二氧化碳（CO₂) 是一种看不见的气体，人的感官无法感知其气味。

室内的二氧化碳由一个碳原子和两个氧原子组成。₂ 非常常见，少量时基本无害。但在高浓度下，CO₂ 会取代氧气，造成伤害甚至死亡。

使用新鲜空气通风是减少室内 CO₂ 浓度的主要方法。由于在炎热或污染严重的日子里门窗紧闭，缺乏通风，许多空间的室内二氧化碳积聚问题尤为严重。

二氧化碳浓度上升₂ 排放也对室内 CO₂ 水平构成威胁，因为室外大气中的 CO₂ (温室气体）会渗入室内。自 1990 年以来，CO₂ 排放量增加了近 61%，从约 200 亿吨增至 2021 年的近 3500 亿吨（见图 1）。¹

图 1： 1990-2021 年全球二氧化碳排放量（单位：千兆吨），自 1990 年以来总体增长近 61%。资料来源：国际能源机构 (IEA)资料来源：国际能源机构 (IEA)

尽管 CO₂ 排放量在 2020 年下降了近 6%，这得益于人类活动的减少。 COVID-19 大流行二氧化碳₂ 二氧化碳浓度已基本恢复到疫情发生前的水平，预计 2021 年期间将至少再上升 5%。

打开门窗有助于暂时降低室内二氧化碳浓度。₂.

此外，机械通风也有助于减少室内二氧化碳排放量。₂.这也有助于通过稀释减少其他常见的室内污染物，如挥发性有机化合物 (VOC) 颗粒物、病毒和细菌。

监测室内 CO₂ 监测室内 CO₂ 空气污染的规模、它与该空间内其他空气污染物的关系以及减少其对健康的影响也至关重要。

继续阅读，了解更多有关 CO₂ 及其对室内环境的影响，包括

• 室内 CO 的最常见来源₂
• 可接受与不健康的二氧化碳含量₂
• 二氧化碳与健康之间的关系₂ 与空气污染之间的关系
• 如何有效监测室内二氧化碳并帮助减少室内二氧化碳排放₂

室内二氧化碳的来源₂

到目前为止，人类的呼吸--特别是呼气--是室内二氧化碳最常见的来源。₂.²

吸气将氧气（O2）带入肺部和血液，红血球将氧气带入全身以支持身体细胞。二氧化碳是细胞利用氧气产生能量进行新陈代谢时产生的废物副产品。然后，红细胞将二氧化碳带回肺部，再呼出到空气中。

当呼气是主要的自然来源时，室内的二氧化碳浓度就会增加。₂ 积聚主要取决于两个因素：房间大小和居住人数。

空间越小、居住人数越多，CO₂ 在空间内积聚的速度就越快。这也是拥挤的会议室或教室空气开始变得陈旧，甚至在很短时间内就会让人感到昏昏欲睡或迷失方向的原因之一。³

室内二氧化碳的其他常见来源₂ 包括

• 烟雾 炉灶火焰或烤箱产生的烟雾
• 烟尘 壁炉 或 吸烟
• 来自车库或附近道路和高速公路的汽车尾气
• 使用煤气或煤油的取暖设备
• 建筑物下方土壤中分解的有机物
• 室外二氧化碳₂ 渗入室内，尤其是来自附近化石燃料燃烧源（如工厂）的二氧化碳

了解室内二氧化碳₂ 水平

室内二氧化碳₂ 的测量单位是百万分率（ppm）。ppm越高，二氧化碳浓度越高。₂ 积聚得越多。

典型的室内 CO₂ 范围约为 400-1,000 ppm，但在极端情况下可高达 40,000 ppm。⁴

室内 CO₂ 通常不会对人体健康造成重大威胁。通常只需对空间进行通风或使用高效的暖通空调机械通风和净化系统，就能解决这些短时间的峰值。

在 2,000 至 5,000 ppm 及以上的较高浓度下，CO₂ 会导致干扰注意力和认知的短期症状，长期接触还会影响健康。

正常值：百万分之 400-1,000
正常室内 CO₂ 浓度徘徊在 400-1,000 ppm 左右。这意味着空间通风良好，空气交换稳定。

通风良好的空间不会受到附近任何二氧化碳源的影响。₂ 排放源（如工厂或繁忙的高速公路）的通风良好的空间，一般会出现 CO₂ 在此范围内处于较低水平。缺乏通风或靠近主要 CO₂ 排放源的空间，二氧化碳浓度会开始上升。

较新的住宅、学校和办公楼为提高能效而设计了严密的建筑围护结构，因此更有可能出现高二氧化碳排放。₂ 由于缺乏与室外新鲜空气的交换，更有可能出现高二氧化碳排放。当门窗紧闭或机械通风和过滤技术不足时，尤其容易出现这种情况。⁵

轻微症状：1,000-2,000 ppm
超过 1,000 ppm，CO₂ 开始引起明显症状，因为空气中的氧气被二氧化碳分子取代。⁶

二氧化碳通常会导致常见但轻微的症状₂ 在此范围内，常见但轻微的症状包括

• 嗜睡
• 闷热感
• 轻度精神错乱
• 迷失方向

适当的 CO₂ 通风有助于减少这些症状以及其他有害室内空气污染物的含量。因此，一些国家的立法机构已经规定，平均每天的室内 CO₂ 目标，以鼓励持续通风。

为此，加利福尼亚州立法机构于 2020 年底通过了 AB-841 法案。其中包括以下要求 学校通风和过滤该法案规定了室内 CO₂ 上限为 1,100 ppm，并要求学校设置室内二氧化碳过滤系统。₂ 监测器，以确保符合这一限制。⁷

