一、 大氣中的負(fù)（氧）離子
大氣是由氧、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，氣體分子及原子內(nèi)的正負(fù)電荷相等，呈現(xiàn)中性。但在宇宙射線、太陽光線、電磁波、巖石和土壤的射線、海浪、瀑布的剪切作用以及各種氣象活動(dòng)所產(chǎn)生的能量作用下，氣體分子中某些原子的外層電子會(huì)離開軌道，成為自由電子，呈負(fù)電極性，而失去一些電子的原子呈正電極性，這一現(xiàn)象稱為“空氣的電離”。游離的自由電子又會(huì)與其它中性的分子相結(jié)合，使得到多余電子的氣體分子呈負(fù)電極性，被稱為“大氣負(fù)離子”。失去電子的氣體分子則成為空氣正離子。若干個(gè)帶電分子形成的帶電分子團(tuán),就被稱為小離子（粒徑為幾納米）；小離子遇到小的氣溶膠，則容易形成中離子（粒徑為幾十納米）；如果氣溶膠的體積較大，則形成大離子（粒徑為幾百納米）。氧氣和二氧化碳分子“捕獲”自由電子的能力較強(qiáng)，而氧氣在空氣中所占的比例較大，因此空氣中的自由電子大部分被氧氣分子“捕獲”，負(fù)離子也就習(xí)慣地被稱為“負(fù)氧離子”。
空氣中的小粒徑負(fù)離子對(duì)人體是有益的。小負(fù)離子被吸入人體后，能調(diào)節(jié)神經(jīng)中樞的興奮狀態(tài)，改善肺的換氣功能，改善血液循環(huán)，促進(jìn)新陳代謝、增強(qiáng)免疫系統(tǒng)能力、使人精神振奮、提高工作效率等等。它還對(duì)高血壓、氣喘、流感、失眠、關(guān)節(jié)炎等許多疾病有一定的治療作用，所以人稱負(fù)離子為“空氣中的維生素”。負(fù)離子對(duì)正離子的中和作用，可以產(chǎn)生除臭、除塵、防腐、抗菌、保鮮、煙霧和甲醛的分解、空氣凈化的效果。同樣，空氣中的塵埃等也會(huì)吸附小粒徑負(fù)離子。所以空氣中小負(fù)離子的濃度也反映了大氣質(zhì)量的優(yōu)劣程度。
在專業(yè)上用離子遷移率K來表示負(fù)離子的粒徑大小, 而K值與粒徑大小成反比。小粒徑負(fù)離子的離子遷移率K≥0.4. 我們主要檢測的是空氣中的小負(fù)離子濃度。上比較流行的負(fù)離子濃度計(jì)量單位是每立方厘米空間的負(fù)離子個(gè)數(shù), 即個(gè)/cm3或 ions/c.c., 國內(nèi)多使用個(gè)/cm3。
離子遷移率K（單位：cm2 / V•sec）表達(dá)了離子運(yùn)動(dòng)速度的快慢程度。即電場強(qiáng)度E=1V / cm時(shí), 離子移動(dòng)的速率（單位為cm / sec） ，其同樣也就表示了離子體積的大小。因?yàn)樵谕浑妶鰪?qiáng)度下，相應(yīng)的離子體積越大運(yùn)行速度越慢，體積越小運(yùn)行速度越快。因此，離子遷移率K值越大，就表示離子體積越小，K值越小，表示離子體積越大。
小粒徑負(fù)離子含量（濃度）在鄉(xiāng)村、山區(qū)、森林及海濱等比城市和居室多。世界衛(wèi)生組織規(guī)定: 清新空氣中小粒徑負(fù)離子含量不應(yīng)低于1000個(gè)/m3。因此，城市居民在周末、節(jié)假日除了去名勝古跡之外，越來越多的到高山、森林、瀑布旁、到海邊等大氧吧中去，去接受空氣浴，去吸收空氣中的“維生素”。
