空气质量知识

特写镜头是一个室内空气净化器与背景中的一些植物(植物作为室内空气净化工具,已被证明无法改善室内空气质量)。
特写镜头是一个室内空气净化器与背景中的一些植物(植物作为室内空气净化工具,已被证明无法改善室内空气质量)。
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空气净化器有效吗?关于空气净化的谬论与真相

很多空气净化器制造商都在挂着羊头卖狗肉。所以你如何知道谁可信?让我们以行业事实为基础,了解一下藏在营销甜言蜜语背后的内容。

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电离器,臭氧机,紫外线灯……关于空气净化器和净化器制造商的许多说法,什么是你可以相信的?

作为室内空气质量的经济型解决方案,家用空气净化器市场历经了数十年历史,经历了多番转变和开始。随着那些似乎是突破性的过滤技术进步,空气净化似乎进入了下一次革命。

很多空气净化器制造商都在挂着羊头卖狗肉。

所以你如何知道谁可信?让我们以行业事实为基础,了解一下藏在营销甜言蜜语背后的内容。

我应该在空气净化器中寻求什么?

在你看到一些关于空气净化器的带有批判眼光的值得质疑的说法之前,对如何做好一款空气净化器有一个深刻认知非常重要。

1. HEPA过滤器是行业标准。

首先:什么是HEPA过滤器?

高效微粒空气(HEPA) 过滤器密集、随机排列的纤维捕获空气中的颗粒物。本质上,HEPA过滤器利用颗粒物在空气中流动的物理特性,将它们从气流中抽走。它们的操作简单但非常有效,HEPA过滤器几乎是目前市面上所有空气净化器的标准。

但并非历来如此。

空气净化器已经存在了一个多世纪。第一批空气净化系统诞生于1850年代,采用木炭为基础的面罩,供煤矿工人使用以防止有毒尘埃进入肺部。这项技术非常成功,不到20年后,呼吸器被添加到这类面罩中,以保护消防员不会吸入烟雾中的化学物质。1

之后,从1940年代开始,美国原子能委员会开始试验高效微粒捕集,现在被称为HEPA, 它是一种在二战战场上帮士兵免受原子辐射的方法。2

HEPA过滤器并没有过滤辐射粒子,但研究人员很快发现,HEPA过滤器可以过滤许多有害污染物。1963年,IQAir创始人Manfred和Klaus Hammes推出了世界上第一个基于HEPA技术的家用空气过滤器,帮助减少室内污染及慢性哮喘症状。不久之后,HEPA变得如此普及, 以至于美国能源部 (DOE)要求所有以“ HEPA”名义销售的过滤器必须过滤低至0.3微米的颗粒物达到至少99.97% 的水平。3

自此以后,HEPA空气净化已成为空气净化行业标准。HEPA现在被作为空气过滤器的通用术语,但HEPA过滤器继续过滤低至0.3微米的颗粒物达到99.97%的水平。

许多制造商,包括IQAir,都在HEPA模型基础上创建了更高效的过滤系统。IQAir的专利HyperHEPA®过滤器就是一种这样的过滤器。HyperHEPA过滤器能过滤低至0.003微米(比DOE要求的0.3微米颗粒物小10,000%)颗粒物达到99.5%的水平。

2. 并非所有空气净化器的设计都是一样的。

所有空气净化器制造商都知道他们的过滤器需要达到这个HEPA标准。即便是新手空气净化器买家都相信HEPA=好,因为这些长期、严格围绕空气过滤器的指南。理论上说,这是对的。

要将一款空气净化器作为HEPA做广告,它只需要包含HEPA纸,用于构建HEPA过滤器。但空气净化器的整体系统效率是否符合HEPA要求,就是另一回事了。事实上,大多数HEPA空气净化器都没有经过整体效率测试。4

这里的隐藏问题是泄露。尽管很多HEPA过滤器的效率很高,但很多空气净化器的外壳设计并不是密闭的。这意味着,脏的、未经过滤的空气能通过HEPA过滤器本身框架周围的微小开口、裂缝和空间,以及框架和净化器外壳之间,从HEPA过滤器中泄露出来。5

因此,即使许多空气净化器声称,他们的HEPA过滤器能100%将通过其中的空气中的颗粒物去除掉,但其实他们只讲述了故事的一部分。在某些情况下,考虑到泄露的话,整个空气净化器设计的实际效率接近80%或更少。6

