戴口罩防雾霾有科学根据吗?

我怎么觉得没有科学根据啊?感觉污染都是肉眼不可见的微粒,还能被过滤层给挡住了?求科学解答,谢谢!
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Hi there! This is Thomas, Smart Air的歪果创始仁。我不是空气污染专家,但是我住在北京的时候开始担心空气污染对我身体健康的影响,所以我开始研究防护措施。

口罩有科学依据吗?我把这个问题分成三个更小的问题:

1. 口罩能捕捉那些特别小的颗粒吗?

有一位叫Jeremy Langrish的科学家发表了科学研究。为了模仿街边的空气污染,他用了柴油发动机,然后让它的排气穿过不同的口罩。我做了一个非常非常专业的解释图:

最后用了一个检测仪看看出来的空气有多少颗粒物。他的测试仪能测到0.007微米的颗粒,比2.5微米小多了(他用的是TSI 3022,比我的专业多了)。

他先测试了简单的棉布:

结果不太好,只捕捉了28%的颗粒。

后来他测试了普通的医用口罩:

很多人说这种口罩没用,但是科学测试发现能挡住40-80%的颗粒(真的吗?三个独立测试)。在这次测试挡住了80%;在密封测试,效果测试是40-60%。

后来他测试了不同的自行车口罩:

自行车口罩也还行,差不多80%。

后来他测试了简单的3M N95口罩:

结果都是95%以上。

结论:口罩能捕捉特别小的颗粒。

2. 实际戴上口罩的时候,是不是密封性不好,所以没用?

我听说很多人这么说:就算口罩能捕捉颗粒,我们戴上的时候密封性太低了,所以没用。其实我们不需要听别人瞎猜,我们可以看看测试。这种测试有点复杂因为需要特殊的机器让我们戴的时候做实时测试。幸亏我有机会做!

这样的测试能看到实际戴上的时候口罩里面和外面有多少颗粒。这种机器能测到0.01 - 1微米颗粒。


不错!我常用的9332口罩挡住了99%以上的颗粒!

还有人怀疑:是不是亚洲人的脸跟西方人不一样,所以亚洲人戴这些口罩就达不到这个效果?其实上面9010、9003和9211是Smart Air创始人Anna戴的:

她也达到98%以上。 一款9211效果差一点是特殊小号的,想看看小号是不是更适合她的脸,结果还是正常大小好。所以亚洲人也能达到很高的效果。

来自美国的医生Richard Saint Cyr医生也做过这种测试。他的结果跟我的差不多:


结论:实际戴上的时候,口罩能挡住90%以上的颗粒。自己戴上的时候,注意哪款最贴脸,适合自己的脸型(教你穷人密封测试)。

***更新:只有3M才能达到95%吗?***

有人看上面的测试3M比较多,想知道这是不是3M的广告。数据是来自Dr. Saint Cyr和Dr. Jeremy Langrish,所以口罩是他们选的,不过还有上海技术质量监督的测试,里面包括3M以外的几款合格,比如Maskin、吉可、乐求。所以我不想让大家以为只有3M才行;上面测试的Vogmask 也达到90%以上。不过,上海测试的坏处是没有包括实际戴上口罩的密封测试;只是测试过滤效果。

***更新:只有3M才能达到95%吗?***

3. 戴口罩对我们身体健康有帮助吗?

上面的科学家Jeremy Langrish也做了跟身体健康有关的实验。他让一部分人在北京走路:

有一次戴口罩,有一次不戴口罩。戴的是上面测试的8812型号,很简单的3M口罩。他们走路的时候,身上有机器记录心率、血压什么的。结果戴口罩的时候,心率更有规律(heart rate variability)而血压更低:

结论:戴口罩对我们身体有帮助。据我所知,这种实验不多,但是至少有一次实验说明戴口罩有实际作用。我希望科学家能做更多的这种实验。

所以下次遇到人说口罩没用,你可以跟他们说你看了科学研究,口罩确实有用!

Breathe safe!

***更新:口罩一两天就得扔了吗?***

评论当中有人说戴口罩很浪费,因为只能戴一两天就需要扔了。真的是这样吗?我没有看过很好的口罩寿命测试,但是我上面的密封测试数据包括一个戴过11天的9332口罩。结果新的9332 = 99.7%;戴过11天的 = 98.3%。

所以戴一两天就扔了有点浪费。我希望能做更多的寿命测试,但是这些数据显示至少可以戴两个星期;我一般戴3-4个星期。

暂不讨论防雾霾,先表明口罩的过滤层和肉眼可见范围不是一个数量级
肉眼可见的最小物体直径为0.1毫米
N95口罩用0.3微米氯化钠颗粒进行测试,阻隔率须达95%以上

评论区有人关心为什么用氯化钠进行测试。
socooo song
氯化钠不是盐么?为什么拿盐做实验?

cdc.gov/niosh/nas/RDRP/
详见NIOSH所公开的文献,我并没有仔细看,我猜因为盐便宜又安全。
为什么?