口罩對呼吸實境顆粒物的防護及風(fēng)險消減研究

郭 杰，李雪純，徐夢瑤，胡鈞哲，黃 凱

（1.上海理工大學(xué) 環(huán)境與建筑學(xué)院，上海 200093；2.上海新金橋環(huán)保有限公司，上海 201201）

大氣顆粒物是一種重要的污染物，也是病毒、化學(xué)物質(zhì)等毒害物質(zhì)的重要載體。2013 年，世界衛(wèi)生組織（WHO）將室外空氣污染和顆粒物均列為人類致癌物（一級）[1]。大氣顆粒物污染與人體健康效應(yīng)的流行病學(xué)聯(lián)系最為密切，空氣污染（包括顆粒物等）將增加呼吸系統(tǒng)疾病的發(fā)病風(fēng)險，包括哮喘、肺氣腫及支氣管炎等疾病[2-3]。

工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)車間也容易產(chǎn)生大氣顆粒物污染，以廢舊家電回收處理行業(yè)為例，企業(yè)大都采用“人工半自動拆解+機械破碎分離”的組合處理工藝，對淘汰收集的廢舊家電進行資源化回收利用。一方面，廢舊家電內(nèi)部聚集有大量灰塵，在處理過程中容易脫落釋放粉塵、顆粒物等污染物；另一方面，對物料的破碎工藝也會產(chǎn)生氣體顆粒物。兩個方面造成處理車間中的顆粒物污染，而氣體顆粒物中富集有阻燃劑等有機污染物[4-5]和重金屬[6-7]等，可通過呼吸吸入等途徑對工人造成潛在危害。

佩戴口罩可以有效降低顆粒物、病毒等毒害物質(zhì)對人體的暴露，是一種簡便有效、經(jīng)濟可行的防護方法?？谡值牟馁|(zhì)以聚丙烯無紡布為主，其中間層過濾介質(zhì)主要有熔噴無紡布、靜電濾棉、活性炭濾紙等。以一次性平板式醫(yī)用口罩為例，口罩包括3 層：外層無紡布、熔噴無紡布過濾層和內(nèi)層無紡布。外、內(nèi)層無紡布的纖維直徑較粗（20 μm 左右），主要起支撐整個無紡布結(jié)構(gòu)的作用，對可吸入顆粒物沒太大的阻隔效果，而中間層熔噴無紡布的纖維直徑較細（0.5～10 μm），熔噴無紡布纖維通過擴散、沉降截留、慣性撞擊、靜電等作用阻隔或捕捉大氣中顆粒物等毒害物質(zhì)[8-9]。

口罩能過濾截留大氣中的顆粒物，其截留消減效果取決于多種因素，包括口罩種類、佩戴方式及顆粒物的粒徑分布等。但是，仍有部分顆粒物穿透口罩或從側(cè)面邊緣縫隙進入口罩內(nèi)部[10]，并在人體呼吸系統(tǒng)發(fā)生口鼻的吸入、顆粒物的沉積、肺泡及血液吸收等過程[11]。根據(jù)國際防輻射委員會提供的ICRP（international commission on radiological protection）模型[12]，將人體呼吸系統(tǒng)分為頭部（包括鼻咽喉，head airways，HA）、氣管與支氣管區(qū)域（tracheobronchial region，TB）和肺泡區(qū)域（alveolar region，AL）這3 個區(qū)域，顆粒物將在呼吸系統(tǒng)進行遷移、沉積及吸收，從而對人體造成潛在健康風(fēng)險。

口罩是污染物經(jīng)呼吸吸入途徑進入人體的最后一道防線，對污染物的去除和工人的健康防護至關(guān)重要。雖然口罩在出廠銷售前，都會經(jīng)過嚴格的防護指標檢測，但是，口罩對大氣呼吸實境中顆粒物防護效果的研究還比較少，尤其在實際環(huán)境或工況車間中，口罩類型、佩戴方式等因素對口罩過濾顆粒物的影響規(guī)律還不是很清楚，佩戴口罩對工人的防護效果及風(fēng)險消減還有待深入研究。

