張旭：科學(xué)戰(zhàn)霾

整理/聶雨辰

那種奶白色空氣

實際上，很多年前我們就注意到空氣問題了。2013年，我們在羅布泊進(jìn)行科學(xué)考察，我的一位朋友從北京直接打來電話問我說，他該用什么樣的口罩，要用什么樣的凈化機(jī)？隔了一天他又問我，他還應(yīng)不應(yīng)該留在北京工作，是不是該離開？

我問我的朋友，一年前我們將非常昂貴的科學(xué)設(shè)備放置在你家，希望幫你設(shè)立一套你的呼吸保護(hù)方案，結(jié)果你拒絕了。為什么一年之后我們已經(jīng)在沙漠里面了，你還不厭其煩打來電話，也不顧電話信號總是斷。他說，“你們當(dāng)時說的那種奶白色的空氣，我以為只是偶然現(xiàn)象，但現(xiàn)在已經(jīng)持續(xù)六七天了，我感覺到恐懼，你能不能回到北京時幫助一下我們？”

這種奶白色空氣，就是我們常說的霧霾現(xiàn)象，上海地區(qū)對霧霾的認(rèn)知大概是從2013年冬天開始的，北京地區(qū)是從2012年末、2013年初開始的。

隨著全球氣候變暖，我們注意到暖冬現(xiàn)象越來越普遍，而冬季氣溫較高的時候，就容易發(fā)生一種特別奇怪的現(xiàn)象叫逆溫，即冷空氣鋪在下面、熱空氣在上面，這會導(dǎo)致整個城市空氣不流動。城市空氣不流動，就會使全部本地產(chǎn)生的顆粒物一直留在空氣中，慢慢地空氣就會像果凍化一樣凝固，最后形成霧霾。全球氣候變暖一直存在，所以以后霧霾的現(xiàn)象會越來越普遍。

呼吸保護(hù)方案

這對我們而言是一場災(zāi)難，但是我們并不知道該怎么應(yīng)對。我們SciX研究了大量的科研論文，其中最重要的是發(fā)表在《柳葉刀》雜志上的一篇文章，這篇文章分析說：PM2.5占中國疾病負(fù)擔(dān)（疾病、傷殘和過早死亡對整個社會經(jīng)濟(jì)及健康的壓力）的第4位。即便在美國，PM2.5的年平均濃度標(biāo)準(zhǔn)由不超過15微克改為不超過12微克，PM2.5仍是很嚴(yán)重的污染問題。

瑞典是空氣最潔凈的國家之一，但即使在瑞典，PM2.5也會造成很大的疾病負(fù)擔(dān)。面對這樣的疾病災(zāi)難時我們就想，如何進(jìn)行自救？所以我們研究了整套呼吸保護(hù)的解決方案，不僅查看了論文，還查閱了實驗室。

最后我們?yōu)榱肆私饧彝デ闆r，自己湊齊了科研儀器，在做了很多工作后發(fā)現(xiàn)，整個呼吸保護(hù)方案還是相對非常復(fù)雜的。有三件事情可能是避免不了的：第一件是洗鼻，第二件是戴豬鼻子形狀的口罩，第三件是使用空氣凈化機(jī)。

如果沒有空氣凈化裝置，PM10到PM2.5之間的大部分顆粒物會被鼻腔捕獲，人體自身能將它很快地排出，但鼻腔的免疫力負(fù)擔(dān)會非常大，所以對鼻腔進(jìn)行按時清洗非常重要。

清洗的方法就是通過非碘鹽加純凈水，然后以用嘴呼吸的方式將水流注入一個鼻腔，水會從另外一個鼻腔將粘液和所有的污染物全部帶出來，反過來再從另外一個鼻腔進(jìn)行。聽起來非?？膳?，但這是我們面對霧霾時一個不得不操作的方法。

第二個是戴口罩。當(dāng)我們不得不暴露在PM2.5中時，戴口罩是一個很好的隔離方法。口罩的類型非常多，很多人都不知道該如何選取和如何使用，實際上口罩是每個國家的戰(zhàn)略資源，每個國家都有非常嚴(yán)格的口罩技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

按照中國現(xiàn)有的PM2.5的污染，實際上應(yīng)該選擇中國國標(biāo)KP95和KN95的口罩類型。P95口罩不僅可以去除95%的PM2.5顆粒物，而且可以去除伴隨顆粒物一起存在的硫酸根、硝酸根和氨根，還有二氧化硫和二氧化氮。

最關(guān)鍵的是，我們也研究了怎么樣在室內(nèi)使用凈化機(jī)。因為減少暴露時間是我們在這場災(zāi)難中保護(hù)自己的唯一的方法。人大概有50%的時間會待在室內(nèi)，起碼1/3的睡覺時間是待在室內(nèi)的，那么保護(hù)室內(nèi)的空氣潔凈是非常關(guān)鍵的，而這一點其實并不容易做到。