中度症状：2,000-5,000 ppm
超过 2,000 ppm 时，CO₂ 可导致破坏性的健康和认知症状，包括

• 头痛
• 昏昏欲睡
• 胸闷
• 心跳加快
• 注意力下降
• 注意力不集中
• 恶心

图 2 展示了一个二氧化碳₂ 读数，以及室内颗粒物污染读数（绿色）和室外颗粒物污染读数（黄色）。

图 2:二氧化碳₂ 超过 2 000，表明室内二氧化碳浓度处于中等偏高水平。₂.来源：IQAir AirVisual ProIQAir AirVisual Pro

高 CO₂ 也与 病态楼宇综合症（SBS）.⁸ 病态楼宇综合症是指在通风不良的楼宇中，伴随着空气质量差而出现的各种症状。缺乏通风会导致室内空气污染物堆积，如 CO₂ 和细菌、病毒等其他污染物。 挥发性有机化合物 (VOC).⁹

严重或危及生命的症状：5,000-40,000 ppm
超过 5,000 ppm 时，室内 CO₂ 会导致明显的、可能危及生命的症状，增加发生以下情况的风险：

• 失去知觉
• 视力模糊
• 出汗
• 颤抖
• 高心率
• 窒息
• 死亡

在如此高的暴露水平下，可能需要呼吸器或紧急医疗来帮助个人获得足够的氧气以恢复正常呼吸，尤其是在长时间暴露后。¹⁰

许多监管机构，如美国职业安全与健康管理局（OSHA），已经制定了严格的限制，以帮助防止 CO₂ 超过 5,000 ppm。¹¹ 此外，还经常强制执行用于准确监测的特定采样方法。¹²

大多数法规将 CO₂ 作为一种窒息性气体，工作场所 8 小时二氧化碳暴露量不得超过 5,000 ppm。如果不遵守规定，可能会导致违规行为，如果因二氧化碳导致人员严重受伤或死亡，可处以罚款甚至监禁。₂ 暴露造成严重伤害或死亡的，可处以罚款甚至监禁。

二氧化碳₂ 和空气污染

室内 CO₂ 与其他常见的室内空气污染物（如颗粒物 (PM) 或挥发性有机化合物）之间并无直接关联。

在某些情况下，室内 CO₂ 的表现可能与其他室内空气污染物相反。例如，在污染天开窗通风可能会减少室内 CO₂ 却会增加 PM10, PM2.5和其他 室外空气污染物 渗入室内空间。

然而，导致高浓度 CO₂ 也会增加室内可吸入颗粒物或挥发性有机化合物的浓度。在通风不良或未经过滤的空间中，CO₂ 和其他室内空气污染物都会积聚到危险的水平，导致各种健康影响。¹³

例如，在共用的办公空间或教室中，呼出的气体很快就会导致 CO₂ 和受感染的呼吸道气溶胶积累到很高的水平。使用打印机和复印机等普通电器也会产生 PM2.5 和超细粒子（UFPs），在没有通风或过滤的情况下，这些粒子会在空气中停留很长时间。

空气传播的感染与 病毒细菌和 霉菌 在未经过滤、不通风的空间也更有可能发生。咳嗽、打喷嚏、呼吸或说话产生的生物污染物气溶胶可小至 0.003 微米，并在空气中停留数小时、 使建筑物内的居民受到感染 在气溶胶产生后的很长一段时间内，楼内居民都会受到感染。¹⁴

如何监测室内 CO₂

二氧化碳₂ 是一种气体，不能用测量可吸入颗粒物的典型光散射激光传感器进行监测。

相反，CO₂ 最好使用红外线（IR）传感器来测量。₂ 分子的数量。

具体操作如下：

1. 环境空气通过 CO₂ 传感器组件，该组件由红外光源、反射气体池和红外光探测器组成。
2. 红外光照射到 CO₂ 分子上。一氧化碳₂ 分子会吸收大部分红外光。
3. 没有被 CO₂ 分子吸收的剩余光线会通过探测器。
4. 红外光探测器会计算从红外光源产生的红外波长到 CO₂ 吸收红外光后的残留物。
5. 波长的变化表示二氧化碳的浓度。₂转换为 ppm 读数。

独立的 CO₂ 传感器可显示室内 CO₂ 并满足基本的 CO₂ 监测要求。美国化学学会 2021 年发表的一项研究表明，室内 CO₂ 水平可能是一种工具，有助于说明在同一空间内接触传染性气溶胶的相对风险。¹⁵

然而，基本的 CO₂ 传感器无法提供有关威胁楼宇居民健康的其他空气污染物的关键数据。

一个 空气质量监测仪 同时测量 PM 和 CO₂ 可提供最有用的室内空气质量信息，包括 通风和过滤 对这些污染物的影响。测量温度和湿度也有助于更好地了解大气条件如何影响可吸入颗粒物和二氧化碳的室内浓度。₂.

启示

低于 1,000 ppm，室内 CO₂ 不是主要的空气质量问题。

但是，室内 CO₂ 超过 1,000 ppm 会降低注意力和认知能力，并在浓度越来越高时造成危害。在空气污染物（如 PM2.5）和空气传播感染已经成为严重问题的工作场所和教室，这会对生产率、学习成绩和健康造成高昂的代价。

利用室外新鲜空气进行通风是减少室内 CO₂.当室外空气受到污染或天气极端恶劣时，使用机械通风和过滤可帮助减少 CO₂ 和其他室内空气污染物。