本文擬采用呼吸采樣裝置，基于實際現(xiàn)場環(huán)境，模擬研究不同口罩類型、佩戴方式、吸氣速率等條件下，口罩對顆粒物的截留消減效果。本文研究結(jié)果可為口罩對顆粒物的截留消減提供相應(yīng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為佩戴口罩的防護效果及相關(guān)工作環(huán)境工人的職業(yè)暴露風(fēng)險提供技術(shù)支撐。

1 實驗方法

1.1 顆粒物采樣實驗裝置

選用3 種常用口罩：a.醫(yī)用外科口罩（surgical mask）：廣州拜費爾空氣凈化材料有限公司，符合標準《醫(yī)用外科口罩》（YY 0469-2011）要求。b.活性炭口罩：安諾康品牌，DOCTOR MASK，共4 層，含有外內(nèi)2 層防潮無紡布，中間夾有活性炭濾紙和過濾紙；其中醫(yī)用口罩和活性炭口罩均為一次性掛耳式平板口罩。c.KN95 口罩：Honeywell，H901 型號，頭戴式折疊型口罩。

呼吸實驗采樣裝置的主要儀器：便攜式氣溶膠粒徑譜儀（Grimm-1.109，德國Grimm），根據(jù)光散射原理，可實時檢測顆粒物的粒徑范圍為0.25～10 μm，共24 個通道（0.25/0.28/0.30/0.35/0.40/0.45/0.50/0.58/0.65/0.70/0.80/1.00/1.30/1.60/2.00/2.50/3.00/3.50/4.00/5.00/6.50/7.50/8.50/10.00 μm），粒徑譜儀的氣流采樣流量為1.2 L/min。為便于討論，將顆粒物直徑Dp≤2.5 μm 的顆粒物定義為細顆粒物（PM2.5），將顆粒物直徑范圍2.5～10 μm 的顆粒物定義為粗顆粒物（PM2.5-10）；微型泵（FZB 8682，成都海霖科技有限公司）；玻璃轉(zhuǎn)子流量計（LZB-10，上海微況測控技術(shù)有限公司）。具體的采樣裝置示意圖如圖1 所示，人體真實呼吸過程包括吸氣和呼氣2 個過程，其過程相對復(fù)雜，因而本實驗僅進行連續(xù)穩(wěn)定的吸氣過程模擬。

圖1 呼吸實境采樣裝置示意圖Fig.1 Schematic diagram of respiratory sampling device

1.2 呼吸實境采樣環(huán)境

呼吸實驗采樣裝置分別在2 個實際環(huán)境進行現(xiàn)場采樣分析，每組實驗采樣10 min，選取其中顆粒物濃度變化穩(wěn)定的5 min 數(shù)據(jù)進行分析。

a.學(xué)生辦公室：房間長寬高的尺寸為5 m×4 m×3 m 左右，實驗期間開啟空調(diào)，房間顆粒物相對穩(wěn)定；將不同類型口罩佩戴在頭模上，分別考慮2 種佩戴方式（自然佩戴和側(cè)面密封方式）、3 種吸氣速率（13，30，46 L/min）等因素對口罩截留顆粒物的影響效果。其中，自然佩戴是模擬真實佩戴口罩情景，將口罩佩戴至頭模，按壓鼻夾和邊緣貼面，其側(cè)面邊緣不作密封處理；側(cè)面密封是指頭模上的口罩側(cè)面邊緣用透明膠帶作密封處理，模擬測試口罩無邊緣泄漏時對顆粒物的截留效果。

