科學用好家庭空氣凈化器

王張傲 代慧 趙彬

為什么要使用空氣凈化器？

PM2.5（細顆粒物）是造成霾天氣的罪魁禍首，其粒徑小，面積大，活性強，易附帶重金屬、有機化合物等有毒有害物質，對人的心腦血管及呼吸系統都會造成影響，危害健康。空氣凈化器是去除PM2.5的利器，合理地使用空氣凈化器能夠有效保護我們的身體健康。2013年以來，隨著“大氣十條”、《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》等政策文件的發布，我國采取了一系列措施對大氣污染問題進行治理，取得了顯著成效。

從2013年到2022年，全國PM2.5平均濃度下降了57%，重污染天數下降了92%。根據生態環境部公布的2023年全國環境空氣質量狀況，2023年全國339個地級以上城市環境空氣質量達標（即空氣質量為優、良）天數比例平均為85.5%。藍天越來越多，我國空氣質量大幅改善，那么，還有必要使用空氣凈化器嗎？

有！一方面，我國大氣污染狀況只是相對減輕，但距離達到世界衛生組織的指導值還有很遠距離。2021年，世界衛生組織依據眾多科學研究的結果，時隔16年更新了全球空氣質量指導值以充分保護人類健康，其中PM2.5的日均濃度指導值為15微克/立方米。我國空氣質量等級優、良所對應的PM2.5日均濃度限值，分別為35微克/立方米和75微克/立方米，分別接近于或相當于世界衛生組織第三階段和第一階段過渡目標。

從年均濃度來看，2023年339個地級以上城市的PM2.5年均濃度為30微克/立方米，是世界衛生組織給出的PM2.5年均濃度指導值5微克/立方米的6倍。

另一方面，我國空氣質量改善的成果還不夠穩固。我國空氣質量量變到質變的拐點尚未出現，整體仍未擺脫氣象條件影響。當遇到不利氣象條件時，重污染天氣仍然多發頻發。2023年，多輪嚴重沙塵暴襲擊我國北方大部分地區，黃沙漫天的景象提醒我們空氣質量改善仍需久久為功。室外的PM2.5可以通過門窗縫隙和通風系統等途徑滲入室內，危害室內人員的身體健康。

現代人有接近70%的時間是在住宅內度過的，除了大氣污染，家庭中的PM2.5污染同樣不容小覷。烹飪和吸煙是住宅內主要的PM2.5污染源，具有短時間內大量散發的特點，可使室內的PM2.5濃度在短時間內急劇上升。烹飪時段廚房內的PM2.5平均濃度會升高幾十甚至幾百倍，可達幾百甚至幾千微克/立方米（濃度在250微克/立方米以上為嚴重污染）。

此外，烹飪和吸煙產生的多環芳烴、重金屬等會附著在顆粒物表面，被吸入人體，危害健康。住宅內的PM2.5污染源對于人群的暴露有很大貢獻，在不吸煙和吸煙家庭中，室內污染源對于人群PM2.5暴露的貢獻占比分別達到40%和52%。

由此可見，不管是為了應對有待繼續改善的大氣污染，還是為了去除烹飪、吸煙等室內活動產生的顆粒物，在家庭中使用空氣凈化器都顯得非常必要。

除了PM2.5，空氣凈化器還可以有效去除空氣中很多困擾人們的有害物質。比如，沙塵天氣的主要污染物PM10、在春秋引起很多人過敏的花粉、新冠病毒以及各種各樣的流感病毒（病毒本身或者病毒附著的顆粒物）。實際上，不管是花粉還是病毒，它們同樣屬于顆粒物，與PM2.5的區別在于其粒徑不同。

如何選購合適的空氣凈化器？

為了讓空氣凈化器能夠發揮最大的功效，首先需要選購一臺合適的凈化器。衡量一臺凈化器的凈化能力的核心指標是CADR（Clean?Air?Delivery?Rate，潔凈空氣量）。CADR可以幫助我們根據放置空氣凈化器的房間大小選擇空氣凈化器。CADR越高，表示空氣凈化器對于顆粒物的凈化能力越強，它可以服務的面積（或空間體積）越大。

