張旭：科學戰霾

整理/聶雨辰

那種奶白色空氣

實際上，很多年前我們就注意到空氣問題了。2013年，我們在羅布泊進行科學考察，我的一位朋友從北京直接打來電話問我說，他該用什么樣的口罩，要用什么樣的凈化機？隔了一天他又問我，他還應不應該留在北京工作，是不是該離開？

我問我的朋友，一年前我們將非常昂貴的科學設備放置在你家，希望幫你設立一套你的呼吸保護方案，結果你拒絕了。為什么一年之后我們已經在沙漠里面了，你還不厭其煩打來電話，也不顧電話信號總是斷。他說，“你們當時說的那種奶白色的空氣，我以為只是偶然現象，但現在已經持續六七天了，我感覺到恐懼，你能不能回到北京時幫助一下我們？”

這種奶白色空氣，就是我們常說的霧霾現象，上海地區對霧霾的認知大概是從2013年冬天開始的，北京地區是從2012年末、2013年初開始的。

隨著全球氣候變暖，我們注意到暖冬現象越來越普遍，而冬季氣溫較高的時候，就容易發生一種特別奇怪的現象叫逆溫，即冷空氣鋪在下面、熱空氣在上面，這會導致整個城市空氣不流動。城市空氣不流動，就會使全部本地產生的顆粒物一直留在空氣中，慢慢地空氣就會像果凍化一樣凝固，最后形成霧霾。全球氣候變暖一直存在，所以以后霧霾的現象會越來越普遍。

呼吸保護方案

這對我們而言是一場災難，但是我們并不知道該怎么應對。我們SciX研究了大量的科研論文，其中最重要的是發表在《柳葉刀》雜志上的一篇文章，這篇文章分析說：PM2.5占中國疾病負擔（疾病、傷殘和過早死亡對整個社會經濟及健康的壓力）的第4位。即便在美國，PM2.5的年平均濃度標準由不超過15微克改為不超過12微克，PM2.5仍是很嚴重的污染問題。

瑞典是空氣最潔凈的國家之一，但即使在瑞典，PM2.5也會造成很大的疾病負擔。面對這樣的疾病災難時我們就想，如何進行自救？所以我們研究了整套呼吸保護的解決方案，不僅查看了論文，還查閱了實驗室。

最后我們為了了解家庭情況，自己湊齊了科研儀器，在做了很多工作后發現，整個呼吸保護方案還是相對非常復雜的。有三件事情可能是避免不了的：第一件是洗鼻，第二件是戴豬鼻子形狀的口罩，第三件是使用空氣凈化機。

如果沒有空氣凈化裝置，PM10到PM2.5之間的大部分顆粒物會被鼻腔捕獲，人體自身能將它很快地排出，但鼻腔的免疫力負擔會非常大，所以對鼻腔進行按時清洗非常重要。

清洗的方法就是通過非碘鹽加純凈水，然后以用嘴呼吸的方式將水流注入一個鼻腔，水會從另外一個鼻腔將粘液和所有的污染物全部帶出來，反過來再從另外一個鼻腔進行。聽起來非常可怕，但這是我們面對霧霾時一個不得不操作的方法。

第二個是戴口罩。當我們不得不暴露在PM2.5中時，戴口罩是一個很好的隔離方法。口罩的類型非常多，很多人都不知道該如何選取和如何使用，實際上口罩是每個國家的戰略資源，每個國家都有非常嚴格的口罩技術標準規定。

按照中國現有的PM2.5的污染，實際上應該選擇中國國標KP95和KN95的口罩類型。P95口罩不僅可以去除95%的PM2.5顆粒物，而且可以去除伴隨顆粒物一起存在的硫酸根、硝酸根和氨根，還有二氧化硫和二氧化氮。

最關鍵的是，我們也研究了怎么樣在室內使用凈化機。因為減少暴露時間是我們在這場災難中保護自己的唯一的方法。人大概有50%的時間會待在室內，起碼1/3的睡覺時間是待在室內的，那么保護室內的空氣潔凈是非常關鍵的，而這一點其實并不容易做到。