b.企業(yè)車間：選擇上海市一家廢舊家電回收處理企業(yè)進行現(xiàn)場呼吸實境采樣實驗，分別在廢電視機拆解車間、廢電路板破碎分選車間、廢塑料破碎車間等區(qū)域進行采樣分析。廢電視機拆解車間主要是通過人工將廢電視機拆解得到塑料、顯示器、電路板、電線、喇叭等產(chǎn)物，實驗采樣裝置放置在距離中間工位2 m 處位置；廢電路板破碎分選車間主要是將廢電路板及邊角料進行“機械破碎+風(fēng)力分選”的處理，可以得到銅顆粒和廢電路板基板樹脂粉；廢塑料破碎車間主要是將廢電視機拆解得到的塑料外殼進行機械破碎處理，得到粒徑為10 mm 左右的塑料顆粒。為了不影響工人的生產(chǎn)操作，將實驗采樣裝置放在距離廢電路板處理線出料口和塑料破碎機出料口2 m左右位置。分別選用3 種不同類型口罩，采取自然佩戴方式和30 L/min 吸氣速率的采樣條件。

1.3 口罩對顆粒物的過濾效率

過濾效率是指在規(guī)定的檢測條件下，口罩濾除目標顆粒物的百分比，是表征口罩防護性能的關(guān)鍵指標。本實驗口罩對顆粒物過濾效率

式中：C1為口罩外（不帶口罩時）顆粒物質(zhì)量濃度，μg/m3；C2為口罩內(nèi)顆粒物濃度，μg/m3。

2 結(jié)果與討論

2.1 口罩類型和佩戴方式對顆粒物的消減效果

圖2～4 分別顯示了不同口罩類型、佩戴方式、吸氣速率條件下，3 種口罩對辦公室室內(nèi)不同粒徑顆粒物的質(zhì)量濃度、數(shù)量濃度和過濾效率的影響規(guī)律。dM/dlogDp為不同粒徑粒子質(zhì)量的對數(shù)分布，dN/dlogDp為不同粒徑粒子數(shù)量的對數(shù)分布。

圖2 口罩佩戴方式和吸氣速率對口罩內(nèi)顆粒物質(zhì)量濃度的影響Fig.2 Effects of mask wearing mode and inspiratory rate on particulate matter mass concentration

口罩對顆粒物的過濾效果與口罩的材質(zhì)（口罩類型）、口罩與臉部的貼合程度（佩戴方式）、吸氣速率及顆粒物粒徑分布等因素有關(guān)[13-15]。不同吸氣速率條件下，佩戴口罩都可以在一定程度降低口罩內(nèi)顆粒物的質(zhì)量濃度（圖2）和數(shù)量濃度（圖3），其中，側(cè)面密封佩戴方式的口罩比自然佩戴口罩對顆粒物質(zhì)量濃度和數(shù)量濃度的降低程度更明顯，而吸氣速率對不同粒徑顆粒物質(zhì)量濃度和數(shù)量濃度的影響不大。

圖3 口罩佩戴方式和吸氣速率對口罩內(nèi)顆粒物數(shù)量濃度的影響Fig.3 Effects of mask wearing mode and inspiratory rate on particulate matter number concentration

對比側(cè)面密封和自然佩戴兩種佩戴方式，3 種口罩側(cè)面封閉佩戴方式對不同粒徑顆粒物的過濾效率都能超過90%，且側(cè)面密封的口罩對顆粒物的過濾效率明顯高于自然佩戴方式，說明側(cè)面泄露，即口罩側(cè)面邊緣與臉部的貼合程度，對口罩的防護效果具有重要影響。一般地，口罩的漏過率由口罩所用濾布的透過率和口罩的側(cè)漏率兩部分組成。側(cè)面密封的佩戴方式主要體現(xiàn)了口罩濾布材質(zhì)對顆粒物透過率的影響，而自然佩戴方式則會產(chǎn)生濾布透過和側(cè)面泄露兩種現(xiàn)象[16-17]。口罩的柔軟度、可塑性等因素將影響口罩側(cè)面邊緣與臉部的貼合程度，活性炭口罩含有活性炭層、過濾紙及內(nèi)外無紡布層等4 層，口罩材質(zhì)比醫(yī)用口罩的硬，自然佩戴時容易出現(xiàn)側(cè)面邊緣泄露的問題，根據(jù)流體力學(xué)原理，氣流將直接穿過縫隙而進入口罩內(nèi)部，從而降低了口罩對顆粒物的過濾效率，這是導(dǎo)致活性炭口罩對顆粒物過濾效率較低的主要原因[18]。

