不同地域空氣中負氧離子的檢測及其結果分析

黃虎全 楊旭 張靚

摘要：空氣負氧離子濃度多少，是空氣清新與否的重要標志。通過對河北省唐山市區（平原，平均海拔23.2m）和四川省阿壩州若爾蓋縣城（高原，平均海拔3441.4m）負離子濃度定點及代表性區域檢測得知，唐山市負離子濃度平均為1500n/cm3左右，屬空氣較清新宜居城市，且環城水系建設使整個唐山市區負離子濃度明顯上升。若爾蓋縣城附近負離子濃度平均為1200n/cm3左右，低海拔農區負離子濃度平均為2500n/cm3左右，表現出人體清新度相同而實際負離子含量相差較大現象，負離子偏少因高原季節性影響突出，若爾蓋大草原環境優化和叢林植被延伸是增加本縣城負離子數量的最有效途徑。

關鍵詞：地域 負氧離子 濃度 檢測 空氣質量

1 前言

空氣中負離子濃度是衡量空氣質量好壞重要指標，大氣自然環境中負離子濃度達到4000個/cm3時，有益人們健康長壽。隨著社會工業化程度提高環境污染日益嚴重，人們生存環境中空氣中負離子數也越來越少，對人們健康產生不利影響。經過近百年研究，科技工作者發現，負離子對人類醫療健康、衛生保健、凈化環境等有著不可磨滅作用。氣象部門開展空氣負離子檢測工作，發展空氣負離子預報技術，利用監測所得數據，建立預報模式，與天氣預報結合，增加每天空氣中負離子含量預報，既豐富了公益氣象服務內容，又增加了專業氣象服務項目，也滿足現代人們環保與健康意識需求。

2空氣負離子檢測設備及數據圖識別

KEC-900便攜式檢測儀性價比相對較高，屬超大范圍空氣正、負離子測試儀，攜帶式設計，體積小，重量輕，數字式顯示，一目了然。測試各種環境下空氣中正、負離子濃度與各種負離子相關產品的離子產生數量，方便好用。同時亦適用于生產負離子發生器（空氣清新器、負離子空調、吹風筒）、環境（溫泉、SPA、精油、瀑布、森林）測量等。

3負離子與相關要素綜合檢測

3.1 對河北唐山市大氣探測中心院內空氣負氧離子檢測

通過連續對唐山市大氣探測中心負離子和部分氣象要素檢測數據對比分析可知，空氣負離子濃度多少與季節、時間、氣溫、濕度、日照、風速、濕度、離地高度、輻射等要素密切相關：暖季≥冷季、早晚≥中午、陰雨天≥晴天、向風≥背風、離地0-1.0米≥距地1.0米以上。

3.2 對唐山市各旅游景點空氣負氧離子檢測

通過重點定時對唐山市各旅游景點負離子和部分氣象要素檢測數據對比分析可知，空氣負離子濃度多少還與環境、植被、水體、建筑布局、上下風方、工廠密度、人流疏密等因素密切相關：公園環境茂≥其他環境、茂密植被≥空曠地帶、大型水體≥無水體周邊、低矮建筑（成排）≥高聳建筑（雜亂）、上風方≥下風方、人口稀疏≥人口密集。

3.3 對四川省若爾蓋縣氣象局院內空氣負氧離子檢測

通過連續對四川省若爾蓋縣氣象局院內負離子和部分氣象要素檢測數據對比分析可知，空氣負離子濃度多少與氧氣含量、季節、時間、氣溫、濕度、日照、風速、濕度、離地高度、輻射等要素密切相關：暖季≥冷季、早晚≥中午、陰雨天≥晴天、向風≥背風、離地0-1.0米≥距地1.0米以上。

3.4 對四川省若爾蓋縣各旅游景點空氣負氧離子的檢測

通過重點定時對若爾蓋縣各旅游景點負離子和部分氣象要素的檢測數據對比分析可知，空氣負離子濃度多少與環境、植被、高原、農區、上下風方、人流疏密等因素密切相關：草原≥其他環境、茂密植被≥空曠地帶、河系≥無水體周邊、巴西片區≥鐵布片區、上風方≥下風方、人口稀疏≥人口密集。