一些空气净化器制造商通过旨在最小化或消除泄露的设计解决了这个问题。IQAir在过滤器框架和净化器外壳之间使用了专利的3D UltraSeal刀口边缘密封,以确保我们HyperHEPA过滤介质的高效率。

3. 有气体?超越HEPA

HyperHEPA过滤器非常适合从空气中过滤颗粒物,但尽管你可能已经看到过各种声称,HyperHEPA过滤器并不能吸收空气中任何气体和气味。

与颗粒物不同,气体、气味和挥发性有机化合物 (VOCs) 都不是固体,即便是最密集的HyperHEPA过滤器也能顺利通过。

这就是活性炭过滤器的用武之地。还记得1800年代的早期空气过滤实验吗?他们还活着。

这些过滤器是如何工作的?比你想象的要简单。

  1. 大量碳材料(如木炭)暴露在高浓度氧气中。
  2. 碳表面有无数气孔,极大的增加了碳表面积。此时,一磅活性炭可以具有与100个足球场相同的表面积!
  3. 几磅活性炭被放入一个扁平的“床”中,并用专有的过滤器设计(如IQAir的V5-Cell气体和气味过滤器)包装。
  4. 空气通过活性炭床。
  5. 气体、化学物质和VOC分子被吸附到碳孔中,这意味着它们与广泛的木炭表面区域化学键合。

活性炭吸附是从气体排放和燃烧过程中,过滤气体和化学污染物的首选方式。7,8

一些空气净化器被设计成最大化活性炭,以防您更担心例如烹饪产生的气体或宠物产生的气味,而非家中的颗粒物污染。IQAir的GC MultiGas就是为此设计——当一般碳过滤器都只有几磅碳,GC MultiGas用了12磅活性炭和浸渍氧化铝,提供了超过1200个足球场,用于气体和VOC分子吸附的表面积。

结论

现在你知道一个好的空气净化器构成要素很简单:

  • HyperHEPA介质 用于过滤颗粒物
  • 无系统泄露 密封过滤器和净化器外壳
  • 活性炭 用于气体和气味过滤

但同样重要的是,要知道在空气净化器中不能寻求什么。

我应该在空气净化器上避免什么?

有几种空气净化器,其中一些还相当受欢迎,但其夸大的空气净化效果不值得信赖。

它们背后的技术不一定不准确。事实上,这些空气净化方式中有些确实具有有限地从空气中去除颗粒物和其他污染物的能力。

但当你下一次浏览货架并购买空气净化器的时候,低效率和隐藏的健康成本应该更引起注意。

空气电离器

电离器据称是通过散发带负电荷的离子(阴离子)来净化空气,这些离子吸引正电荷的污染颗粒(阳离子),使它们离开空气并黏在天花板、墙壁和家具等表面上。

许多流行的空气净化器使用电离技术,也称为负电离,作为其操作核心部件。研究表明,电离器可以帮助阻止潜在传染性霉菌和细菌在牙科诊所和医院等无菌环境中传播。9,10

但在家庭中使用电离有两个关键缺点:

  • 电离器并不能去除污染物。由负离子带电的粒子不会从空气中被去除——它们仅仅黏附在附近的表面上。这包括你呼吸道内的表面,如气管和肺泡,肺部空气囊。污染物的积累灰导致心脏、肺部和其他呼吸系统疾病
  • 电离器会产生有害臭氧。电离器产生的抽样 (O3)可在室内达到危险水平。即便是低水平,室内臭氧也会刺激气道,引发哮喘,损害嗅球(帮助大脑处理气味的器官),甚至在高浓度下致命。11,12

判断

不要购买带离子发生器的空气净化器。它们不会从空气中去除颗粒,产生的臭氧会产生有害的副作用,即便净化器声称它们只是对颗粒物“稍微充电”。

臭氧发生器

值得一提的是,臭氧对你来说很可怕,尤其是室内臭氧的积聚。

这就是为什么空气净化器行业几乎所有人都联合起来反对所谓臭氧发生器的销售和使用。即使是加州空气资源委员会,一个政府机构,也采取措施警告人们它们可能造成的伤害。13

臭氧发生器使用称为电晕放电的过程,将臭氧分子释放到空气中。当臭氧分子与颗粒或气体分子混合时,臭氧原子附着在另一个分子上,并在被称为氧化的过程中将其吹起。雷击后大气中的氧化,也是雷雨后空气气味如此明显的原因。这也是为什么许多臭氧“空气净化器”以引人注目的,唤起雷声,闪电和雨水的名字出售。

