Hiệu quả của khẩu trang chống lại ô nhiễm không khí nghiêm trọng

Các thí nghiệm và mô hình xác nhận tính ưu việt của mặt nạ phòng độc N95 so với khẩu trang vải và khẩu trang y tế trong việc lọc các hạt mịn trong khói cháy rừng.

Đeo khẩu trang đã trở thành bản chất thứ hai đối với hầu hết chúng ta trong đại dịch coronavirus. Khẩu trang được biết là có tác dụng giảm thiểu nguy cơ lây truyền bệnh truyền nhiễm qua đường không khí và các nghiên cứu về hiệu quả của chúng ngày càng trở nên phổ biến. Nhưng các nhà nghiên cứu vẫn thiếu các nghiên cứu để ước tính những lợi ích sức khỏe tiềm ẩn của việc đeo khẩu trang một cách tổng quát hơn — như một phương tiện giảm tiếp xúc của chúng ta với bụi, các sản phẩm đốt bằng nhiên liệu hóa thạch hoặc khói cháy rừng.

John Kodros của Đại học Bang Colorado và các đồng nghiệp hiện đã thực hiện một nghiên cứu giúp lấp đầy khoảng trống đó. Họ đã đo lường hiệu quả lọc của nhiều loại khẩu trang — khẩu trang bông, khẩu trang sợi tổng hợp, khẩu trang y tế và khẩu trang N95 — trên nhiều loại kích thước hạt. (N95s khác với các loại khẩu trang khác bằng cách đáp ứng các tiêu chuẩn quốc gia đặt ra về khả năng thở và hiệu quả lọc.) Trọng tâm của chúng là ô nhiễm do cháy rừng, có nguy cơ gây hại cho sức khỏe do nồng độ cao của các hạt mịn mà đám cháy tạo ra. Tiếp xúc lâu dài với các hạt có đường kính nhỏ hơn 2,5 µm, kích thước của vi khuẩn, có nguy cơ mắc bệnh hen suyễn, nhiễm trùng đường hô hấp và bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính.

Trong các thí nghiệm, Kodros và các đồng nghiệp đã đặt các mặt nạ khác nhau trên một hình trụ rộng 90 mm, nhằm tái tạo vùng không khí lưu thông qua khẩu trang khi đeo. Một tốc độ không đổi của các hạt sau đó chảy qua hình trụ đó. Mức độ mà mỗi mặt nạ làm giảm lượng chất ô nhiễm hấp thụ được định lượng bằng cái gọi là hệ số bảo vệ của nó, mô tả tỷ lệ các hạt ở thượng nguồn và hạ lưu của mặt nạ. Trong mỗi trường hợp, các nhà nghiên cứu đã đo lường mức độ lọc ra các hạt bụi ở kích thước khác nhau của các loại khẩu trang, như thể hiện trong hình.

Không có gì ngạc nhiên khi N95 cung cấp mức độ bảo vệ cao nhất ở tất cả các kích thước hạt, phần lớn là do nó kết hợp giữa lọc cơ học và tĩnh điện, nhờ đó các điện tích tĩnh trong các vi sợi polypropylene của khẩu trang thu hút và bắt giữ các hạt submicron. (Sợi bông và sợi tổng hợp không tích điện chỉ lọc bằng cách ngăn chặn các hạt một cách cơ học.) Mô hình của các nhà nghiên cứu cho thấy rằng N95 làm giảm mức độ phơi nhiễm của một người với khói lửa cháy rừng theo hệ số 14. Khẩu trang sợi tổng hợp và bông làm giảm mức phơi nhiễm bụi nhỏ hơn nhiều, tương ứng là 4,4 và 1,9. Bất ngờ, khẩu trang y tế có hiệu quả lọc tốt, nhưng chúng cũng cho phép tới 50% không khí đi qua các khoảng hở giữa khẩu trang với mặt mà không đi qua bộ phận lọc.

Để đánh giá khả năng của khẩu trang trong việc bảo vệ mức độ dân số khỏi khói cháy rừng, các nhà nghiên cứu cũng đã thực hiện một nghiên cứu điển hình cho mùa cháy năm 2012 của bang Washington. Chiếm tỷ lệ những người có khả năng đeo khẩu trang, nghiên cứu đó cho thấy rằng N95 có thể ngăn ngừa tới 22–39% số ca nhập viện liên quan đến khói thuốc. (JK Kodros và cộng sự, GeoHealth 5 , e2021GH000482, 2021. )

Theo Physical today