口罩第一层

口罩第二层

口罩第三层

近日，记者走进北京化工大学高分子纳米复合材料实验室，在电子显微镜下，对防护口罩上的雾霾颗粒进行了观测。记者发现，防护口罩的关键在于中间层，可以阻挡纳米级的雾霾颗粒。尽管从外观上看口罩已经变黑，但是其中间层并未被雾霾颗粒穿透。

实验1：新口罩上有哪些雾霾颗粒

Pm2.5,指的是颗粒物直径小于或等于2.5微米。这么小的颗粒，对于人的肉眼而言，是无法看到的。但在电子显微镜下，却能清楚地观测到雾霾颗粒的“庐山真面目”，而电镜能谱一体机不仅能够观测到雾霾颗粒，还能迅速地分析其中的成分。北京化工大学副教授、博士生导师刘勇介绍，通过电镜能谱一体机放大2000倍左右，就能清晰地看到附着在防护口罩上的微米级大小的雾霾颗粒。据他介绍，通过实验看到的主要是固态的雾霾颗粒，主要是碳酸钙、氧化铁、硫酸盐等无机盐，非固态的气溶胶则要通过另外的方式才能观测到。

1月6日，记者来到北京化工大学高分子纳米复合材料实验室，对市面上常见的几款防护口罩进行了观测。根据北京市环保局的数据，当天，北京市区空气质量状况为重度污染，各监测站监测的空气质量指数均在200以上。记者特意准备了一款全新的N95防护口罩（型号3M8210），当天早上从南五环的亦庄地区出门，来到位于北三环的北京化工大学，看看这一路上口罩会有什么样的变化。

实验人员首先对口罩进行了破拆，随后选取口罩同一位置的里外三层，剪成指甲盖大小的方块，用特殊的胶带粘结在电镜能谱一体机的观测探头上，然后将探头放入机箱内进行观测。实验人员介绍，电镜能谱一体机能放大13万倍，但是观测雾霾颗粒用不了这么大的倍数，放大2000倍就可以看得很清楚了。

随着放大倍数的不断增加，与电镜能谱一体机连接的电脑屏幕上开始出现了黑白影像。在放大2000倍之后，原本肉眼分辨不出的口罩纤维如同一条条粗壮的绳子，密密麻麻交织在一起，还能看到上面附着着形似烟灰或头皮屑之类的物质。这些物质就是雾霾颗粒。

电脑屏幕显示，口罩第一层的纤维直径约为17.2微米，粘附在上面的雾霾颗粒的直径约为1.2微米。这样细小的颗粒足以吸入人的肺里。几分钟后，雾霾颗粒成分的分析结果也出来了，分析显示，实验样品中的雾霾颗粒含有钙、硅、碳等元素。刘勇介绍，钙可能来自于沙土，硅可能来自于扬尘，碳元素可能来自碳酸盐，或者口罩纤维本身。

第二层，口罩纤维更为致密，孔隙更小。经过测量，第二层纤维的直径约为1微米。记者看到，纤维上仍然有一些“漏网之鱼”，不过它们的个头更小，很多都已经达到了纳米级别。实验人员对样品一个区域的颗粒物进行成分分析，结果显示含有铁元素。实验人员介绍，铁可能来自于发电厂、钢铁厂的工业扬尘，这具有一种偶然性。刘勇告诉记者，不同时期，甚至不同地点的Pm2.5颗粒成分是不一样的。拿北京来说，南部地区以工业粉尘、漂浮物为主，而北部地区则以过境货车带来的尘土、煤尘以及建筑垃圾为主。近年来，北京的雾霾颗粒中硫的成分大大降低，这与大规模使用天然气供暖有关。