不要被这种宣传沉迷——除了“新鲜”的气味,臭氧发生器对洁净空气的作用微乎其微,并且对你很不利。这里只是一个简短(且远非完整!)的原因清单:

  • 臭氧需要数年才能完全清除,即便是一个小房间的气体。14
  • 臭氧反应可将超细颗粒 (UFPs) 引入空气中。UFP可以进入你的肺部和血液,引发心脏病甚至阻碍儿童肺部发育。15,16
  • 室内臭氧水平可上升至推荐限值的5到10倍, 范围从0.05至0.1百万分之一(ppm),因缺乏通风,并与室外渗透到室内的臭氧相结合。17 从这个角度来看,对臭氧敏感,如孩子,哮喘病人和宠物,在0. 01ppm的时候就会对健康造成影响。所以即便是一个散发少量臭氧的“安全”臭氧发生器,也会迅速诱发危及生命的疾病,如哮喘发作。18

判断

不要买臭氧发生器。它们不是空气净化器。他们不仅不能清洁空气,还会伤害你和你家里最脆弱的人:你的孩子和宠物。

紫外线净化器

紫外线 (UV) 通常用于医院的设备消毒,防止有害细菌和病毒的传播。19,20

最常见的紫外线净化方法之一是紫外线杀菌(号称3倍快!),或UVGI。

在UVGI之下,强烈的紫外线照射在细菌和病毒上,破环DNA使其无法修复。细菌细胞和病毒自行关闭,因为它们不再起作用。这被称为细胞凋亡或程序性细胞死亡,这有效地破坏了它们引起感染的能力。21

但紫外线空气净化并不能完全解决问题。原因如下:

  • 细菌和病毒需要暴露在紫外线下一段时间才能变得无害:有些菌株需要在紫外线直射处理数小时才能被破环。22 家用紫外线空气净化器并不会让紫外线照射足够长时间保证其效果。
  • 即便经过紫外线消毒,一些细菌也能恢复生命并造成感染。23
  • 紫外线灯对污染物颗粒没有任何作用。24 用紫外线处理后的空气中仍然充满了有害的颗粒物。
  • 许多紫外线空气净化器产生臭氧。我们对臭氧是什么看法?对:他们有害。
  • 紫外线能灼伤皮肤并损伤眼睛。当然,大多数紫外线净化器会阻挡光线从净化器中漏出,但即使短暂的紫外线照射,也会导致皮肤和眼睛的永久性损伤和癌症。25,26

紫外线处理后的空气仍然可能充满有害的颗粒物质。

判断

不要买紫外线空气净化器。紫外线能稍微消毒,但不能净化空气,研究表明紫外线对空气的消毒能力可能被夸大了。

怎么办?

并非所有关于空气净化的说法都建立在合理科学的基础之上。在这一点上,当涉及到真正有效的空气净化器的时候,你应该对什么是事实,什么是虚构有很好的认知。

那么,在掌握了什么是好的空气净化器的基础上,你现在应该怎么做?您可以通过多种方式最大限度的提高室内空气质量,不必忍受所有大惊小怪的营销:

  • HyperHEPA空气净化器。所有空气净化技术都将HEPA过滤作为最安全,最值得信赖的室内空气净化方法。IQAir与HealthPro 250®配合,采用我们专利的HyperHEPA过滤技术,能过滤低至0.003微米颗粒物(最小的颗粒物)达到99.5%的水平。
  • 使用先进的气相过滤。
    • HealthPro 250采用我们的专利V-5 Cell气体和气味过滤器, 配合5磅活性炭,可消除有害化学物质。
    • 除了强大的HyperHEPA 颗粒物过滤外,GC MultiGas用12磅活性炭和浸渍氧化铝,可保护您免受室内气体和化学物质的侵害。
  • 使用个人空气净化器。无论您是在出差还是去街上咖啡馆工作,您都不会知道空气会是什么情况。因此,IQAir精确设计了Atem® 个人空气净化器。Atem配备了HyperHEPA 过滤技术和PureJet扩散器,可立即将干净的空气输送给您。它外观时尚、小巧、便携,让您随时随地都可以呼吸几乎纯净的空气。
  • 安装全屋空气净化器。您的供暖、通风和空调 (HVAC)系统如果是使用室外空气来加热或冷却,那么即便使用室内空气净化器,在空气质量差的情况下,您的空气仍可能被室外微粒污染。Perfect 16® 全屋空气净化器配备了最强大的HyperHEPA过滤器,可用于住宅净化系统,并能无缝安装到您现有的HVAC系统中,确保进入您家的空气始终达到最高质量标准。

