DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-37072-2
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41606049
تاريخ النشر: 2026-01-28
المؤلف: Anoushka Chatterjee وآخرون
الموضوع الرئيسي: جودة الهواء الداخلي والتعرض للميكروبات
نظرة عامة
تدرس هذه الدراسة المخاطر الصحية المرتبطة بالمركبات العضوية المتطايرة (VOCs) في البيئات التعليمية عبر 17 دولة من دول الاتحاد الأوروبي. ترتبط المركبات العضوية المتطايرة، التي تنتشر في البيئات الداخلية بسبب نقاط غليانها المنخفضة، بمختلف النتائج الصحية السلبية، بما في ذلك مشاكل الجهاز التنفسي والعصبي والقلب والأوعية الدموية، بالإضافة إلى زيادة خطر الإصابة بالسرطان. الأطفال والمراهقون، الذين يقضون وقتًا كبيرًا في المدارس ومراكز الرعاية النهارية، هم أكثر عرضة لهذه التأثيرات.
باستخدام مجموعة بيانات تم نشرها سابقًا، قام الباحثون بتقييم مستويات تسعة مركبات عضوية متطايرة واستخدموا حاسبة مخاطر جودة الهواء الداخلي التابعة لمنظمة الصحة العالمية لتقييم المخاطر الصحية. كشفت النتائج أن التعرض للفورمالديهايد يمثل خطرًا متزايدًا على الآثار التنفسية والعصبية والسرطانية في 14 من الدول التي تم دراستها، بينما شكل التعرض للبنزين مخاطر عصبية تتجاوز الحدود المقبولة في أربع دول من دول الاتحاد الأوروبي. تؤكد هذه النتائج على الحاجة الملحة لتقليل تركيزات الفورمالديهايد والبنزين في المباني التعليمية لحماية صحة الأجيال القادمة.
مقدمة
تشكل تلوث الهواء الداخلي تحديًا كبيرًا للصحة العامة على مستوى العالم، مما يساهم بشكل ملحوظ في عبء الأمراض العام. مع قضاء الأفراد حوالي 90% من وقتهم في الداخل—في بيئات مختلفة مثل المنازل والمكاتب والمدارس—فإن تأثير جودة الهواء الداخلي (IAQ) عميق. تقدر منظمة الصحة العالمية (WHO) أن 3.2 مليون وفاة مبكرة سنويًا مرتبطة بأمراض ناجمة عن التعرض لملوثات الهواء الداخلي. للتخفيف من هذه المخاطر، وضعت منظمة الصحة العالمية قيم إرشادية لجودة الهواء الداخلي، تركز على ملوثات الهواء الكيميائية الفردية، وخاصة المركبات العضوية المعروفة بتأثيراتها الصحية الحادة والمزمنة.
تُصنف هذه الملوثات إلى مركبات عضوية متطايرة جدًا (VVOCs)، ومركبات عضوية متطايرة (VOCs)، ومركبات عضوية شبه متطايرة (SVOCs)، بناءً على نقاط غليانها. تمتلك المركبات العضوية المتطايرة جدًا نقاط غليان أقل من 0 °م، وتراوح المركبات العضوية المتطايرة بين 50-100 °م إلى 240-260 °م، وتمتد المركبات العضوية شبه المتطايرة من 240-260 °م إلى 380-400 °م. تشمل المركبات العضوية المتطايرة الشائعة في الداخل الألدهيدات (مثل الفورمالديهايد والأسيتالدهيد)، والهيدروكربونات العطرية (مثل البنزين والتولوين)، والهيدروكربونات الكلورية (مثل ثلاثي كلورو الإيثيلين)، والإسترات (مثل أسيتات الن-بيوتيل). تؤكد نقاط غليانها المنخفضة ووجودها الواسع في مختلف المنتجات الاستهلاكية والصناعية على أهمية معالجة جودة الهواء الداخلي لحماية الصحة العامة.
