张旭:科学战霾

来源 :大学生 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yibola2008
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  那种奶白色空气
  实际上,很多年前我们就注意到空气问题了。2013年,我们在罗布泊进行科学考察,我的一位朋友从北京直接打来电话问我说,他该用什么样的口罩,要用什么样的净化机?隔了一天他又问我,他还应不应该留在北京工作,是不是该离开?
  我问我的朋友,一年前我们将非常昂贵的科学设备放置在你家,希望帮你设立一套你的呼吸保护方案,结果你拒绝了。为什么一年之后我们已经在沙漠里面了,你还不厌其烦打来电话,也不顾电话信号总是断。他说,“你们当时说的那种奶白色的空气,我以为只是偶然现象,但现在已经持续六七天了,我感觉到恐惧,你能不能回到北京时帮助一下我们?”
  这种奶白色空气,就是我们常说的雾霾现象,上海地区对雾霾的认知大概是从2013年冬天开始的,北京地区是从2012年末、2013年初开始的。
  随着全球气候变暖,我们注意到暖冬现象越来越普遍,而冬季气温较高的时候,就容易发生一种特别奇怪的现象叫逆温,即冷空气铺在下面、热空气在上面,这会导致整个城市空气不流动。城市空气不流动,就会使全部本地产生的颗粒物一直留在空气中,慢慢地空气就会像果冻化一样凝固,最后形成雾霾。全球气候变暖一直存在,所以以后雾霾的现象会越来越普遍。
  呼吸保护方案
  这对我们而言是一场灾难,但是我们并不知道该怎么应对。我们SciX研究了大量的科研论文,其中最重要的是发表在《柳叶刀》杂志上的一篇文章,这篇文章分析说:PM2.5占中国疾病负担(疾病、伤残和过早死亡对整个社会经济及健康的压力)的第4位。即便在美国,PM2.5的年平均浓度标准由不超过15微克改为不超过12微克,PM2.5仍是很严重的污染问题。
  瑞典是空气最洁净的国家之一,但即使在瑞典,PM2.5也会造成很大的疾病负担。面对这样的疾病灾难时我们就想,如何进行自救?所以我们研究了整套呼吸保护的解决方案,不仅查看了论文,还查阅了实验室。
  最后我们为了了解家庭情况,自己凑齐了科研仪器,在做了很多工作后发现,整个呼吸保护方案还是相对非常复杂的。有三件事情可能是避免不了的:第一件是洗鼻,第二件是戴猪鼻子形状的口罩,第三件是使用空气净化机。
  如果没有空气净化装置,PM10到PM2.5之间的大部分颗粒物会被鼻腔捕获,人体自身能将它很快地排出,但鼻腔的免疫力负担会非常大,所以对鼻腔进行按时清洗非常重要。
  清洗的方法就是通过非碘盐加纯净水,然后以用嘴呼吸的方式将水流注入一个鼻腔,水会从另外一个鼻腔将粘液和所有的污染物全部带出来,反过来再从另外一个鼻腔进行。听起来非常可怕,但这是我们面对雾霾时一个不得不操作的方法。
  第二个是戴口罩。当我们不得不暴露在PM2.5中时,戴口罩是一个很好的隔离方法。口罩的类型非常多,很多人都不知道该如何选取和如何使用,实际上口罩是每个国家的战略资源,每个国家都有非常严格的口罩技术标准规定。
  按照中国现有的PM2.5的污染,实际上应该选择中国国标KP95和KN95的口罩类型。P95口罩不仅可以去除95%的PM2.5颗粒物,而且可以去除伴随颗粒物一起存在的硫酸根、硝酸根和氨根,还有二氧化硫和二氧化氮。
  最关键的是,我们也研究了怎么样在室内使用净化机。因为减少暴露时间是我们在这场灾难中保护自己的唯一的方法。人大概有50%的时间会待在室内,起码1/3的睡觉时间是待在室内的,那么保护室内的空气洁净是非常关键的,而这一点其实并不容易做到。
  我们用仪器查过上百个家庭并进行了两年的跟踪,发现大部分空气净化机在室内是不起明显作用的。为什么?在一个环境里如果有很多人同时在呼吸而通风设备非常有限,二氧化碳含量就会超标。
