摘要 本文介紹了空氣負離子定義和研究進展及監測方法,根據定時、逐日逐時監測揭示了負氧離子的時空分布規律,建立雷雨天過后空氣中相對濕度與負氧離子濃度關系式,提出以空氣負氧離子濃度作為旅游度假
區衡量空氣質量好壞的重要參數 ,這在旅游度假區規劃中尚屬首次 。
引 言
眾所周知,空氣是由氧、氮、水蒸氣、二氧化碳等多種氣體組成的氣體混合物,在正常情況下,氣體分子不帶電
(顯中性),但在射線受熱及強電場的作用下,空氣中的氣體分子會失去一些電子
,即所謂空氣電離,這些失去的電子稱為自由電子,它又會與其它中性分子相結合,而得到電子的氣體分子帶負電,稱為空氣負離子?諝庵校喾N氣體分子“俘獲”電子的能力有強有弱,其中氧氣和二氧化碳較強,而氧氣在空氣中占20%多,二氧化碳僅占0.03%。因此空氣電離產生的自由電子大部分被氧氣獲得,形成負氧離子。負氧離子在帶有正電顆粒離子的污穢空氣中發生中和作用,從而可以改善空氣質量。
另外,負氧離子能促進人體新陳代謝,提高免疫力,調節機能平衡,令人心曠神怡,被喻為“空氣維生素”?諝庵械呢撾x子濃度是衡量空氣質量好壞的重要指標,世界衛生組織規定:清新空氣的負氧離子標準濃度為1000~1500個/cm3,也就是每立方厘米空氣中不低于
1000~1500個?諝馐侨祟愘囈陨娴闹匾獥l件之一,空氣中的負氧離子濃度是旅游度假區規劃中衡量空氣質量好壞的重要參數,現代科學證明:大氣自然環境中的負離子濃度達到4000個/cm3時,有益人們健康長壽。用空氣負氧離子濃度參數來衡量旅游度假區空氣質量好壞,已成為
“旅游生態環境”這門新興的邊緣科學的的一項新技術 。
1.空氣負氧離子研究進展
1889年德國科學家埃爾斯特和格特爾發現了空氣負離子的存在,到 1902年阿沙馬斯等肯定了空氣離子存在的生物意義,相繼
1932年美國RCA公司漢姆遜發明了世界上第一臺醫用空氣負離子發生器,從此半個世紀以來,空氣負離子研究在歐、美、日各國已經歷了很長的發展、應用階段。
我國自1978年由伊朗的沙哈瓦特博士引進一臺電子儀器——生物濾器(biologicalfilter),即我國負離子發生器的前身,至今空氣負離子的研究在我國已經歷了8O年代初、9O年代初兩個發展高潮。近代生物醫學進展、動物買驗研究結果、環境意識的深化、及空氣離子測試儀器的完善,推動著空氣負離子作用機理的研究、空氣負離子發生器的生產、應用,在醫療上已成為一種輔助醫療手段。在旅游生態環境評價中空氣負離子濃度已列為衡量空氣質量的一個重要參數。
2.空氣負氧離子監測方法及統計方法
空氣負離子濃度是指單位體積空氣中的負離子數目,其單位為個/cm3。國家計委投資所旅游投資研究中心于2002年秋季
(9月一10月)對寧波象山、北京西城區、河南省八里溝旅游渡假區空氣負離子濃度、空氣相對濕度、風向風速進行監測。其中空氣負離子濃度儀是KLC一1型空氣離子測量儀,由中國預防科學研究院制造。該儀器是監測空氣離子數量的專用器,主要用于測量空氣本底佰和各種空氣離子發生器所產生的各種正、負離子,監測高度距地面30cm;空氣相對濕度儀采用長春氣象儀器廠制造的DHJ1—1型濕度儀,觀測高度與負離子濃度觀測高度相同;風向風速儀器是天津氣象儀器廠制造的DEM6型風向風速儀,監測高度距地面2m高度處。將監測的空氣相對濕度、風向風速資料進行人工校核、線性訂正后,建立空氣負氧離子濃度、相對濕度、風向風速資料系列,進行均值、最大值參數統計。
3.負氧離子的時監測結果及規律性
