生態保護區自動氣象站景區空氣負氧離子檢測

負氧離子對人體的益處和檢測設備

一、 大氣中的負(氧)離子

大氣是由氧、氮、水蒸氣、二氧化碳等多種氣體組成的氣體混合物，在正常情況下，氣體分子及原子內的正負電荷相等，呈現中性。但在宇宙射線、太陽光線、電磁波、巖石和土壤的射線、海浪、瀑布的剪切作用以及各種氣象活動所產生的能量作用下，氣體分子中某些原子的外層電子會離開軌道，成為自由電子，呈負電極性，而失去一些電子的原子呈正電極性，這一現象稱為“空氣的電離”。游離的自由電子又會與其它中性的分子相結合，使得到多余電子的氣體分子呈負電極性，被稱為“大氣負離子”。失去電子的氣體分子則成為空氣正離子。若干個帶電分子形成的帶電分子團,就被稱為小離子(粒徑為幾納米);小離子遇到小的氣溶膠，則容易形成中離子(粒徑為幾十納米);如果氣溶膠的體積較大，則形成大離子(粒徑為幾百納米)。氧氣和二氧化碳分子“捕獲”自由電子的能力較強，而氧氣在空氣中所占的比例較大，因此空氣中的自由電子大部分被氧氣分子“捕獲”，負離子也就習慣地被稱為“負氧離子”。

　　在專業上用離子遷移率K來表示負離子的粒徑大小,而K值與粒徑大小成反比。小粒徑負離子的離子遷移率K≥0.4.我們主要檢測的是空氣中的小負離子濃度。上比較流行的負離子濃度計量單位是每立方厘米空間的負離子個數,即個/cm3或ions/c.c.,國內多使用個/cm3。

離子遷移率K(單位：cm2/V•sec)表達了離子運動速度的快慢程度。即電場強度E=1V/cm時,離子移動的速率(單位為cm/sec)，其同樣也就表示了離子體積的大小。因為在同一電場強度下，相應的離子體積越大運行速度越慢，體積越小運行速度越快。因此，離子遷移率K值越大，就表示離子體積越小，K值越小，表示離子體積越大。

小粒徑負離子含量(濃度)在鄉村、山區、森林及海濱等比城市和居室多。世界衛生組織規定:清新空氣中小粒徑負離子含量不應低于1000個/m3。因此，城市居民在節假日除了去名勝古跡之外，越來越多的到高山、森林、瀑布旁、到海邊等大氧吧中去，去接受空氣浴，去吸收空氣中的“維生素”。

　　負離子在不同的環境下存在的“壽命”不等。在潔凈空氣中，負離子的壽命有幾分鐘，而在灰塵多的環境中僅有幾秒鐘。在特定的環境下，小的空氣離子在不斷產生，又不斷衰減，離子團的大小也在不斷變化，一定的濃度范圍內，正、負離子數字的比例亦維持在一個平衡常數。

　　大氣環境中空氣離子濃度受地球環境的物理特性、氣候、季節、時間變化及大氣中污染物變化所影響。負離子的濃度、極性、大小是評價環境質量、環境污染程度、天氣好壞以及對人類帶來哪些影響的重要標尺。由于各種自然條件和居住環境中激發電離的能量不同，大氣溫度、濕度與氣壓的不斷變化，在各種環境中空氣負離子的數值有很大的差異。因此負離子測量儀器讀數的隨機性比較大，必須在穩定的環境條件下進行重復多次、或者持續一定時間的測試，才能得到比較準確的檢測結果。

　　從氣象成因分析，輻射、暴雨、雷電等天氣現象有利于空氣負離子的形成，而其存在或消失和大氣的空氣質量有較大關系，空氣中負離子濃度多少與光照強度、空氣濕度、溫度、風速、霧等氣象因子有關。我國大部分城市屬大陸性氣候，空氣中負離子比海洋性氣候地區少，加之城區空氣質量差、可吸入顆粒物多，空氣中負離子易被煙霧、塵埃、病菌等污染物吸附變成中重離子而消失，因此負離子含量更少，室內通風不良和污染重，負離子更加缺乏。目前國內外在負離子的研究上還主要在于城市不同功能區中負離子的分布規律以及對空氣負離子水平的影響，但是空氣中負離子濃度多少與天氣條件、下墊面特征等都密切相關。

　　有時用不同型號的儀器測量的負離子會大大超過我們公司設備的測量值，其原因在于所用儀器的離子遷移率K值很小(K≤0.04或更小，如K≤0.004)，檢測時空氣中幾乎所有大小粒徑的負離子被“一網打盡”。需要說明的是，雖然全粒徑負離子的測量值很大，但小粒徑負離子在其中只占很小的比例(<10%)。另外，測量值大，并不代表小粒徑負離子的測量值在其中所占的量一定大;用本公司的設備的檢測到的負離子測量值基本是空氣中小粒徑負離子的值(離子遷移率K≥0.4)，相比前一種儀器的負離子測量值自然會小很多。本公司儀器檢測的負離子遷移率K分兩檔：遷移率K=1.0：檢測遷移率≥1.0的負離子(小離子);遷移率K=0.4：檢測遷移率≥0.4的負離子(較大的小離子)。

在氣象領域和生態環境檢測中，我們所需要檢測的是空氣中具有特殊意義的小粒徑負氧離子濃度。當測量值達到1000個/cm3以上，就表示空氣很新鮮了。

二、 應用領域

　　負離子濃度觀測、預報和研究主要應用于環境氣象學、生態氣象學、旅游氣象學等學科。通過負離子監測網的建立，從生態氣象、旅游氣象的角度，開展不同時空尺度、不同下墊面、不同天氣過程、不同季節小粒徑負離子濃度分布特征等的研究。氣象部門利用負離子濃度與氣象條件的關系，開展空氣中負離子濃度氣象條件預報，將大大地拓展氣象服務領域和服務內容，能夠產生較大的社會效益和潛在的經濟效益。環保部門利用負離子濃度與大氣環境的關系，進行城市生態環境和室內外空氣質量的監測，將具有重大的現實意義。

　　負離子含量(濃度)在旅游景區、森林公園、海濱浴場、瀑布區等比較多。游客除了去名勝古跡之外，越來越多的到負離子含量(濃度)高的景區去接受空氣浴，去吸收空氣中的“維生素”。負離子含量(濃度)成為吸引游客的一大因素。

三、 負離子等級標準

　　公司根據世界衛生組織規定，并參照日本和國內外其他地區常見的的等級標準，制定了企業負離子(遷移率1.0～0.4)的等級標準，請參見下表:

　　注：緊靠瀑布處由于水流強烈的剪切作用，負離子的濃度可高達10,000～50,000(個/cm3)。