空气负离子在旅游环境中的研究应用

  自英国学者威尔逊（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，人们对空气负离子的研究经历了近百年的发展、应用阶段。伴随研究的深入，有关负离子的各种功能被发现和应用，这其中大部分是对人体健康十分有益的。因此空气负离子被誉为“空气维生素和生长素”，因此空气负离子水平已成为评价旅游环境空气清洁程度的重要指标。

随着旅游消费层次的提高，人们不再满足于普通的观光旅游，生态保健旅游日益成为时尚。目前，我国从旅游环境学角度来研究空气负离子，将空气负离子应用于旅游环境评价、生态保健旅游设施设计建造和旅游商品开发还处于探索阶段。不过，可喜的是，越来越多的地方已经在开始关注空气负离子，特别是国内许多旅游区，空气当中的负离子含量已成为某些风景区吸引游客的卖点。

国内某风景区公布的空气负离子含量图

不过，对许多人来说，负离子毕竟还是一个比较新鲜的词，我们带您深入了解相关机构制定的有关我国旅游中的空气负离了的相关标准。

1.     旅游环境中空气负离子的评价方法

²  单极系数（q）

单极系数指空气中正离子数与负离子数的比值，用q表示，即q=n+/n-，式中n+为空气正离子数、n-为空气负离子数。有学者认为，q值应小于或等于1，才能给人以舒适感［21］。

²  空气质量评价指数（CI）

空气质量评价指数，由日本学者安培提出，日本空气净化协会规定的空气洁净度指标与此类似，该评价方法的计算公式如下：

CI=(n-/1000)×(1/q)

公式中，CI——空气质量评价指数；

n-——空气负离子浓度，个/cm3；

q——单极系数；

1000——满足人体生物学效应最低需求的空气负离子浓度，个/cm3；

按空气质量评价指数可将空气质量划分为5个等级，见表1。

表1 空气质量分级标准

²  森林空气离子评价指数（FCI）

根据森林环境中空气离子的特性，结合人们开展森林旅游活动的目的，在安培空气离子评价模型的基础上，提出森林空气离子评价模型，表达式如下：

FCI=(n-/1000) ×p

公式中，FCI——森林空气离子评价指数；

          n-——空气负离子浓度，个/cm3；

p——空气负离子系数，p= n-/( n-+ n+)；

1000——满足人体生物学效应最低需求的空气负离子浓度，个/cm³；

森林空气离子评价指数分级标准，见表2。

表2  森林空气离子评价指数分级标准

一般而言，森林环境中的空气负离子浓度高于城市居民区的空气负离子浓度。因此，将森林游憩区空气负离子的临界浓度定为400个/cm3，当空气负离子浓度低于400个/cm3时，表明空气已受到一定程度的污染，对游客的健康不利；保健浓度为n-≥1000个/cm3；允许浓度为400个/cm3< n-<1000个/cm3。

2.     旅游环境中空气负离子的浓度分布规律

²  不同环境状况下的空气负离子浓度

陆地上空气负离子的平均浓度为650个/cm3，但分布很不均匀，有的地方平均只有50个/cm3，有的地方平均可达1000个/cm3，甚至更多，一般正离子数大于负离子数，其比值平均为1.15。海洋上空气负离子浓度比陆地上略小，但数量级相同。国内有关空气负离子浓度的监测工作始于1980年，某些大专院校、科研院所、医疗卫生部门、疗养机构等，对一些森林游憩区、风景名胜区、疗养度假区、城市居住区、城市公园等区域的空气负离子浓度进行了监测，总结出不同环境状况下的空气负离子浓度水平，见表3。

表3 不同环境状况下的空气负离子浓度

²  空气负离子浓度的时间分布规律

日变化规律：一天中，空气负离子浓度有两个波峰值，一个是07~09时，一个是22~24时；另外，19~21时也较高，而15~17时出现最低值。也有学者认为，有时中午出现第2个高峰值，最小浓度值出现在中午前几个小时，有时黄昏出现第2次低值。

年变化规律：一年中，空气负离子浓度夏、秋季高于冬、春季；且夏季最高，冬季最低。

²  空气负离子浓度的空间分布规律

空气负离子浓度在近地层一般随着海拔高度的增加而增大。室外空气负离子浓度一般高于室内。森林环境中的空气负离子浓度比城市居住区室内可高出80~1600倍；当森林覆盖率达到35%~60%时，空气负离子浓度较高，而当森林覆盖率低于7%时，空气负离子浓度仅为前者的40%~50%。