寧波象山縣的海濱紅巖景區空氣中具有很高的負離子含量,監測數據中最高每立方厘米中為17000個,平均每立方厘米中為14700個,是同期北京西城區的15倍。空氣負離子的形成機理大致與地理條件、土壤類型、太陽輻射、空氣濕度、風向風速、植被、水流的綜合影響有關。
其規律性為:夏季多于冬季,晴天多于陰天,上午多于下午,室外多于室內,綠化帶周圍的負氧離子濃度較高,海濱、高山、森林、瀑布、噴泉周圍的負離子濃度最高。其中寧波象山空氣離子濃度地區分布特征為海濱、山區、森林及綠化帶周圍的空氣負氧離子濃度明顯高于城區,象山縣城
(丹城)2002年秋季 (9月)每立方厘米中負氧離子濃度 10600個/cm3,新橋鎮桔園為11000個/cm3,松蘭山度假區為
13500個/cm3,紅巖景區平均 14700個/cm3,最大
17000個/cm3(見表1)。在空氣負氧離子濃度監測中發現,雷雨天過后負離子的濃度明顯增加,增加幅度因地而異。如寧波象山2002年9月
15日出現陣雨后的第一、二天空氣負氧離子濃度增加了1200~2200個/cm3,人們感到舒暢。又如北京市2002年9月27~28日雨后監測空氣負氧離子濃度比9月26日監測結果多
250~350個。同時還發現雨后陰天微風情況下空氣相對濕度與空氣負氧離子關系密切。
圖1北京市區2002年 9月27日雨后空氣相對濕度與負氧離子相關圖
表1 寧波象山縣地理參數 、空氣負 氧離子 、相對濕度 、風向風速
量監測結果
山區渡假區空氣負離子濃度分布特征為 :隨著海拔高度的增加
,空氣負離子濃度逐步增大。其中河南省八里溝渡假區的松樹坪海拔高度350米處,每立方厘米中負氧離子濃度2500個/cm,羊洲地海拔高度
500米處為go00個/cm,三神廟海拔高度600米處為5000個/cm(見表 2)。
表2 河南省八里溝旅游渡假區地理參數、空氣負氧離子、相對
濕度、風向風速量監測結果
4、 空氣負氧離子濃度參數在旅游度假區規劃中的重要作用
A.負氧離子與大氣環境
空氣離子濃度與大氣環境的物理特性等關系密切。通過對寧波象山縣2002年9月逐日、逐時監測空氣負氧離子、空氣相對濕度、風向風速結果進行分析發現:環境清潔、天氣晴朗,空氣負離子濃度可在10000個~15000個/cm,正、負離子濃度比,即單極系數一般在0.7—1.0范圍內,表示該地區大氣空氣質量評議指數最清潔;當環境被污染或陰雨天,小離子附加到污染物上,則小離子濃度迅速降低,空氣負離子濃度可少于
500~1000個/cm。多數情況下,小的空氣負離子衰減比正離子有更明顯的傾向,因而空氣正、負離子出現很不平衡的狀態。若單極系數增至1.5以上,空氣中的輕重離子比值大于50時,污染程度有所增加。
另據有關資料分析表明:在高
30米,流量10m/S的瀑布,空氣負離子濃度為5×10個/m,正離子濃度為0;而高25米,流量50m/S的平利煙霧爆布,空氣負離子濃度為
1X105個/cm,空氣正離子濃度為750個/cm;杉木林空氣負離子濃度為1.3X103個/cm,空氣正離子濃度為4.0×103個/cm。因此,空氣負氧離子濃度對環境和人類活動有著極其密切的關系。對評價環境質量以及生物效應和環境污染的治理是不可忽視的重要因素之一。
B.空氣負氧離子濃度參數在旅游度假區規劃中的重要作用
通過對象山縣環境監測,空氣中二氧化硫、氮氧化物和總懸浮顆粒均達到國家標準,結合負離子和相對濕度
風向風速的監測結果,可以認為寧波象山空氣質量很好。這與其周圍很少有污染型企業和綠色覆蓋率高達95%有很大的關系。因此,我們提出以空氣負離子濃度參數作為衡量旅游度假區空氣質量好壞的重要參數:①當負氧離子濃度均值為
