來源:泡泡網數字家電頻道
11月4日 進入2011年10月后,那些原本懷著度過“一年中最美季節”的北京市民卻大失所望:連綿不斷的陰霾天氣加上頻繁入侵的西伯利亞冷空氣,讓人感覺陰冷而又呼吸艱難。一年中最美好的季節,竟然意外的演變成了一年中“最糟糕”的時間。
。▓D片來源:中新網)
與此同時,一場和空氣污染有關的話題在坊間迅速蔓延。事情的起源來自一臺設在北京市朝陽區東三環美國大使館內的空氣質量監測儀,這臺原本只是用來給美國大使館內部人員提供實時空氣質量指數的機器,頻頻發出的的“重度污染”警報被不少熱心網友發布在微博和互聯網上。與此同時,政府的官方數據顯示北京市的大氣質量僅僅是“輕度污染”,巨大的落差讓普通民眾對生存環境早已脆弱的信心,再次受到了致命性的打擊。
其實美國大使館用來評估空氣質量高低的指標并不復雜。最主要的就是“PM2.5”數值。但正是這一個看似簡單的指標,卻引來了無窮盡的“口水仗”。面對普通民眾的一片質疑,北京市環保局副局長、新聞發言人杜少中在新浪微訪談中首次坦言出現這種“雙重結果”的主要原因是美國大使館的標準和國內現行空氣質量檢測標準并不統一,國內目前沒有將PM2.5指標的高低,作為評判空氣質量高低的依據。
甚至在最流行的智能手機上,都出現了可以直接查看美國大使館測試數據的APP
那么究竟什么是PM2.5?我們每天呼吸的空氣中到底有哪些是對人體傷害最大的污染源?普通消費者該通過哪些手段減少糟糕的空氣質量對身體的影響?市場上常見的家用空氣凈化器又該如何選購和使用?本文將對這些答案一一作出解答。
第2頁:什么是PM2.5?空氣中的污染物有哪些?
● 什么是PM2.5
在了解什么是PM2.5之前,我們有必要了解下人類現代社會中,都有哪些最主要的空氣污染源。
首先從污染源的物理特性上看,可以大致分為顆?諝馕廴疚铮毦、粗粒、微粒、花粉、煙塵、病毒等)和氣態空氣污染物(氣味、甲醛、農藥、交通和工業廢氣等)兩類。如果按照污染物的來源分類,則又可以分為:生物污染物(細菌、病毒、花粉、塵螨)、灰塵污染物(懸浮的灰塵、沉淀的灰塵)、顆粒污染物(發動機引擎排出的顆粒、香煙煙霧、餐廚油煙)和氣態污染物(家具揮發的甲醛、二氧化硫、一氧化碳等)。
在現代城市里的眾多污染物來源中,顆粒污染物是最常見的,也是最主要的污染來源。因為城市里數量龐大的機動車、工廠、建筑業都是產生顆粒污染物的主要源頭。區分顆粒污染物殺傷力的主要依據是直徑,直徑越小的顆粒污染物,對人體的危害也就越大。
一般來說,直徑大于10微米的顆粒通常不會進入人體的肺部,因為我們的呼吸器官可以對他們進行有效的過濾和阻攔,它們只會對我們的眼睛,鼻子和嗓子造成潛在威脅。
而直徑小于10微米的顆粒物被稱為PM10(Particulate Matter 懸浮顆粒)。其中直徑在2.5微米-10微米之間的被稱為“大顆!狈蹓m,直徑小于2.5微米的則又被稱為“超細顆粒”,即PM2.5。
人體的生理結構決定了對PM2.5沒有任何過濾、阻攔能力,而PM2.5對人類健康的危害卻隨著醫學技術的進步,逐步暴露出其恐怖的一面。
第3頁:PM2.5對人體的危害性之大
● PM2.5對人體的危害性
現代醫院證明,含有高濃度超細顆粒(PM.25)和大顆粒(PM10)的空氣會對人體會產生一系列嚴重的健康傷害,例如可以加重呼吸系統疾病,甚至引起充血性心力衰竭和冠狀動脈等心臟疾病。
而人類最近的多項醫學研究表明,直徑小于2.5微米的顆粒對人體的損傷最為劇烈。因為10微米到2.5微米之間的顆粒中一部分會隨著呼吸作用被呼出,一部分被支氣管和肺部組織吸附;而小于2.5微米(PM2.5)的微粒,會直接進入肺部的氣體交換區(肺泡),并存留在肺的深處。PM2.5除了本身對人體呼吸系統具有直接的刺激作用、致敏作用,同時它還可能作為攜帶細菌微生物、病毒和致癌物的載體侵入人體肺部,嚴重危害人體健康。
