随着人们环保健康意识的提高，空气污染开始被越来越多的消费者所注意。口罩虽看似微不足道，但对进入肺部的空气有一定的过滤作用，既能御寒、防尘，又能阻挡病菌。不管是遇到雾霾天气，或是呼吸道传染病流行，亦或是在粉尘等污染的环境中作业等情况，戴口罩能为人体提供保护。口罩已经成为现代人不可或缺的生活用品，在人体健康方面起到了极大的防护作用。
一、口罩的历史
口罩的诞生，最初不是为了不让进来，而是为了不让出去。因为人们觉得自己不洁净，会污染外界，才发明口罩。《马可·波罗游记》中记载: 在元朝的宫殿里, “ 献食的人, 皆用绢布蒙口鼻, 律其气息不触饮食之物” 。这种蒙口鼻的绢布, 就是最原始的口罩。
不过，正式的口罩诞生在医院里，是近代的事。1861年，“巴氏消毒法”发明者法国微生物学家巴斯德用鹅颈瓶实验证明，空气中存在着细菌，也存在着人和动物的病原菌，能引起各种疾病。然而虽然有了这个结论，在当时医生们还是没有把呼吸与细菌的传播联系起来。
图 | 法国微生物学家巴斯德
1897年，德国病理学家莱德奇经过周密观察，发现有些手术失败并非医疗技术问题，伤口的感染与细菌在空气中的传播有关，从而认为人们交谈时的唾沫也会带菌。进行手术时，人们通过讲话和呼吸，会把细菌传染给患者，导致伤口感染以致出现不良后果。他建议医生和护士在手术时用纱布把自己的口鼻蒙起来，这一举动非常有效，患者伤口感染率大大降低，各国医生纷纷效仿他的做法。从此，口罩在欧洲医学界逐渐流行和推广开来。
那时的口罩只是用1层或几层纱布, 来回地把鼻子、嘴巴等缠起来，十分简单，但很不舒服。1897年，英国一位外科医生在纱布内装了一个细铁丝支架，使纱布与口鼻间留有间隙，克服了呼吸不畅、容易被唾液弄湿的弱点。
1899年，法国医生保罗•伯蒂发明了一种6层纱布的口罩，可以自由系结，附带一个可以挂在耳朵上的环形带子，成为现在仍在使用的口罩的雏形。
口罩从医院走出来，变成公众常备用品，是伴随着1918年史上可怕的传染病“西班牙流感”而发生改变的。 疫病蔓延期间，人们被强制要求戴口罩，有乘客因为没有戴口罩而被电车售票员拒绝上车，口罩的使用目标从“保护患者不受感染”扩展到“保护自己不被感染”。此后，口罩被广泛运用于呼吸道传染疾病的预防措施当中，走进寻常百姓家。
图 | “西班牙流感”蔓延期间，人们被强制性要求戴口罩，特别是医护人员
随着科学进步，口罩的形状和功能也有了新的发展。如今使用的防雾霾口罩、防尘口罩、防细菌口罩等, 都是原始口罩的发展和延伸。
二、防护口罩的标准和质量
1、防护口罩的组成
作为防护用品，口罩分为两大类，一般口罩和防护口罩。一般口罩主要用于防风保暖。防护口罩主要是用于防护各种颗粒物、有害气体、细菌、病毒、花粉等，通常包括日常防护型口罩、医疗用口罩、工业用口罩等，适用于不同的环境佩戴。
图 | 无纺布为材质的医用口罩
防护口罩的材质多种多样，以无纺布为主。防护口罩包括内层、中间（阻隔）层和外层。
外层起防水（湿气）或初步阻隔过滤作用，通常为无纺布或超薄聚丙烯熔喷材料层。
中间层为过滤层，对空气中的细菌、飞沫、颗粒物等有毒有害物质起主要阻隔过滤作用，可由单层或多层组成，通常由超细聚丙烯纤维熔喷材料构成。
内层为吸水亲肤层，通常由棉纱或无纺布构成。有些厂商为了兼顾保暖、美观和防护的效果，在口罩外部采用各种颜色的织物将起过滤作用的无纺布夹在中间。不同厂家生产的口罩各层数量及结构有所不同，但基本上都是遵循所谓“梯度过滤”的原则来配置各层。常见的医用口罩及N95口罩是由纺粘层（Spunbond）-熔喷层（Meltbond）-纺粘层（Spunbond） 构成的“类汉堡包结构”。纺粘层构成内层和外层，熔喷层位于中间层，纺粘层、熔喷层均由聚丙烯PP材料构成，其中纺粘和熔喷是无纺布的两种不同的加工工艺，熔喷无纺布由于纤维细，是目前应用最多的口罩过滤材料。
