防霾有方！科学证明戴合适的口罩的确能防霾

带口罩防雾霾有科学根据吗？

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。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！

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。

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!

知友 | 黄睿昆

上面的外国哥们用实验回答了有没有用，但是既然你要的是科学依据，那我告诉你为什么有用~

先上结论：

当颗粒非常微小的时候，物理的阻隔（类似与筛孔）将对颗粒物的去除几乎没有任何作用。

这里的起作用的是颗粒物在通过滤层时，在布朗扩散，滤层拦截，惯性碰撞、重力沉降等等效应下，被过滤层所吸附了。

你以为过滤是这样的：

但其实，过滤是这样：

这是一个柴油车的颗粒物过滤装置，这上面的孔很大的。多大，肯定比PM2.5平均直径(2.5um)大。

过滤的时候，被过滤下来的物质会生成沉积层（cake），可以增强过滤效果。 所以说口罩变脏过程中，过滤效果会变好。

当颗粒非常微小的时候，物理的阻隔（类似与筛孔）将对颗粒物没有任何作用。而起作用的是及其微小的颗粒物在布朗扩散（颗粒物的无规则运动），拦截（来不及随着气流改变方向，正好撞上），碰撞（这里特别注意湍流的影响，比如说圆柱扰流的影响）、重力沉降等等过程中，撞上了过滤层的物质，被吸附了。

为什么能够被吸附？ 各种微观的力起作用啦，主要是 范德华力 ，别小看这个力，这个力对于细颗粒来说很大的，由于颗粒物本来就小，基本上撞上就会 aggregate，当然，可能还有电磁力等等。

最最极端一个例子，用一个吸管吸空气，当吸管够长，气流够湍，有可能你一点颗粒物都吸不到哦。