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碧野千里負(fù)氧離子監(jiān)測(cè)_*_自主研發(fā)
1. 什么是負(fù)氧離子
物理學(xué)中我們都知道，物質(zhì)是由分子組成的，分子是由原子組成的，原子是由原子核及圍繞其旋轉(zhuǎn)的電子組成，得到電子時(shí)顯負(fù)電性，失去電子時(shí)顯正電性，我們把正負(fù)電子運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象稱為：離子現(xiàn)象。自然狀態(tài)下，空氣分子的極性呈中性，即：不帶電荷。但在宇宙射線、紫外線、微量元素輻射、雷擊閃電等作用下，空氣分子會(huì)失去部分圍繞原子核旋轉(zhuǎn)的外層電子，使空氣發(fā)生電離，逃逸原子核束縛的電子稱為：自由電子，帶負(fù)電荷。當(dāng)自由電子與其它中性氣體分子結(jié)合后，就形成帶負(fù)電荷的空氣負(fù)離子。
空氣負(fù)離子又稱負(fù)氧離子，是指獲得 1 個(gè)或 1 個(gè)以上的電子帶負(fù)電荷的氧氣離子。當(dāng)空氣分子受到外界條件如電離的作用后，獲得足夠的能量，而使原子核外圍的電子擺脫原子核的束縛而躍出軌道變成自由電子，使失去電子的中性分
子或原子變成帶正電荷的離子；而躍出的自由電子很快地附著在某些氣體分子或原子（特別容易附著在氧分子或水分子上），成為空氣負(fù)離子（Aeroanion）。根據(jù)大地測(cè)量學(xué)和地理物理學(xué)聯(lián)盟大氣聯(lián)合委員會(huì)采用的理論，空氣負(fù)離子是 O2-(H2O)n，或 OH-(H2O)n 為主的離子或者離子團(tuán)。
2. 負(fù)氧離子是怎么形成的
紫外線，宇宙射線，放射物質(zhì)（大理石、花崗巖等），土壤（含鐳、鈾和釷等放射性元素）、空氣放射線（從巖石和土壤中逸出）等會(huì)不斷地釋放出α射線、β射線和γ射線，這些放射線具有強(qiáng)的電離作用，能將空氣電離，釋放出的電子經(jīng)過(guò)地球吸收后再釋放出來(lái)很快又和空氣中的中性分子結(jié)合，而形成負(fù)離子。
水的 Lenard 效應(yīng),又稱噴筒電效應(yīng)。比如瀑布沖擊，細(xì)浪推卷暴雨跌失等自然過(guò)程中水在重力作用下，高速流動(dòng)，水分子裂解而產(chǎn)生負(fù)離子。
森林的樹木，葉枝放電及綠色植物光合作用形成的光電效應(yīng)，使空氣電離而產(chǎn)生的負(fù)離子。
部分地殼巖石能夠釋放出一定的負(fù)離子。
自然界中空氣正、負(fù)離子是在不斷產(chǎn)生，又不斷消失，保持某一動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。同時(shí)；因地面對(duì)于大氣電離層形成的靜電場(chǎng)，地面為負(fù)極，結(jié)果空氣負(fù)離子受地面排斥，空氣正離子則受地面吸引，所以，在一般情況下，地表面正離子稍多于負(fù)離子，而在高處，空間中的負(fù)離子會(huì)稍多于正離子。
3.負(fù)氧離子描述
空氣負(fù)離子具有殺菌、降塵、清潔空氣的功效，被譽(yù)為“空氣維生素和生長(zhǎng)素”?？諝庳?fù)離子對(duì)人體健康十分有益，可以強(qiáng)身健體、治病，其濃度高低已成為評(píng)價(jià)一個(gè)地方空氣清潔程度的指標(biāo)。一般情況下，空氣負(fù)離子含量在700個(gè)/cm3以上有利于人體健康。人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，空氣負(fù)離子是一種無(wú)形的、重要的生態(tài)旅游資源。了解空氣負(fù)離子分布狀況，對(duì)合理開展生態(tài)旅游、指導(dǎo)空氣負(fù)離子旅游資源開發(fā)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1. 空氣負(fù)離子定義
空氣中氣體分子因電離而釋放出的電子與其它中性原子或分子相結(jié)合而形成負(fù)離子，如以O(shè)2-(H2O)n、H3O2- (H2O)n、OH-(H2O)n等存在的離子。
2. 空氣負(fù)離子濃度
單位體積空氣中的負(fù)離子個(gè)數(shù)，單位為個(gè)/cm3。