對于同一臺空氣凈化器，CADR與風量成正比。購買凈化器時，產品說明書上給出的CADR通常是在最大風量，也就是最大擋位時測量得到的。當調整到中擋或者低擋風量時，空氣凈化器的實際CADR會低于這個數值。

那么，如何根據房間的面積大小來選擇合適的空氣凈化器？目前，我國銷售的空氣凈化器產品說明書上一般會給出凈化器的建議適用面積。這實際上是依據我國現行的空氣凈化器標準中給出的方法計算得到的，即適用面積與CADR的比值為0.07—0.12。

這里的適用面積是針對以下情景得到的：房間高度為2.4米時，針對室外重度污染的情況（PM2.5濃度達到300微克/立方米），通過使用空氣凈化器能夠將室內PM2.5濃度降低至35微克/立方米，以達到“優”的空氣質量。

不過，35微克/立方米的室內濃度還無法充分保護人們的身體健康，根據研究，世界衛生組織給出的指導值15微克/立方米更適合作為室內凈化的目標濃度。凈化器的CADR越高，其價格往往也越高。我國大氣污染狀況已經明顯改善，在地級及以上城市中每年有超過95%的天數的空氣質量為輕度污染及以下。因此從經濟性的角度考慮，根據輕度污染的PM2.5濃度限值115微克/立方米來確定凈化器的CADR更為合適。由此，可以得到更適應當前我國環境空氣質量、更有助于保護公眾健康的空氣凈化器適用面積與CADR的比值范圍：0.08—0.14。

選擇好空氣凈化器的CADR后，可以結合凈化器的售價和功率，進而選出最具性價比的那一款凈化器。通常而言，凈化器的功率越高，在使用時耗電量就會越高。也就是說，在凈化器的CADR確定的情況下，售價和功率越低的凈化器性價比會更高。

除此之外，從舒適性的角度考慮，應該選擇噪聲小的空氣凈化器。此外，需要注意不要選擇會產生臭氧的凈化器。臭氧是一種空氣污染物，對于人們的健康會產生危害。靜電型、負離子型、催化氧化型的空氣凈化器都可能會釋放臭氧，需要避免使用這些類型的凈化器。對于PM2.5的凈化，最常見的使用高效HEPA濾網的過濾型空氣凈化器完全可以滿足需求。

如何科學使用凈化器？

選購合適的凈化器后，還需要合理正確地使用它，才能夠充分發揮其凈化效果。以下是一些基本原則。首先，空氣凈化器使用時間：長時、調擋。空氣凈化器運行時間的長短會顯著影響到其對于顆粒物的凈化效果。研究顯示，我國居民對于空氣凈化器的使用呈現出低頻率、間歇式、低風量運行的特點。這種運行方式實際上對于去除室內的顆粒物收效甚微。

很多居民往往在空氣污染嚴重的時候才會選擇開啟凈化器。然而，即使是空氣質量等級為“優”、“良”時，PM2.5濃度距離世界衛生組織的指導值都相差甚遠。所以，建議每天都開啟凈化器，并盡可能長時間地使用，以將室內的PM2.5濃度維持在低水平。有人擔心頻繁使用凈化器會大幅增加電費負擔。凈化器的功率通常為幾十瓦，其耗電量非常有限，因此不需要擔心。

當室內有污染源在散發PM2.5時，如烹飪和吸煙時應該盡量以最大的風量（擋位）來運行凈化器，在烹飪和吸煙結束后，凈化器要繼續開啟一段時間，從而確保空氣中的顆粒物能夠被完全去除。在凈化器開啟時，將房間的門窗關閉，有助于阻隔大氣中被污染的空氣進入室內，提升凈化效果。但是，室內有人吸煙或烹飪時，如果此時室外的空氣質量比較好，在開啟凈化器時同時開啟門窗進行通風有助于更快地去除這些活動產生的顆粒物。

