揭开空气负离子的面纱

上世纪30年代，英国学者威尔逊（Wilson）与法国学者埃尔斯特（Elster）和格特尔（Geitel）证实空气负离子的存在，从此，人们对空气负离子的研究经历了近百年的发展、应用阶段。经过科学家不断的探索，空气负离子在健康方面的诸多功能正慢慢改变人们的生活，空气负离子亦被誉为“空气维生素和生长素”，对人体健康十分有益，同时，空气负离子对空气污染物的净化功能也使其已成为评价旅游环境空气清洁程度的重要指标之一。

1.      空气负离子的基本概念

当空气分子受到外界条件如电离剂的作用后，获得足够的能量，而使原子核外围的电子摆脱原子核的束缚而跃出轨道变成自由电子，使失去电子的中性分子或原子变成带正电荷的离子；而跃出的自由电子很快地附着在某些气体分子或原子（特别容易附着在氧分子或水分子上），成为空气负离子（Aeroanion）。因此，空气负离子就是带负电荷的单个气体分子和轻离子团的总称。根据大地测量学和地理物理学国际联盟大气联合委员会采用的理论，空气负离子是O2-(H2O)n，或OH-(H2O)n，或CO4-(H2O)2。

空气负离产生示意图

空气负离子的寿命是很短的，一般只有几十秒至数分钟。在人口众多、工厂密集的城市、工矿区，空气负离子的寿命会更短，仅有几秒钟。在森林、海滨、瀑布周围，空气负离子的寿命会稍长些，但也只有20分钟左右。

2.      空气负离子的产生机理

1)     地壳和大气中的放射性物质的电离作用 

岩石和土壤中含有镭、铀和钍等放射性元素。这些放射性元素会不断地放射出α射线、β射线和γ射线。大气中含有镭、氡等微量放射性物质,它们主要来自地壳中的放射性物质。岩石和土壤中的放射性物质在与大气进行气体交换时,会从岩石和土壤中逸出。大气中的放射性物质的电离作用,以α射线为最大,其次是γ射线和β射线,其电离率在近地面层可达到5I,因此大气中的放射性物质是近地层大气的主要电离源。 

2)     宇宙射线和太阳紫外线的电离作用 

宇宙射线是高能粒子流和它们在大气中产生的放射性粒素。宇宙射线进入大气后与空气分子发生碰撞,会使高层大气发生电离,也可能击破原子核,将电子、中子、质子等释放出来,而产生具有较大能量的次生粒子,它们又能使其它空气分子发生电离,而形成“雪崩效应”。这种电离过程可一直到达中下层大气。宇宙射线对大气的电离作用,因高度的不同而异,在近地面层为2I,5km高度约为10I。太阳紫外线能直接使空气离子化。但由于紫外线在穿过臭氧层时,大部分已被臭氧吸收,故它对30km以上的高层大气的电离作用较大,而对低层大气的电离作用较小。 

具电离作用的放射性物质

3)     水的Lenard 效应 

水的喷筒电效应

水的Lenard 效应,又称喷筒电效应。由于水在跌落、喷射、喷溅和冲击时,水滴因高速运动而断裂,水分子被截断后带正电荷,周围空气分子带负电荷；加之水的喷溅等作用带去了空气中的灰尘,对空气起到了清洁作用；在清洁的空气环境中,空气负离子会不断积累,从而使空气中的负离子浓度增加。 

4)     植物的“尖端放电”和“光电效应” 

大气中存在电场,晴天地面上大气电场的电势差约为100v/m,由于某些植物的叶呈针状等曲率半径较小,具有“尖端放电”的功能,使空气发生电离,增加空气负离子的浓度。植物叶片在短波紫外线的作用下,发生“光电效应”,可使空气负离子浓度增加。 

森林里植物多，空气负离子浓度也高

所以，当我们在森林环境中感觉人非常舒服，已经因为森林里的空气负离子水平较高,这是由于岩石和土壤中含放射性物质较多,山上宇宙射线和太阳紫外线较强,森林环境中的瀑布、溪流等流动水体较多,森林植物的“尖端放电”和“光电效应”以及释放出的芳香挥发性物质都能使空气发生电离现象,并且森林具有降尘功能,使得空气负离子浓度增加,而且寿命变长。有研究表明,森林环境中的空气负离子浓度比城市室内可高出80~1600倍,平均浓度达1000~3000个/cm³。 

此外,大气环境中的很多物理过程,如闪电、雷暴、雪暴、火山爆发以及其它形式的放电现象等,都使空气分子发生电离,一定程度上增加空气负离子的浓度。 

3.      空气负离子的保健医疗作用

应用自然的或人工产生的空气负离子治疗和预防疾病的方法，称为空气负离子疗法。目前在疗养医学界，空气负离子不仅作为一种治疗方法，而且作为一种保健手段正在广泛应用。

空气负离子的保健医疗作用主要包括以下7个方面：

l  空气负离子能调节中枢神经系统的功能，使其兴奋和抑制过程正常化。

l  空气负离子能促进高血压、冠心病和高脂血症等疾病的康复。

l  空气负离子具有增加血液中白蛋白，降低球蛋白，增加血红细胞、红细胞数，促进血液形态成分与物理特性恢复正常的作用。

l  空气负离子能促进黏膜上纤毛运动，腺体分泌增加，平滑肌兴奋性提高，换气功能增强。对呼吸道、支气管疾病、慢性鼻炎、鼻窦炎等具有辅助治疗作用，且无任何副作用。

l  空气负离子能提高机体的细胞免疫力和体液免疫力，增加血中抗体、补体、γ-球蛋白，提高淋巴细胞增殖能力，对淋巴细胞的存活有益。

l  空气负离子具有降尘、抑菌、除菌、除臭等净化空气的功能。

l  空气负离子具有消除疲劳、恢复体力的作用。

医学研究表明，当空气负离子浓度达到700个/cm³以上时，对人体具有保健作用；当达到10000个/cm³以上时，具有治疗效果。

广州极端机械科技有限公司-专业的环境质量检测专家，为您提供多种负离子检测仪、气体检测仪、空气质量检测仪、核辐射检测仪、电磁辐射检测仪等，

地址：广州市天河区中山大道394号

电话、传真：020-34898196、34709296

欢迎您的咨询！