開大會時總是昏昏欲睡、哈欠連天?不要忙著吐槽臺上的人講得無聊,還有可能是禮堂裡的二氧化碳濃度太高了!說不定,講臺上發言的人也深受其害呢。
坐在人多的屋子裡感到昏昏欲睡?你可能認為是上面的人講得太無聊,不過實際上可能與空氣成分有關。
傳統觀點認為,通常環境中的二氧化碳( CO2)濃度不足以降低我們的認知水平,不過上個月發表在《環境健康展望》(Environmental Health Perspectives)上的一項研究發現,周圍的人群集體撥出的 CO2可能讓你思維變遲鈍。
來自紐約州立大學上州醫學院(SUNY Upstate Medical University)和勞倫斯伯克利國家實驗室(Lawrence Berkeley National Laboratory)的研究人員,把 24 名健康的年輕人封閉在一個房間內,然後測試他們在不同濃度 CO2環境下的決策能力,類似的環境在擁擠的房間裡可以經常體驗到。結果發現,受試者的表現有顯著的下降。
伯克利實驗室的研究員威廉•費斯克(William Fisk)說: “我們以前總是認為,建築物裡的 CO2濃度並不重要,CO2本身對人沒有直接的影響……所以這些明確的實驗結果,讓人大吃一驚。”
作為研究的一部分,研究人員分 3 個階段把 4 名受試者同時關在一個像辦公室一樣的小房間裡,每個階段 2.5 個小時,每兩個階段之間有 1 小時的休息時間。每個階段的房間內都充入了足夠多的純 CO2,讓空氣中的 CO2濃度達到三個不同值:600 ppm(ppm 指百萬分之一)、1000 ppm 和 2500 ppm。(參考標準:室外空氣的 CO2水平約為 380 ppm,但是由於我們呼吸時會撥出 CO2,室內的 CO2水平通常要高許多,在擁擠的教室或會議室,濃度經常可以達到 1000 ppm,有時甚至超過 3000 ppm。)
測試和解決方法
密閉的房間裡的受試者需要完成決策性的任務——由紐約州立大學開發的決策模擬測試,要求受試者按假設的場景做決定。然後給受試者的 9 個不同方面打分:基本活動、應用活動、專注活動、任務取向、主動性、資訊取向、資訊利用、方法的廣度和策略。
實驗中 CO2 濃度對受試者決策能力的影響,水平方向分為 9 個不同的方面,從左到右依次是:基本活動、應用活動、專注活動、任務取向、主動性、資訊取向、資訊利用、方法的廣度和策略。(圖片:Environmental Health Perspectives,via blogs.smithsonianmag.com)
實驗前研究人員猜測,隨著實驗進行,受試者的能力可能有輕微的降低,不過結果發現 CO2 的影響竟然如此顯著,令他們大吃一驚。 CO2 濃度在 1000 ppm時,9 項決策能力中的9項適度下降,下降程度從 11% 到 23% 不等,濃度為 2500 ppm時,決策能力明顯下降,下降程度為 44% 到 94%。對受試者影響最大的是進行決策性思考和採取行動的能力。 “濃度為 2500 ppm 時的影響是驚人的,讓人難以置信。” 伯克利實驗室的科學家馬克•孟德爾(Mark Mendell)說。
科學家過去一直認為 CO2必須達到一個很高的濃度才能直接影響人類的健康。 “先前的研究觀察了 10000 ppm 和 20000 ppm 的情況,科學家認為在這樣的濃度下, CO2才開始發揮影響,” 孟德爾說, “因此這些新發現令人非常吃驚。”
在大多數情況下,室內環境專家通過測定 CO2 水平來評估通風不良和其他汙染物存在的情況,但是 CO2 本身不是一個重要的汙染物。 “我們已經看到較高的 CO2 水平與學生的缺勤率升高有關,與在學業任務中較差的表現有關,但是我們沒有想到 CO2 其實是罪魁禍首。” 菲斯克在接受《科學新聞》採訪時說。
最近為了建造更多的節能建築,我們降低了許多教室的通風裝置。“而且由於要提高能源使用效率,許多大樓建設得更加封閉以降低管理成本,” 孟德爾說,“這可能對居住者產生不利影響,不應被忽略。”
依照美國環境保護署的標準,教室中 CO2 濃度不得高於室外 700 ppm,這個值通常是 1000 - 1100 ppm。這些標準最初是為了保證通風、降低室內體味而確立的,並不是針對 CO2 對身體的影響。