1000~1500個/cm,該旅游度假區達到清新空氣的標準;②當負氧離子濃度均值為4000個/cm,該旅游度假區空氣質量達到良好標準;③當負氧離子濃度均值為10000~15000個/cm時,該旅游度假區達到國際旅游度假區一級標準,當空氣負氧離子達到該標準8寸,有益人們健康長壽。
象山縣旅游資源獨特,島嶼眾多而且還有800多公里的海岸線和眾多沙灘,最大沙灘平均寬度 100m,最大寬度達200m,具有灘長平、沙細白、水溫凈
、浪柔軟、無鯊魚、少污染、空氣清新等特點,沙灘潔白如銀,石英礦含量高達98%,是天然海濱度假勝地。這里浴場寬闊,坡度平緩,坡度下降比為5%o,游泳安全系數高,常年可游海玩灘
,宜泳季節長達
6個月以上,游泳區內空氣負氧離子含量高達12000~15000個每立方厘米左右,是我國內陸城市的200~400倍,清新的空氣可以治療多類慢性及老年性疾病。許多專家一致認為這里是中國最大、最理想的海濱浴場和休閑度假勝地。由此,提出寧波象山旅游地形象為:“東方不老島,海山仙子國”。
5. 結論
(1)空氣負離子的形成機理大致與地理條件
、土壤類型、太陽輻射、空氣濕度、風向風速、植被、水流的綜合影響有關。其規律性為:夏季多于冬季,晴天多于陰天,上午多于下午,室外多于室內,綠化帶周圍的負氧離子濃度較高,海濱、高山、森林、瀑布、噴泉周圍的負離子濃度最高。
(2)在空氣負氧離子濃度監測中發現,雷雨天過后空氣中負氧離子濃度明顯增加,增加幅度因地而異。
(3)寧波象山空氣離子濃度地區分布特征為:海濱、山區、森林及綠化帶周圍的空氣負氧離子濃度明顯高于市區,寧波象山縣城2002年秋季
(9月)負氧離子濃度平均參數為10600個/cm;新橋鎮桔園為11000個/cm;海濱綠化帶松蘭山度假區13500個/cm;海濱紅巖景區負氧離子濃度平均參數為14700個/cm,最大17000個/cm。
(4)河南省八里溝渡假區空氣負離子濃度分布特征為:隨著海拔高度的增加,空氣負離子濃度逐步增加。其中河南省八里溝渡假區的松樹坪海拔高度350米處
,每立方厘米中負氧離子濃度2500個/cm3;羊洲地海拔高度500米處為4000個/cm;三神廟海拔高度600米處為 5000個/cm。
(5)本文提出以空氣負離子濃度參數作為衡量旅游度假區空氣質量好壞的重要參考:①當空氣負離子濃度均值在1000~1500個/cm3,該旅游度假區空氣質量達到清新空氣的標氌
②當空氣負氧離子標準濃度均值為4000個/cm,該旅游度假區空氣質量達到良好標準;當空氣負氧離子標準濃度均值為10000~15000個/cm,該旅游度假區空氣質
量達到國際一級標準。河南省八里溝渡假區空氣負氧離子達到良好標準;寧波象山空氣負氧離子達到國際旅游度假區一級標準。③當景區空氣負氧離子達到
10000個/cm標準時,便有益于人體健康,增強人體免疫力,調節機能平衡,該區域也就具備了吸引眾多觀光游客基本條件。
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高濃度的負氧離子除了存在于自然界區域,生活中可以利用生態負離子生成芯片技術和納子富勒烯負離子釋放器技術獲得。這兩大技術是國際上最領先的生態負離子技術,生成的是等同于大自然的小粒徑、高活性負氧離子,集中于森肽基品牌。經檢測,在負離子發射口附近可以達到6000萬個/cm以上的負氧離子,在自由擴散3-4米之后,還是能夠檢測到4-5萬個/cm,這樣便在室內形成一個“森林氧吧”一樣的負氧離子環境,不用出門也能享受“生態游”。JZX
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