请记住,最强效的空气净化技术无需行业术语和胡言乱语修饰。在选择最好的空气净化器时,科学是你的强大后盾。

依然不确定?阅读本文了解关于空气净化技术的重重误会

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FOOTNOTES

[1] History of the Army protective mask. (n.d.).
http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a376445.pdf

[2] Kte’pi B. (2015). High-efficiency particulate air system.
https://www.britannica.com/technology/high-efficiency-particulate-air-system

[3] DOE technical standard: Specification for HEPA filters used by DOE contractors. (2015).
https://www.standards.doe.gov/standards-documents/3000/3020-astd-2015/@@images/file

[4] Ryan M. (2017). Best air purifiers 2017: Rabbit Air, IQAir, Dyson, Blueair & 5 more.
https://www.apartmenttherapy.com/best-air-purifiers-2015-rabbit-air-iqair-blueair-3-more-221591

[5] Residential air cleaners: A summary of available information. (2009).
https://www.epa.gov/indoor-air-quality-iaq/residential-air-cleaners-second-edition-summary-available-information

[6] Sublett JL. (2011). Effectiveness of air filters and air cleaners in respiratory diseases: A review of the recent literature.
DOI: 10.1007/s11882-011-0208-5

[7] Bansal RC, et al. (2005). Activated carbon adsorption. Boca Raton, FL: Taylor & Francis Group.

[8] Rodrigues CC, et al. (2007). Ammonia adsorption in a fixed bed of activated carbon.
DOI: 10.1016/j.biortech.2006.03.024

[9] Gabbay J, et al. (1990). Effect of ionization on microbial air pollution in the dental clinic.
DOI: 10.1016/S0013-9351(05)80154-9

[10] Fletcher LA, et al. (2007). Bactericidal action of positive and negative ions in air.
DOI: 10.1186/1471-2180-7-32

[11] Occupational health guideline for ozone. (1978).
https://www.cdc.gov/niosh/docs/81-123/pdfs/0476.pdf

[12] Indoor air chemistry: Cleaning agents, ozone and toxic air contaminants. (2006).
https://www.arb.ca.gov/research/apr/past/01-336.pdf

[13] Beware of ozone-generating indoor “air purifiers.” (2006).
https://www.arb.ca.gov/research/indoor/ozone_gen_fact_sheet-a.pdf

[14] Boeniger MF. (1995). Use of ozone generating devices to improve indoor air quality.
DOI: 10.1080/15428119591016827

[15] Chen R, et al. (2016). Beyond PM2.5: The role of ultrafine particles on adverse health effects of air pollution.
DOI: 10.1016/j.bbagen.2016.03.019

[16] Heinzerling A, et al. (2016). Respiratory health effects of ultrafine particles in children: A literature review.
DOI: 10.1007/s11270-015-2726-6

[17] Ozone generators that are sold as air cleaners. (2017).
https://www.epa.gov/indoor-air-quality-iaq/ozone-generators-are-sold-air-cleaners

[18] Shaughnessy R, et al. (2006). Assessing potential health effects and establishing ozone exposure limits for ozone-generating air cleaners.
https://www.cpsc.gov/PageFiles/104545/aircleaners.pdf

[19] Escombe AR, et al. (2009). Upper-room ultraviolet light and negative air ionization to prevent tuberculosis transmission.
DOI: 10.1371/journal.pmed.1000043

[20] Welch D, et al. (2018). Far-UVC light: A new tool to control the spread of airborne-mediated microbial disease.
DOI: 10.1038/s41598-018-21058-w

[21] Reed NG. (2010). The history of ultraviolet germicidal irradiation for air disinfection.
DOI: 10.1177/003335491012500105

[22] Bacteria destruction chart. (n.d.).
http://www.uvp.com/pdf/ab-115.pdf

[23] Zhang S, et al. (2015). UV disinfection induces a Vbnc state in Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa.
DOI: 10.1021/es505211e

[24] Air cleaning technologies. (2005).
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3382390/

[25] The know health effects of UV. (n.d.).
http://www.who.int/uv/faq/uvhealtfac/en/index2.html

[26] Does UV radiation cause cancer? (2015).
https://www.cancer.org/cancer/cancer-causes/radiation-exposure/uv-radiation/uv-radiation-does-uv-cause-cancer.html

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