關(guān)于口罩的性能探究

朱文濤+黃冬逸

（安徽財(cái)經(jīng)大學(xué) 安徽 蚌埠 233000）

【摘要】目前，我國受霧霾天氣的影響越來越大，霧霾的發(fā)生過程包括傳播源，傳播途徑以及作用人群，以前人們忽略了霧霾的危害，現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)雖然搞上去了，但是環(huán)境卻變得更加多變，霧霾就是一個(gè)典型的例子，霧霾不僅要科學(xué)治理，而且大眾要提高意識(shí)，而眾對霧霾的防治，戴口罩是一個(gè)非常不錯(cuò)的選擇，而對口罩的性能探究，對我們?nèi)绾芜x擇口罩將具有一定的指導(dǎo)意義。

【關(guān)鍵詞】口罩 霧霾 對比試驗(yàn)

一、霧霾現(xiàn)狀

（一）霧霾定義及形成原因

霧霾是最近幾年提出的一種新的天氣現(xiàn)象，這種天氣現(xiàn)在對于人體有著很大的危害，一般是在秋冬季節(jié)比較明顯，是指在特定的氣候條件之下與人們的生產(chǎn)活動(dòng)相結(jié)合而造成的一種天氣請款。隨著人口密度的提高，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和越來越來的社會(huì)活動(dòng)顆粒物的排放量也變得越來越大，雖然大氣對于顆粒物有著自我調(diào)節(jié)能力，但是當(dāng)顆粒物量排放超過大氣調(diào)節(jié)能力和承受度，此時(shí)細(xì)顆粒物將不斷積聚，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定濃度的時(shí)候再受到天氣的影響，就很容易形成較大范圍霧霾。而在秋冬季節(jié)，這種現(xiàn)象更容易發(fā)生，這也就解釋了為什么秋冬季節(jié)霧霾天氣出現(xiàn)的比較多。

（二）霧霾的危害

人離不開氧氣，每時(shí)每刻都在從空氣中吸入氧氣，而空氣中不僅僅有各種氣體還有很多顆粒物，顆粒物通過呼吸系統(tǒng)進(jìn)入人體后，由于人體的特征，顆粒物會(huì)直接被吸收，不經(jīng)肝臟等器官就直接進(jìn)入血液，然后循環(huán)到全身；血紅蛋白量與運(yùn)輸氧量密切相關(guān)，而吸收的顆粒物會(huì)降低血紅蛋白的運(yùn)氧量，嚴(yán)重會(huì)導(dǎo)致人體供氧量跟不上，出現(xiàn)頭暈眼花等現(xiàn)象。時(shí)間長了，對于人的身體會(huì)造成很大不良影響，而對于患貧血病的病人和血液有循環(huán)障礙的病人來說，會(huì)產(chǎn)生更嚴(yán)重后果。不僅僅是顆粒物的本身溶解在血液中會(huì)造成危害，顆粒物中含有的有害物質(zhì)、重金屬也會(huì)溶解人體的血液中，這些物質(zhì)對人體造成的則是不可逆的傷害，隨著人們對PM2.5的進(jìn)一步研究，不斷加深對它的了解，人們逐漸認(rèn)識(shí)到這種危害不亞于人類目前所面對的各種絕癥。根據(jù)研究調(diào)查報(bào)告表明，PM2.5會(huì)影響人的生命，平均減少一年左右的壽命。PM2.5是指環(huán)境空氣中的顆粒物，其空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑小于或等于2.5μm，通常也稱為細(xì)顆粒物。PM2.5越來越受到重視，以至于大多數(shù)國家已經(jīng)將其列入空氣必須檢測的指標(biāo)，并且通過這個(gè)指標(biāo)來對空氣的優(yōu)良進(jìn)行評價(jià)。PM2.5吸入之后，通過呼吸系統(tǒng)，到達(dá)肺部，引起各種各樣肺部疾病，進(jìn)而引發(fā)整個(gè)呼吸道的感染。PM2.5還會(huì)攜帶各種病毒的細(xì)菌，引發(fā)其他的疾病，不止是呼吸道，甚至整個(gè)生命體都會(huì)受到病毒的威脅。我國現(xiàn)在在研究治療霧霾方面頗有成效，各地節(jié)能減排，根據(jù)我國研究，PM2.5濃度與呼吸道感染有正相關(guān)的關(guān)系，也就意味著，治療霧霾，迫在眉睫。

目前我國大部分城市都已深受霧霾之害，國家也高度重視霧霾治理，從源頭上治理，已經(jīng)取得初步成效，但是霧霾治理是一個(gè)需要時(shí)間的過程，不可能在短時(shí)間內(nèi)完全根治，所以我們應(yīng)該提高我們的防霾意識(shí)，而合理選擇與佩戴口罩就可以很好的減輕霧霾對人體的危害，拒絕“病從口入”。對口罩性能的探究，探討標(biāo)準(zhǔn)就是是PM2.5。

二、口罩的基本種類及其作用

（一）口罩種類

防護(hù)霧霾可不容緩，而選擇一款合適的口罩，可以更好的幫助我們減少受到霧霾的傷害，但是市面上的口罩種類繁多，每種口罩的防護(hù)效果和側(cè)重效果也不同，我們將對活性炭自吸性口罩、一次性醫(yī)用紗布口罩、標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)用防護(hù)口罩、3M顆粒物防護(hù)口罩、棉布過濾口罩，進(jìn)行一系列實(shí)驗(yàn)，測試其對PM2.5的防護(hù)效果。