我們用儀器查過上百個家庭并進(jìn)行了兩年的跟蹤，發(fā)現(xiàn)大部分空氣凈化機(jī)在室內(nèi)是不起明顯作用的。為什么？在一個環(huán)境里如果有很多人同時在呼吸而通風(fēng)設(shè)備非常有限，二氧化碳含量就會超標(biāo)。

大家可能都有感覺，我們在上學(xué)的時候，上課上到后半段都會發(fā)困，這是因為整個教室里的二氧化碳超標(biāo)引起的。

美國歐盟對此都有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，超過1200PPM就要強(qiáng)制下課，達(dá)到3500PPM，美國雇員就可以告雇主。在中國，因為不大遵守民用建筑換氣率標(biāo)準(zhǔn)，大家普遍認(rèn)為家庭密封越嚴(yán)越好，這導(dǎo)致了家庭二氧化碳普遍超標(biāo)。

實際上民用建筑標(biāo)準(zhǔn)要求1小時能換0.4次的潔凈空氣到室內(nèi)來，但它的前提假設(shè)是室外（空氣）是潔凈的，如果我們真正遵守民用建筑標(biāo)準(zhǔn)的話，所有歐系美系的凈化機(jī)是無法在中國起作用的。

同樣，在這些國家也有民用建筑標(biāo)準(zhǔn)，甚至有CDC美國疾控中心嚴(yán)格的防污縫隙標(biāo)準(zhǔn)。在其他國家室外空氣是潔凈的這個大前提下，如果室內(nèi)有污染則會被凈化機(jī)通過另外一個通路處理，就是內(nèi)外換氣。

但在中國，門窗不是一個凈化源而是一個污染源，我們不但要解決室內(nèi)的甲醛、二氧化碳和顆粒物問題，同時還要不斷解決順著門窗慢慢滲入的顆粒物問題，所以最后這個問題就變成一種二氧化碳、甲醛、PM2.5和空氣凈化機(jī)相互對抗的關(guān)系。

在這種對抗關(guān)系下，去做一套適合的空氣凈化機(jī)，其實并不容易。潔凈空氣量（縮寫為CADR，是一個反映室內(nèi)空氣凈化器凈化能力的性能指標(biāo)）不一樣的凈化機(jī)，在同樣情況下處理的面積是不一樣的。而且我們還要對抗二氧化碳，我們的民用建筑標(biāo)準(zhǔn)雖然設(shè)立得很好，但是大部分家庭并不滿足這種建筑標(biāo)準(zhǔn)，所以我們需要開窗將二氧化碳放出，將潔凈空氣導(dǎo)入。所以如果我們采用一臺潔凈空氣量較小的凈化機(jī)，是無法把室內(nèi)凈化干凈的。

做中國版的凈化機(jī)

我們篩選了絕大部分凈化機(jī)，發(fā)現(xiàn)真正起作用的都是那些萬元級的凈化機(jī)，我們本來是想出一套解決方案，包括洗鼻、包括怎么使用口罩，包括我們在什么天氣下使用口罩，包括我們怎么用凈化機(jī)，但是后來發(fā)現(xiàn)在凈化這個環(huán)節(jié)上斷了。沒有辦法，最后我們只好自己出手，將空氣凈化機(jī)性能不停提升，讓它做到可以在中國的空氣環(huán)境下工作。

總之，空氣凈化機(jī)是一個在中國非常非常反經(jīng)驗反直覺的領(lǐng)域。在這個領(lǐng)域里，外國的企業(yè)現(xiàn)在還不知道怎么去應(yīng)對中國霧霾，而中國的企業(yè)還正在開始學(xué)習(xí)要怎么去應(yīng)對。

面對中國特有的凈化環(huán)境，我們SciX不是一個拼外觀和功能的家電企業(yè)，也不是一個互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)業(yè)企業(yè)，我們是一個想通過科學(xué)解決方案，認(rèn)認(rèn)真真幫助大家解決空氣問題的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊。在面對如此復(fù)雜的問題時，綜合性地解決整個空氣問題還是要花很大心力的。

北京有60%的家庭甲醛超標(biāo)，這是因為我們使用的大量密度板家具含有脲醛樹脂引起的，它的釋放周期長達(dá)10年，而活性碳去除甲醛，因為和水存在競爭關(guān)系，活性碳慢慢吸附甲醛之后，隨著水蒸汽的吸入，又會把甲醛慢慢釋放出來，所以最后會形成二次污染。

美國早在70年代就開始對甲醛進(jìn)行嚴(yán)格地控制，所以國外的凈化機(jī)也不存在類似的問題，而我們直接把國外的技術(shù)照搬來用，就會有很大的問題，所以我們設(shè)置了整套方案去解決甲醛的問題。

最終我們部分解決了空氣凈化機(jī)的問題，但它付出的代價非常大，第一我們要把過濾器的更換速度變得很勤;第二我們不得不使用紫外線進(jìn)行生物滅活并且去除病毒;第三我們不得不對活性炭進(jìn)行改性，以便它能去除甲醛。