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2016年12月23日
Technews 科技新報
2016年12月22日
「每個肺有 3 億個肺泡，80 個 PM2.5 會堵死一個肺泡」
在樣嚴重霧霾的環境，空氣清淨機還有效嗎...？
用數據和事實告訴你，過去 5 年中國人的身體吸進了多少霾？
對於霧霾，我想停下來和你嚴肅地聊聊。理由只有一個，…
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用數據和事實告訴你，過去 5 年中國人的身體吸進了多少霾？
作者 PingWest | 發布日期 2016 年 12 月 22 日 22:47 | 分類 中國觀察 , 環境科學
對於霧霾，我想停下來和你嚴肅地聊聊。理由只有一個， 它關係著每個人的健康──無論你是誰。而我不得不清楚地告訴你，它帶給你的危害，比你想像中的要大得多。
今天，我被很多關於霧霾的「笑話」洗版──無論是十面「霾」伏，還是回到霾都，一起自強不「息」。但當我們已經看不清那些「顯而易見」的城市地標、等待的快遞因為霧霾延遲、飛機因為霧霾無法起降、更多的老人兒童因為霧霾而生病住院的時候，這些段子對於正在各個角落中大口吸霾的我們來說，幫不上任何忙。
霧霾，當它已經嚴重影響到我們的健康，我們必須嚴肅問自己問題：過去的一年，甚至是 5 年，我們到底吸進去多少霾？它會對我們產生什麼樣的傷害？
2016，你究竟吸進去多少霾？
2016，我們經歷了 APEC 藍各種藍，但最終還是以這一抹 50 度灰告別了這一年。為了搞清楚一個問題：一個在中國霧霾重災區（例如北京）的人到底吸進身體裡多少霾，我在美國矽谷地區約見了一位化學專家還有一位加州柏克萊大學的教授進行採訪和數據採集。
這位化學專家名叫韓春曉，從中國的大學畢業後，來到美國紐約大學攻讀化學博士學位，現在在美國矽谷創立了一家專注研發空氣淨化器的創業公司。
「我是鞍山人，我的外公和舅舅都死於肺癌。儘管官方解釋肺癌的形成有多種原因，但我們心裡都清楚，不抽菸、不喝酒的他們的死和那個時代鞍山鋼鐵廠的環境污染是脫不了關係的。可能因為這樣，我從很多年前就對環境污染問題格外注意。」韓春曉說，他之後對空氣過濾技術的鑽研和家人的生病和離世有分不開的關係。
儘管得知我做為記者，並不願意為一款還沒有被消費者體驗和回饋的空氣淨化產品（我覺得這種產品和健康相關，需要格外謹慎）進行背書的時候，韓春曉仍然主動提出願意跟我分享他和他的創業夥伴之一──加州大學柏克萊分校副教授 Jovan Pantelic 對於霧霾的一些研究結果。
在採訪結束後，韓春曉熬夜製作了一份 PPT，來回答我起初的那個問題：2016 年，在中國霧霾重災區，人們到底吸進身體多少霾？
在正式解答這個問題之前，咱們先來了解關於霧霾的合格標準──中國和國際上的標準存在著差異。國際標準（WHO）標準每立方公尺空氣 PM 2.5 值不超過 25 毫克。而在中國，這一標準為 35 毫克。「不過，這兩者的差異在科學界並不太值得小題大做──實際生活中，差異也並不太大。」
「但是，你知道 21 日北京的霧霾數字是多少嗎？超過 1,000。也就是說超過了標準 30 倍之多。這是非常可怕的。可以說，把當前國際上各個國家都算進去，這個數據都是最高值。」韓曉春說，哪怕是天天因為空氣品質在美國墊底的加州矽谷地區的霧霾數值也不過 15 到 20 而已。
根據韓春曉和加州柏克萊大學對於過去幾年北京 pm 2.5 濃度的統計可以看出，從 2010 年到 2016 年，這個數值始終處於 100 微克每立方公尺，且並沒有任何明顯的下降趨勢。
「2015、2016 數值也沒有太大的浮動。」他說。