النتائج
في تحليل تسعة مركبات عضوية متطايرة (VOCs)، أشارت قيم مؤشر نقطة الانطلاق المعدلة (PODI adj) إلى أن سبعة من المركبات العضوية المتطايرة تشكل مخاطر صحية منخفضة، مع قيم أقل من واحد للآثار التنفسية والقلبية والعصبية والسرطانية. ومع ذلك، كانت الفورمالديهايد والبنزين استثناءات، حيث أظهرت قيم PODI adj تجاوزت الواحد للآثار التنفسية والعصبية في عدة حالات. ومن الجدير بالذكر أن خطر الإصابة بالسرطان المرتبط بالتعرض للفورمالديهايد كان كبيرًا، حيث وصل أو تجاوز 10 حالات لكل مليون نسمة. وبالتالي، تبرز النتائج الفورمالديهايد والبنزين كمركبات عضوية متطايرة ذات أعلى مخاطر صحية، كما هو موضح بشكل أكبر في الجدولين 1 و2.
المناقشة
تسلط قسم المناقشة في الدراسة الضوء على مستويات مقلقة من تلوث الهواء الداخلي في المباني التعليمية عبر 17 دولة من دول الاتحاد الأوروبي، مع التركيز بشكل خاص على المخاطر الصحية التي تشكلها المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) مثل الفورمالديهايد والبنزين. باستخدام حاسبة مخاطر جودة الهواء الداخلي التابعة لمنظمة الصحة العالمية، وجدت الدراسة أن تركيزات الفورمالديهايد تجاوزت الحدود الآمنة للآثار التنفسية والسرطانية في 14 دولة، بينما قدم البنزين، على الرغم من كونه دون حدود خطر السرطان، مخاطر عصبية كبيرة في أربع دول. يتم التأكيد على ضعف الأطفال والمراهقين، الذين يقضون وقتًا كبيرًا في هذه البيئات، بسبب أنظمتهم التنفسية والمناعية النامية ومعدلات الاستنشاق الأعلى.
تشير النتائج إلى الحاجة الملحة لاتخاذ تدابير شاملة للتخفيف من هذه المخاطر، بدءًا من زيادة الوعي بمصادر المركبات العضوية المتطايرة. يتم إصدار البنزين بشكل أساسي من مواد البناء والأثاث ومنتجات التنظيف، مع مساهمات ملحوظة من السجاد الصناعي والتلوث الحضري. وبالمثل، يتم الحصول على الفورمالديهايد بشكل رئيسي من منتجات الخشب المضغوط ومواد التنظيف، حيث تتأثر مستوياته بعمر المبنى وكفاءة التهوية. تدعو الدراسة إلى اتخاذ تدابير تنظيمية، بما في ذلك الامتثال لإرشادات منظمة الصحة العالمية، واختبار جودة الهواء قبل الإشغال، وفرض قيود على المنتجات المنبعثة للمركبات العضوية المتطايرة في البيئات التعليمية، كخطوات أساسية لتحسين جودة الهواء الداخلي وحماية صحة الأطفال.
القيود
تقدم الدراسة قوة كبيرة في استخدامها قاعدة بيانات شاملة لتحديد المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) التي قد تشكل مخاطر صحية للأطفال والمراهقين داخل دول الاتحاد الأوروبي. يسمح هذا النهج بتقييم مستهدف للمخاطر البيئية التي تؤثر على الفئات السكانية الضعيفة.
ومع ذلك، فإن البحث ليس بدون قيود. قد لا تشمل قاعدة البيانات جميع المركبات العضوية المتطايرة ذات الصلة أو سيناريوهات التعرض، مما قد يؤدي إلى فهم غير مكتمل للمخاطر الصحية المعنية. بالإضافة إلى ذلك، قد تؤثر التباينات في جودة البيانات ومعايير الإبلاغ عبر دول الاتحاد الأوروبي المختلفة على موثوقية وعمومية النتائج. تبرز هذه القيود الحاجة إلى مزيد من البحث للتحقق من المخاطر المحددة واستكشاف مركبات عضوية متطايرة إضافية قد تؤثر على صحة الأفراد الشباب.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-37072-2
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41606049
Publication Date: 2026-01-28
Author(s): Anoushka Chatterjee et al.
Primary Topic: Indoor Air Quality and Microbial Exposure
Overview
This study investigates the health risks associated with volatile organic compounds (VOCs) in educational settings across 17 European Union member states. VOCs, prevalent in indoor environments due to their low boiling points, are linked to various adverse health outcomes, including respiratory, neurological, and cardiovascular issues, as well as an increased cancer risk. Children and adolescents, who spend considerable time in schools and day care centers, are particularly susceptible to these effects.