第三层，口罩纤维的直径又变粗了，到达这一层的雾霾颗粒则更少。刘勇介绍，防护口罩不能做到百分百阻隔Pm2.5颗粒，但是可以阻隔绝大部分。

实验2：口罩变黑是否就失效了？

实验人员又拿出市面常见的另外一款全新的N95口罩（3M9901V），测试在极端环境下的防护效果。实验人员将口罩绑在吸尘器的进风口抽气，半小时后，口罩表面出现一个圆形的黑色区域。从肉眼上看，口罩第二层、第三层却没有明显变化。根据测算，吸尘器抽半小时，相当于人呼吸几个月甚至更长时间。在电镜能谱一体机上显示，口罩第一层的纤维上粘附了密密麻麻的雾霾颗粒，第二层纤维上粘附的雾霾颗粒则少了许多，到达第三层的颗粒物则更少。实验人员介绍，这说明绝大部分的雾霾颗粒都被口罩挡住了，口罩的防护效果还是不错的。一般而言，一个口罩使用几天后，发现有发黑迹象人们就更换了，所以不用担心雾霾颗粒会穿透口罩。

刘勇介绍，市面常见的防护口罩一般由三层构成，口罩最外面的一层，是超细纤维，并不能阻挡住太细小的颗粒，而是起到一个塑形的作用，中间的一层最为致密，可以阻挡、吸附绝大部分的Pm2.5颗粒，第三层是和皮肤接触的那一层。他表示，目前使用纳米纤维的防护口罩在市面上已比较常见，但防护效果如何，除了主要应考虑到密合性的问题。他并不建议市民佩戴“防毒面具”之类的呼吸器，他表示，“防毒面具”的防护效果未必比普通防护口罩好。防护效果的好坏，主要看过滤效率，关键在于检测，而不在于结构有多复杂。对于普通市民而言，雾霾天里最简单的防护方法就是选择大品牌、有质量保证的口罩。

雾霾颗粒虽然小，但并不会穿透皮肤进入身体。他提醒，人的头发容易吸附雾霾颗粒，他建议市民出门时戴帽子，回家应及时洗澡。

防霾口罩密闭性优先考虑

3M公司的工程师告诉记者，防护口罩的本体用防颗粒物的过滤材料制成，固定带和本体相连，以便将口罩稳定地固定在头部。根据佩戴方式不同，固定带可以设计成头戴式、耳带式或颈带式等，要求有一定松紧度，确保头部转动时口罩不容易松动。金属鼻夹可以帮助做好鼻子部位的密封，如果过于松软，很容易在使用过程中变松，导致泄漏。有的口罩还带有一个单向的、只有在呼气时开启的呼气阀，这是为了降低呼气阻力，并帮助排出人体呼出的湿热空气，改善舒适性，但呼气阀在吸气时的气密性必须足够好，而且呼气阀和面罩本体的连接不能出现泄漏，这些都需要通过检测来验证。根据相应的认证级别，防护口罩必须达到所要求的最低过滤效率。例如符合中国国家标准KN95级别的口罩，对非油性颗粒物（包括雾霾中的颗粒）的过滤效率至少不应低于95%。

防护口罩的密闭性同样重要，因为口罩在佩戴状态下，能进入口罩内的空气污染物主要来自口罩与佩戴者脸之间的泄漏，如果防护口罩不适合佩戴者脸型，存在明显的泄漏，无论口罩过滤效率有多高，也基本不提供防护，气流会自动绕开阻力高的滤材，从阻力最低的泄漏处进入口罩，使防护失效。

对消费者而言，与其去追求更高的过滤效率，不如先选择一款适合自己，能和脸部达到良好密合的、有基本防护效能的口罩。3M工程师介绍，使用过的口罩刚摘下来时通常会有些潮，存放时应保持干燥和卫生，避免口罩受到污染或挤压变形。比较推荐的一种做法是把摘下来的口罩存放在一个干净的纸口袋里。

重复使用口罩时也应注意卫生，摘下和重新佩戴的过程中避免污染口罩内侧表面。另外，对于折叠式设计的口罩，如果保存时需要弯折鼻夹，应该用一根手指垫在鼻夹内侧进行弯折，以避免鼻夹折断或形成特别尖锐的角度。

来源：北京晚报 北晚新视觉网 记者王琪鹏 李环宇