對于側(cè)面密封的佩戴方式，吸氣速率對顆粒物的過濾效率沒有太大影響，3 種口罩對不同粒徑顆粒物的過濾效率都大于95%。而自然佩戴方式的口罩過濾效率隨口罩類型和吸氣速率的變化而變化，其過濾效率從高到低依次為：KN95 口罩＞醫(yī)用口罩＞活性炭口罩。由于KN95 口罩采用頭戴式上下兩個松緊帶固定，其側(cè)面邊緣密閉性較好，所以，吸氣速率對KN95 口罩過濾效率的影響不大。對于醫(yī)用口罩和活性炭口罩，均采用耳掛式固定方式，側(cè)面邊緣存在較多的縫隙，隨著吸氣速率的增大，醫(yī)用口罩對顆粒物的過濾效率逐漸升高，這可能由于吸氣速率增大，增加了口鼻附近處（即口罩正面中央位置）的通氣量，從而增加了濾布材料對顆粒物的截留量。Zou 等[19]進行了多種口罩的密封和自然佩戴的過濾實驗，得出不同吸氣速率下，口罩的防護效果由強到弱依次為：N95＞醫(yī)用口罩＞活性炭口罩，與本研究結(jié)果一致。而王雷瑤等[20]也研究了口罩材質(zhì)和佩戴方式（邊緣作密封處理和邊緣不作密封處理）對顆粒物的去除效果，發(fā)現(xiàn)5 種口罩對PM2.5的防護效果由好到差依次為：N95＞PM2.5口罩＞棉布口罩、活性炭口罩＞醫(yī)用一次性口罩，其研究結(jié)果與本實驗有點差別。這主要由于本實驗所采樣活性炭口罩材質(zhì)較硬，與頭模臉部的貼合程度較差，容易出現(xiàn)較多的縫隙，從而降低了活性炭口罩對顆粒物的消減效果。

從圖4 可以看出，活性炭口罩對PM2.5的過濾效率不隨吸氣速率的變化而變化，而對PM2.5-10的過濾效率隨吸氣速率的增大而增大。這可能有以下2 個原因：a.隨著吸氣速率的增加，容易使口罩內(nèi)產(chǎn)生較大的負壓，使口罩拉向頭模表面，從而減少了側(cè)面邊緣泄露的空間[18]，尤其對粗顆粒物側(cè)面泄露量減少明顯，即口罩正面部分的濾層材料可以發(fā)揮截留粗顆粒物的作用；b.側(cè)面泄露是一個復(fù)雜的撞擊過程，顆粒物通過口罩與面部之間的縫隙時，由于面部的高低不平和狹縫的寬窄不一，顆粒物運動的速率和方向不斷改變。當(dāng)吸氣速率較高時，粗顆粒物更容易撞擊在人的面部或口罩的內(nèi)層上（或者被縫隙截?。?，而細顆粒物卻容易通過縫隙被吸入。換句話說，吸氣速率較大時，其通氣阻力越大，粗顆粒物從口罩正面透過或側(cè)面縫隙進入口罩內(nèi)部時，容易被口罩濾布材料截留，而細顆粒物則容易通過側(cè)面縫隙處進入口罩內(nèi)部[21]。

圖4 口罩佩戴方式和吸氣速率對顆粒物過濾效率的影響Fig.4 Effects of mask wearing mode and inspiratory rate on particulate matter filtration efficiency

2.2 企業(yè)車間實境下口罩對顆粒物的消減效果

圖5～7 分別顯示了自然佩戴3 種口罩、吸氣速率為30 L/min 的條件下，對3 個廢舊家電處理車間不同粒徑顆粒物的質(zhì)量濃度、數(shù)量濃度和口罩過濾效率的影響規(guī)律。