按照每天每個人吸入 11.3 公斤空氣來計算，每人每天吸進 9 立方公尺的空氣。如果我們根據之前給出的平均值數據來計算：100ug／m³*9m³*365＝328500ug，也就是說，在北京，一個人一年要吸進去 328,500 毫克的 PM2.5。
這是什麼概念呢？
如果按照 PM2.5 顆粒的密度為 2,000kg／m³ 來計算，每人一年吸入了 2.5*（10 的 9 次方）的 PM2.5 顆粒。
「每個肺有 3 億個肺泡，80 個 PM2.5 會堵死一個肺泡，所以北京人每年吸入的這些 PM2.5 會堵死 3 千萬肺泡。如果極端一點來看這個數據──10 年就能徹底損傷 3 億個肺泡，堵死一扇肺。而北京的霧霾已經嚴重超過 5 年，對人身體的危害也已經絕對到了不容小覷的地步。」韓春曉看出了我對這樣嚴重結果的質疑，幫我找來一份權威研究。
世界上最受重視的醫學期刊之一《Lancet Oncology》在 2013 年刊登出的研究結果顯示， PM2.5 每增加 10 毫克每立方公尺，肺癌患病機率提高 1.4 倍。如果中國標準是 35 毫克每平方公尺，則北京人得肺癌的機率會上升 9 倍。
這到底有多嚴重？
每當人們探討中國的霧霾一定會拉倫敦和洛杉磯做為範例。同樣，在這場採訪中我們也沒有避開這個話題。
簡單來說，從韓春曉給我的數據來看，倫敦當年的嚴重程度遠遠超過北京，而這兩者的嚴重程度遠大於洛杉磯。
1952 年的倫敦並沒有什麼科學儀器來探測 PM2.5 數值。那個時候，因為城市發展需求，大量燒煤加上汽車的普及，所以空氣中並不單單只有霧霾，還有很多二氧化硫及氮氧化合物。儘管短期內導致 12,000 多人死亡，但問題最大的罪魁禍首並不是霧霾。
而 1950 到 1970 年間，洛杉磯的 PM2.5 年平均值約為 50 毫克每立方公尺，是北京這幾年年平均值的一半。但洛杉磯當年的危害也不單單是霧霾，更多的是因為太陽強，很多化合物都產生了光化學反應，生成了更有害的氣體。但這個時期，霧霾的確是造成很多洛杉磯居民得肺病的誘因之一。甚至到接下來的幾十年，洛杉磯政府仍然在對後來罹癌的居民進行大額賠償。但他也指出，洛杉磯的霧霾由於氣候原因是全年的，而中國的霧霾則是階段性、季節性的。
韓春曉說，和洛杉磯的教訓一樣，霧霾同樣會置中國人於健康危機之中。根據他的計算，北京做為霧霾重災區，肺癌患病率會比常人至少高出 9%。
按照已有的案例來看，在北京已經有不少人因為霧霾患上了呼吸道疾病。韓春曉說，受霧霾影響，中國受到傷害最大的群體目前來看是老人和小孩。但是中國 80 後的這一代，尤其是在霧霾重災區長大的這一代，在這種環境下生活 10 年以上，會有相當一部分人要在 50 歲以後面臨霧霾引起的慢性病。
空氣清淨機真的能解救你嗎？
在韓春曉的眼中，這個答案是不。不過他的答案是針對目前市面上比較普遍出售的大型清淨機而言。
「根據一份加州大學柏克萊分校的研究發現，目前市面上針對整個大空間的空氣清淨機只能將 1% 的潔淨空氣傳送給你。而這主要由於乾淨的空氣從清淨機吹出來後，在向一個方向運動時，周圍的空氣會摻雜進來。在傳送過程中，這些過濾過的空氣會被周圍被污染的髒空氣所污染。」
今年在加州柏克萊大學的環境設計學院（UC Berkeley Environment Design Department）中，由副教授 Jovan Pantelic 主要操刀在教師辦公室進行的一次實地測驗，就說明了這個問題。
從這項實驗的結果來看，從大型清淨機出來的乾淨空氣最終只有 1% 被人吸進肺裡。
不過，在測試實驗室面積很小、緊關門窗，且將清淨機風量開到最大的情況下，一部分清淨機是有一定效果的。一般 30 分鐘後，空氣有希望被淨化 50%。可是這個數據為什麼和各家清淨機廠商公布的測試結果仍然相去甚遠？讓我們來看一組廠商測試時的現場圖。大型清淨機的測量實驗室一般為 15 平方公尺，且如下圖這樣進行全方位無死角的全部密封，廠商測試時會將清淨機開到最大風量測量出結果。