（二）口罩作用

活性炭自吸性口罩是利用活性炭具有吸附性，吸附顆粒物，從而達(dá)到對霧霾的過濾作用，活性炭還具有除臭作用；一次性醫(yī)用紗布口罩一般分為外、中、內(nèi)三層，主要是通過紗布的過濾作用，能對病毒、細(xì)菌做到有效的防護(hù)，所用材料無毒無害；標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)用防護(hù)口罩跟一次性醫(yī)用紗布口罩原理相似，都是利用紗布的過濾性和增加額外的過濾層；3M顆粒物防護(hù)口罩俗稱3M防塵口罩，由3M公司開發(fā)生產(chǎn)針對空氣中的顆粒污染所生產(chǎn)的口罩，我們實(shí)驗(yàn)選取的是市場上最為常見的；棉布口罩是利用棉布的過濾性進(jìn)行防霾，棉布過濾口罩是市場上最常見的口罩，因?yàn)槠渑宕魇孢m，所以受眾面廣。

三、實(shí)驗(yàn)方法及步驟

由于口罩種類繁多，相同種類口罩還有不同分類，因此我們選取一些大類進(jìn)行分類，并對這些類別口罩繼續(xù)排序，其順序分別為：活性炭自吸性口罩、一次性醫(yī)用紗布口罩、標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)用防護(hù)口罩、3M顆粒物防護(hù)口罩、棉布過濾口罩。將他們分別命名為A，B，C，D，E.之后準(zhǔn)備六盆生長狀況差不多的植物和有蓋子的密閉玻璃缸。

試驗(yàn)方法：用瓶子收集空氣，用另一個(gè)瓶子裝滿水，將口罩墊在兩個(gè)口對口的瓶子之間，將瓶子緩慢倒置，可以粗略過濾空氣，講用不同口罩的過濾的空氣加入不同的植物當(dāng)中作為實(shí)驗(yàn)組，而另一組沒有做任何處理的植物作為對照組，比對20天后植物的生長狀況。先將五個(gè)口罩進(jìn)行稱重，再講經(jīng)過實(shí)驗(yàn)處理過的口罩曬干、稱重。比對試驗(yàn)前后的口罩重量。

試驗(yàn)結(jié)果：經(jīng)過20天的觀察，植物最終生長狀況從高到低排列順序分別為：D，A，C，B，E，沒有經(jīng)過任何處理的對照組植物生長狀況最差。五個(gè)口罩都有不同程度的增重，只是增重不明顯，排序之后，順序和上一組近似，為：D，A，E，C，B

分析：通過以上實(shí)驗(yàn)，得出一個(gè)口罩過濾性的排序，3M顆粒物防護(hù)口罩過濾性最強(qiáng)，其次就是活性炭自吸型口罩，再次是標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)用防護(hù)口罩和醫(yī)用紗布口罩，最后是棉布過濾口罩。在稱重試驗(yàn)中，棉布的重量可能是吸收了空氣中的水蒸汽導(dǎo)致其重量比一次性醫(yī)用紗布口罩重。但是口罩的選擇不僅僅是單純的考慮其過濾性能，還要考慮價(jià)格，舒適度，耐用性，外觀等綜合性能。

討論：我們小組的研究表明，市面上大多數(shù)口罩對PM2.5都是有一定的過濾效果的，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)結(jié)果和加權(quán)比較，3M顆粒物防護(hù)口罩對于霧霾的防護(hù)效果最好，但是其一般用于工業(yè)方面，有較強(qiáng)的專業(yè)性，而且在適用性上不太符合亞洲人的審美和使用，所以不太推薦大眾使用；活性炭口罩雖然效果也很好，但也是因?yàn)槭袌錾掀占奥瘦^低，而且活性炭口罩更側(cè)重去除異味，如果只是單純的防霾，也不推薦使用；而一次性醫(yī)用防護(hù)口罩對PM2.5的過濾雖然不及前兩種口罩，但是因?yàn)槠鋬r(jià)格便宜，市場上很容易購買，在各項(xiàng)加權(quán)計(jì)算之后，反而得分超過上面兩種口罩，所以我們小組推薦大家在霧霾天使用；標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)用防護(hù)口罩更多的側(cè)重對于血液，飛沫的過濾，常用于醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)，手術(shù)反面，反而對霧霾并沒有太好的過濾作用；最后的棉布口罩目前最受老百姓的歡迎，但是其對于霧霾的過濾效果非常不好，相反，由于霧霾多發(fā)生于冬季，這種口罩更適合保暖，因此我們小組不推薦使用棉布口罩防霧霾。

由于受口罩材料、大小、個(gè)人喜好和天氣環(huán)境等客觀因素的不同，其效果差異就會(huì)很大，而且不同地區(qū)人種不同，臉型之間就存在著不同，因此，同一種口罩的面部契合度就可能會(huì)不同，所以，下一步應(yīng)該加強(qiáng)對這方面的研究，更多的調(diào)查研究不同人群、不同地區(qū)的生理情況，針對不同地區(qū)的人，生產(chǎn)適合不同地區(qū)使用的口罩，做到一個(gè)地區(qū)一種口罩，如果可能甚至可以定做，為公眾提供更好更專業(yè)的服務(wù)，提供更多的選擇。

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