對比3 個車間大氣顆粒物的質(zhì)量濃度（圖5）發(fā)現(xiàn)，不同處理工藝產(chǎn)生顆粒物污染狀況不同，車間顆粒物的污染狀況從高到低依次為：廢塑料破碎車間＞廢電路板破碎分選車間＞廢電視機人工拆解車間，其車間顆粒物累積質(zhì)量濃度分別為885.7，274.7，67.0 μg/m3。3 個車間顆粒物污染主要以粗顆粒物為主，粒徑范圍3.50～7.50 μm 間粗顆粒物的質(zhì)量濃度較高。車間顆粒物的污染狀況與處理對象、處理工藝的除塵設(shè)施，以及車間的通風(fēng)狀況等因素有關(guān)[22]。廢電視機拆解處理車間空間大、通風(fēng)效果好，車間粉塵主要來自電視機內(nèi)部的灰塵顆粒，且操作臺上面配置了集塵罩，可以一定程度降低顆粒物污染狀況。廢電路板破碎分選處理線配備了多級旋風(fēng)除塵器進行細物料的收集分離，可以降低車間內(nèi)顆粒物的污染，且對破碎機和風(fēng)力分選裝置進行了隔聲降噪處理，也一定程度起到了隔離粉塵的作用。廢塑料破碎車間空間較小，且通風(fēng)較差，破碎時物料間的摩擦、剪切、沖擊等過程造成塑料表面黏附灰塵的脫落及細小物料的產(chǎn)生，從而造成塑料出料口附近的顆粒物污染較重。

圖5 自然佩戴口罩后對不同車間顆粒物質(zhì)量濃度的影響Fig.5 Effects of wearing masks under real-life conditions on particulate matter mass concentration in different workshops

3 個車間不同粒徑顆粒物的數(shù)量濃度呈現(xiàn)隨顆粒物粒徑增大而減小的趨勢（圖6）。對于廢電視機拆解車間，醫(yī)用口罩和KN95 口罩對顆粒物的數(shù)量濃度減少明顯；對于廢電路板破碎分選車間，醫(yī)用口罩和活性炭口罩對細顆粒物的數(shù)量濃度消減效果差不多，而醫(yī)用口罩對于粗顆粒物的數(shù)量濃度的消減效果更好；對于廢塑料破碎車間，KN95口罩對細顆粒物的數(shù)量濃度降低最有效，對粒徑小于1 μm 的顆粒物的數(shù)量濃度從2 396～110 400 個/L降低到52～1 898 個/L，表明KN95 口罩對細顆粒物的防護效果明顯。

圖6 自然佩戴口罩后對不同車間顆粒物數(shù)量濃度的影響Fig.6 Effects of wearing masks under real-life conditions on particulate matter number concentration in different workshops

在3 個車間的實際環(huán)境中，自然佩戴口罩的過濾效率呈現(xiàn)隨顆粒物粒徑變大而增加的趨勢（圖7）。KN95 口罩的過濾效率最高，對不同粒徑顆粒物的過濾效率均大于80%，其次是醫(yī)用口罩，醫(yī)用口罩的熔噴無紡布中間過濾層，可通過擴散、沉降截留、慣性撞擊、靜電等作用截留粗細顆粒物，其對廢電視機拆解、廢電路板處理及廢塑料破碎車間中不同粒徑顆粒物的過濾效率分別為65.1%～99.1%，45.0%～95.6%，58.9%～96.7%?；钚蕴靠谡謱︻w粒物的過濾效率最低，在廢電視機拆解處理車間，活性炭口罩對不同粒徑顆粒物的過濾效率僅為7.1%～37.8%，這說明活性炭口罩與臉部的貼合效果不好，側(cè)面泄露比較嚴重。

圖7 自然佩戴口罩對不同車間顆粒物過濾效率的影響Fig.7 Effects of wearing masks under real-life conditions on particulate matter filtration efficiency in different workshops