有时为了消除环境中的异味或有机气体，将主要为活性炭的吸附材料一起加入中间层，构成活性炭口罩。
2、口罩过滤材料及加工工艺
（1）熔喷布。它是目前市面上最常用的口罩过滤材料，其工作原理是通过熔喷之间的空隙的大小达到过滤颗粒物的效果。
（2）静电棉。通过对静电吸附原理吸附微小颗粒，从而达到过滤效果；缺点是静电衰减的相对比较快。
（3）HEPA滤材。HEPA是目前国际上公认的高效过滤材料，HEPA由非常细小的纤维交织而成，孔径微小，对微粒的捕捉能力强，吸附容量大，净化效率高，缺点阻力太大。
（4）纳米纤维。是目前国内外科研人员一直在研究的一种新型材料，过滤效果好；缺点是阻力大，加工环节不好控制。
（5）石墨烯滤材，号称黑金。这种材料据说已经用在口罩上，但由于价格和加工性能，市面上这种滤材的口罩还比较稀有。
（6）活性炭。主要是通过吸附作用来过滤甲醛等异味和有机气体。
就过滤材料的生产而言，不同厂商都有其不同的特色，大多使用熔喷或者静电纺丝等工艺方式，部分厂家能够通过驻极工艺在过滤材料上附加电荷，在不增加材料厚度和阻力的基础上提高材料的吸附能力。采用熔喷、静电纺丝、驻极等工艺制造的过滤材料无疑是口罩中最关键的部分。
3、防护口罩标准
目前市面上的防护口罩多种多样，有国产的，有进口的，特别是各种材料、款式、颜色的口罩令人眼花缭乱，大多数人都曾在选购口罩时有过困惑。而实际上，对于应该选择什么样的口罩，首先是要清楚口罩是有分类的，不同类别的口罩适用环境，防护性能都有不同，有医用的，有日常生活环境下使用的，也有工业生产环境适用的，具体见表1所示。
表1 | 口罩分类
其次，因不同的使用环境以及不同的防护目的，需要购买满足相应要求的防护口罩才能起到有效防护，了解各类口罩所需满足的标准，对于选购适合的口罩产品是非常必要的。表2中列出了市场上常见口罩的标准，包括国内、美国和欧盟的标准，以下是这些标准的一些介绍。
（1）GB 2626-2006 《呼吸防护用品—自吸过滤式防颗粒物呼吸器》
该标准是国家强制性标准，是目前应用最广的口罩标准，适用于各类存在颗粒状空气污染物的环境下使用的口罩，包括煤矿、非煤矿、水泥厂、建材厂、木材加工、采石场、打磨、焊接、铸造等作业环境，比较适合我国职业防护颗粒物的实际需求，通俗一点来说，即为适用于工业环境。
按照过滤的颗粒物性质，分为KN和KP两类。KN类口罩只能过滤非油性颗粒物，比如：粉尘、酸雾、漆雾、微生物等。KP类则既可过滤非油性颗粒物，又可过滤油性颗粒物，比如：油烟、油雾等。对过滤水平按过滤效率分为90、95、100 三个防护级别，分别代表最低过滤效率为90%、95%、99.97%。
虽然依据该标准生产的口罩更适于工业环境中使用，但普通人和不接触高压液体喷溅的医务人员，也可选择符合该标准的口罩作为日常生活中的防护口罩。常见的普通N95口罩即按照该标准生产。
（2）GB 19083-2010《医用防护口罩技术要求》
该标准为国家强制性标准，是针对医院医疗环境中佩戴使用的口罩的标准。主要过滤空气中的颗粒物，阻隔防护体液、血液、分泌物、飞沫等的传染，目的是减少人与人之间的感染。
防护口罩分为三级：1级、2级、3级，对应的最低过滤效率是95%、99%、99.97%。
（3）YY 0469-2011《医用外科口罩》