3.5 對唐山市區、若爾蓋縣范圍內負離子來源及其差異分析

結合上述檢測數據和綜合分析結果表明：負離子來源與衰減復雜，但就結合產生機制與各要素影響看出，唐山市、若爾蓋縣空氣負離子主要來源及其衰減引起差異可歸納四點：

3.5.1射線作用和尖端放電作用

由于自然界宇宙射線、紫外線、土壤、空氣放射線和山林、樹冠、葉端尖端放電作用影響，有些空氣分子釋放出電子，在通常大氣壓下，被釋放出電子很快又和空氣中中性分子結合成為空氣負離子。唐山市東臨渤海海域，全年降水、雷電頻發，為負離子產生提供了有利條件。晴天地面上大氣電場電勢差約為100V/m，植物葉子頂部較尖、曲率半徑較小，易積累電荷，使附近電場大到足以把空氣擊穿而產生放電，即“尖端放電”，電離出自由電子與氧氣分子或水分子結合形成空氣負離子。若爾蓋縣城海拔較高，空氣稀薄，草原植物葉子頂部尖、曲率半徑較小，易積累電荷，產生負離子，但廣袤草原供應微不足道。

3.5.2光合作用

平原地區公園與城市主要干道大面積栽種樹木、花卉等植被，為光合作用具備了必要條件，但相比高原天然植被顯得微乎其微，尤其高原農區森林覆蓋面大，無污染，空氣清新。光合作用有許多電子參與，會結合氧氣分子及水分子，形成空氣負離子。

3.5.3物理作用（大型水體、噴泉）

唐山市水資源豐富，尤其南湖生態城建成和環城水系開通，當然還有公園人工設立噴泉;而地處高原若爾蓋縣有豐富地下水資源和濕地，這些水體就是一個個大型負離子離子發生源。站在瀑布旁邊會感覺空氣無比清新和涼爽，令人神清氣爽，心曠神怡，這就是負離子產生的神奇功效。再如噴泉開啟時明顯感到空氣清新，也是空氣負離子濃度增大緣故，噴泉規模越大，產生空氣負離子濃度也越大;而且噴泉水柱噴射形狀也影響空氣負離子濃度，交叉狀水柱在高空形成激烈碰撞，產生水霧多，空氣負離子數量也大。

3.5.4空氣負離子飄逸

真正能體現負離子多少與增減的是負離子飄逸，飄逸提供大量負離子，也可衰減負離子而減少其數量，目前我們只能結合風速、風向、時間、空間、建筑群體、天氣狀況等認識飄逸，如某日天氣晴朗，以唐山南湖水系或若爾蓋縣巴西片區為負離子發生源，07-11時，如果是東南風或東風、風速3.0-7.0m/s，明顯感覺空氣清新怡人，由東向西逐漸減弱，這就是一次簡單負離子飄逸與衰減，當空氣負離子含量以主要發生源經飄逸覆蓋市區為主導時，其他發生源就顯得微不足道，因城市中心植被在車流與人群密集影響下，遠不能達到空氣清新負離子濃度要求，所以欲提高若爾蓋縣負離子濃度，在有較好發生源前提下，改善飄逸條件尤為重要。

4小結

①空氣負氧離子屬新型科技項目，如此檢測彌補唐山市、阿壩州管轄范圍空白，尤其是平原、高原對比觀測結合時效性和作用性，具備深化開發前景，可嘗試分析數據建立負氧離子預報模式，明確負離子對人體健康作用，與天氣預報為一體成為服務型產業，并開發應用負離子發生器。

②通過對唐山市空氣中負氧離子濃度定點檢測得知，唐山市空氣負氧離子濃度平均為1000 n/cm3以上，屬空氣較為清新、宜居;若爾蓋縣城附近負離子濃度平均為1500n/cm3以下，屬空氣清新，是否為宜居城市還要結合氧氣含量和高海拔對人體傷害程度具體分析;若爾蓋縣低海拔農區負離子濃度平均為2000n/cm3以上，屬空氣較清新的宜居城市。

③此次檢測以擴大社會效益，促進經濟效益為出發點，公益服務效果明顯，在實現負氧離子濃度常規檢測基礎上，拓寬服務領域，有效增加服務群體，使服務效益得到明顯增強，是負氧離子監測工作方向和工作重心。

參考文獻

[1]葉彩華，王小云，郭文利.空氣中負離子濃度與氣象條件關系初探，氣象科技， 2000（4）.

[2]李青山.《老干部長壽之窗》雜志專刊：空氣負離子與健康效應原理，2010，09，10

作者簡介：黃虎全（1987-），男，漢族，甘肅甘谷人，本科學歷，助理工程師，從事綜合氣象業務工作。

（理縣氣象局 623100 若爾蓋縣氣象局 624500 阿壩州氣象局 624000）