本文由中國空氣負離子暨臭氧研究學會專家顧問李慧 教授整理。轉(zhuǎn)載請注明出處。
一、空氣負離子濃度觀測
空氣負離子濃度是指單位體積空氣中的負離子數(shù)目，其單位為：個/cm3。空氣離子測量儀，主要用于測量空氣本底值和各種空氣離子發(fā)生器所產(chǎn)生的各種正、負極性的中、小離子?；驹硎遣捎秒娙菔娇諝怆x子收集器收集空氣離子攜帶的電荷，通過測量這些電荷形成的電流和取樣空氣流量換算出離子濃度，一般認為，每個空氣離子只帶1個單位的電荷。正、負空氣離子隨取樣氣流進入收集器后，在收集板與極化板之間的極化電場作用下，按不同極性分別向收集板和極化板偏轉(zhuǎn)。收集板上收集到的電荷通過微電流計落地，形成一股電流I；極化板上的電荷通過極化電源落地中和。改變極化電壓的極性可以改變收集板收集到的離子的極性，從而改變所測量離子的極性。單位體積空氣離子數(shù)目（即離子濃度）的計算公式是：
N=I/qva (1-3)
式中，N為每單位體積空氣中離子數(shù)目（個/cm3），I為微電流計讀數(shù)(A)，q為基本電荷電量(1.6×l0
二、自然環(huán)境中的負氧離子
在大氣環(huán)境中，空氣分子濃度為2．7×l019個/cm3，其中小離子濃度僅為l02～l03個/cm3，但它們卻以自身微小的粒子、正或負的電荷、高生物活性影響著大氣環(huán)境的質(zhì)量，以至整個地球生態(tài)平衡。根據(jù)國外文獻資料報告，20世紀初期，地球大氣中正負離子的比例為1:1.2，而現(xiàn)代地球大氣中正、負離子的比例為1.2:1。僅僅相隔一個世紀，地球大氣中正負離子平衡狀態(tài)發(fā)生了逆轉(zhuǎn)性變化，現(xiàn)在我們的生存環(huán)境已經(jīng)被濃厚的正離子圍住。我們必須在現(xiàn)代社會活動中遏制和預防正離子的發(fā)生量，采取積極有效的措施增加大氣環(huán)境中的負離子比例，使我們?nèi)祟愘囈陨娴沫h(huán)境條件得到改善。
大氣環(huán)境中空氣離子濃度受地球環(huán)境的物理特性、氣候、季節(jié)、時間變化及大氣中污染物變化所影響?？諝怆x子的濃度、極性、大小是評價環(huán)境質(zhì)量、環(huán)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(huán)境中激發(fā)空氣電離的能量不同，大氣溫度、濕度與氣壓的不斷變化，在各種環(huán)境中空氣負離子的數(shù)值有很大的差異。例如，人們身邊環(huán)境的負離子的檢測數(shù)值如表1-3所示。
表1-3不同地點正、負離子濃度對比
| 測定場所 | 負離子（個/cm3） | 正離子（個/cm3） | | 測定場所 | 負離子（個/cm3） | 正離子（個/cm3） |
| 落雷時的窗邊 | 3000以上 | | 工業(yè)區(qū) | 500 | 2000 | |
| 瀑布（距離 | 2800 | | 自然通風的辦公室 | 380 | | |
| 木屋房間 | 2100 | 1400 | 大城市內(nèi)小河邊 | 270 | 120 | |
| 森林 | 2000 | 1000 | 游戲中心 | 30 | 40 | |
| 公園（有風日） | 1000 | 500 | 卡拉OK包廂 | 5 | 5 | |
| 繁忙的交通道路 | 1800 | 2700 | 封閉的辦公室 | 0 | 500 | |
| 高級公寓房間 | 1500 | 2200 | | | |
根據(jù)我國部分省市氣象部門各自公布的數(shù)據(jù)，目前對空氣負離子濃度的等級標準有表l-4和表l-5兩種方法。
表1-4負離子濃度與空氣質(zhì)量的對應標準（一）
| 負離子濃度（個/cm3） | 等級 | 空氣清新程度 |
| >2000 | 一級 | 非常清新 |
| 1500-2000 | 二級 | 清新 |
| 1000-1500 | 三級 | 較清新 |
| 500-1000 | 四級 | 一般 |
| ≤500 | 五級 | 不清新 |
表1-5負離子濃度與空氣質(zhì)量的對應標準（二）
| 負離子濃度（個/cm3） | 等級 | 和健康的關系 |
| ≤600 | 1級 | 不利 |