该标准是医疗器械行业的强制性标准，适用于医院环境下有创手术室临床医务人员工作过程中佩戴使用的一次性口罩。目的是防止操作过程中飞沫、血液等飞溅以及病患创面受到外来感染。
标准对口罩过滤效率的要求是：细菌过滤效率不小于95%，对非油性颗粒过滤效率不小于30%。符合此标准的口罩也具有特定性，并且其对颗粒物的防护要求较低，不适于一般日常环境下颗粒物防护目的使用。
（4）GB/T 32610-2016《日常防护型口罩技术规范》
前面的三个标准中的口罩都是针对特定职业人群的，对于日常环境下的普通大众来说，上述标准并不是非常适用。但之前民用口罩迟迟没有标准，直到2016年我国首个民用防护口罩标准才发布，即GB/T 32610-2016《日常防护型口罩技术规范》，此标准的防护对象既能有效防护细颗粒物（PM2.5），也可用于对普通细菌、飞沫、花粉的防护，更可以防护大粒径颗粒物。
与以往口罩标准不同，此标准特别设置了防护效果的指标，防护效果综合考量了过滤效率及口罩与人面部结合的密合性，按照防护性能，此标准将口罩的防护效果等级分为A级、B级、C级、D级四级；各级对应的防护效果分别不低于90%、85%、75%、65%。标准中还对各防护等级适用的空气环境做出了指导，公众可根据不同污染情况选择适合的口罩。各级对应适用的空气质量指数类别分别为：严重污染（即PM2.5浓度达到500μg/m3）、严重及以下污染（即PM2.5浓度≤350μg/m3）、重度及以下污染（即PM2.5浓度≤250μg/m3）、中度及以下污染（即PM2.5浓度≤150μg/m3）。
（5）美国标准（NIOSH 42CFR 84）
该标准由美国国家职业安全卫生总署（National Institute for Occupational Safety and Health，NIOSH）制定。 它将口罩标准分为三大类：N、R、P，分别代表不同的防护对象：“N”表示不耐油（not resistant to oil），适合非油性颗粒物，无使用时间的限制。“R”表示耐油（resistant to oil），适合油性或非油性颗粒物，若用于油性颗粒物的防护，使用时间不超过8小时。“P”表示防油（oil proof），适合油性或非油性颗粒物，若用于油性颗粒物，使用时间应遵循制造商的建议。这三大类格有三种防护等级：95、99、100，分别表示最低过滤效率为95%，99%和100%。
（6）欧洲标准（CEEN149：2001）
该标准是由欧盟标准委员会（Comité Européen de Normalisation, CEN）颁布的呼吸防护装具认证标准。根据该标准，欧洲防护口罩划分为以下三个防护级别：FFP1、FFP2和FFP3， FFFP1指过滤油性和非油性颗粒物的效率不小于80%，FFP2指过滤油性和非油性颗粒物的效率不小于94%，FFP3指过滤油性和非油性颗粒物的效率不小于99%，即最低过滤效率分别：80%、94%、99%。
表2 | 常见的几种口罩标准
4、防护口罩的质量
口罩的质量主要体现在三个方面：一是口罩对有害物的过滤能力，以过滤效率表示；另一个是口罩与使用者面部的贴合性( 防泄漏性)，以泄漏率表示，不同标准中叫法稍有区别；第三个是使用者佩戴口罩呼吸时克服经由过滤元件、口罩材料过滤时产生的摩擦阻力，即呼吸阻力。过滤效率、泄漏率和呼吸阻力是直接影响口罩质量的关键性指标。
