一個 C、兩個 H、一個 O，通過化學反應，便形成了一種對人體有害的物質——甲醛（Formaldehyde）。
圖｜甲醛的結構
生活中，無論是在剛裝修完的住宅中，還是在公共會議室內的各個角落，以及大到地毯、小到衛生紙表面，甲醛幾乎無處不在；工業上，甲醛也是紡織品、油漆、汽車制造的重要化合物。
作為一種無色、無味的刺激性氣體，甲醛被證明是一種強致癌物，即便是較低的暴露水平也與某些類型的癌癥和白血病有關。面對這種人類已知的致癌物，人們往往談“甲醛”色變。有沒有一種方法可以抑制甲醛的產生？有沒有一種方法能夠把產生的甲醛全部清除掉？
圖｜三夾板（膠合板）裝修建材中含有大量甲醛，是甲醛室內來源之一。（來源：維基百科）
近日，由馬薩諸塞大學阿默斯特分校（University of Massachusetts Amherst）和北德克薩斯大學（University of North Texas）聯合領導的一項新研究，促進了人們對“家中和辦公室的木材如何釋放出超過一定健康限度的甲醛”的理解。
研究團隊表示，這一研究結果有望促進公眾健康，他們的解決方案是通過使用一種有效、低成本的方式來減輕甲醛造成的損害。同時，研究團隊也已經為此申請了專利。
相關研究論文以“Formaldehyde emission from wood promoted by lignin in the presence of iron residues”為題，已發表在科學期刊《綠色化學》（Green Chemistry）上。北德克薩斯大學教學研究員 Yu Fu 為論文的第一作者。
一種無處不在的致癌物
從刨花板到窗簾和地毯，某些人工制造的家居產品會向生活空間中釋放甲醛，木材本身也會釋放出甲醛，高溫木材加工更會釋放出大量的甲醛。
然而，事實證明，木材——包括我們家裡的木制家具和其他木制品——即使在室溫下也會釋放少量的甲醛。
“人們知道木材在低溫下也會釋放甲醛，但沒有人真正知道這些甲醛是如何產生的。”Barry Goodell 說，他是馬薩諸塞大學阿默斯特分校的微生物學教授，也是該論文的通訊作者之一。
那麼，這是為什麼呢？關鍵在於一種特殊的化學現象，研究團隊將其描述為“木質素介導的芬頓反應”（lignin-mediated Fenton reaction）。以木材為例，反應原理是這樣的：
木材的“木質化”（硬度和剛度）是由一種名為“木質素”的物質賦予的，木質素可以產生堅硬的細胞壁。由於樹木生長在土壤中，它們會不斷吸收微量的鐵元素（地球上最豐富的元素之一），而這些鐵元素則會留存在樹木中。
之後，當樹木被砍伐並被鋸、刨床等含鐵元素的工具制成木材時，更多的鐵元素進入木材表面。然後，木質素通過與鐵反應，會形成一種高活性鐵。當這種高活性鐵與空氣接觸時，會形成一種腐蝕性的氧自由基，最終與木質素結合形成甲醛。
而形成的甲醛從木材中逸出，進入空氣中，甚至人們的肺部內。這一發現表明，人們在“甲醛是如何在室溫下從木材和木材表面產生的”這一科學問題有了新的理解。
有望從源頭消滅
對於研究團隊而言，僅僅知道甲醛產生的原因並不夠，他們還希望基於這一研究成果來抑制甲醛的產生。“一旦我們知道了木質素介導的芬頓反應是如何發生的，以及它是如何在木材中進行的”，Goodell 說，“我們就有了一些關於如何防止反應發生的猜測。”
Goodell 猜測，抗氧化劑（Antioxidant）或許可以阻止氧自由基的產生，而簡單的“螯合劑”（chelator）也可以束縛鐵元素，從而阻斷鐵元素與周圍環境發生反應。
為了驗證他們的猜測，Goodell 團隊進行了一系列實驗。他們發現，通過簡單地將這些抗氧化劑和螯合劑與木材混合，或者在某些情況下將它們噴灑在木材表面，甲醛的釋放水平得到了減輕，並降到了安全水平。此外，他們在商業木質產品上也看到了甲醛的減少。
“這一發明簡單，成本低，可以很容易地與現有的木材加工生產線相結合，從而生產出高質量、環保的木材產品。”論文通訊作者之一、北德克薩斯大學機械工程教授 Sheldon Q. Shi說，“我們開發的甲醛控制方法在家中也應該是安全的，人們可以輕松地使用室內系統來改善空氣質量。”
未來，研究團隊將致力於開發出可用於家庭和工作場所的產品，以降低在這些環境中木質產品釋放的甲醛水平。
關於甲醛的一些真相
當前，甲醛是最常見的室內空氣污染毒物之一，約有 3000 多種不同建築材料均含有甲醛，主要來源為纖維板、三夾板、隔音板、保麗龍等裝潢材料。
甲醛對皮膚及黏膜有刺激性作用，比如咽喉和眼睛鼻腔等，造成這些位置水腫，發炎、潰爛，甚至最後導致鼻咽癌等嚴重病變；接觸過甲醛的皮膚可能出現過敏現象，嚴重者甚至會導致肝炎、肺炎及腎臟損害；甲醛對嬰幼兒的孕婦危害更加嚴重，可導致未出生的胎兒停止生長發育，心腦發育不全，甚至胎兒畸形和孕婦流產等。
因此，人們往往談“甲醛”色變，但不知道的一個真相是，隻有長時間接觸高濃度的甲醛才會表現出顯著的致癌效果。（不過，在日常生活中接觸的甲醛濃度，還是越低越安全。）
此外，通過聞氣味的方式並不能判斷周圍甲醛是否超標，甲醛是一種無色無味的刺激性氣體，但甲醛的氣味閾值（也就是人們能夠聞到的最小濃度）基本上小於大多數人能聞到的氣味最小濃度。
而且，基本上不存在不釋放甲醛的家具，幾乎每一個家具都包括板材、粘合劑等，這些部分都可能釋放甲醛，一些木材本身也會含甲醛。
另一個真相是，綠植吸收甲醛的效果或許很有限，盡管植物葉片可以吸收甲醛，但小小的綠植並不能完全將大空間內的甲醛全部吸附掉。無論如何，在日常生活中，還是要遠離高濃度甲醛。
參考資料
https://ersp.lib.whu.edu.cn/s/org/rsc/pubs/G.https/en/content/articlelanding/2022/gc/d2gc02632e
https://en.wikipedia.org/wiki/Formaldehyde
https://www.piyao.org.cn/2020-09/18/c_1210805932.htm
