UCI的大气化学家Manabu Shiraiwa说，他很高兴在今年冠状病毒封锁期间，许多城市的天空更干净了，但他更关心的是人们大部分时间呆在家里的地方的空气质量。
他说:“美国人的平均预期寿命是79岁，但70岁以内的人只有大约4岁。”“如果你想了解空气质量对健康的影响，你必须看看房屋和建筑中发生了什么。在目前的疫情中，这一点尤为重要，因为很多人现在几乎每天24小时都呆在家里。”
Shiraiwa是一名化学副教授，他是室内环境化学建模联盟的首席研究员，该项目始于2017年，为期6年，为期6年，耗资300万美元，最近获得了来自Alfred P. Sloan基金会的续期资助。
MOCCIE将于12月开始三个阶段的最后一个阶段，这是Shiraiwa和他在UCI的团队在协调世界各地研究机构的实验人员和建模人员的工作中做出的独特努力，以稳步提高室内空气化学的知识和理解。
MOCCIE科学家的研究已经对现实世界产生了一定的影响。今年早些时候，《环境科学》杂志《科技》杂志发表了该组织的一项研究，该研究与使用强力洗涤剂对表面进行消毒以对抗冠状病毒的人有一些关联。Shiraiwa认为，这不是一件坏事，但他希望公众意识到，使用含氯的清洗剂会产生三氯化氮和次氯酸等有毒气体，这些强氧化剂会破坏人体的自然防御。
化学家们还重点研究了臭氧与人体皮肤和角鲨烯的相互作用，角鲨烯是一种双键脂质，有助于保护人体免受臭氧和其他有毒气体的伤害。此外，他们还探索了个人卫生、服装和室内空气之间的联系。
Shiraiwa说:“即使你暴露在高水平的臭氧中，你可能会因为衣服和皮肤油而受到保护，但一些消毒剂产品对皮肤和呼吸系统有刺激作用，可能是有害的。”
他说:“我们2019年5月在《自然》杂志《通讯化学》上发表的一项研究发现，如果你每天穿同样的衣服，而那件衣服被弄脏了，里面含有大量角鲨烯，所以你实际上非常容易发生反应。”“如果你暴露在臭氧中，你自己就会产生有毒气体。你周围有一团污染物，你可能也会让你的同龄人面临接触污染物的风险。”
Shiraiwa说，飞机机舱——尤其是那些使用了不理想的通风系统来去除臭氧的廉价航空公司的机舱——可能有非常高的臭氧浓度，特别容易受到人类和大气污染物的影响。
这类项目例证了MOCCIE方法的深度和广度。
在小范围内，由UCI教授和化学系主任Douglas Tobias领导的研究人员进行分子动力学模拟，以了解特定化合物是如何与表面(如衣物，织物纤维)相互作用的。
UCI Shiraiwa实验室小组的化学家创建了臭氧与皮肤和衣服相互作用的动力学模型，以架起分子动力学和计算流体动力学模拟的桥梁。Pascale Lakey / UCI
Shiraiwa子群的动力学建模工作学习需要多长时间发生化学反应,而其他机构的科学家们——其中宾夕法尼亚州立大学贡献自己的专业知识在流体动力学描述如何坐在椅子上的人的体温与周围房间的温度如何,反过来,决定了被污染的空气循环方式。
“我们知道臭氧与皮肤的反应。我们试图回答的问题——最终通过实验和建模解决了——是二次污染物产生的速度有多快，而我们现在知道这一速度在几分钟到几小时之间变化，”Shiraiwa说。
托拜厄斯补充说:“你不能仅仅通过实验来获得我们所获得的洞察力。”“你需要建模来理解化学将如何在现实世界中产生影响。通过让所有这些不同的团队将他们的结果整合到UCI的一个中心，我们能够解决广泛的问题。”
Shiraiwa说，他的团队关注的另一个领域是化学物质如何与房子的台面、墙壁和天花板发生反应。
他说:“人们过去认为室内表面不会发生太多化学反应，因为室内的氧化剂浓度通常很低。”但这并不完全正确。许多污染物实际上可以附着在墙壁和其他表面，一旦被粘住，就会与室内空气发生反应，释放出有害的二次气体或颗粒物。”
例如，一堆烧焦的爆米花或烤过头的牛排会释放黑碳或煤烟到厨房和邻近的空间。这些颗粒通常含有有毒和致癌的多环芳烃。人们习惯清洁工作表面，但很少花时间去清洁墙壁和天花板，因为有臭氧存在，这可能会成为未来的排放源。去年，MOCCIE的科学家发表了一项研究，表明室内有毒化合物的命运可以由室内表面的化学物质来控制。
Shiraiwa说:“最终，我们希望我们的研究能让人们更多地思考日常习惯和因素，比如通风、循环、空气交换和房间里的再循环。”“这些资料可以为建筑物的设计和运作提供参考，并为公共卫生带来切实的好处。”
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