口罩的防护效果不仅与口罩材料的过滤效率有关，还与人面部结合的密合性（泄漏率）高度关联，过滤效率和泄漏率是直接影响口罩防护效果的两个指标。根据流体力学原理，气流首先流向阻力小处，如果口罩与人体面部密合不好，呼吸气流首先穿过口罩与直接与人体面部接触，而不通过过滤材料，无论滤料的过滤效率多高，均起不到过滤作用，口罩的整体防护效果就难以保证。因此，过滤材质过滤效率高，口罩结构设计与人面部结合的密合性好即泄漏率小时，才会有好的防护效果。
此外，评价口罩质量好坏的第三个指标是呼吸阻力。一般来说，口罩与使用者面部贴合性好，防护性能越高，但也意味呼吸阻力也越大，佩戴者需要耗费更多的力来实现气体交换，这将直接影响佩戴口罩的舒适度，随着使用时间增加，当吸气阻力过大时，会感到头晕、胸闷等不适状况。
在选购防护口罩时，应该首要关注这三个指标，过滤效率越大，泄漏率越小，呼吸阻力越小，口罩质量越好。
三、如何挑选适合的口罩以及应注意的事项
前面提到，判断口罩质量涉及三个关键指标，包括过滤效率、呼吸阻力和泄漏率。厂家经常会以过滤效率或防护等级作为口罩质量宣传的一个重点，很多口罩在产品名称中也突出明示，过滤效率成为消费者购买口罩最优先考虑的一个指标。实际上，作为消费者，应该同时关注呼吸阻力和泄漏率。
1、不是人人都适合佩戴口罩
到目前为止，各类防护口罩都是设计给健康的成年人使用的，那些设计有大小不同型号或者声称区分成人款和儿童款的适合性有待验证。
（1）佩戴防护口罩会有一定的呼吸阻力，某些身体状况的人不适合佩戴。比如心肺系统慢性疾病患者，肺气肿、心绞痛和无法控制的高血压患者。
（2）孕妇选择佩戴防护口罩，应注意结合自身条件，并选择舒适性比较好的产品，如配有呼气阀的防护口罩，降低呼气阻力和闷热感。佩戴口罩前，孕妇也应向专业医师咨询，确认自己的身体状况适合。
（3）老年人身体情况各异，通常一些患有疾病的老人，如心肺系统疾病，都有可能不适合戴口罩。这些人应向医生咨询，寻求他们的专业指导。
（4）幼儿处在生长发育阶段，现有的防护口罩的标准虽然考虑到人佩戴口罩对呼吸阻力的耐受性，但这些指标是否能套用在孩子身上，现在科学界还没有定论。 如果确有必要给儿童佩戴口罩，家长在为小孩选择防护口罩时需谨慎，应注意以下几点：①在佩戴前，家长应帮助儿童理解使用说明，掌握正确的使用方法；②家长应随时关注儿童口罩佩戴情况，如儿童在佩戴口罩过程中感觉不适，应及时调整或停止使用；③因儿童脸型较小，与成人口罩边缘无法充分密合，不建议儿童佩戴具有密合性要求的成人口罩。
（5）有些鼻炎患者可能是受空气中的某些物质（如花粉）或污染物刺激、过敏导致的鼻炎，那么戴口罩有可能帮助缓解症状，具体可以根据经验选择适用的防护口罩或咨询专业的医生。
2、普通健康成年人如何选择口罩
（1）在日常环境下，如果为了防颗粒物、防雾霾等，可以选择符合GB 2626、GB 19083以及GB/T32610的口罩，也可以选择符合美标NIOSH、欧标CEEN149的系列口罩，因为平时空气中非油性颗粒物为主，所以具体可以选择KN系列、N系列、FFP系列，以及1级、2级或3级的口罩。
图 | 3M™N95 医用口罩
图 | 3M™ 医用颗粒物防护口罩
（2）如果是为了防飞沫、防细菌、防传染等，优先选择符合GB 19083、YY 0469的口罩，也可以选择符合GB/T 32610、GB 2626、美标NIOSH、欧标CEEN149且满足上述功能的口罩，如市面常见的3M 1860 N95 医用口罩和3M医用颗粒物防护口罩等。对于不是直接采用医用标准的口罩且产品名称中没有明确提示的，购买时应进行确认是否适用。
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