「可是，人們並不住在實驗室以及全密閉的環境中。由於噪音問題，也很少有人會永遠把清淨機開到最大風量。於是，你所得到被淨化的空氣會遠遠少於廣告中廠商給出的數值。」韓春曉解釋。
在我的追問下，韓春曉表示，市面上出售的清淨機也並不是完全沒用，或者理解成有總比沒有好。
而讓你家的空氣清淨機能夠更好地拯救你的辦法，就是盡量在使用清淨機時關門關窗，保持環境密閉，且開到盡可能接受的最大風速。此外，空間越小，效果也越好。
而房間較大的地方，人們可以考慮多放幾台清淨機或者坐在離清淨機較近的地方都是有效的措施。
在韓春曉和加州柏克萊大學教授做的一場測試中，他們發現在清淨機開始工作 60 分鐘後，空間是否密閉會對測試結果產生非常大的影響，效果會相差一半以上。
在 15 平方公尺大小的辦公室內，在關窗的情況下，清淨機用 60 分鐘將空氣污染降低了 40%，之後用了兩個小時將污染相較於最初降低了 60%。
在同樣 15 平方公尺大小的辦公室內，在開窗的情況下，清淨機用了 60 分鐘將污染降低了 30%。不過，之後無論開多久，污染也並沒有再繼續降低。
之後，副教授把清淨機放在了一個更大的 70 平方公尺的辦公室內。關窗時，清淨機用了 50 分鐘才把空氣污染降低了 25%，之後用了 3 個小時才把空氣污染降低了 40%。
他們打算如何解決這個問題？
目前，韓春曉和包括加州柏克萊大學副教授 Jovan Pantelic，以及 Kindle 初始團隊成員、已經成功出售兩家創業公司的 Ray Combs，一起在矽谷創辦了一家公司 Sprimo. Lab，並在研發一款個人清淨機。
pingwest 配圖
「和市面上產品的區別，在於我們的產品採用個人通風原理。我們並不是淨化整個房間，而是快速高效地淨化較為小的個人空間。Sprimo 的氣流經過了特殊的設計，有非常小的流體摻雜。也就是說，乾淨空氣在運動的時候，只有非常少的周圍髒空氣會摻雜進來。這樣就保證了空氣傳輸 1.5 公尺，吹到用戶周圍的時候，還是相對乾淨的。這也是我們最重要的專利之一。」按照韓春曉的描述，他的產品可以在 30 秒內將呼吸區域空氣淨化 70%。且整個過程不產生噪音。
換句話說，這款產品能在短時間內，以極高的效率改善你周圍的空氣品質；但對於其他地方，它就管不著了。
「它可以作用於清淨機周圍 1.5 公尺的距離。」他告訴我。不過，只要用戶起身上個廁所，離開這個範圍，它也就不能發揮任何作用了。
「但是，人們上班辦公和晚上睡覺這兩個大時間塊會處於相對較固定的位置，所以這兩個時間才是我們主攻的對象。」韓春曉說，他的產品重量大約為 3 斤，長寬高不超過 20 厘米，售價也會遠遠低於動輒幾千的清淨機。
這款產品目前已經結束研發，處於待上市階段。
同樣類似的創業公司產品還有一款由歐洲創業公司打造的 Exhausto，同樣做為一款個人通風概念的空氣淨化裝置，它強調的是小範圍內向某個特定的人提供潔淨的空氣。
在這家公司的介紹中，他們的理念是「你再也不用和其他人一起分享空氣了」。這款產品的工作原理大概就是將乾淨的風，透過辦公室的管道直接吹到人臉上。
pingwest 配圖
不過，這款 B2B 產品目前僅被用於大型辦公室的裝修，且同樣有一些缺點──由於它需要在辦公室的裝修過程中，就被安裝在家居設備中，所以安裝費用較高，且需要訂製。
（本文由 PingWest 授權轉載；首圖來源：Flickr/michael davis-burchat CC BY 2.0）
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