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为什么在选购空气净化器的时候需要考虑臭氧问题

2017.07.02

很多消费者在选购空气净化器的时候,在考虑性能指标之外,不可避免地要接触到臭氧这个概念。这里和大家分享一下什么是臭氧,臭氧有什么危害,臭氧是如何产生的,为什么在选购空气净化器的时候需要考虑臭氧问题,以及如何避免臭氧问题。

1臭氧是什么,有味道吗?

还记得高中化学的同学们,肯定还记得臭氧。我们呼吸的氧气由两个氧原子构成,而臭氧在此基础上,又加了一个氧原子。虽然这个变化听起来不大,但是由于结构上的差异,臭氧与氧气有着非常不同的性质。

臭氧虽然名字叫做臭氧,但是气味并不是臭的。在极稀薄的浓度时,臭氧甚至会给人带来清新的感受。而浓度达到一定程度的臭氧,闻起来有类似于消毒水,或者自来水中消毒剂的气味。这个气味虽然让人很反感,但是也有其有益的一面。人的鼻子非常灵敏,虽然人的嗅觉对臭氧的敏感度各有不同,但是对于大部分人来说,只需要0.01PPM(PPM,这是一个衡量浓度的单位,是Part Per Million,即百万分之一)的浓度,就可以激活人的嗅觉,让你闻到消毒水的味道。而目前为止的研究认为,0.04PPM以上浓度的臭氧,可能会对人体产生危害。这也就意味着,如果你闻不到臭氧的气味,在大多数情况下,这个环境中的臭氧不会对你造成显著的伤害

2臭氧对人体有哪些危害?

臭氧一个最重要的性质就是具有非常强的氧化性。而臭氧非常强的氧化性也是这种物质受到诸多争议的原因。类似臭氧的强氧化剂,很多都可以用作消毒剂来使用。因为这种强氧化性会破坏细菌的蛋白质,甚至DNA的结构,使之失活。尤其是在食品消毒这个要求相对较高的领域,臭氧有非常重要的作用。然而,消毒过后的产物安全不意味着臭氧本身是无毒的。由于强氧化性,臭氧对于人体是有刺激作用的。这种刺激作用和泳池里的水会刺激眼睛是同样的道理。然而臭氧的危害不止于此,有研究表明,臭氧会提高肺泡的通透性,使得空气中的其它污染物更容易穿透肺泡进入循环系统,而这些污染物造成的危害,可能远远大于臭氧本身对身体造成的刺激伤害。



臭氧超标对人体的危害(图片来自新华网)


臭氧对不同人群的伤害也有不同。有研究发现,臭氧对于儿童的伤害更大,但是该研究也指出,儿童更容易受到臭氧的威胁很可能与儿童运动量大,与体重相比呼吸量也较大,因此更容易受到臭氧的影响。

最后,臭氧还有一个性质就是不稳定。自然状态下,会与很多其它物质反应,或者自己逐渐分解,变成无害的氧气。这对我们来说是好消息,因为这意味着,只要没有持续的供应,臭氧是很难维持一个较高浓度的。这就带来了下一个问题,日常生活中,臭氧是从哪来的?

3室内臭氧到底从哪来?

原理上来说,臭氧主要有这样三个来源:

  • 紫外线照射,紫外线照射要求的强度较高,日常生活中不会出现,所以这只是一种工业上制造臭氧的方法,我们不需要担心。

  • 化学反应的产物,目前来看,最主要的臭氧来源是汽车尾气中的氮氧化合物的光化学反应。

  • 对空气放电,空气中放电产生的臭氧则和室内环境息息相关。一些家用电器,比如激光打印机,负离子发生器,静电集尘的空气净化器等。这其中,由于空气净化器运行时间长,是除了室外空气污染之外,最有可能出现的持续臭氧污染源。

而综合了前面两点,可以发现室内环境中,臭氧主要有两个来源:室外污染,以及室内污染源(以静电集尘的空气净化器为主)。然而前面已经提到,臭氧性质不稳定,如果不是直接通风换气,通过细小缝隙进入室内的空气中,臭氧中的相当部分在进入房间的过程中,就分解掉了,因此一般来说,室内空气的臭氧含量要低于当地室外空气的臭氧含量。由此可见,室内空气臭氧污染问题,在于持续的臭氧来源,而其中的重点,就在空气净化产品潜在的产生臭氧的问题

4哪些哪些空气净化器会产生臭氧呢?

