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电子显微镜下的防霾口罩:口罩变黑是否就失效了

  

  口罩第三层

  本期策划:李环宇

  上周持续的空气重污染橙色预警,成为街头巷尾最引人关注的话题。就普通市民而言,应对雾霾,除了减少室外活动,最直接简便的防护手段就是佩戴防护口罩,做好个人防护措施。

  然而不少市民发现,洁白的防护口罩戴几天之后就会发黑,让人触目惊心。难道雾霾颗粒已经穿透口罩的防护层了?是不是大量雾霾颗粒已经进入肺里了?近日,记者走进北京化工大学高分子纳米复合材料实验室,在电子显微镜下,对防护口罩上的雾霾颗粒进行了观测。记者发现,防护口罩的关键在于中间层,可以阻挡纳米级的雾霾颗粒。尽管从外观上看口罩已经变黑,但是其中间层并未被雾霾颗粒穿透。

  实验

  新口罩上有哪些雾霾颗粒

  Pm2.5,指的是颗粒物直径小于或等于2.5微米,肉眼无法看到。但在电子显微镜下却能清楚地观测到雾霾颗粒的“庐山真面目”,而电镜能谱一体机不仅能够观测到雾霾颗粒,还能迅速地分析其中的成分。北京化工大学副教授、博士生导师刘勇介绍,通过电镜能谱一体机放大2000倍就能清晰地看到附着在防护口罩上的微米级大小的雾霾颗粒,这些颗粒主要是碳酸钙、氧化铁、硫酸盐等无机盐,而非固态的气溶胶需要另外的方法才能观测。

  1月6日上午,记者佩戴了一款全新的N95防护口罩(型号3M8210),从南五环的亦庄地区出发,来到位于北三环的北京化工大学。实验人员对记者佩戴的口罩进行了破拆,随后选取口罩同一位置的里外三层,剪成指甲盖大小的方块,用特殊的胶带黏结在电镜的观测探头上,然后将探头放入机箱内进行观测。放大2000倍后,记者看到,口罩第一层的纤维直径约为17.2微米,黏附在上面的雾霾颗粒的直径约为1.2微米。成分分析显示颗粒含有钙、硅、碳等元素。刘勇介绍,钙可能来自于沙土,硅可能来自于扬尘。第二层口罩纤维更为致密,孔隙更小。经过测量,第二层纤维的直径约为1微米。记者看到,纤维上仍然有一些“漏网之鱼”,它们的个头更小,很多都已经达到了纳米级别。第三层,口罩纤维的直径又变粗了,到达这一层的雾霾颗粒则更少。

  刘勇介绍,防护口罩不能做到百分百阻隔Pm2.5颗粒,但是可以阻隔绝大部分。