2.3 口罩對顆粒物呼吸系統(tǒng)健康風(fēng)險的消減

顆粒物經(jīng)穿透濾布或側(cè)面泄露而進入口罩內(nèi)部后，將被人體吸入，并在呼吸系統(tǒng)不同區(qū)域發(fā)生沉積、遷移等過程，給人體健康造成潛在風(fēng)險[23]。由于不同粒徑顆粒物在人體呼吸系統(tǒng)具有不同的沉積特征，本文參照ICRP 的顆粒物沉積模型，計算比較不同口罩過濾后不同粒徑顆粒物在呼吸系統(tǒng)不同區(qū)域（HA，TB 和AL）的沉積通量及消減率，從而評估口罩對顆粒物健康風(fēng)險的消減作用?，F(xiàn)介紹ICRP 的具體計算公式[12]。

不同粒徑顆粒物在呼吸系統(tǒng)的沉積部分DF計算如下：

頭部的顆粒物沉積部分

式中，IF為顆粒物的可吸入部分。

氣管及支氣管區(qū)的顆粒物沉積部分

肺泡區(qū)顆粒物的沉積部分

式中，Dp為Grimm 粒徑譜儀測試不同粒徑顆粒物的直徑，μm。

不同粒徑顆粒物在人體呼吸系統(tǒng)不同區(qū)域沉積通量F按式（6）計算。

式中：DFj,i為不同粒徑顆粒物Fj在人體呼吸系統(tǒng)的沉積部分（j表示HA，TB 和AR）；Ci為不同粒徑顆粒物的濃度，μg/m3；V為工人的呼吸速率，根據(jù)美國環(huán)保署（USEPA）的2011 版暴露參數(shù)手冊，工人（41～51 歲，不限性別）中等強度工作狀態(tài)的呼吸速率的平均值和95%百分點（95thpercentile）分別為28 L/min 和39 L/min[24]，故本文在工廠實境的呼吸速率設(shè)定為30 L/min 是合乎實際的。

人體呼吸系統(tǒng)對顆粒物具有自我凈化保護作用，例如，人體頭部的鼻毛及咽喉等器官能阻擋一部分大粒徑顆粒物，而進入氣管的大粒徑顆粒物（大于2 μm）容易被捕集在氣管及支氣管等呼吸道粘液中，通過纖毛活動進入咽喉部，隨咳痰排出[11]。對于細顆粒物（PM2.5），一般能夠順利地通過頭部（鼻腔至咽喉），而進入氣管及支氣管，甚至到達肺泡區(qū)。因此，顆粒物在人體頭部、氣管支氣管部及肺泡等不同部位沉積，與顆粒物的形貌特征、粒徑分布及在粘液中的團聚沉降性能等因素相關(guān)[25-26]。

根據(jù)ICRP 模型計算得出不同粒徑顆粒物的沉積通量和消減率如表1 所示，定義沉積通量消減率R為佩戴口罩后顆粒物沉積通量減少量與佩戴口罩前的沉積通量值之比。在塑料破碎車間不帶口罩的情景下，PM2.5-10的沉積通量最大，在頭部、氣管及支氣管、肺泡區(qū)域的沉積通量分別達到了1 180，53.9，72.0 μg/h。通過自然佩戴KN95口罩后，其3 個區(qū)域的PM2.5-10的沉積通量下降到了17.4，0.79，1.04 μg/h，即3 個區(qū)域的R值均超過了98.1%。另外，KN95 口罩對廢塑料破碎車間PM2.5在呼吸系統(tǒng)3 個區(qū)域的R值均超過了93.5%，即KN95 口罩對粗、細顆粒物均達到了良好的防護效果。在塑料破碎車間，自然佩戴KN95 口罩后，呼吸系統(tǒng)3 個區(qū)域的顆粒物沉積通量值與廢電路板破碎車間自然佩戴KN95 口罩的沉積通量值相當(dāng)。對于廢電視機拆解車間，比較自然佩戴醫(yī)用口罩和KN95 口罩后顆粒物的沉積通量值發(fā)現(xiàn)，佩戴醫(yī)用口罩后，PM2.5和PM2.5-10在人體呼吸系統(tǒng)的沉積通量值略微大于KN95 口罩，其值與廢電路板破碎分選、廢塑料破碎車間佩戴KN95 口罩后顆粒物的沉積通量值相當(dāng)。因此，考慮到電視機拆解工人需要搬抬電視機，勞動強度較大、工作時間長，佩戴KN95 口罩后，容易引起呼吸不暢，從顆粒物的截留去除和沉積特征角度出發(fā)，佩戴醫(yī)用口罩對電視機拆解工人也可以取得較好的顆粒物防護效果。