空气净化器都有的一个共通组件,电机。无论什么电机,在运转过程中都会有小规模的放电现象,这也就意味着电机运转时,会有极其微量的臭氧产生。这个量非常非常低,低到什么程度呢,低到检测机构认为,如果某个产品只有电机而没有别的可能产生臭氧的机制,可以自动认为这个产品不会释放臭氧。所以纯机械式,没有任何附加功能的空气净化器,在臭氧方面,是安全的,因此不用过于担心。

第一,采用负离子技术的空气净化器。负离子可能会有很多商品名,比如“净离子”啊,“主动净化”之类,然而本质是一样的,就是通过使污染物带电,利用电磁力来吸附污染物,从而提高净化效率。然而使污染物带电的方法,涉及到高电压。这个高电压也就是具有不同商品名的负离子的来源。高电压意味着放电的潜在可能,而对空气放电,是臭氧生成的途径之一

第二,采用静电除尘技术的空气净化器采用静电式空气净化器可以认为是对机械式空气净化器更极端的优化。声称高压电场除尘,零耗材的空气净化器,都是属于这一类。这种空气净化器放弃了传统滤网,完全利用电磁力来吸附空气中的颗粒物。这类滤网普遍单次净化效率较低,但是几乎没有风阻,对于降低功率,控制噪音都是有很大帮助的。然而这种静电滤网带来的,是比前面负离子这种技术强得多的电场,也就有大得多的放电与生成臭氧的机会,极易产生臭氧。


听说空气净化器会产生臭氧,这是真的吗?高压静电滤网例图,来源见水印


至于一些混水摸鱼,单纯靠一个负离子发生器就声称可以净化空气,甚至是臭氧发生器冒充空气净化器的产品,就不展开讨论了。

5面对臭氧问题,该如何选购净化器?

早在2007年,美国加州空气资源委员会(California Air Resources Board)就已出台法令,明确禁止臭氧排放不达标的空气净化器在加州生产和销售(限值为0.05PPM)。这也向消费者指明了空气净化器的选购标准。

首先,最安全、最稳妥的方法莫过于选择纯机械过滤的空气净化器。Orkan全系列空气净化产品均采用纯机械过滤原理,H13医用级别滤芯材质为100%玻璃纤维,不存在产生臭氧等其他二次污染物的风险。

其次,如果一定要使用负离子加强的空气净化器,或者静电除尘技术的空气净化器,则有必要确保其臭氧水平能维持在安全限值内。

臭氧作为一个已知的污染物,已经有成熟的检测标准和检测方法。目前,美国对于臭氧的限值是0.075PPM,并且逐步向0.06PPM靠拢,欧盟限值0.06PPM,WHO推荐0.051PPM,我国室内环境标准0.05PPM。最近的研究表明有害的浓度限值0.04PPM这些标准以及配套的检测方法,意味着我们可以通过第三方的检测认证,来判断空气净化器是否会因为臭氧,给我们的健康带来威胁。


听说空气净化器会产生臭氧,这是真的吗?某带有“净离子群功能”的净化器使用一会后检测臭氧超标


所有在加州出售的空气净化器产品都需要经过ARB的认证,如下链接里可以找到获得该认证的所有品牌与该品牌通过该认证的产品。其中一些厂商是部分产品通过认证,一些厂商是所有产品都通过了认证。通过认证的产品可以贴这样的标志:


听说空气净化器会产生臭氧,这是真的吗?


无此标志的采用负离子或静电除尘技术的空气净化器可以直接从采购清单上划除。那是不是说只要有了此标志的空气净化器都是安全的?并不然。虽然该认证被认为是现行执行最严格标准的认证,但是其测试的仅是新机器在24小时内的臭氧累积浓度。采用负离子或者静电除尘技术的空气净化器往往通过添加活性炭过滤层来吸附臭氧。具体到实际使用过程中,初期活性炭层吸附效果较强,随着时间推移,由于吸附了大量的颗粒物,其吸附能力逐渐下降,最终可能导致无法吸附大部分的臭氧,导致臭氧排放超标。