²  空气负离子浓度与气象要素的关系

1)        气温、相对湿度：空气负离子浓度与气温呈极显著的负相关，与相对湿度呈显著的正相关。

2)        土壤、空气温度、相对湿度: 空气负离子浓度与土壤、空气温度呈正相关。

3)        风：空气负离子浓度与风速呈正相关，这是因为风速的大小是空气清洁度的决定因子,而空气中负离子的存活与空气清洁度关系密切。不过，也有部分研究人员认为空气负离子浓度与风速呈负相关，他们还认为空气负离子浓度与风向有良好的相关性（P<0.01），处于下风向时空气负离子浓度高，而上风向时则低。

4)        太阳辐射：空气负离子浓度与太阳辐射呈正相关。

5)        雨、雾：雷阵雨或中雨以上的雨日出现后的第一、二天，空气负离子浓度会明显增大。在阴霾有雾的天气，空气负离子浓度会明显减少。晴天无尘时，空气负离子浓度会明显增大。

²  空气负离子浓度与林分类型的关系

专家等对森林中不同林分类型的空气负离子浓度进行了监测，结果表明针叶树种林分的空气负离子平均浓度为1507个/cm³，阔叶树种林分为1161个/cm³。

根据相关研究资料统计，我们对8种园林树种周围空气负离子水平进行了研究，结果表明不同园林树种周围空气负离子水平差异显著，其空气负离子浓度从大到小的排序为沉水樟、罗汉松、乐东拟单性木兰、木莲、南方木莲、金叶含笑、乐昌含笑、中国鹅掌楸。

²  空气负离子与水体的关系

不同状态的水体对空气负离子浓度影响差异显著。动态水的空气负离子浓度大于静态水；动态水中瀑布产生的空气负离子浓度大于跌水，跌水大于溪流。瀑布旁空气负离子的数量级为104个/cm³。水域面积大小与空气负离子浓度呈正相关。

3.     空气负离子在旅游业中的应用

²  建造以富含空气负离子为基础的生态保健旅游设施

通过对旅游区空气负离子浓度的实地监测，选择空气负离子浓度大于1000个/cm³的区域，建造天然空气负离子呼吸区、森林空气负离子浴场、森林疗养院、森林度假别墅、平衡神经锻炼场、静养场、康健步道等生态保健旅游设施。游客通过体验这些设施，呼吸富含空气负离子的清新空气，达到强身健体的功效。在空气负离子浓度高的森林环境中也可建造生态保健园。

²  开发以空气负离子技术为核心的旅游商品

针对某些环境条件中，天然空气负离子浓度较低（小于700个/cm³），不能达到保健浓度水平；可借助人工空气负离子发生技术，开发空气负离子发生器、空气负离子健身机等旅游商品，以提高该环境中的空气负离子浓度，达到保健治疗的目的。

²  融入健康科普教育

由于我国大众对健康促进知识存在诸多误解，旅游与健康促进相互分离。因此，可在旅游区建立健康科普馆，将空气负离子与健康的关系作为一个主题，运行现代化的声光电技术，借助各种图表、仪器和实物模型将抽象的空气负离子可视化、形象化和具体化。让游客全面系统地了解空气负离子的基本概念、产生机理、医疗保健功能、监测与评价方法、浓度分布规律等专业知识，以便更好地参与体验生态保健旅游。

4.     旅游环境中空气负离子研究展望

旅游环境中的空气负离子研究属于应用研究，在我国尚无系统的研究，处于探索阶段。综合国内外学者的研究内容并结合我国旅游业的发展需求，对旅游环境中的空气负离子需加强以下五个领域的研究。

²  空气负离子测量仪器

进一步改进现有空气负离子测量仪器的技术性能，使其更加精密小巧，便于携带，能适应各种旅游环境条件下的监测要求。

²  空气负离子发生仪器

加强人工空气负离子发生技术的研究，开发适合生态保健旅游需求的空气负离子发生仪器，满足人们渴望健康的愿望。

²  旅游空气负离子评价指数模型

建立适合旅游环境中空气负离子评价的指数模型，并确立相关的分级标准，用以指导旅游区生态保健旅游设施的设计和建造。

²  旅游环境中空气负离子浓度分布规律

进一步加强对不同旅游环境条件下的空气负离子浓度监测工作，积累长期的监测数据，搞清空气负离子浓度的分布规律。特别是对旅游环境中空气负离子浓度与气象要素的关系，需作更深入的研究。

²  空气负离子与其他因子的交互作用及对健康的影响

分析旅游环境中空气负离子与植物精气、空气污染状况、卫生学指标等的相互影响关系，开展空气负离子保健作用的实证研究。

由于旅游环境中的空气负离子研究涉及物理、生物、医学、环境、生态、气象、林学、旅游等相关学科，因此需要各学科加强合作。

编辑：广州极端科技有限公司

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