Utilizing a previously published dataset, the researchers assessed the levels of nine VOCs and employed the World Health Organization’s Indoor Air Quality Risk Calculator to evaluate health risks. The findings revealed that formaldehyde exposure presents an increased risk of respiratory, neurological, and carcinogenic effects in 14 of the countries studied, while benzene exposure posed neurological risks above acceptable limits in four EU countries. These results underscore the urgent need to mitigate formaldehyde and benzene concentrations in educational buildings to safeguard the health of future generations.
Introduction
Indoor air pollution poses a significant public health challenge globally, contributing notably to the overall disease burden. With individuals spending approximately 90% of their time indoors—across various environments such as homes, offices, and schools—the impact of indoor air quality (IAQ) is profound. The World Health Organization (WHO) estimates that 3.2 million premature deaths annually are linked to diseases caused by exposure to indoor air pollutants. To mitigate these risks, the WHO has established guideline values for IAQ, focusing on individual chemical air pollutants, particularly organic compounds known to have acute and chronic health effects.
These pollutants are categorized into very volatile organic compounds (VVOCs), volatile organic compounds (VOCs), and semi-volatile organic compounds (SVOCs), based on their boiling points. VVOCs have boiling points below 0 °C, VOCs range from 50-100 °C to 240-260 °C, and SVOCs span from 240-260 °C to 380-400 °C. Common indoor VOCs include aldehydes (e.g., formaldehyde, acetaldehyde), aromatic hydrocarbons (e.g., benzene, toluene), chlorinated hydrocarbons (e.g., trichloroethylene), and esters (e.g., n-butyl acetate). Their low boiling points and widespread presence in various consumer and industrial products underscore the importance of addressing indoor air quality to protect public health.
Results
In the analysis of nine volatile organic compounds (VOCs), the adjusted point of departure index (PODI adj) values indicated that seven VOCs posed low health risks, with values less than one for respiratory, cardiovascular, neurological, and carcinogenic effects. However, formaldehyde and benzene were exceptions, showing PODI adj values exceeding one for respiratory and neurological effects in several instances. Notably, the cancer risk associated with formaldehyde exposure was significant, reaching or surpassing 10 cases per 1 million population. Consequently, the findings highlight formaldehyde and benzene as the VOCs with the highest health risks, detailed further in Tables 1 and 2.
Discussion
The discussion section of the study highlights alarming levels of indoor air pollution in educational buildings across 17 EU member states, particularly emphasizing the health risks posed by volatile organic compounds (VOCs) such as formaldehyde and benzene. Utilizing the WHO Indoor Air Quality Risk Calculator, the study found that formaldehyde concentrations exceeded safety thresholds for respiratory and carcinogenic effects in 14 countries, while benzene, although below cancer risk thresholds, presented significant neurological risks in four countries. The vulnerability of children and adolescents, who spend considerable time in these environments, is underscored due to their developing respiratory and immune systems and higher inhalation rates.
The findings indicate an urgent need for comprehensive measures to mitigate these risks, starting with increased awareness of VOC sources. Benzene is primarily emitted from building materials, furnishings, and cleaning products, with notable contributions from synthetic carpets and urban pollution. Similarly, formaldehyde is mainly sourced from pressed wood products and cleaning agents, with its levels influenced by building age and ventilation efficiency. The study advocates for regulatory measures, including compliance with WHO guidelines, pre-occupancy air quality testing, and restrictions on VOC-emitting products in educational settings, as essential steps to improve indoor air quality and protect children’s health.
Limitations
The study presents a significant strength in its utilization of a comprehensive database to identify volatile organic compounds (VOCs) that may pose health risks to children and adolescents within EU member states. This approach allows for a targeted assessment of environmental hazards affecting vulnerable populations.
However, the research is not without limitations. The database may not encompass all relevant VOCs or exposure scenarios, potentially leading to an incomplete understanding of the health risks involved. Additionally, variations in data quality and reporting standards across different EU countries could affect the reliability and generalizability of the findings. These limitations highlight the need for further research to validate the identified risks and to explore additional VOCs that may impact the health of young individuals.