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當室外菸霧瀰漫時，造成渾濁的臭氧 (O3) 也會溜進室內，透過門或通風系統飄進來。一旦進入室內，這種不穩定的氧分子就會與地毯、化學清潔劑殘留物和人體皮膚髮生反應。
事實上，根據上週發表在《美國國家科學院院刊》上的新研究，臭氧與人體皮膚和頭髮接觸，特別是它們表面的油脂，會引發一系列化學反應，其中一些可能令人擔憂。
該研究的主要作者、新澤西州環境與職業健康研究所的化學家查爾斯·韋施勒說：“臭氧和人類自人類誕生以來就一直在相互作用。”但是，“我們發現當臭氧與皮膚油脂反應時，會產生一系列產物，其中一些產物以前沒有被識別出來。”
其中一種產物，稱為 4-氧戊醛，或 4-OPA，在結構上與二乙醯相似，二乙醯更廣為人知的是爆米花黃油調味化學物質，該物質已導致工廠工人出現嚴重的肺部問題，被稱為“微波爆米花肺”。韋施勒說：“我們不知道其中一些化合物的毒性有多大。” “4-OPA 的結構與其他我們已知具有不良影響的二羰基化合物相似。”
這一切都始於飛機上
韋施勒和奧地利因斯布魯克大學的同事阿明·維斯塔勒首先研究了飛機機艙內的臭氧問題。雖然許多大型飛機都有特殊的過濾器來消除臭氧，但較小的飛機（如波音 737）通常沒有。研究人員希望確定當臭氧與飛機內部的人員和部件相互作用時會產生哪些化合物。
經過檢查，臭氧主要與皮膚油脂的主要成分之一相互作用，即天然有機化合物角鯊烯，它被用作佐劑和保溼劑。在體內，角鯊烯是膽固醇的前體，但皮膚中的皮脂腺會大量產生這種物質，而臭氧就像磁鐵一樣被它吸引，韋施勒說。
事實上，角鯊烯似乎是保護皮膚免受臭氧侵害的主要抗氧化劑，而不是維生素 E 或其他化學物質。“我不是皮膚科醫生，”韋施勒說。但是，“我們在皮膚中有角鯊烯和這些不飽和脂肪酸是一件非常好的事情。我認為它可以防止其他壞事發生。”
在新研究中，韋施勒和維斯塔勒首先使用質子轉移反應質譜法（一種用於檢測空氣中痕量揮發性有機化合物的工具，含量低至萬億分之幾）來確定角鯊烯和臭氧相互作用後出現的情況。這種相互作用立即產生了丙酮、香葉基丙酮、羥基丙酮和一種稱為 6-MHO 的化合物——所有這些都被認為不會引起健康問題。
但是，其中一些產物會繼續與空氣中更多的臭氧相互作用，形成二羰基化合物——前面提到的 4-OPA，加上 1,4-丁二醛、4-MON 和 4-MOD。而這些可能引起人們的擔憂。韋施勒指出：“在沒有臭氧的情況下，我們沒有發現這些羰基產物。” “這不是我們自然排放的東西。”
它們都可能成為肺部刺激物。
測試模擬辦公室工作人員
超過 3500 萬美國人在室內工作時抱怨眼睛、鼻子或喉嚨刺激，這使美國經濟每年因生產力損失而損失至少 200 億美元。一些研究人員將罪魁禍首歸咎於室內空氣汙染，而去年的一項研究表明，當室外臭氧水平升高時，室內患有所謂“病態建築綜合症”的人數也隨之增加。
因此，韋施勒和維斯塔勒在丹麥哥本哈根技術大學模擬了一個典型的辦公環境——兩個人在一個鋪有地毯的 28.5 立方米房間內，溫度為 23 攝氏度，有兩個小型不鏽鋼桌子、兩把椅子、兩個平板液晶顯示器、兩個耳機、一個對講機、一個小型的混合風扇、幾本書、兩臺筆記型電腦、兩瓶水，以及臭氧濃度達到大約十億分之 32，這是炎熱、煙霧瀰漫的一天的平均暴露量。
這些模擬辦公室工作人員皮膚上的角鯊烯很快就開始與房間內的臭氧相互作用。事實上，根據測試結果，僅在一個類似大小的房間裡，一個人就能去除空氣中高達 25% 的臭氧，並將其轉化為各種副產品。而且，在臭氧先於人進入房間的情況下，4-OPA 在短短四個小時後就達到了高達十億分之二的水平。
問題是：這是否值得關注？
沒有人知道，但美國國家職業安全與健康研究所 (NIOSH) 已經開始測試。NIOSH 化學家雷·威爾斯在談到導致爆米花肺的化學物質的同類化合物時問道：“二羰基化合物的一般效應是否與二乙醯相似？” “它們正在形成，但人們接觸到的濃度我們尚不清楚。”
NIOSH 免疫毒理學家斯泰西·安德森已經開始測試二羰基化合物，特別是 4-OPA，以觀察它們是否會在小鼠或人類肺細胞中引發免疫反應。她說：“我們在 4-OPA 和其他一些物質方面取得了一些有希望的結果，其中一些是傳統的刺激指標，例如細胞因子水平。”
韋施勒補充說：“關於其中一些氧化產物，目前還沒有定論。4-OPA 可能值得關注，一些殘留在皮膚上的產物可能具有刺激性。” 並且這些產物可能具有某種累加效應。
加利福尼亞州勞倫斯伯克利國家實驗室的環境衛生科學家邁克爾·阿普特說：“這突顯了在環境臭氧水平甚至處於中等水平的地區控制臭氧進入建築物的必要性。” “這篇論文中的發現很可能有助於解釋上呼吸道和粘膜以及下呼吸系統的症狀。這也許可以解釋皮膚刺激症狀。”
如果真是這樣，並且需要做更多的研究來確定這一點，那麼解決病態建築綜合症的辦法很簡單：“你可以透過簡單地去除臭氧來阻止這種化學反應，”韋施勒指出，這可以透過暖通空調（供暖、通風和空調）系統中的一個簡單的活性炭過濾器來實現——美國供暖、製冷和空調工程師協會目前正在考慮將其作為一項指導方針。“如果他們願意，他們可以去除臭氧——我希望看到這種情況發生。”