  大家可能都有感觉,我们在上学的时候,上课上到后半段都会发困,这是因为整个教室里的二氧化碳超标引起的。
  美国欧盟对此都有严格的标准,超过1200PPM就要强制下课,达到3500PPM,美国雇员就可以告雇主。在中国,因为不大遵守民用建筑换气率标准,大家普遍认为家庭密封越严越好,这导致了家庭二氧化碳普遍超标。
  实际上民用建筑标准要求1小时能换0.4次的洁净空气到室内来,但它的前提假设是室外(空气)是洁净的,如果我们真正遵守民用建筑标准的话,所有欧系美系的净化机是无法在中国起作用的。
  同样,在这些国家也有民用建筑标准,甚至有CDC美国疾控中心严格的防污缝隙标准。在其他国家室外空气是洁净的这个大前提下,如果室内有污染则会被净化机通过另外一个通路处理,就是内外换气。
  但在中国,门窗不是一个净化源而是一个污染源,我们不但要解决室内的甲醛、二氧化碳和颗粒物问题,同时还要不断解决顺着门窗慢慢渗入的颗粒物问题,所以最后这个问题就变成一种二氧化碳、甲醛、PM2.5和空气净化机相互对抗的关系。
  在这种对抗关系下,去做一套适合的空气净化机,其实并不容易。洁净空气量(缩写为CADR,是一个反映室内空气净化器净化能力的性能指标)不一样的净化机,在同样情况下处理的面积是不一样的。而且我们还要对抗二氧化碳,我们的民用建筑标准虽然设立得很好,但是大部分家庭并不满足这种建筑标准,所以我们需要开窗将二氧化碳放出,将洁净空气导入。所以如果我们采用一台洁净空气量较小的净化机,是无法把室内净化干净的。
  做中国版的净化机
  我们筛选了绝大部分净化机,发现真正起作用的都是那些万元级的净化机,我们本来是想出一套解决方案,包括洗鼻、包括怎么使用口罩,包括我们在什么天气下使用口罩,包括我们怎么用净化机,但是后来发现在净化这个环节上断了。没有办法,最后我们只好自己出手,将空气净化机性能不停提升,让它做到可以在中国的空气环境下工作。
  总之,空气净化机是一个在中国非常非常反经验反直觉的领域。在这个领域里,外国的企业现在还不知道怎么去应对中国雾霾,而中国的企业还正在开始学习要怎么去应对。
  面对中国特有的净化环境,我们SciX不是一个拼外观和功能的家电企业,也不是一个互联网创业企业,我们是一个想通过科学解决方案,认认真真帮助大家解决空气问题的创业团队。在面对如此复杂的问题时,综合性地解决整个空气问题还是要花很大心力的。
  北京有60%的家庭甲醛超标,这是因为我们使用的大量密度板家具含有脲醛树脂引起的,它的释放周期长达10年,而活性碳去除甲醛,因为和水存在竞争关系,活性碳慢慢吸附甲醛之后,随着水蒸汽的吸入,又会把甲醛慢慢释放出来,所以最后会形成二次污染。
  美国早在70年代就开始对甲醛进行严格地控制,所以国外的净化机也不存在类似的问题,而我们直接把国外的技术照搬来用,就会有很大的问题,所以我们设置了整套方案去解决甲醛的问题。
  最终我们部分解决了空气净化机的问题,但它付出的代价非常大,第一我们要把过滤器的更换速度变得很勤;第二我们不得不使用紫外线进行生物灭活并且去除病毒;第三我们不得不对活性炭进行改性,以便它能去除甲醛。
其他文献
新的时代背景下,政府、企业、高校如何形成合力,  深化实践育人,推进创新创业工作?  教育部、人社部、国资委联合在湖北省黄冈市  召开全国高校实践育人暨创新创业现场推进会上,  来自高校、地方政府、行业企业代表普遍认为,  高校要进一步加强与社会资源对接,  与政府和企业合作,  共同打造有中国特色的创新创业教育实践育人体系。  校企合作,建立工作站的方式,  有益于科研项目合作、人才培养、成果产
广播台的黄金岁月  二十年的历史,便是从这时候开始算起的。复播之初,广播站的成员仅有季小军学长一人。随着节目的制作和播出,广播站的影响越来越大。在手机网络等信息产物尚未普及的年代里,结束了一天的学习,听着广播台播出的节目,抱着书本走在长长的梧桐大道上,这曾是无数北语学子关于青春最美好的回忆。当时的季小军学长,如今已成为央视著名的主持人。  我认识的一位传媒类院校播音主持专业毕业的学姐回忆说,200
