3 種小跌水景觀空氣負離子濃度分布特征

摘要：本研究以陽江銀灘濱海旅游區3種景觀小跌水為研究對象，進行微尺度下空氣負離子濃度的分布觀測。研究周期約為一年，按季度隨機選擇檢測時間，2012年12月至2013年10月期間共檢測12次，結果表明：在風速范圍為1.1 ～2.3 m·s-1的情況下，濱海景觀小跌水環境空氣負離子濃度明顯高于旅游區無水體的內路段，且高濃度尺度為以水體為中心半徑0～1.5 m處，1.5 m之外隨距離增加而濃度急劇下降，漸趨底線后緩和持平；小跌水負離子濃度與距離和濕度呈正相關關系，與溫度相關性不大。小跌水是園林景觀水體中最常用的形式，建議設計應縮短活動場地與水體間距離，增大兩者接觸面；適當種植遮陰喬木，通過合理的空間流向設計形成有利的風導向，從而最大程度地實現空氣負離子對人體的保健效用。

關鍵詞：濱海地區；小跌水景觀；空氣負離子；分布特征

中圖分類號：X171.4

文獻標識碼：A

文章編號：1671-2641(2014)03-0042-04

收稿日期：2014-03-04

修回日期：2014-05-28

Abstract:Distribution of microscale negative air ion concentration of three kinds of landscape dropping waterscape，in coastal tourist area of Yangjiang were investigated in this paper.The surveys were randomly conducted every quarter from December 2012 to October 2013， we carried out twelve experiments. Experimental results showed that， as wind speed was 1.1m/s ～ 2.3 m/s， ，the negative air ion concentration of three landscape dropping waterscape were significantly higher than negative air ion concentration of tourist area road.， high concentrations were determined in water body centered radius within 1.5 m， when distance is more than 1.5 m，concentrations sharply fell with increase of distance， till stable near bottom line; Aeroanion concentrations of small dropping waterscape was positively correlated with distance and humidity， little correlation with temperature. dropping waterscape is the most commonly form used in landscape design.It is concluded that distance between activity field and water body should be shorted， with two contact surfaces increased， appropriate planting shade trees is good for achieving favorable wind direction， so as to maximize realization of negative air ions to human body health benefits.

Key words: Coastal tourist area;Landscape dropping waterscape;Negative air ion;Distribution characteristic

現代醫學研究表明，空氣負離子對人體健康有利，空氣負離子已成為評價環境空氣質量的重要指標[1]。負離子對人體具有鎮靜、催眠、鎮痛、降低血壓 [2]，改善人體心肺功能，促進新陳代謝，增強免疫能力的作用[3]；此外，空氣負離子還具有除塵、殺菌的功能，被譽為“空氣中的維生素和生長素”。

在人居戶外特別是城市戶外環境中，園林動態水景是制造負離子的重要形式。在高速運動時水滴會破碎，水滴破碎后會失去電子成為正離子，周圍空氣捕獲這些電子而成為負離子[4]。水的噴濺等作用帶走了空氣中的灰塵，對空氣起到清潔作用，負離子在園林清潔空氣中不斷積累，濃度增加（Lenard效應）[5]。因為景觀水體是所有園林布局藝術當中不可或缺的元素，也是居民最常接觸到的可以產生負離子的設施，所以進行有效的水體景觀設計，可以更好更充分地發揮負離子的保健效用。

目前負離子研究成果多集中于旅游景點、森林或特定植被上空的濃度測定和描述[6-10]，但關于園林微空間中小型動態水景產生高濃度負離子的距離的尺量化研究卻鮮有報道。小跌水是景觀中最常見的動態水景形式之一，在實際景觀營造中設計不當會使負離子保健效用大打折扣。此外，近年來濱海地區旅游度假區建設開發力度明顯加快，其生態環境的質量指標越來越受到關注。因此，本文以廣東省陽江市海陵島銀灘濱海旅游區小跌水（跌水高度小于1 m）水景作為研究對象，研究其周邊微環境中空氣負離子的分布特征，分析氣象因素（主要指空氣溫度和相對濕度）對空氣負離子濃度的影響。為了使研究成果更具普適性，本項研究特意避開大風天氣，在相對微風環境下進行檢測，旨在為園林景觀水體設計提供參考數據，更好地發揮園林生態效益。

1 研究地區概況

海陵島位于廣東省陽江市西南端的南海北部海域（111.9°E ，21.62°N），屬亞熱帶海洋氣候，面積約為105 km2，是廣東省第四大島。銀灘濱海旅游區位于海陵島面朝南海的一面，背靠大角頂、大王山等山脈，緊挨潮間帶，是典型的潮上帶靠近潮間帶的邊緣位置。年平均氣溫22.3 ℃，年降雨量1 816 mm，年晴天310 d。每年平均受2~3次臺風的影響，且多集中在7-9月份。

2 小跌水景觀水體環境基本情況

本文選擇銀灘濱海旅游區中3個景觀水體（跌水高度小于1 m，風速范圍1.1~2.3 m·s-1）（圖1~3）及一個旅游區內路段（不含水景處）（圖4）進行監測研究，基本情況見表1。

