空氣進化論

冬季以來，大范圍的霧霾持續襲擾我國多地。2016年底，北方20多個城市史無前例地同時發布霧霾紅色預警，多地PM2.5爆表，中小學生停課。一時間，空氣污染再次成為全社會熱議的話題。

室外大霧彌漫的同時，室內也有許多污染源存在，主要為建筑材料、裝飾裝修材料、人造板材復合家具等散發有毒有害氣體。據調查，許多中國家庭中的甲醛、甲苯、二甲苯等濃度超標。

一般來說，室內污染物主要分為三大類：PM10和PM2.5等懸浮顆粒物、揮發性有機污染物、細菌病毒等微生物。由于現代人80%～90%以上的時間在室內度過，室內空氣中的污染物對人體健康會產生很大影響。因而，對室內各種污染物進行凈化是控制室內空氣品質的有效途徑。

大氣環境的污染非一朝一夕可以解決，相對而言，小空間環境的控制和治理則更容易實現，且短期內即可見效。為了應對室內外污染的挑戰，空氣凈化器的需求量日益增加。《2015中國空氣凈化器市場報告》顯示，國內有200多家生產空氣凈化器的廠家，預計2017年我國的空氣凈化器市場規模將達到900億元。

市面上那么多讓人眼花繚亂的空氣凈化器，是否都如廣告中所說的那么神奇？空氣凈化器的主要工作原理是什么？挑選空氣凈化器需要注意些什么？本文將為您揭曉空氣凈化器中的“核心武器”，——分析。

空氣凈化的原理

目前主流的空氣凈化技術一般包括機械、物理和化學方法，許多空氣凈化器會采用其中的一種或幾種技術來清除空氣中的顆粒和有害氣體。

機械法

主要指過濾技術、活性炭吸附技術、膜分離技術和水洗凈化技術等。

目前市場上主流的凈化手段是采用過濾技術來凈化空氣中的顆粒物，這一技術的核心是HEPA濾網。

HEPA（High Efficiency Particulate Air Filter，高效率空氣微粒濾芯）是一種國際公認的高效濾材，一般采用多組分玻璃纖維制成，孔徑微小，吸附容量大，凈化效率高。

HEPA濾網的過濾效果與其采用的濾紙有很大關系，制作工藝不同，質量也存在差異。濾紙主要包括骨材和熔噴層兩部分，骨材起支撐作用，由PET制成；熔噴層起主要過濾作用，是經熔化然后噴成的細絲狀纖維，實現阻隔空氣中的顆粒物的效果。一些溶噴層中的纖維在加工過程中會帶上靜電，可以主動吸附空氣中的顆粒物，以增強濾網的過濾效果，但使用一段時間后，靜電吸附能力會逐漸減弱。

濾紙根據過濾能力可分為H10、H11、H12、H13、H14、U15等級別，這幾種材料對0.3微米以上的可吸入顆粒物、煙霧、細菌等的吸附率分別是大于85%、95%、99.5%、99.95%、99.995%，H11級別以上的濾網材料對直徑2.5微米以上的顆粒物的吸附率均為100%，因而，只有達到H11級別以上才可以作為空氣凈化器的濾網材料。當然，濾紙的過濾效果越好，阻力也越大。

HEPA濾網主要針對的是空氣中的顆粒物，而活性炭濾網主要用來凈化空氣中的異味。活性炭具有獨特的孔隙結構和較大的比表面積，具有較強的吸附能力，可以吸附空氣中的有害氣體。然而，對于中國家庭中常見的甲醛污染，普通活性炭的凈化效果并不十分理想，所以人們在普通活性炭中加入催化劑，讓甲醛分解成其他容易被活性炭吸附的物質，這便是改性活性炭。

活性炭的孔隙結構非常復雜，孔徑分布范圍很寬，在室內環境污染治理中，活性炭的多孔結構可以發揮與其相應的性能：

1.微孔（孔徑<2納米）呈現出很強的吸附性能；

2.中孔（孔徑在2～50納米）的活性炭可作為負載化學改性劑的載體，如催化劑和脫臭劑等，可吸附、催化并分解附著在微孔中的顆粒物或者有害氣體，如甲醛等；

3.大孔（孔徑>50納米）可吸附室內環境中的微生物及菌類。

目前國內市場上采用過濾網技術的空氣凈化器占絕對主流，達到90%以上。過濾網技術發展得相對比較成熟，但主要缺點是濾網需要頻繁更換，維護成本較高。當HEAP濾網使用一段時間后，熔噴層表面附著較多的顆粒物、粉塵等，累積較多時反而會釋放到空氣中，造成二次污染，不但不能起到空氣凈化的效果，反而會加重空氣污染程度。同樣，活性炭濾網在使用一定時間后也需要及時更換，避免因為不能有效吸附而導致二次污染。物理法

主要指靜電集塵技術、負離子技術、低溫非對稱等離子體技術和光催化凈化技術等。

靜電集塵技術是利用高壓靜電場使空氣中的微粒帶電，帶電的顆粒在電場力作用下被吸著到收集區并沉積下來，從而降低空氣中的顆粒物濃度，最終實現空氣凈化的目的。由于靜電集塵對技術要求非常高，目前只有富士通、遠大等少數企業有能力生產此類空氣凈化器。

相比過濾網技術，靜電集塵最大的優勢在于無需更換濾網，維護成本較低。但是，靜電集塵技術在放電過程中會產生臭氧。臭氧是一種強氧化劑，有刺激性氣味，當濃度過高時，對人體有一定危害。研究表明，臭氧濃度≤0.1毫克/立方米時是安全的。各國標準對臭氧濃度有所差異，一般均控制在0.08～0.1毫克/立方米，而人體對臭氧的感知濃度通常為0.04～0.09毫克/立方米，所以只要沒有明顯異味，說明臭氧濃度達標。消費者在選購空氣凈化器的時候大可不必畏之如虎，多關注臭氧指標，選購達到國家標準的產品即可。

另一種常用的技術是負離子技術，它利用施加高電壓產生負離子，借助凝結和吸附作用，附著在固相或液相污染物微粒上，形成大粒子并沉降下來。空氣中的負離子不僅能使空氣格外新鮮，還有一定的殺菌和消除異味的作用。然而，負離子技術同樣會產生一定量的臭氧。此外，沉降下來的顆粒物會附著在室內家具、墻壁或地板上，不能清除污染物或將其排出室外。