2016年3月,我正在列支敦士登旅行,这是世界上最富裕的国家之一,主街上排列着各个品牌的瑞士钟表店。记得上一次回国的时候,我陪爸妈逛商场,老妈在一楼的金饰店找师傅修理一条断掉的项链,老爸闲逛进了旁边的钟表店,看到了一款手表,样式简洁大方,表带可替换成皮链和钢链两种,特别适合他的医生身份。老爸试戴了一下,特别喜欢,翻来覆去地看,当得知手表要近两万块人民币,最终没舍得买,自言自语道:“不买了,我原来的
2015年9月初,我拖着两个28寸行李箱离开北京的时候,首都的蝉声还鸣得厉害,和所有在那个夏天向四年的大学时光挥手道别,经历语言考试、文书材料、学校面试和办理签证等等关卡试炼的留学生一样,在终于将那些自己最熟稔擅长乃至厌烦的事情抛诸身后以后,我脖子上套着海绵宝宝颈枕,手里抱着1.5L的电饭煲,来到了法国。  她告诉我自己正在寻找奢侈品行業相关的行业。嗯嗯想法不错,我鼓励她。  彼时我还在背着手里的
极端的环境往往会造就彪悍的性格。身处美国东北部的达特茅斯学院,每年有一半都是冬天,阳春四月还在飘雪,学校四周全是荒山野岭,基本没啥娱乐设施,于是机智的达特茅斯学子把除学习外的全部精力都投入到了两大活动之中——喝酒和户外运动。这既能打发雪季的漫漫长日,也炼就了这所常春藤大学24K纯爷们儿的彪悍性格,就连“世界上最具坚韧不拔精神的大学之一”这称号,也是杠杠的!  喝酒游戏专为学霸准备  会下雪的大学不
上午10时许,上海交通大学徐汇校区,博士生袁伟在体育馆门口的巴士站点用手机扫了一下二维码。两分钟后,一辆白色的小巴缓缓驶来,在袁伟面前自动打开了车门。  上车后,袁伟好奇地打量巴士内部。这辆小巴不光没有驾驶员,甚至连刹车、油门、方向盘也一并省去了,八个座位在两侧按序排开,已有几位乘客坐着。车辆中部窗户上方的一块电子屏显示着“交大青飞联合实验室欢迎您”,电子屏下方还有一块方方正正的液晶操作面板。  
很巧合,2015年初二三月间,北大清华都来了新校长,  2015年末12月,两位的新掌门竟也似默契地仅间隔10来天发表了对这两所中国最好大学的治校方略。  但他们的侧重点不同,北大林建华校长主要阐述如何更好教学生,  清华邱勇校长突出强调大学如何在社会中更好发挥作用。  这也许是与他们发表讲话的场合和对象不同所致:  林校长是在学校与师生交流时讲的这些话,邱校长是在亚洲协会香港中心Burton L
我出生的时候,是在农村。妈妈是教师,产假只有四十五天。为了让我继续过上“有奶吃”的日子,给我在同村找了奶妈,于是我就住到了奶妈家里,一直到一岁半时才回到自己的家。  奶妈勤劳朴实善良,身体强壮,脸黑黝黝的,脑子很聪明,手脚勤快麻利,因家贫没上过一天学,结婚生子持家干农活任劳任怨。  奶妈的手巧,也是村里出了名的。村里的习俗是,婚丧嫁娶时都要做不同涵义和外形的花馍馍(学名面塑)。每到谁家有了红白事宴
录取通知书能治肠胃病?寄通知书的人是骗子?你确定收到的录取通知书是个惊喜,不是惊吓?  通知书竟有神奇疗效 徐加凤  7月的南京非常炎热,别人都在空调底下吹着凉风,而我却要躲着风扇和空调,在屋内像游魂一样来回走动,时不时发出低闷的吼声“嘎嘎”。这不是在讲鬼故事,更不是在说笑,而是我一直被我的老毛病胃病困扰着——只要一紧张心里就憋着闷气想打出来,中医说我这是“暖气”,说俗点,就是心病。我才18岁,哪
金庸先生的小说有一特色,就是能把虚拟的情节与历史真实相结合。我对历史非常感兴趣,便萌生了考据金庸先生小说中的历史情节的念头。  在金庸的武侠小说《射雕英雄传》和《神雕侠侣》中,丘处机被描述为一位豪迈奔放、武艺高强的道士,抗金护民的民族英雄人物。对历史有所涉猎的同学可能听说过丘处机这个名字,丘处机在宋元史中是个赫赫有名的人物。在道教历史中,丘处机被奉为全真道“七真”之一,龙门派的祖师。  在《射雕英