3 空氣負離子測定與分析

2012年12月至2013年10月，分成冬季(12-2月)，春季(3-5月)、夏季(6-8月)，秋季(9-11月)，每個季節選擇3個晴天進行觀測。測定時間為8∶00、12∶00和16∶00。

3.1 測定方法

使用美國生產的AIC-1000便攜式空氣負離子檢測儀（分辨率：10 個·cm-3，精度：±25%）測定空氣負離子濃度。距地面垂直高度1.5 m處，面向水景取東、南、西、北4個方向，在距離水景邊緣0 m、0.5 m、1.0 m、1.5 m和2.0 m處依次設點測定。為了消除風向對測定結果的影響，在同一測定點的東西、南北2個方向分別采集數據，待儀器穩定后取3個波峰值，取平均值進行分析。

3.2 數據處理

采用EXCEL 2007進行數據處理、圖表制作。采用SAS 9.2進行方差分析和多重比較分析。

4 結果與分析

4.1 距景觀水體不同距離處的空氣負離子濃度分布

距景觀水體不同距離處的年均空氣負離子分布情況見圖5。各景觀水體空氣負離子濃度均隨距水景邊緣距離的增大而下降，試驗范圍內依次為0 m>0.5 m>1 m>1.5 m>2 m，且在1.5~2 m處降幅漸趨底線且平緩。

1號水景0 m處的空氣負離子濃度為848 個·cm-3，顯著高于1 m處（P<0.05），2 m處低至227 個·cm-3，顯著低于1 m處（P<0.05）。2號水景0 m處的空氣負離子濃度高達1277 個·cm-3，顯著高于1 m處（P<0.05），1 m處顯著高于1.5 m處（P<0.05），而1.5 m與2 m處差異不顯著，2 m處低至254 個·cm-3。3號水景0 m處的空氣負離子濃度為572 個·cm-3，顯著高于1 m處（P<0.05），1 m處顯著高于1.5 m處（P<0.05），而1.5 m與2 m處差異不顯著，2 m處低至177個·cm-3。

4.2 景觀水體與旅游區內路段環境指標的比較

由表2可知，旅游區內路段空氣負離子濃度遠遠低于3個水景，僅為2號水景的27%，為3號水景的60%。旅游區內路段年均溫度與水景邊緣年均溫度相近，可能是因為濱海地區特殊的氣候環境（風速、紫外線等）或有樹蔭遮擋所致。旅游區內路段年均濕度明顯低于3個水景，人在靠近水景時感受到的清爽應是由較高的濕度影響空氣負離子產生的，即同等條件下，濕度越高，負離子濃度越高，與Lenard效應的理論原理相吻合。

5 結論

1）空氣負離子濃度隨距景觀水體邊緣的距離增大而迅速降低，高濃度范圍為以水體為中心的半徑0~1.5m處。距離與景觀小跌水環境中空氣負離子濃度相關性較大。本研究中，3個水景0 m處的空氣負離子濃度均顯著高于1 m，而1.5 m之外濃度隨距離增加而急劇下降，漸趨底線后緩和持平。說明距水景越近，空氣負離子濃度越高，水的Lenard效應具有明顯的距離限制。

2）小跌水水體景觀能有效改善周圍環境的空氣質量。根據世界衛生組織(WTO)規定，清新空氣負離子的標準濃度不能低于1000~1500 個·cm-3。本試驗觀測的景觀水體環境中，只有2號水景的年均空氣負離子濃度達到1277 個·cm-3，這可能是因為濱海地區常年大風所致。1號和3號水景的年均空氣負離子濃度雖未達1000 個·cm-3，但均較旅游區內路段高。

3）空氣負離子濃度與濕度呈正相關，而與溫度的相關性不高。本試驗中景觀水體與旅游區內路段的溫度差異不明顯，而空氣負離子濃度差異較大，因此二者的相關性不高。本試驗中小跌水景觀水體與旅游區內路段濕度差異比較明顯，空氣負離子濃度也出現相對應的變化。

6 在水景設計中應用的建議

1）規劃設計活動場（如座椅、健身器材）時，要縮短小跌水和活動空間的距離，增大兩者的接觸面，若有遮陰條件則效果更佳。因為小跌水水景的空氣負離子濃度與濕度正相關，且高效益距離只有1~1.5 m，因此活動場地最好與景觀水體無縫緊貼，或采用邊界嵌入式等設計手法增大活動場地與水體的接觸面，并配以遮陰喬木，能更充分發揮景觀水體的保健效用。

2）風對于活動空間負離子濃度影響明顯，設計時應通過合理的空間流向設計來形成有利的風導向。微風使動水與空氣的接觸面增大時，負離子會增多；但風力過大時，負離子會隨風流散而濃度降低，同時增加帶來外環境污濁空氣的風險。因此，景觀空間設計時，密集的建筑群應通過“冷巷”的布局手法引入微風，空曠地則應適當通過園建圍合或者復層植物配置來避免空間風力過大，從而營造合理的空間流向，形成有利的風導向。

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作者簡介：

譚廣文（1959- ），男，廣州人

碩士，園林高級工程師，研究方向為風景園林

E-mail：1002871592@qq.com