自制布口罩能护自身健康吗?
2021-12-15覃静宇
覃静宇
目前,新型冠状病毒(以下称新冠病毒)肺炎疫情在我国已得到基本控制,人民的日常生活、国家的经济建设均已在很大程度上摆脱其影响。不过,我们仍需做好与新冠病毒长期共存的准备,丝毫不能松懈。包括每个人在内的普通公众应进行严格的自我保护、遵守防控相关规定、进行疫苗接种等,才能为全国人民的健康构筑坚实的堤坝,避免发生疫情反弹。一些人或是认为普通口罩缺乏个性不够美观,或是感觉防控形势向好,自己佩戴口罩规范与否不影响自身和他人的健康,于是佩戴自己DIY制作的口罩。但这样做真的安全吗?
飞沫传播危险仍在
新冠病毒可存在于患者口鼻处的黏液中。这些带有病毒的黏液可以通过打喷嚏、咳嗽,甚至说话等方式喷射出来,漂浮在空气中,再通过口鼻等通道进入健康的人体内。其中,咳嗽和打喷嚏是主要的病毒输出方式。黏液通过喷嚏或咳嗽加速喷出,形成的大颗粒会附着在附近的人、物上。在公共空间,您如果不佩戴口罩,口鼻暴露于喷射范围内,很有可能“中招”。
此外,喷出的黏液中有些“不安分的成员”,会努力挣脱主体黏液,碎裂为小液滴,飞得更远,附着在周围物品表面。我们一不小心就有可能接触到其中包裹的病毒。勤洗手可以阻断这一传播途径。同时,喷出的直径小于100微米的小液滴,则会悬浮在空气中,形成一个云雾状的病毒环境,污染周围的空气。这些悬浮小液滴还可能长距离传播[1],因此我们需要勤通风,降低空气中可能存在的病毒的浓度。
在以上这些传播方式中,喷嚏产生的携带病毒的液滴最多,飞射速度也最快——最高能达到20 米/秒。咳嗽飞射的速度虽稍慢,但最新的相关研究显示,咳嗽所产生的唾液最远能传播5.5米[2]。以上研究结果均说明公众外出必须正确佩戴口罩。考虑到重力等因素,儿童或较矮的成年人暴露在病毒中的可能性更大,因此应该采取佩戴医用口罩等保护措施[2]。
口罩过滤原理
医用外科口罩和N95口罩的主要过滤机理为机械过滤和静电吸附[1]。
1.机械过滤
机械过滤顾名思义就是用口罩作为物理屏障,将颗粒物阻挡下来。这和用筛子把面粉中颗粒较大的小石子儿过滤掉的原理类似。口罩可以过滤较大的颗粒,例如烟尘、花粉等。只要颗粒的直径不超过织物纤维形成的筛网,那么口罩就可以通过机械过滤的方式将其过滤掉。此外,直径比口罩筛网口径小的颗粒,也有可能因为各种原因刚好碰撞到织物纤维而被弹出,从而被成功截留。
大部分小于筛网直径的颗粒,是可以直接透过织物纤维接触人体口鼻的。那么,是不是应该把织物纤维做得更密实一点,以便过滤掉更多的颗粒呢?理论上确实可以。但是纤维更密实,会带来另外一个问题——阻挡空气,影响正常呼吸。
所以,口罩还会采用另外一种过滤方式:静电吸附。
2.静电吸附
静电吸附是日常生活中常见的现象。例如,我们会发现冬天脱毛衣时头发会吸在毛衣上,摩擦过的梳子可以把碎纸屑吸起来。这些现象的原理是,带静电的物体可以吸附起轻小物体。把这一原理应用到口罩上,在聚丙烯熔喷布中注入电荷,使熔喷布带上静电,并长时间保持这一状态(电荷驻扎),就可以实现在口罩的筛网大小能保证正常呼吸的前提下,减少空气中有害物质颗粒的渗入。静电吸附可以阻拦直径为0.1 ~ 0.4微米之间的颗粒。机械过滤无法对付这么大的“小家伙”。
有报道显示,放置多年的N95口罩的中间层仍有静电吸附的作用,说明静电一直保持在其中。不过,还是建议您使用在质保期内的口罩。因为我们无法保证日常环境有利于口罩的长期保存。而且湿润的环境对医用外科口罩和N95口罩的电荷驻扎寿命影响较大。举个简单的例子,室内湿度高,就不容易发生静电现象。其他可能影响口罩静电吸附功能的因素还有摩擦、温度等。
秋冬季节更要注意防护
最新的一项科学研究显示,带有新冠病毒的飞沫的存在时间比以前科学家认为的要长,特别是在空气相对湿度大的时节。该研究显示,由于我们呼出的空气湿度很高,即使是小液滴在空气中停留的时间也比之前的研究结果要久,甚至高达十倍之多。例如,10微米直径的小液滴可以在空气中悬浮至少10分钟[3]。因此,我们更应该遵守相关防疫规定,避免在室内人员较多的场所过久停留,合理飲食,适度运动,提高自己的免疫力。