3. 空氣負(fù)離子及其產(chǎn)生條件
環(huán)境中的空氣負(fù)離子主要是由于宇宙射線、雷電、植物的光合作用、土壤中的氣體交換以及植物芬多精的作用所形成，在溪流、瀑布跌水、海岸則主要是由于水沖擊產(chǎn)生Lenard效應(yīng)形成空氣負(fù)離子。森林中空氣清新、清潔的主要原因就是因?yàn)樯汁h(huán)境中空氣負(fù)離子濃度較高，且空氣負(fù)離子具有殺菌、降塵、強(qiáng)身的功效。在森林旅游資源評(píng)價(jià)中，空氣負(fù)離子已作為評(píng)價(jià)森林旅游資源的重要指標(biāo)。在人類崇尚健康、生態(tài)的21世紀(jì)，空氣負(fù)離子資源將成為森林生態(tài)旅游地吸引游客的重要手段。
4. 空氣負(fù)離子功能
空氣負(fù)離子被喻為“空氣維生素”或“生長(zhǎng)素”，是森林保健旅游資源的重要組成部分，它對(duì)人體健康和環(huán)境改善具有重要的積極作用?？諝庳?fù)離子能清潔空氣，促進(jìn)人的新陳代謝，對(duì)人體有保健作用，主要體現(xiàn)在：改善呼吸功能，增強(qiáng)免疫系統(tǒng)功能，降低血壓，增強(qiáng)心肌功能，促進(jìn)血液循環(huán)，調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)，使人精神振奮等。另外，負(fù)離子對(duì)一些疾病有輔助治療作用?？諝庳?fù)離子能吸附、聚集和沉降空氣中的污染物和懸浮顆粒，使空氣得到凈化。
1. 空氣負(fù)離子區(qū)分
負(fù)離子很少以單個(gè)方式存在于環(huán)境中，多是以幾個(gè)或者多個(gè)成團(tuán)方式存在于環(huán)境中。雖然空氣負(fù)離子對(duì)環(huán)境及人體健康大有益處，但其中起作用的主要是體積小、活性高的小粒徑負(fù)離子團(tuán)，這是因?yàn)?，小粒徑的?fù)離子團(tuán)的體積小、重量輕、移動(dòng)快，具有良好的生物活性。
參照清華大學(xué)博導(dǎo)、中科院專家林金明教授所著的《環(huán)境健康與負(fù)氧離子》一書中如下定義：離子遷移率大于0.4cm2/(V`s)為小離子，小于0.04cm2/(V`s)為大離子，介于兩者之間則為中離子。接近分子大小的荷電原子團(tuán)或分子團(tuán)，都屬于小的空氣離子。定義中指的離子遷移率是指：負(fù)離子在單位強(qiáng)度(V/m)電場(chǎng)作用下的移動(dòng)速度，離子遷移率是分辨被測(cè)離子直徑大小的一個(gè)重要參數(shù)?？諝怆x子直徑越小，其遷移速度就越快，同時(shí)其移動(dòng)的距離跟范圍也就更大、存在時(shí)間也越久，離子遷移率是表達(dá)被測(cè)離子大小的重要參數(shù)。
負(fù)離子運(yùn)動(dòng)速度與負(fù)離子離子直徑成反比，而離子遷移率與離子運(yùn)動(dòng)速度成正比，故離子遷移率與離子直徑成反比。對(duì)于我們的居住環(huán)境來(lái)說(shuō)，我們的地球外層有一個(gè)固定的靜電大氣電離層（我們的通訊只所以能夠遠(yuǎn)距離傳播，實(shí)際上要感謝這層電離室對(duì)信號(hào)層對(duì)通訊信號(hào)的反射），這個(gè)電離層呈正極，與此相反，我們的大地呈負(fù)極性，才者保持一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。因此在這個(gè)天然電場(chǎng)環(huán)境中，正離子和負(fù)離子會(huì)呈自由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（布朗運(yùn)動(dòng)），而小粒徑的負(fù)離子由于在這個(gè)靜電場(chǎng)中具備更佳的遷移率，所以其有更好的活性，更遠(yuǎn)的遷移距離，因此負(fù)離子在形成至終消失的生命周期中（負(fù)離子是氧分子獲得自由電子形成的，因此在環(huán)境其它因素作用下，獲得的自由電子又會(huì)隨時(shí)失去重新變成氧分子，也就是說(shuō)負(fù)離子是有存活時(shí)間的）首先能夠更遠(yuǎn)距離的自由移動(dòng)，其次由于有更久的存活時(shí)間，小粒徑負(fù)離子能更有效的形成一個(gè)健康、優(yōu)質(zhì)的整體環(huán)境空間。