表1 不同車間中顆粒物在人體呼吸系統(tǒng)的沉積通量和消減率Tab.1 Deposition flux and reduction rate of particulate matter in human respiratory system in different workshops

2.4 研究的不足及建議

本研究實驗僅模擬了呼吸速率穩(wěn)定的吸氣過程，由于人體呼吸存在吸氣和呼氣2 個過程，且呼吸速率是會發(fā)生變化的，所以，實際情況要比本模擬實驗復(fù)雜得多。但是，該呼吸實境模擬結(jié)果可作為人體對顆粒物呼吸暴露量的最大值，為操作工人的暴露風(fēng)險提供限值參考。另外，本文實驗屬于實境模擬實驗，而工人佩戴口罩的現(xiàn)實情況更加復(fù)雜，有諸多實際因素影響著口罩對顆粒物的過濾消減，如工人佩戴口罩是否規(guī)范、是否遮住口鼻，每個工人的臉型都不一樣，同款口罩與每個工人臉部的貼合程度也不盡相同。因此，還應(yīng)進行更加符合現(xiàn)實的實驗設(shè)計，如讓工人佩戴口罩，然后對比分析使用前后的口罩，從而科學(xué)合理地評價口罩對顆粒物的實際消減效果。

從職業(yè)安全防護的角度出發(fā)，基于車間空氣污染狀況和勞動工種，工人可以選擇佩戴不同類型的防護口罩。例如，廢電視機拆解車間顆粒物污染較輕，拆解工人的勞動強度大、工作時間長，不宜佩戴KN95 口罩，且佩戴醫(yī)用口罩也可達到較好的顆粒物防護效果。廢電路板破碎分選車間和廢塑料破碎車間中的顆粒物污染較重，其處理工藝機械化程度高、工人勞動強度較低，建議工人佩戴KN95 口罩，從而有效地降低顆粒物的暴露風(fēng)險。

3 結(jié)論

a.口罩對顆粒物的過濾效率從高到低依次為：KN95 口罩＞醫(yī)用口罩＞活性炭口罩。采用側(cè)面封閉的佩戴方式，3 種口罩對不同粒徑顆粒物的過濾效率都能超過90%。自然佩戴口罩時，側(cè)面泄露對口罩的防護效果具有重要影響，其中，活性炭口罩的側(cè)面泄露最嚴重，然后是醫(yī)用口罩和KN95 口罩。吸氣速率對口罩顆粒物過濾效率的影響不明顯。

b.廢舊家電不同處理車間顆粒物具有不同的濃度水平和粒徑分布，車間顆粒物的污染狀況從高到低依次為：廢塑料破碎車間＞廢電路板破碎分選車間＞廢電視機人工拆解車間，車間空氣中3.50～7.50 μm 粒徑范圍粗顆粒物的質(zhì)量濃度較高。在3 個車間環(huán)境中，自然佩戴KN95 口罩對車間不同粒徑顆粒物的過濾效率最高（大于80%），且自然佩戴口罩的過濾效率呈現(xiàn)隨顆粒物粒徑變大而增加的趨勢。

c.根據(jù)ICRP 模型計算得出，在塑料破碎車間不帶口罩的情景下，PM2.5-10的沉積通量最大，通過自然佩戴KN95 口罩后，對粗、細顆粒物在人體呼吸系統(tǒng)沉積通量消減率分別高于98.1%和93.5%，即KN95 口罩達到了良好的防護效果。基于車間空氣污染狀況和勞動工種，建議工人可以選擇佩戴不同類型的防護口罩。