不建议佩戴自制布口罩
正确佩戴口罩仍是保护我们免于被传染性呼吸系统疾病侵害的主要措施。有科研人员在人口密度大、疫情严重的孟加拉国进行了一项调查研究。研究人员发现:在新冠病毒肺炎流行期间,孟加拉国某农村地区推行鼓励佩戴口罩的策略,正确佩戴口罩成功令该地区的新冠病毒疫情感染率下降[4]。说明民众广泛佩戴口罩,可以改善公共卫生状况。推荐使用外科医用口罩和N95口罩,它们的病毒透过率相对更低,可以更好地保护我们。一般民众在日常生活中,只需正确佩戴一次性医用口罩即可[5]。
有些人喜欢佩戴自制布口罩,原因主要有:
(1)彰显个性。年轻人喜欢印有个性图案的口罩,喜欢扮靓的阿姨甚至可能会以丝巾当作口罩。
(2)老年人喜欢使用可以反复清洗的布口罩,认为一次性口罩太浪费。
自制布口罩的缺点是:布口罩佩戴时间长了之后湿度会变大,可能容易传递病毒。没有证据显示普通口罩可以阻隔病毒。张文宏医生2020年曾给出不提倡使用布口罩的建议[5]。印度的研究人员开展了相关研究认为:用单层夏季披肩、手帕、棉毛巾制作的口罩,通过咳嗽、喷嚏等喷出的大液滴如果吸附在布口罩上,会发生渗透。大液滴可以穿过单层布,形成较小的子液滴。新形成的较小的子液滴,会通过呼吸作用进入呼吸道,从而增加感染的可能性[6]。
可以确定的是,无论病毒如何变种,在新的预防方案推出之前,正确佩戴口罩、勤洗手、少聚集还是最行之有效的防控策略。
个人防控建议
1.按要求完成疫苗接种。
2.少去人群聚集地。
3.外出时正确佩戴口罩,不用手碰口罩,及时更换。
4.勤洗手(使用流动水),室内勤通风。
5.均衡饮食,保证营养。
6.规律作息,适量运动。
冬季我国南方地区室外湿度大,增加了携带病毒的飞沫进行空气传播的时间,相对而言其寿命也更长,容易令人罹患包括新冠病毒肺炎、流感等在内的呼吸道疾病。就我国目前的情况来说,喜欢佩戴自制布口罩者多是年龄较大的人。这部分人群同时也是新冠病毒肺炎的易感人群,更需要注意加强自我防护,外出时需使用经正规途径购买的医用外科口罩、一次性外科口罩作为主要防护工具。
参考文献
[1]石富金,李莎. 空气洁净技术[M].中国电力出版社2015,3.
[2]MittalR, NiR and SeoJ-H. The flow physics of COVID-19[J]. Journal of Fluid Mechanics, 2020, 894(10):F2.
[3]WangJ,Alipour M, SoligoG, et. al. Short-range exposure to airborne virus transmission and current guidelines[J]. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2021,118 (37):e2105279118.
[4]AbaluckJ, KwongL H, StyczynskiA, et. al. Innovations for Poverty Action Working Paper[EB/OL]. (2021).https://www.poverty-action.org/publication/impact-community-masking-covid-19-cluster-randomized-trial-bangladesh.
[5]張文宏.张文宏教授支招防控新型冠状病毒[M].上海科学技术出版社.2020,2.
[6]KrishanB,GuptaD,VadlamudiG, et. al.Efficacy of homemade face masks against human coughs: Insights on penetration, atomization, and aerosolization of cough droplets[J]. Physics of Fluids. 2021,33: 093309.