当呼吸成为负担，我们在呼吸着什么？

阳光、空气和水，是生命存活的三大要素。现代医学证明，人没有食物，可以存活3周，没有水可以存活3天，但没有空气，只能坚持3分钟。

空气，也就是今日大气层，自地球诞生以来，见证并维系着生命的诞生、繁衍。如果把地球漫长的历史假设为一天，空气又是何时出现的呢？

00：00，地球诞生。

00：35，这时的空气以原始大气的状态存在，主要由氢与氦构成。

3：00，地球表面火山活动变得频繁，地壳释放出大量气体，它们代替原始大气层，形成次生大气，此时地球上开始有生命分子的存在。由于没有氧气，它们的构成单一且不能繁衍。

8：00，地球上出现了类似光合作用的现象，氧气出现了。经过长时间大量细胞的新陈代谢作用，今日大气层逐渐形成，也就是我们现在所呼吸的空气，与此同时，出现了更复杂的生命构成。

从空气形成的历史，不难察觉它在生命繁衍中的重要性，而人类一直无意识地享受空气的无限量供给，对洁净空气的重要性知之甚少。

“在城市边缘地带，雾是深黄色，靠里一点儿是棕色的。”这是《雾都孤儿》中对19世纪工业伦敦的描绘。之后，1952年爆发的伦敦烟雾事件，是世界空气污染史上最惨重的一页，超过1.2万人因此过早死亡。

面对室外严重的空气污染，人们不得不待尽量在室内。但呼吸一刻都不能停止，人一天就要吸入20-25公斤空气，加之现代人90%甚至更多的时间都在室内，室内空气质量安全显得更为迫切。

根据《2019中国室内空气污染状况白皮书》的数据，我国室内空气不合格比例高达74%，室内空气污染严重。也就是说，哪怕你宅在家，也无法逃过空气污染的侵袭。

室内空气质量，更加密切地关系着现代人的生命健康。面对室内的空气污染，我们能做些什么呢？本着格物的逻辑，我们先了解一下室内空气污染物有哪些，在这里我们分为三类去解释。

第一类是以甲醛、TVOC为主的气体污染物。甲醛大家比较熟悉，主要是装修时一些人造板材，各类装饰材料所散发的；另一个TVOC，全称是Total Volatile Organic Compounds，即“总挥发性有机化合物”，对人的危害与甲醛不相上下，而且TOVC一直存在于我们生活中，主要来自燃煤、天然气，吸烟等。

第二类是可吸入颗粒物，这也是雾霾的主要污染物之一。在室内，抽烟等行为会格外加重室内的可吸入颗粒污染程度。

第三类是微生物污染物，如病毒、尘螨等。由于一些微生物可以在空气中悬浮并生存一段时间，或者通过咳嗽、打喷嚏产生的飞沫传播，因此容易接触到新感染者，并对人类健康的产生极大的影响。

早在1918年发生的大流感，感染人数达5亿，带走了5000万到一亿人的生命，比一战死亡人数还多。当病毒可以通过空气传播时，人类第一次感觉到呼吸的沉重，然而直到十几年后，英国科学家们才找到这场瘟疫的凶手--H1N1病毒。

在病毒起源假说中，共进化理论认为有生命的地方，就有病毒，它不是生命体，却与我们共生。当病毒引起的流行病不止一次地席卷全球后，我们必须重视微生物污染物的存在了。

这三类室内空气污染物对人体呼吸道系统、神经系统、消化系统、造血系统，心血管都有不同程度的损伤。已有数据证实，人体68%的疾病是由室内污染造成的，目前每年因室内空气污染引起的死亡人数高达11.1万人。

那么我们再回到一开始的问题，在室内空气污染严重的情况下，我们该怎么做呢？

目前从市场看，在改善室内空气质量上，新风系统和空气净化器是比较普遍的方法。新风系统需要预装，无法短时间内安装，相比较空净就便捷得多，但面对室内900多种污染物，一台空净能应付么？

最早的空气净化器可以追溯到19世纪，是一种消防烟雾防护装置。现在市面上的空净多是复合型，即同时采用多种净化技术和材料，以我正在用的小米Pro H为例，它结合了高效滤材过滤和活性炭两种技术。

我们在初中化学里就学过活性炭的吸附性，将活性炭粉末放入滴了红墨水的瓶中，溶液慢慢变成了无色；生活中活性炭去异味的应用也不在少数。而用来净化空气的活性炭，内部有更发达的空隙结构和丰富的微孔组织，因此有更强大的吸附力场。吸附住污染物后，再通过药剂处理，与甲醛等气体污染物发生反应，达到净化目的。

这种吸附式的净化，主要针对挥发性的污染物；对于微生物和可吸入颗粒物，则需要更有效的技术。

小米Pro H采用的是达H13级效率的滤材，对微小颗粒物的过滤效果显著。

从空气过滤标准来说，这种滤网在5.33厘米每秒的风速下，对于0.3微米颗粒的过滤效率高于99.95%。它的原理是通过拦截、重力、气流、范德华力和库仑力，这5种物理作用进行过滤，那么我们拆解来看这5种作用：

1、拦截机制即大家通俗理解的筛子，一般5μm、10μm的大颗粒物都是被拦截“筛”下来的；

2、体积小密度高的尘埃颗粒在重力作用影响下，经过滤网时速度降低，像泥沙沉于河底一样自然沉降于滤网上；

3、滤网编织不均从而形成大量空气漩涡，小颗粒在气流气旋作用下吸附于滤网上；

4、两个物体接触时，分子与分子、分子团与分子团之间的微小引力就是范德华力（范德瓦尔斯力）。微粒与空气净化器过滤纤维之间就存在着这种作用力。

5、其他的超微粒，由于驻极体滤材的静电效应，当气流通过时，滤材和微粒会带电，在库仑力的作用下，滤材和微粒的碰撞增强，因而提高了捕集效率。如低于0.3μm的病毒携带体就在此作用力的影响下被捕集。

因此，在5种机制作用下，微生物和可吸入颗粒可以得到有效净化。

从空气净化器的过滤原理来看，对室内空气中的气体污染物、微生物污染物及可吸入颗粒这三类，都能够过滤净化。

另外，上个月我在做关于病毒的一期《科技相对论》时，为了探究空净是否能过滤病毒，把我办公室的那台小米Pro H，送去广州微生物研究所做了杀病毒实验。实验结论是，小米Pro H空气净化器对H1N1病毒的消除率达99.9%。

就像之前在科技相对论中提到的，如果把地球的历史比喻为24h，人类在最后3s才出现，而在这3s中人类对自然规律的改变，已然引起了一系列的连锁反应，而我们今天探讨的有关呼吸，有关空气的所有，还只是这当中小小的一部分。未来如何，还是未知。。。

数据来源：

日本早稻田大学的田边新一

——《日本的室内空气化学污染对策》

——《2019中国室内空气污染状况白皮书》

维基百科词条“地球历史”、“病毒”、“传播途径”

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