每當(dāng)霧霾天來(lái)臨的時(shí)候，大街上行色匆匆的人群紛紛開(kāi)始帶上了口罩。然而戴口罩畢竟有很多不變，尤其是冬天戴眼睛的人時(shí)常被呼出的水霧困擾。人們通常的習(xí)慣是在室外行走的時(shí)候戴上口罩，到了室內(nèi)，比如回到家，或者到達(dá)辦公室摘下口罩。那么口罩是否真的對(duì)人體產(chǎn)生有效的保護(hù)呢？我們外出出行是否必須戴口罩呢？

要想搞明白這些問(wèn)題，首先需要明白的是暴露（exposure）這個(gè)概念。暴露是衡量一個(gè)污染環(huán)境對(duì)人體的健康程度影響的指標(biāo)。 它的計(jì)算公式是：

暴露 = 污染物濃度 X 暴露時(shí)間

對(duì)于PM2.5而言，暴露的單位是微克/立方米•小時(shí)

這個(gè)道理很容易明白，就是對(duì)健康的影響不單單是霧霾濃度的指標(biāo)，還需要考慮你暴露在霧霾中的時(shí)間。 即使?jié)舛群芨?，如果暴露時(shí)間很短，對(duì)健康的影響并不大。另外一方面哪怕濃度不高，但是暴露時(shí)間很長(zhǎng)，那么對(duì)健康影響也會(huì)很大。 因?yàn)?終影響健康的是吸入肺部的總的PM2.5的總量。上面的假設(shè)是人體的呼吸頻率不變的情況下，如果你在奔跑狀態(tài)，那么還需要乘上一個(gè)修正系數(shù)來(lái)計(jì)算暴露總量。

決定是否戴口罩，首先涉及的是口罩的空氣過(guò)濾性能。稍有常識(shí)的人都會(huì)知道，普通的紗布、棉布口罩對(duì)PM2.5基本上是沒(méi)有任何過(guò)濾效果的。小顆粒物在這些口罩面前可以長(zhǎng)驅(qū)直入，這些口罩除了讓你感覺(jué)好一點(diǎn)之外，沒(méi)有任何幫助。 這些口罩是沒(méi)有用的，不在我們這里的討論之列。

那么那些針對(duì)PM2.5的口罩的呢？ 市面上*常見(jiàn)的就是N95口罩。 對(duì)于這類性能非常好的口罩，商家一般都會(huì)把N95作為大大的標(biāo)志放在口罩包裝上。 N95口罩是根據(jù)美國(guó)國(guó)家職業(yè)*衛(wèi)生研究所National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) 的規(guī)范，對(duì)0.3微米以上粒徑的空氣污染物，有95%的過(guò)濾效率。就是只有百分之5%可以透過(guò)過(guò)濾紙。

但是口罩還有漏風(fēng)系數(shù)。全臉和半臉的口罩如果想到達(dá)其設(shè)計(jì)的過(guò)濾效果，一般需要做RESPIRATOR FIT TESTING, 就是臉部和口罩的邊界吻合測(cè)試。普通人群我從來(lái)沒(méi)有觀察到有人做這樣的測(cè)試。一般就是商店口罩買一個(gè)戴上就行了。所以一般會(huì)有漏風(fēng)現(xiàn)象。取決于口罩和你的臉的吻合度，普通口罩漏風(fēng)率在20-30%之間。

如果考慮95%的過(guò)濾效率，和20%的漏風(fēng)率。那么普通N95口罩的綜合過(guò)濾效率就是76%。

下圖是學(xué)者在上海觀測(cè)到的一個(gè)連續(xù)三天霧霾天情況下，每個(gè)小時(shí)室內(nèi)濃度和室外濃度的變化情況。之前是雨天，霧霾情況基本沒(méi)有，第三天出現(xiàn)200微克/立方米以上的重霧霾。 在這張圖里面，這個(gè)房子的密閉性還是比較好的。室內(nèi)的霧霾隨著室外的霧霾升高而升高，但是濃度值比室外要來(lái)得低，而且峰值有比較明顯的滯后。

根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)我來(lái)估算一下一個(gè)人一天的暴露情況是怎樣的。

我們按照一個(gè)人早上8點(diǎn)出門，9點(diǎn)到達(dá)辦公室，晚上5點(diǎn)下班，6點(diǎn)到家。路上一半的時(shí)間在地鐵或者其他封閉交通工具里。早上上班的外出街上的步行時(shí)間為30分鐘，晚上下班同樣街上的步行時(shí)間是30分鐘來(lái)考慮。中午在室外活動(dòng)30分鐘。其他時(shí)間或者在辦公室，或者在家里。 這在大多數(shù)人是比較典型的生活方式。

可見(jiàn)，戴口罩和不戴口罩對(duì)霧霾暴露總值的影響不大，總暴露值從2887降低到2656，差別只有8%。主要原因是因?yàn)榇蟛糠值谋┞抖际鞘覂?nèi)。居家的總暴露是1542，辦公室的暴露是1042，分別占總暴露的53%和36%.

這個(gè)計(jì)算結(jié)果其實(shí)和室外的霧霾濃度關(guān)系不大，只取決于室內(nèi)外的濃度差別，和你在室外的時(shí)間。即使北京*近這樣450微克/立方米的重度污染，結(jié)論也是一樣的。因?yàn)槭覂?nèi)PM2.5的濃度總是室外的50-90%之間。

如前文所述，大部分建筑室內(nèi)霧霾情況比室外好不到哪里去。所以如果室內(nèi)霧霾環(huán)境沒(méi)有有效改善的情況下，短暫室外出行期間戴口罩意義是不大的。除非你是長(zhǎng)時(shí)間室外工作的人。 這也是很多人覺(jué)得霧霾天，即使戴了口罩還是一樣會(huì)喉嚨發(fā)癢咳嗽一樣。 但是如果你關(guān)注家庭環(huán)境，改善了室內(nèi)霧霾到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)25微克/立方米，那么室外的這些暴露就變得異常重要了。

總結(jié)一下，回到一開(kāi)始的問(wèn)題，霧霾天是否需要戴口罩？ 紗線和棉布口罩是沒(méi)有什么用的，即使N95的口罩，對(duì)你幫助杯水車薪。當(dāng)然你可以說(shuō)戴總比不戴要好。對(duì)于大部分早九晚五的工薪族而言，降低霧霾對(duì)你健康的危害，*重要的是你家里的室內(nèi)環(huán)境，其次是辦公環(huán)境，*后才是你在室外是否需要戴口罩的問(wèn)題。戴口罩可以降低室外的暴露，但是如果室內(nèi)的霧霾濃度值很高，室外的這點(diǎn)變化就變得相對(duì)不重要。 霧霾天如果只關(guān)心是否出行戴口罩，忘了室內(nèi)霧霾的話，那么就是舍本取末。好比一個(gè)一天一包煙的人，其實(shí)他們什么口罩都不需要戴。