上面的表格來自 S.A., Lugano;Saint B Blasius學院進行的一項實驗。他們利用尺寸為0.3微米(屬于PM2.5)的顆粒物為標尺,測試不同濃度顆粒物對人體所造成的危害。
正是現代醫學的研究成果促使一些國家將空氣質量的檢測標準從過去的PM10升級到PM2.5。例如美國自1987年起實施PM10標準。但隨著對PM2.5危害性認識的提高,在1997年7月又開始實施PM2.5標準。目前國際上主要發達國家以及亞洲的日本、泰國、印度等均將PM2.5列入空氣質量標準。而最為悲催的是,PM2.5尚未被列入我國環境空氣質量指標,因此這就成了美國大使館數據和政府官方數據直接沖突的根本原因。
第4頁:冰火兩重天!全球PM2.5分布狀態的真相
● 全球各國的PM2.5分布
首先說明,下圖來美國NASA通過衛星測得的2001-2006年全世界各地PM2.5的分布圖。圖片很簡單,藍色的部分表示低PM2.5濃度,紅色部分表示高PM2.5濃度。結果一目了然,也非常令人震驚。唯一可惜的是,圖例中PM2.5的最高濃度只有80ug/m?。如果套用美國大使館最近測得的數據,圖中不少地方必須涂成黑色才能反映真實的狀況。
下圖是現代醫學對人體在不同PM2.5濃度下的行為的警告。雖然成年人出于生計的需要即便是污染最嚴重的天氣里也不得不正常工作、外出,但是對于老人、幼童這類外出活動時間可控,且自身抵抗力極差的人群,不妨收藏備用。
面對低劣的空氣質量,我們除了被動的忍受,有沒有什么辦法能夠主動的改善?雖然從宏觀層面上看,提升空氣質量的根本途徑必須依賴政府通過行政、法律、經濟等綜合手段進行長期的治理才能有所好轉。但在微觀層面,使用一些現成的空氣凈化產品或許是最現實,也是最有效的手段。
第5頁:常見空氣過濾技術 & 優缺點
● 常見空氣過濾技術&優缺點
空氣凈化技術的出現是伴隨著空氣污染的出現而出現的。現階段人類的空氣凈化技術主要針對的是“室內空氣凈化”,即針對有限的空間進行空氣質量的優化。
而室內污染物的分布和室外污染物的分布略有不同。除了前文提到的PM2.5,人類代謝產物例如硫化氫、氨和二氧化碳、電子設備產生的臭氧以及家務活動產生的揮發性化學物,以及各種病毒、細菌、塵螨構成了室內空氣污染的主要來源。此外室內的污染一般會保持在一個相對穩定的程度,但隨著時間的流逝,污染物的濃度也會產生累積,危害性而逐步增大。
因此現在市場上的主流空氣凈化設備都會采用多種技術手段來提高空氣質量。比較常見的有:多層過濾凈化技術、臭氧凈化技術、離子凈化技術、靜電除塵技術、光觸媒凈化技術等等。
多層凈化技術:
讓污濁的空氣通過特殊過濾器,利用多孔狀的過濾器能捕捉顆粒物的形式,捕獲空氣中的污染物。
HEPA示意圖
高效空氣微粒(HEPA)過濾器是目前被廣泛使用的一種多層凈化技術。HEPA在第二次世界大戰期間最初被開發用來防止核反應堆設施排出的廢氣中的放射性顆粒物。由于具有非常高的過濾效率,HEPA高效過濾器從那時起在工業、醫療、軍事等潔凈室中就已經成為一種重要的技術。
HEPA高效過濾器的過濾介質由細微玻璃纖維制成,其厚度和質地與吸墨紙非常相似。HEPA高效過濾器一向被認為對所有0.3微米和更大的粒子,其最低顆粒去除率高達99.97%。根據美國肺臟協會的標準要求,稱得上是“真正”的HEPA高效過濾器,必須使穿透過濾媒介的粒子比例不得高于萬分之三。
離子凈化技術:
通過電離器將將帶有正電荷(或負電荷)的離子發散到空氣中。這些正/負離子可以附著于空氣中的顆粒物,從而使其帶有正電荷(或負電荷),進而使得顆粒物會附著到附近如墻壁或家具的表面上,或彼此附著發生沉積現象進而從空氣中脫離。
電離凈化技術的缺點是:顆粒物實際上并未移除,只是附著于附近的表面上,人類的肺部也可能成為帶電顆粒物的附著表面。顯然,這會引起嚴重的短期和長期健康問題。其次,由于顆粒物上的電荷會隨著時間的推移而喪失,使得空氣中的顆粒物會再次漂浮于空氣中。最后電離器無法過濾氣體和氣味,而且許多電離器本身也會產生有害的副產品——臭氧。
