家用高效空氣凈化器，能有多大效果？

空氣質量是國人最近幾年非常關注的健康話題。隨著國家環境治理力度的加大，我國的空氣質量有逐年好轉的趨勢。但是，很多人還是願意在家中添置一台空氣凈化器。那麼，家用空氣凈化器對室內空氣質量到底能改善多少呢？

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大氣顆粒物是我國大部分城市的首要污染物，也是近年來造成我國大範圍霧霾天氣的主要原因。

北方地區冬季採暖期燃料燃燒增加，加上部分時段氣象條件不利於顆粒物擴散，導致我國以京津冀地區為代表的北方大城市秋冬季霧霾天氣頻發。

研究表明，城市居民(尤其中老年人或慢性病患者)一天中約有80%以上的時間在室內度過，室內空氣質量對其健康有明顯影響。在短期內無法降低大氣顆粒物濃度的情況下，採用人工空氣凈化裝置降低室內顆粒物濃度是減少人群顆粒物暴露所致健康風險的有效手段之一。

北京大學公共衛生學院的胡大宇等，對北京市冬季採暖期15戶住宅中高效顆粒物空氣（high-efficiency particulate air，HEPA）凈化器運行前後室內外顆粒物濃度的比較，評價了這類家用凈化器的凈化效果。

材料與方法

1.測量對象和時間

研究初始招募21戶北京市海淀區居民配合研究。排除非自然通風、臨近建築工地、室內有吸煙者或飼養寵物的住宅後，共納入15戶住宅。

2015年11月—2016年1月間完成對全部住宅的監測。

2. 主要設備

空氣凈化器為經國家質檢機構檢驗合格並上市的某款過濾顆粒物、潔凈空氣輸出比率在200~299範圍內的家用型HEPA凈化器，廠家聲明的適用面積為31～40m2。

採用粉塵監測儀(後文簡稱「粉塵儀」) 同步監測住宅室內外PM2.5及PM10濃度。

採用多通道顆粒物檢測儀(後文簡稱「多通道儀」)監測凈化器運行前後室內不同粒徑的顆粒物濃度。

3. 監測方法

凈化器均置於起居室內，檔位開至中檔，距離室內監測儀器採樣頭3 m以上。凈化器開始運行後3 h內告知住戶勿進行室內打掃並減少走動。叮囑住戶在監測期內勿開窗通風，並盡量減少居室內打掃次數。

監測儀器安裝於研究對象的住宅起居室內較開闊、距離地面1m高的位置。在每戶住宅室內，採用2台粉塵儀分別實時監測PM2.5及PM10質量濃度；採用1台多通道儀監測不同粒徑顆粒物的數量濃度和質量濃度。

每戶住宅同時另採用2台粉塵儀對室外PM2.5及PM10同步監測，開關機時間與室內粉塵儀相同。

均連續監測凈化器運行前後室內外顆粒物濃度各24 h，共48 h。所調查住宅的住戶均簽署知情同意書。

採用室內外顆粒物濃度比值（I/O值）作為參數，對同一住宅凈化器運行前後室內顆粒物污染水平進行分析。

I/O值=Cin/Cout。Cin為室內某粒徑顆粒物濃度，Cout為相應的室外濃度。

當分析凈化器對顆粒物的短時凈化效率時，I/O值不夠靈敏，此時採用顆粒物清除率η 進行分析。η=［（C-C1）/C］。其中，C、C1分別為凈化器開始運行時、運行2～3 h 後室內顆粒物濃度。

結果

1. 凈化器對室內顆粒物的總體凈化效果（見表1）

凈化器運行後，PM2.5的I/O值呈現明顯下降趨勢：其中，6戶下降幅度在70%以上，2戶下降幅度在55%~60%，5戶下降幅度在20%~45%，2戶（第7戶和第13戶）的凈化器運行後PM2.5的I/O值略高於運行前。

凈化器運行後，6戶的PM10的I/O值下降幅度均在70%以上，7戶下降幅度在14%~46%。第13戶凈化器運行後PM10的I/O值與運行前相同。

表1凈化器運行前後顆粒物日均質量濃度I/O值

2. 反常情況分析

第7戶和第13戶凈化器運行後PM2.5的I/O值升高，第7戶PM2.5的I/O值降幅低於20%，第13戶未發生變化。

兩戶的室內外顆粒物濃度監測數據顯示（見表2）：第7戶凈化器運行前的24 h室外PM2.5和PM10質量濃度較高，運行後的24 h室外PM2.5和PM10質量濃度很低；第13戶凈化器運行前的24 h室外PM2.5和PM10質量濃度較低，運行後的24h室外PM2.5和PM10質量濃度明顯較高。

表2 第7戶和第13戶住宅室內外顆粒物質量濃度

3. 凈化器對室內顆粒物的短時凈化效率

凈化開始後不同時點PM2.5凈化率如圖1所示，其餘粒徑顆粒物凈化率曲線的趨勢與PM2.5相似。隨著時間增加，凈化開始後約150 min，PM2.5平均凈化率可達到60%~70%。

表3 啟動凈化器後短時間內（＜3h）的PM2.5平均凈化率

討論

本研究中，凈化器運行後住宅室內PM2.5和PM10日均值均低於100 μg/m3。

運行凈化器後室內PM2.5和PM10的I/O值明顯下降，但第7戶及第13戶PM2.5的I/O值與總體趨勢相反，PM10的I/O值則降幅較小，甚至未發生變化。

進一步分析發現，第7戶在凈化器運行時，室外顆粒物質量濃度較前一天出現大幅下降，滲透進入室內的質量濃度驟減。該低質量濃度下，凈化器對室內顆粒物質量濃度的降低幅度很小，其I/O值甚至高於室外顆粒物濃度高時單純靠關閉門窗阻擋顆粒物穿透進入室內所形成的I/O值。第13戶凈化器運行前一天，室外顆粒物濃度已相當低。該質量濃度下，若住戶門窗緊閉，室外顆粒物向室內的滲透更少，造成顆粒物的I/O值低於凈化器凈化後的I/O值。

由此總結：與高顆粒物濃度時相比，低濃度時HEPA凈化器的凈化效率較低。

在冬季採暖期，採用HEPA空氣凈化器作為干預手段，可有效降低北京居民室內PM10、PM2.5及更小粒徑顆粒物的暴露水平。

參考文獻：

胡大宇，許珺輝，董偉，等. 北京市冬季採暖期家用空氣凈化器凈化效果評價［J］.環境與職業醫學，2018，35（1）：33-38.

（編輯：陶黎納審核：王曉宇）

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