| 600-900 | 2級 | 正常 |
| 900-1200 | 3級 | 較有利 |
| 1200-1500 | 4級 | 有利 |
| 1500-1800 | 5級 | 相當有利 |
| 1800-2100 | 6級 | 很有利 |
| ≥2100 | 7級 | 極有力 |
三、負氧離子與生態(tài)旅游的關系
負氧離子含量高的地區(qū)主要集中在森林、海濱、高山、瀑布、公園以及綠化帶等環(huán)境優(yōu)雅的旅游景區(qū)。例如，福建省和江西省交界的龍虎山景區(qū)空氣負氧離子平均每立方米1.4萬個以上，是正常值的15倍，最高值達每立方米35萬個，居全國各著名旅游景區(qū)前列，可謂“天然氧吧”。在其間漫步休息，不僅心情舒暢，空氣新鮮，還有調(diào)節(jié)人體神經(jīng)系統(tǒng)和促進血液循環(huán)以及新陳代謝作用，同時對心臟病，高血壓等疾病也有一定療效。另外，經(jīng)生態(tài)環(huán)境專家測試，黃山風景區(qū)負氧離子含量是城市的十幾倍，山溪流泉所產(chǎn)生的空氣負氧離子濃度長時間穩(wěn)定在20000個/cm3以上，溫泉景區(qū)、松谷景區(qū)負氧離子濃度則在50000～70000個/cm3，如“人字瀑”附近瞬時負氧離子可達206800個/cm3。景區(qū)的生態(tài)環(huán)境每天可吸收二氧化碳1.54×l
當前人們大多通過空氣負氧離子濃度指數(shù)預報選擇濃度較高的地方進行“空氣浴”，接受負氧離子的洗禮。一些森林覆蓋率高的地區(qū)利用自己的“空氣品牌”開發(fā)旅游事業(yè)，帶動當?shù)亟?jīng)濟的迅速發(fā)展。“生態(tài)旅游”就應運而生了。目前，有關人士預測，以走向保護區(qū)、親近大自然為主題的“生態(tài)旅游熱”將在全球興起。生態(tài)旅游是一種正在迅速發(fā)展的新興旅游形式。保護開發(fā)好生態(tài)環(huán)境，走可持續(xù)發(fā)展旅游之路，是當前旅游界的一個熱門話題，建設山川秀美的生態(tài)環(huán)境是現(xiàn)代人所追求的理想境地。
什么是生態(tài)旅游？原意是指對環(huán)境負責的、不干擾自然區(qū)域的旅游，其目的是享受自然、觀賞自然和促進自然保護，并通過生態(tài)旅游使旅游區(qū)的居民在社會經(jīng)濟發(fā)展方面獲益。生態(tài)旅游是一種以吸收自然和文化知識為取向的具有專門目的的特種旅游。它具有環(huán)境保護與經(jīng)濟發(fā)展的雙重性，社會文明與進步的高品位性，人與自然和諧的原汁原味性等基本特征。“生態(tài)旅游”一詞是由世界自然保護聯(lián)盟(IUCN)生態(tài)旅游特別顧問H.Ceballos Lascurain于1983年首先提出，它的含義不僅是指所有觀覽自然景物的旅行，而且強調(diào)被觀覽的景物不應受到損失。世界銀行環(huán)境部和生態(tài)旅游學會給生態(tài)旅游下的定義是：“有目的地前往自然地區(qū)去了解環(huán)境的文化和自然歷史，它不會破壞自然，而且它會使當?shù)厣鐓^(qū)從保護自然資源中得到經(jīng)濟收益”。日本自然保護協(xié)會(NACS-J)對生態(tài)旅游的定義是：“提供愛護環(huán)境的設施和環(huán)境教育，使旅游參加者得以理解、鑒賞自然地域，從而為地域自然及文化的保護，為地域經(jīng)濟做出貢獻”。生態(tài)旅游作為一種新的旅游形態(tài)，已經(jīng)成為國際上近年新興的熱點旅游項目。以認識自然，欣賞自然，保護自然，不破壞其生態(tài)平衡為基礎的生態(tài)旅游具有觀光、度假、休養(yǎng)、科學考察、探險和科普教育等多重功能，以自然生態(tài)景觀和人文生態(tài)景觀為消費客體。旅游者置身于自然、真實、完美的情景中，可以陶冶性情、凈化心靈。
我國幅員遼闊，地處寒溫熱多種氣候帶，自然地理環(huán)境復雜，森林、草原、名山、沙漠、戈壁、海洋、江河、湖泊等自然景觀風貌各色各樣，具有發(fā)展生態(tài)旅游的良好條件：①擁有巨大的客源市場，且隨著人們生態(tài)意識的覺醒，對生態(tài)旅游的需求將不斷增長；②擁有豐富的生態(tài)旅游資源，我國有各類自然保護區(qū)1200多處，不同類型，不同層次的森林公園800處，以及眾多的風景名勝區(qū)和城市公園，它們集中了我國自然生態(tài)系統(tǒng)和自然景觀中最精華的部分，是生態(tài)旅游的理想場所。
