口罩真的管用吗?

当全国各地的中国人(以及一大批住在中国的外国人)早晨醒来时都不得不面对严重的空气污染时,现实迫使十几亿中国人民需要在一个原本复杂的科学问题上成为专家——口罩真的管用吗?

 

从那时开始,我已经给中国各地数以百计的人做过演讲,来分享如何保护自己免受空气污染侵害的知识。在这些演讲中,我听到了一些来自聪明又富有怀疑精神的人们的质疑。在这里我想回答这些疑问,因为很幸运的是,聪明又富有怀疑精神的科学家们(再加一个献身科学的书呆子——我自己)已经用实验数据回答了这些质疑。

 

 1.  “口罩不能过滤掉那些非常小的颗粒”

 

怀疑派说:

最危险的颗粒是那些最小的颗粒。但是口罩这么薄,怎么可能阻挡到最小的颗粒?

 

科学测试:

爱丁堡大学的研究人员测试了不同种类的常用口罩。他们用了柴油发电机来模拟汽车排气装置,向不同口罩排放废气,然后用一个粒子计数器测出有多少颗粒穿透了口罩。

一个重要的细节:他们使用的粒子计数器能够测量到0.007微米的颗粒。我们这里讨论的可是真正的微小颗粒!首先他们用一个简单的棉质手帕做了测试。有时我在中国看到骑自行车的人会戴着这种手帕。

 

 

结果不是很好,过滤了28%的颗粒。

下一个测试的是便宜的医用口罩。

 

 

效果不错!这个结果会让人感到意外(在密封性测试中它的表现会差大概20%,参考下面文章,但是已经比大部分人们直觉认为的结果好得多)。

然后他们又测试了一些自行车用口罩:

 

 

大部分达到80%了。

接下来测试了一些便宜的3M口罩:

 

 

这些口罩的都过滤了95%以上的颗粒。很不错!

结论:即使是非常微小的颗粒,口罩也能过滤掉。

 

2.    “好吧,就算口罩能够过滤小颗粒,但是当你戴着时,空气就从口罩的边缘漏进去了。”

 

怀疑派说:

理论上口罩是管用的,但是这些测试不是在真人脸上做的。当你真的戴着口罩时,它不能很好地贴合脸部,所以它们还是没用。

 

科学测试: 

这个问题更难回答,因为你必须在实际戴着口罩的时候测试口罩效果。为了做到这一点,你需要一个非常昂贵的密封性测试仪器。幸运的是,在我好几周不断的请求下,3M公司终于同意我用他们在北京的实验室。

 

 

蓝色管子采集口罩外的空气,白色的管子从口罩内采集空气(密封测试细节)。

Smart Air创始人Anna和生活在北京的Richard Saint Cyr医生做了口罩密封测试所以我把我的数据做了个整合。这是不同口罩在我们脸上的效果:

 

 

口罩对大多数人效果也这么好吗?

明确一点很重要:在我脸上做的测试不一定适用于其他人。但是,也有更广泛的实验数据。香港的研究者测试了22位中国人,结果发现3M口罩在他们脸上平均效果达到了99.5%。这个结果相当于Saint Cyr医生和我的测试结果中的最好成绩了。所以有实验数据说明在中国人的脸上,口罩也可以达到很高的密封性。

 

好口罩是贵的口罩吗?

下面的图是口罩测试结果和价格对比。

 

 

好在有效的口罩并不需要花费昂贵的价钱。

例外:关于气体污染

 

口罩的测试结果很好,但是也要注意:这些测试都是关于颗粒污染的。大部分市面上销售的口罩都不是用来过滤二氧化氮(NO2)或者臭氧(O3)的。所以口罩不是我们100%的保护伞。

 

  3. 有实验证明戴口罩有利于健康吗?

这可能是最难回答的一个问题了。然而,还是可以参考两个可靠的研究。研究人员在北京随机分配一组人戴着或者不戴口罩在北京步行,然后测量他们的心率和血压12

 

戴着口罩的参加者血压更低而且心率更有规律。

 

 

结论:口罩可以过滤非常小的颗粒,能达到很高的密封性,而且有专业研究结果表明戴着口罩有利于健康。这些应该足够让怀疑派们信服!

芝加哥大学行为科学系的助理教授; Smart Air创始书呆子。

在 “口罩真的管用吗?” 上有 6 条评论

  1. I am writing from Delhi and I have used a Vogmask which according to the above data is 95% effective.
    This may be true but I have two comments:
    a) for my face, even the largest Vogmask available does not come below my chin (I have a big nose & big face!)
    b) when I am wearing my Vogmask and spectacles together, the spectacles fog over – meaning some of my exhaled air is reaching the glass of the specs.
    I would conclude that the fit of the mask around the bridge of my nose is not effective and that it may not prevent me from directly inhaling polluted air.
    How does this square with the 95% effectiveness claimed above?
    I think a tight-fitting N95 mask may be superior to a relatively loose N99 mask – but I cannot prove this.

    1. Good points Vikram, which mask works best for who always comes down to how well it fits on your face. Masks might use a reliable and effective filter material, but if it does not fit, it may not work. That’s why making sure you get a mask that first your face is most important. If you feel like the Vogmask doesn’t give a good fit, then you should consider another mask. Having said that, when breathing out it’s normal for air to leak *out* round the edges. Just when you’re breathing in there shouldn’t be any air breathing out.

    1. Some masks are actually designed to ‘leak’ air out the sides when you breath out. You are right that when you inhale the mask should ‘suck’ and stick to your face, so there should be no leaks.

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