臭氧凈化技術:
科學研究表明,一定濃度的臭氧能夠殺死微生物并消除某些氣味。因此有些廠商將臭氧發生器作為住宅用的空氣凈化器使用。但是目前一些衛生健康機構(如美國國家環境保護局、加拿大衛生部等)已經發出警告,不要將臭氧用作空氣凈化的目的,因為臭氧發生器本身對人類健康就是有害的,即使其只生成非常低濃度的臭氧(據稱“安全”)也是有害的。因此臭氧凈化技術已經被逐步淘汰。
光觸媒凈化技術:
通過最新的納米材料結合特定材質的濾網,能在短時間內迅速殺滅空氣中的病毒和細菌,并且去除異味。但此項技術的成本相當高昂,目前多被用在大型的中央空調系統中,主要用來消滅病毒,對空氣中顆粒物的凈化能力相對一般。
植物凈化:
最原始的一種凈化手段。利用特定植物的呼吸效應除去空氣中的某些污染源,例如甲醛一類的化學污染物。但植物凈化具有不可控性,被動性,效果難以保持工業化的穩定標準。
由此可見,為了對付嚴重的顆粒污染,使用具備HEPA高效過濾器的空氣凈化器是最成熟,也最為高效的技術手段。因為只要達到了HEPA高效過濾器的標準,就意味著對于0.3微米以上顆粒高達99.97%的最低去除率。
另一方面,我們發現現在幾乎所有的市售中高檔空氣凈化器都會搭載號稱達到了“HEPA高效過濾器”級別的濾網。但實際上是否真的如此呢?我們有必要認清常見的空氣凈化器宣傳誤區。
第6頁:選購空氣凈化器時的常見誤區
● 選購空氣凈化器的常見誤區:
首先針對什么是HEPA也有著不同的測試標準。例如老式的DOP標準僅測試0.3微米顆粒過濾效率的性能指標,卻沒有規定對小于0.3微米顆粒物的工作效率,以及哪些顆粒是過濾器難以濾除的。
而最新的標準則是EN-1822協議,該測試首先會確定什么尺寸的塵粒會最容易滲入HEPA介質中,其次再測定過濾器在不同空氣流量下,對最容易滲入顆粒的過濾效率。
因此我們在選購空氣凈化器前,首先有必要了解其采用的HEPA材料的等級和標準。
其次,即便使用了符合標準的HEPA過濾去,也不意味著凈化器對0.3微米以上顆粒物的凈化能力能夠達到99.97%以上。
因為除了HEPA材料本身的規格、檔次,凈化器本身的設計、密封性、空氣流量等因素對最終凈化效果也有著密切的聯系。如果某款凈化器的HEPA過濾器出現破損、折疊,或者因為長期使用沒有更換;或者過濾材料周圍邊緣泄漏,或過濾元件和殼體之間發生泄露,都會直接影響整機的實際過濾能力。
HEPA濾網的微距照片(1)
經過一些科研機構的測試發現,由于種種條件的限制,目前市售的家用機空氣凈化器的實際顆粒物凈化效率僅有50-95%。遠低于濾材本身的過濾能力。因此我們在選購空氣凈化器的時候,不要認為HEPA過濾材料過濾效率就是整機的工作效率,而是應該綜合的考慮。
HEPA濾網的微距照片(2)
更需要注意的是,現在也有一些廠商為了降低成本,對HEPA高效過濾器這一關鍵部件玩起了“偷梁換柱”的把戲。對此美國肺臟協會曾對消費者發出過消費警告:“最近,出現了一些采用[與真正的HEPA高效過濾器]相同造型的過濾器,其采用效率低下的濾紙但卻標稱為HEPA高效過濾器或“HEPA高效型”過濾器。其對于0.3微米顆粒的實際過濾效率可能只有55%或更低!
最后需要指出的是,空氣凈化器只是針對空氣質量進行提升的設備。它無法解決室內常見的大顆粒灰塵沉積、裝修材料(石材)的放射性輻射污染等問題。此外凈化器的過濾材料也是易耗品,如果不及時清洗、更換,凈化器不僅不會起到“凈化空氣”的效果,反而會成為室內空氣二次污染的源頭。文章整理:http://www.klcfilter.com
附注:全球PM2.5污染分布圖來源:NASA官網,鏈接如下:http://www.nasa.gov/topics/earth/features/health-sapping.html