敖建芳 龔龑



中國氣象局國家氣候中心監測數據顯示,自去年9月1日以來,我國中東部地區霧霾天氣多發,共發生10多次較大范圍的霧霾天氣過程,不僅霧霾日數多,而且影響范圍廣。
霧霾天氣頻頻發生的原因是由于大氣中細顆粒物數量急劇增加所致。所謂細顆粒物,即PM2.5,指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物,也被稱為可入肺顆粒物。PM2.5粒徑小,表面吸附著大量有毒、有害物質,且在大氣中停留時間長、輸送距離遠,因而對人體健康和大氣環境的影響非常大。由于細顆粒物能飄到較遠的地方,因此影響范圍較大。研究表明,顆粒物直徑越小,對人體健康的危害越大。因為直徑越小,進入呼吸道的部位越深。10微米直徑的顆粒物通常沉積在上呼吸道,2微米以下的可深入到細支氣管和肺泡。細顆粒物進入人體肺泡后,直接影響肺的通氣功能,使人體容易處于缺氧狀態;而且,這種細顆粒物一旦吸附在肺泡上,就很難排出,所以這種吸附是不可逆的。
空氣重污染引發了搶購口罩潮。中國最大網絡購物平臺——淘寶網和天貓的后臺數據顯示,僅今年1月11日和12日兩天,全國就有2.3萬筆口罩訂單,合計成交近50萬只;其中,僅北京地區就有6920筆訂單,成交近14萬只。一些頭腦靈活的廠商還適時推出“專防PM2.5口罩”,打出了“PM2.5過濾效率大于99%”的廣告語……
戴口罩對于防范細顆粒物的效果有多大?究竟什么樣的口罩才能有效防范細顆粒物帶來的危害呢?
人類何時開始戴口罩
口罩雖然簡單,它的歷史卻源遠流長,有著長達約2500多年的歷史。
早在公元前6世紀,古代伊朗高原上居住的波斯人信仰一種瑣羅亞斯德教。根據教規,他們要對象征光明的火頂禮膜拜。當時的波斯信徒認為,由人體排出的一切物質都是不潔的,因此,在對火頂禮膜拜時,人們除了要遮裹住全身外,還必須戴上口罩以遮蓋口鼻,以免不潔的氣息觸及圣火,違反教規。
考古學家曾在伊朗西北部距今約2500 年前的古墓門上發現許多在口鼻上戴著罩子的浮雕人像(見圖3),這一發現有力地證明了在2500年前的古代伊朗就出現了原始口罩這一歷史事實。
伊朗波斯人的拜火教在南北朝時已傳入我國,戴口罩的習俗也隨之傳入我國,并在全國各地流傳開來。
古人很早就認識到口罩的衛生功能。《馬可·波羅行紀》中記載,元代皇帝在進食時,為了避免獻食者的氣息觸及所食之物而使自己染病,令獻食侍臣“皆用絹巾掩口鼻,俾其氣息不致觸及食物”。這里使用的“絹巾”便是口罩的雛形。可見,早在600多年前的元代,在宮廷里就有了以講衛生為主要訴求的口罩了。
雖然口罩的歷史悠久,但直到19世紀后期,口罩才真正成為防止呼吸道病菌擴散傳播的衛生用具,并被人們所廣泛接受。
1895年,一位德國病理學家發現,傷口感染同病菌在空氣中的傳播有關,飛沫有可能導致患者傷口感染。經他建議,當時的醫生、護士戴上了一種用紗布制作的能掩住口鼻的罩具,從而避免了手術患者的傷口感染。
1897年,德國人賴德奇首次將這種口罩推廣使用。當時的口罩非常簡單,就是一層紗布緊緊包裹在口鼻上,包扎方式既麻煩,又使人感覺不太舒服。為了克服這些缺點,一位法國醫生于1899年做了一種4層紗布口罩,并將其縫在手術衣的后衣領上,使用時,只需把衣領向前翻下即可。不久,又有人在口罩兩邊釘上了帶子,系在頭上或掛在耳上。
后來,口罩這一衛生用品開始走出手術室,慢慢進入民間。
口罩種類有哪些
如今的口罩種類繁多,功能各異,有防化學制劑的,有保溫的,有運動型的……總體上可以分為5大類,即醫用口罩、N95口罩、時尚口罩、活性炭口罩、PM2.5口罩。
不同種類的口罩使用的材質也不盡相同。
著名的N95型口罩使用的材質主要是加厚無紡布。N95型口罩是由NIOSH(美國國家職業安全衛生研究所)認證的9種防顆粒物口罩中的一種。“N”的意思是不適合油性顆粒物(炒菜產生的油煙就是油性顆粒物,人在說話或咳嗽時產生的飛沫就不是油性的),“95”是指在NIOSH標準規定的檢測條件下,產品過濾效果達到95%。所以,N95并不是特定的產品名稱,只要符合N95標準并通過NIOSH審查的口罩,都可被稱為“N95口罩”。這種口罩主要用于工業防塵。它雖然沒有抗菌作用,但由于隔絕作用較好,也有阻攔細菌和可吸入顆粒物的作用,因而應用非常廣泛。