我們用儀器查過上百個家庭并進行了兩年的跟蹤，發現大部分空氣凈化機在室內是不起明顯作用的。為什么？在一個環境里如果有很多人同時在呼吸而通風設備非常有限，二氧化碳含量就會超標。

大家可能都有感覺，我們在上學的時候，上課上到后半段都會發困，這是因為整個教室里的二氧化碳超標引起的。

美國歐盟對此都有嚴格的標準，超過1200PPM就要強制下課，達到3500PPM，美國雇員就可以告雇主。在中國，因為不大遵守民用建筑換氣率標準，大家普遍認為家庭密封越嚴越好，這導致了家庭二氧化碳普遍超標。

實際上民用建筑標準要求1小時能換0.4次的潔凈空氣到室內來，但它的前提假設是室外（空氣）是潔凈的，如果我們真正遵守民用建筑標準的話，所有歐系美系的凈化機是無法在中國起作用的。

同樣，在這些國家也有民用建筑標準，甚至有CDC美國疾控中心嚴格的防污縫隙標準。在其他國家室外空氣是潔凈的這個大前提下，如果室內有污染則會被凈化機通過另外一個通路處理，就是內外換氣。

但在中國，門窗不是一個凈化源而是一個污染源，我們不但要解決室內的甲醛、二氧化碳和顆粒物問題，同時還要不斷解決順著門窗慢慢滲入的顆粒物問題，所以最后這個問題就變成一種二氧化碳、甲醛、PM2.5和空氣凈化機相互對抗的關系。

在這種對抗關系下，去做一套適合的空氣凈化機，其實并不容易。潔凈空氣量（縮寫為CADR，是一個反映室內空氣凈化器凈化能力的性能指標）不一樣的凈化機，在同樣情況下處理的面積是不一樣的。而且我們還要對抗二氧化碳，我們的民用建筑標準雖然設立得很好，但是大部分家庭并不滿足這種建筑標準，所以我們需要開窗將二氧化碳放出，將潔凈空氣導入。所以如果我們采用一臺潔凈空氣量較小的凈化機，是無法把室內凈化干凈的。

做中國版的凈化機

我們篩選了絕大部分凈化機，發現真正起作用的都是那些萬元級的凈化機，我們本來是想出一套解決方案，包括洗鼻、包括怎么使用口罩，包括我們在什么天氣下使用口罩，包括我們怎么用凈化機，但是后來發現在凈化這個環節上斷了。沒有辦法，最后我們只好自己出手，將空氣凈化機性能不停提升，讓它做到可以在中國的空氣環境下工作。

總之，空氣凈化機是一個在中國非常非常反經驗反直覺的領域。在這個領域里，外國的企業現在還不知道怎么去應對中國霧霾，而中國的企業還正在開始學習要怎么去應對。

面對中國特有的凈化環境，我們SciX不是一個拼外觀和功能的家電企業，也不是一個互聯網創業企業，我們是一個想通過科學解決方案，認認真真幫助大家解決空氣問題的創業團隊。在面對如此復雜的問題時，綜合性地解決整個空氣問題還是要花很大心力的。

北京有60%的家庭甲醛超標，這是因為我們使用的大量密度板家具含有脲醛樹脂引起的，它的釋放周期長達10年，而活性碳去除甲醛，因為和水存在競爭關系，活性碳慢慢吸附甲醛之后，隨著水蒸汽的吸入，又會把甲醛慢慢釋放出來，所以最后會形成二次污染。

美國早在70年代就開始對甲醛進行嚴格地控制，所以國外的凈化機也不存在類似的問題，而我們直接把國外的技術照搬來用，就會有很大的問題，所以我們設置了整套方案去解決甲醛的問題。

最終我們部分解決了空氣凈化機的問題，但它付出的代價非常大，第一我們要把過濾器的更換速度變得很勤;第二我們不得不使用紫外線進行生物滅活并且去除病毒;第三我們不得不對活性炭進行改性，以便它能去除甲醛。