空氣清新度是評價生態(tài)旅游區(qū)優(yōu)劣的重要因素?，F(xiàn)代科學證明：大氣自然環(huán)境中的負離子濃度達到4000個/cm3時，有益人們健康長壽。空氣中的負氧離子濃度是旅游度假區(qū)規(guī)劃中衡量空氣質(zhì)量好壞的重要參數(shù)，用空氣負氧離子濃度參數(shù)來衡量旅游度假區(qū)空氣質(zhì)量好壞，已成為“旅游生態(tài)環(huán)境”這門新興的邊緣科學的一項新技術。對于旅游區(qū)負氧離子含量是這樣規(guī)定的；①當負氧離子濃度均值為1000～1500個/cm3，該旅游度假區(qū)達到清新空氣的標準；②當負氧離子濃度均值為4000個/cm3，該旅游度假區(qū)空氣質(zhì)量達到良好標準；③當負氧離子濃度均值為10000～15000個/cm3時，該旅游度假區(qū)達到國際旅游度假區(qū)一級標準，當空氣負氧離子達到該標準時，有益人們健康長壽。空氣負氧離子是重要的森林旅游資源，森林以其特有的生態(tài)系統(tǒng)成為產(chǎn)生空氣負氧離子的良好環(huán)境，并且森林中較高的空氣負氧離子水平已為多項研究所證實。人們已經(jīng)認識到森林中的空氣負氧離子是一種無形的重要森林旅游資源，到林區(qū)迸行生態(tài)旅游已經(jīng)成為人們的首選之地。森林不僅是風景宜人的旅游勝地，還是人們療養(yǎng)健身最理想的地方。據(jù)科學研究和測試表明，森林具有吸碳吐氧，阻風滯塵、降解噪聲、凈化水體、調(diào)節(jié)氣溫等多種生態(tài)功能，環(huán)境質(zhì)量一流。特別是森林中的空氣，負氧離子濃度較高，森林植物又能產(chǎn)生一種精氣，也叫植物芳香氣（國外稱“芬多精”）可以殺滅有害細菌，消除病毒，具有防治高血壓、冠心病、神經(jīng)官能癥、哮喘、氣管炎等多種疾病的功效。目前，不少國家已在森林中開設森林健康醫(yī)院，開展“森林浴”、“森林山地療法”等醫(yī)療保健活動。做森林浴，必須深入森林、自然保護區(qū)、國家森林公園以及有樹林的山野中。為最有效地攝取森林內(nèi)的負氧離子和多種芬多精，最好選擇人煙稀少的成片森林。一般而言，森林愈深，有益于人體的各種物質(zhì)濃度愈高，自森林邊緣至少深入 l
生態(tài)旅游立足于旅游業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，是新世紀旅游業(yè)發(fā)展的方向。生態(tài)旅游是人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展的必然產(chǎn)物。人類經(jīng)歷了逃離自然、征服自然的過程后，興起生態(tài)旅游是人類追求人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展的必然趨勢。生態(tài)旅游正是一種在回歸和享受大自然的過程中，學習和接受生態(tài)環(huán)境科學教育，并承擔保護生態(tài)環(huán)境義務的旅游活動。隨著人們生活水平、文化素養(yǎng)的提高以及科技進步，生態(tài)旅游的內(nèi)涵將不斷擴大，社會生態(tài)旅游將更加受到人們的重視。
四、負離子生態(tài)應用展望
負氧離子作為空氣中的維生素，就像人體所必需的各種維生素和微量元素一樣，在人類生存環(huán)境中必不可少。負氧離子被人體吸收后，能改善大腦皮層的功能狀態(tài)，起到調(diào)節(jié)神經(jīng)中樞的興奮性，促進新陳代謝，對高血壓、氣喘、流感、失眠、神經(jīng)官能癥等疾病有一定的輔助治療作用。另外，人們之所以在森林、海邊、雷雨后感覺空氣特別新鮮，精神特別振奮，也是由于負氧離子含量高的原因。在世界污染日益嚴重、人類健康受到威脅的今天，空氣質(zhì)量的改善日益受到人們的重視，其中負氧離子含量也逐漸成為人們關心的重要指標。