時尚口罩采用的材質多半是無紡布和保溫棉,無法起到抗菌和阻攔可吸入顆粒物的作用;但它具備一定的保暖性能,可以作為在冬天使用的面部保暖防護用品。
活性炭口罩的材質中添加了具有吸附作用的活性炭,能夠有效阻隔空氣中苯、甲醛氣體及惡臭等。活性炭口罩本身無抗菌作用,對于細微顆粒物如PM2.5也沒有有效的阻擋效果,而且活性炭本身也是一種顆粒物,在佩戴過程中有可能會被佩戴者吸入體內,所以,對于患有呼吸系統疾病的人或體弱者來說,應盡量避免佩戴此類口罩。活性炭口罩的主要佩戴者是裝修房屋的工作人員。
對于空氣中細顆粒物PM2.5真正能起到阻擋作用的就只有PM2.5口罩了。這種口罩采用抗菌面料和微濾濾片制成,對空氣中的病菌和可吸入顆粒物能達到有效攔截的作用。但相應的,這種口罩的造價成本要明顯高于其他種類口罩,所以目前在市場上并未得到廣泛普及。
選對口罩 罩住健康
早在2003年,我國就頒布實施了《醫用防護口罩技術要求(GB19803-2003)》。根據這一標準,我國醫用防護類口罩均需符合N95等級要求,即口罩使用3微米氯化鈉顆粒進行測試時,阻隔率要在95%以上才算達標。
由于目前市場上非特殊功能性的口罩對大氣中細顆粒物PM2.5的阻擋效果幾乎為0,而且單從織物的組織結構方面著手來解決這一問題過于簡單,我國有關部門十分鼓勵各紡織材料研發機構從口罩材料上做出一些改進。
由筆者所在團隊率先開發出的抗病毒纖維為口罩材質帶來了突破性進展。這種抗病毒纖維不僅能直接作為口罩生產中的原材料,而且還可以用于過濾和凈化被病毒細菌污染的水體。它的研制成功不但解決了口罩傳統材料阻擋性能與透氣性之間的矛盾關系,也進一步拓寬了醫用新材料領域。
除了關注口罩的材質外,對于口罩的層數,不同人群的選擇也會有所差別。由于口罩的層數會直接影響到它的防護性,所以通常情況下,層數越多的口罩防護效果越好。但層數增多后,口罩的透氣性會變差,嚴重時甚至會影響到佩戴者的正常呼吸,所以,對于老年人和小孩來說,應盡量避免選擇太厚的口罩。
除此之外,口罩的選擇還與使用場所相關,污染越嚴重的區域對口罩防護性的要求越高,特別是在應對細顆粒物PM2.5的問題上,選擇能有效阻攔空氣污染的口罩顯得尤為重要。
現在市場上銷售較多的主要有醫用口罩和N95口罩。
普通的醫用口罩,包括醫用外科口罩和一次性醫用口罩,主要針對PM10以上的可吸入顆粒物,對于PM2.5的阻擋效果不明顯。
像棉布等普通纖維口罩,它的阻流原理就是一個機械阻擋作用,通過一層層纖維的機械過濾阻擋,把大的顆粒物擋住,但它們對直徑5微米以下的顆粒物,防御能力十分有限。也就是說,普通紗布口罩對PM2.5的阻擋效果都比較差,特別是當普通紗布口罩的層數還比較少的時候,阻擋效果會更差。
雖然現在網上也已經頻繁曝出新產品PM2.5口罩,但是它們的防護效果究竟如何,尚無定論。
關于N95口罩,在目前已經通過相關檢測的口罩中,阻擋PM2.5的效果算是比較好的。
雖然從理論上講,口罩的防護材料越密閉,阻擋顆粒物的效果越好;但反過來說,口罩越密閉,呼吸起來越困難,戴不好還可能因缺氧而使得佩戴者出現頭暈的情況。所以,長時間佩戴N95這種專業防護型口罩,可能會造成佩戴者呼吸困難,對于心血管疾病等患者來說,更要謹慎。
還有一點需要特別提醒,消費者在購買時不要將N95口罩與PM2.5口罩混淆。真正的PM2.5口罩是完全可以直接阻擋大氣中直徑小于2.5微米的可吸入顆粒物的,N95口罩的阻擋效果就會差一點。
除此之外,在選擇口罩時還要看清包裝說明,一次性口罩一般會有明確的標識,可重復使用的口罩,其包裝上一般會標明滅菌消毒的方法。
霧霾天氣的頻繁出現不僅促進了口罩的銷售,也促進了口罩生產工藝的不斷改進和提升。隨著國家對細顆粒物的重視程度越來越高,專門應對PM2.5的口罩新技術指標將不斷出現。相信符合標準的合格口罩很快就會出現。
【責任編輯】趙 菲