口罩第一層

　　口罩第二層

　　口罩第三層

　　上周持續的空氣重污染橙色預警，成為街頭巷尾最引人關注的話題。就普通市民而言，應對霧霾，除了減少室外活動，最直接簡便的防護手段就是佩戴防護口罩，做好個人防護措施。

　　然而不少市民發現，潔白的防護口罩戴幾天之後就會發黑，讓人觸目驚心。難道霧霾顆粒已經穿透口罩的防護層了？是不是大量霧霾顆粒已經進入肺裡了？近日，記者走進北京化工大學高分子納米復合材料實驗室，在電子顯微鏡下，對防護口罩上的霧霾顆粒進行了觀測。記者發現，防護口罩的關鍵在於中間層，可以阻擋納米級的霧霾顆粒。盡管從外觀上看口罩已經變黑，但是其中間層並未被霧霾顆粒穿透。

　　　實驗

　　　新口罩上有哪些霧霾顆粒

　　Pm2.5，指的是顆粒物直徑小於或等於2.5微米，肉眼無法看到。但在電子顯微鏡下卻能清楚地觀測到霧霾顆粒的『廬山真面目』，而電鏡能譜一體機不僅能夠觀測到霧霾顆粒，還能迅速地分析其中的成分。北京化工大學副教授、博士生導師劉勇介紹，通過電鏡能譜一體機放大2000倍就能清晰地看到附著在防護口罩上的微米級大小的霧霾顆粒，這些顆粒主要是碳酸鈣、氧化鐵、硫酸鹽等無機鹽，而非固態的氣溶膠需要另外的方法纔能觀測。

　　1月6日上午，記者佩戴了一款全新的N95防護口罩(型號3M8210)，從南五環的亦莊地區出發，來到位於北三環的北京化工大學。實驗人員對記者佩戴的口罩進行了破拆，隨後選取口罩同一位置的裡外三層，剪成指甲蓋大小的方塊，用特殊的膠帶黏結在電鏡的觀測探頭上，然後將探頭放入機箱內進行觀測。放大2000倍後，記者看到，口罩第一層的纖維直徑約為17.2微米，黏附在上面的霧霾顆粒的直徑約為1.2微米。成分分析顯示顆粒含有鈣、硅、碳等元素。劉勇介紹，鈣可能來自於沙土，硅可能來自於揚塵。第二層口罩纖維更為致密，孔隙更小。經過測量，第二層纖維的直徑約為1微米。記者看到，纖維上仍然有一些『漏網之魚』，它們的個頭更小，很多都已經達到了納米級別。第三層，口罩纖維的直徑又變粗了，到達這一層的霧霾顆粒則更少。

　　劉勇介紹，防護口罩不能做到百分百阻隔Pm2.5顆粒，但是可以阻隔絕大部分。

　　　實驗

　　　口罩變黑是否就失效了？

　　實驗人員又拿出市面常見的另外一款全新的N95口罩(3M9901V)，測試在極端環境下的防護效果。實驗人員將口罩綁在吸塵器的進風口抽氣，半小時後，口罩表面出現一個圓形的黑色區域。從肉眼上看，口罩第二層、第三層卻沒有明顯變化。根據測算，吸塵器抽半小時，相當於人呼吸幾個月甚至更長時間。在電鏡下，口罩第一層纖維上黏附了密密麻麻的霧霾顆粒，第二層纖維上黏附的霧霾顆粒則少了許多，到達第三層的顆粒物則更少。實驗人員介紹，這說明絕大部分的霧霾顆粒都被口罩擋住了，口罩的防護效果還是不錯的，因此口罩變黑也不用擔心霧霾顆粒會穿過去。

　　劉勇介紹，市面常見的防護口罩一般由三層構成，口罩最外面的一層，是超細纖維，並不能阻擋住太細小的顆粒，而是起到一個塑形的作用，中間的一層最為致密，可以阻擋、吸附絕大部分的Pm2.5顆粒，第三層是和皮膚接觸的。他表示，目前使用納米纖維的防護口罩在市面上已比較常見，他並不建議市民佩戴『防毒面具』之類的呼吸器，他表示，『防毒面具』的防護效果未必比普通防護口罩好。防護效果的好壞，主要看過濾效率，關鍵在於檢測，而不在於結構有多復雜。對於普通市民而言，霧霾天裡最簡單的防護方法就是選擇大品牌、有質量保證的口罩。

　　　建議

　　　防霾口罩戴三天可更換

　　3M公司的工程師告訴記者，防護口罩的本體用防顆粒物的過濾材料制成，固定帶和本體相連，以便將口罩穩定地固定在頭部。根據佩戴方式不同，固定帶可以設計成頭戴式、耳帶式或頸帶式等，要求有一定松緊度，確保頭部轉動時口罩不容易松動。金屬鼻夾可以幫助做好鼻子部位的密封，如果過於松軟，很容易在使用過程中變松，導致泄漏。有的口罩還帶有一個單向的、只有在呼氣時開啟的呼氣閥，這是為了降低呼氣阻力，並幫助排出人體呼出的濕熱空氣，改善舒適性，但呼氣閥在吸氣時的氣密性必須足夠好，而且呼氣閥和面罩本體的連接不能出現泄漏，這些都需要通過檢測來驗證。根據相應的認證級別，防護口罩必須達到所要求的最低過濾效率。例如符合中國國家標准KN95級別的口罩，對非油性顆粒物(包括霧霾中的顆粒)的過濾效率至少不應低於95%。

　　防護口罩的密閉性同樣重要，因為口罩在佩戴狀態下，能進入口罩內的空氣污染物主要來自口罩與佩戴者臉之間的泄漏，如果防護口罩不適合佩戴者臉型，存在明顯的泄漏，無論口罩過濾效率有多高，也基本不提供防護，氣流會自動繞開阻力高的濾材，從阻力最低的泄漏處進入口罩，使防護失效。對消費者而言，與其去追求更高的過濾效率，不如先選擇一款適合自己，能和臉部達到良好密合的、有基本防護效能的口罩。3M工程師介紹，使用過的口罩剛摘下來時通常會有些潮，存放時應保持乾燥和衛生，避免口罩受到污染或擠壓變形，可以把摘下來的口罩存放在一個乾淨的紙口袋裡。重復使用口罩時也應注意衛生，摘下和重新佩戴的過程中避免污染口罩內側表面。另外，對於折疊式設計的口罩，如果保存時需要彎折鼻夾，應該用一根手指墊在鼻夾內側進行彎折，以避免鼻夾折斷或形成特別尖銳的角度。考慮到種種因素，防霾口罩戴三天可考慮更換。

　　原標題:電子顯微鏡下的防霾口罩