合理開發(fā)負氧離子產(chǎn)品并應用到人們的生活中去，使負氧離子最大限度的為人類健康服務。生態(tài)旅游事業(yè)的興起，不僅可以帶動區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展，同時使旅游者置身于自然、欣賞自然、保護自然，在森林中沐浴負氧離子的“洗禮”，使人們形成良好的心境，精神煥發(fā)，給人以撫慰心靈的柔和與寧靜。
五、空氣負離子對室內(nèi)環(huán)保的重要作用
(1)凈化空氣：
空氣負離子能中和空氣中的塵埃、細菌、病毒等物質(zhì)，使之下沉，以達到凈化空氣的目的。
負離子在空氣中的移動是呈“Z”字形的。而且輸送負電荷給細菌、灰塵、煙霧微粒以及水滴等。電荷與這些微粒相結合聚集成球，然后落到地面，從而凈化空氣。
負氧離子與生態(tài)旅游：空氣負離子濃度高低與人們的健康息息相關，負氧離子含量的高低和分布已經(jīng)成為生態(tài)環(huán)境的重要指標之一，它對于開發(fā)生態(tài)旅游具有重要的指導意義。
(2)消除室內(nèi)異味和各種有害氣體：
在室內(nèi)裝修過程中使用的建筑材料揮發(fā)出來的苯、甲醛、酮、氨等刺激性氣體以及日常生活中剩菜剩飯的酸臭味、體臭味、香煙味等對人體有害的異味，空氣負離子都能有效的加以清除。
(3)電視機、計算機的熒光屏發(fā)射出的正離子對人體十分有害。負離子能和正離子中和，維持空氣中負離子的正常含量，對人體有一定保護作用。
目前人類在生態(tài)負氧離子發(fā)生技術上已有了重大的突破。兩項具有世界領先水平的專利技術：負離子轉(zhuǎn)換器技術和納子富勒烯負離子釋放器技術，可以制造出等同大自然的生態(tài)級負氧離子。且負離子濃度可以達到6×107/cm3以上 (即每立方厘米負離子濃度達到6,000萬以上)。
負離子轉(zhuǎn)換器是應用在負離子生成設備上的轉(zhuǎn)一種特殊部件，可以使設備產(chǎn)生小粒徑空氣負離子即輕離子，小粒徑負離子具有動能高、活性高的特點，有很大的遷移距離和速度，在沒有風機外吹的情況下負氧離子可以覆蓋到4-5米，形成負氧離子森林浴環(huán)境，將都市家庭變成自然生態(tài)環(huán)境，模擬成原始森林、天然瀑布、黃金海岸、綠色原野等自然仿真狀態(tài)。
現(xiàn)代醫(yī)學研究表明只有高活性的小粒徑負氧離子才容易透過人體的血腦屏障，發(fā)揮負離子對人體的醫(yī)療保健作用。因此此項技術的出現(xiàn)為生態(tài)負離子技術樹立了一個標桿，有效克服了以往負離子發(fā)生器需要風機外吹的技術難題，消除了以往電動風機的噪音和電磁輻射。
同時更開創(chuàng)了人工負離子產(chǎn)生技術的生態(tài)化時代，大自然的生態(tài)負離子由于粒徑小、活性高才創(chuàng)造出眾多的長壽村。而以往的負離子發(fā)生器由于產(chǎn)生負離子粒徑大，活性低必須有風機向外吹才能到達很遠的距離，只有一定的除塵效果。因此基本都用在空氣凈化領域。而負離子轉(zhuǎn)換器技術必將帶來負氧離子在醫(yī)療保健領域的更大應用和普及。
富勒烯是采用納米技術制造的電觸媒材料，是一種接近超導的材料，也即電阻幾乎等于零，在電離子通過該材料時，會產(chǎn)生強大的共振效益，因此極利用電離子的游離析出，所以不像傳統(tǒng)的離子釋放材料（普通碳纖維金屬等）需要很強的電流。只需比較微弱的電流即可釋放大劑量、高純度、高活性、小粒徑的負離子?？稍诳臻g形成純凈的生態(tài)負離子浴環(huán)境。同時沒有臭氧、超氧化物、氮化物、輻射等衍生污染物產(chǎn)生。是與大自然最接近的生態(tài)負離子生成技術。
目前這兩項專利技術均獲得國家知識產(chǎn)權局的專利授權，因為涉及到核心技術的保密性和安全性，在此對技術關鍵問題不展開做深入介紹。據(jù)中科院專家介紹，該技術的發(fā)明應用在國際上處于絕對領先地位，屬于尖端技術。該項技術的獨創(chuàng)性，特別是負離子的發(fā)射電極材料在歐美國家，甚至世界首創(chuàng)《離子醫(yī)學》學科的日本都沒有相關報道。
此信息來源：山東科技信息情報所
文章摘自：《空氣負離子在醫(yī)療保健及環(huán)保中的應用（上）》