其次，空氣凈化器擺放位置：日常靠近人員放置。當室內沒有污染源時，應該將空氣凈化器放在室內人員的主要活動區域，確保凈化后的空氣可以直達人員的呼吸區。當家庭中有嬰兒、老年人或者哮喘患者等脆弱人群時，建議優先將凈化器放在他們身邊。需要注意的是，為了避免凈化器的氣流被阻擋，空氣凈化器需要與墻壁、家具、窗簾及其他物體保持一定的距離。

最后，空氣凈化器日常維護：定期更換或清洗濾網。凈化器的濾網對于污染物的容納能力是有限的，而且隨著濾網上積累的污染物越來越多，凈化器的凈化能力會隨之衰減。CCM（累積凈化量）可用于衡量凈化器濾網的使用壽命，對于顆粒物，CCM從低到高分為P1、P2、P3、P4共4個等級，等級越高，濾網的使用壽命越長。

廠家一般會在說明書上給出濾網的更換或清洗周期，也有一些凈化器會通過指示燈來提示濾網需要更換。用戶需要按照指示及時更換或者清洗濾網。在更換濾網時，注意佩戴手套和口罩，避免接觸和吸入濾網上的有害物質。

如何使用凈化器防止空氣傳播傳染病？

很多呼吸道傳染病以感染者呼出的飛沫和飛沫核為載體進行傳播。病原體從感染者體內釋放，附著在飛沫顆粒中隨著呼出的氣流被排出，較大的飛沫能夠在移動2.5米的水平距離前落地，是飛沫傳播的前提；較小的飛沫在落地前完全蒸發成飛沫核，長時間停留在空氣中并隨氣流運動，造成空氣傳播（氣溶膠傳播）。

除了通過勤洗手、戴口罩等措施預防接觸被污染的物體表面或者近距離的飛沫傳播之外，預防遠距離、長時間、密閉空間高風險的空氣傳播需要大大增加室內的通風量，日常建筑大多無法達到要求，此時使用便攜式空氣凈化器就是一個很好的通風補充措施。尤其是附帶有高效HEPA濾網的產品，能夠有效過濾負載病毒的飛沫核顆粒。凈化器防護感染，主要體現在風量和擺放位置方面。市面上空氣凈化器產品的風量一般在200—1000立方米小時，使用凈化器時，房間內的氣流混合和對流增強。風量越大，氣流擾動更湍流，飛沫核擴散更快，使得飛沫核更容易被輸送到凈化器，去除飛沫核的效果更為顯著。

有研究表明，與不使用凈化器相比，使用凈化器可以減少約20%—50%（風量由低到高）的感染風險。若有條件，可以自行估計，按使用的空間大小來選擇凈化器風量。

疫情期間的研究表明：通常風量大于房間體積的7倍（即換氣次數大于7），空氣傳播感染概率能降到較低水平（小于10%）。對于整個房間來說，由于浮力作用靠近人體的氣流方向總是向上的，且凈化器出口的高速作用也誘導從感染者口中呼出的飛沫核在房間的上部周圍聚集；但對于人們日常工作生活所處的呼吸區，凈化器的位置會影響氣流分布，導致飛沫核擴散程度不同，濃度差可達兩倍以上。

合適的凈化器位置會使干凈的送風氣流先經過健康人員，再經過感染者，最后回到凈化器入口，這樣可以更好地防止飛沫核到達呼吸區。否則，潔凈空氣將先通過感染者，再攜帶病毒通過其他人或形成漩渦聚集，從而大大增加呼吸區濃度。也就是說，將凈化器放置在距離感染者較近的地方并不一定能降低其他人員呼吸區飛沫核濃度。

若是房間內有呼吸道傳染疾病的感染者（如流感患者），且知道房間的大概的氣流流向（例如，有明顯的空調風扇或者開窗通風氣流），結合凈化器的出風方向，盡量使凈化器和人員位于氣流上風向，感染者在下風向。