負(fù)離子在不同的環(huán)境下存在的“壽命”不等。在潔凈空氣中，負(fù)離子的壽命有幾分鐘，而在灰塵多的環(huán)境中僅有幾秒鐘。在特定的環(huán)境下，小的空氣離子在不斷產(chǎn)生，又不斷衰減，離子團(tuán)的大小也在不斷變化，一定的濃度范圍內(nèi)，正、負(fù)離子數(shù)字的比例亦維持在一個(gè)平衡常數(shù)。
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(shí)間變化及大氣中污染物變化所影響。負(fù)離子的濃度、極性、大小是評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量、環(huán)境污染程度、天氣好壞以及對(duì)人類帶來哪些影響的重要標(biāo)尺。由于各種自然條件和居住環(huán)境中激發(fā)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(fù)離子的數(shù)值有很大的差異。因此負(fù)離子測量儀器讀數(shù)的隨機(jī)性比較大，必須在穩(wěn)定的環(huán)境條件下進(jìn)行重復(fù)多次、或者持續(xù)一定時(shí)間的測試，才能得到比較準(zhǔn)確的檢測結(jié)果。
從氣象成因分析，輻射、暴雨、雷電等天氣現(xiàn)象有利于空氣負(fù)離子的形成，而其存在或消失和大氣的空氣質(zhì)量有較大關(guān)系，空氣中負(fù)離子濃度多少與光照強(qiáng)度、空氣濕度、溫度、風(fēng)速、霧等氣象因子有關(guān)。我國大部分城市屬大陸性氣候，空氣中負(fù)離子比海洋性氣候地區(qū)少，加之城區(qū)空氣質(zhì)量差、可吸入顆粒物多，空氣中負(fù)離子易被煙霧、塵埃、病菌等污染物吸附變成中重離子而消失，因此負(fù)離子含量更少，室內(nèi)通風(fēng)不良和污染重，負(fù)離子更加缺乏。目前國內(nèi)外在負(fù)離子的研究上還主要在于城市不同功能區(qū)中負(fù)離子的分布規(guī)律以及對(duì)空氣負(fù)離子水平的影響，但是空氣中負(fù)離子濃度多少與天氣條件、下墊面特征等都密切相關(guān)。
有時(shí)用不同型號(hào)的儀器測量的負(fù)離子會(huì)大大超過我們公司設(shè)備的測量值，其原因在于所用儀器的離子遷移率K值很小（K≤0.04或更小，如K≤0.004），檢測時(shí)空氣中幾乎所有大小粒徑的負(fù)離子被“一網(wǎng)打盡”。需要說明的是，雖然全粒徑負(fù)離子的測量值很大，但小粒徑負(fù)離子在其中只占很小的比例（＜10%）。另外，測量值大，并不代表小粒徑負(fù)離子的測量值在其中所占的量一定大；用本公司的設(shè)備的檢測到的負(fù)離子測量值基本是空氣中小粒徑負(fù)離子的值（離子遷移率K≥0.4），相比前一種儀器的負(fù)離子測量值自然會(huì)小很多。本公司儀器檢測的負(fù)離子遷移率K分兩檔：遷移率K=1.0：檢測遷移率≥1.0的負(fù)離子（小離子）；遷移率K=0.4：檢測遷移率≥0.4的負(fù)離子（較大的小離子）。
在氣象領(lǐng)域和生態(tài)環(huán)境檢測中，我們所需要檢測的是空氣中具有特殊意義的小粒徑負(fù)氧離子濃度。當(dāng)測量值達(dá)到1000個(gè)/cm3以上，就表示空氣很新鮮了。
二、 應(yīng)用領(lǐng)域
負(fù)離子濃度觀測、預(yù)報(bào)和研究主要應(yīng)用于環(huán)境氣象學(xué)、生態(tài)氣象學(xué)、旅游氣象學(xué)等學(xué)科。通過負(fù)離子監(jiān)測網(wǎng)的建立，從生態(tài)氣象、旅游氣象的角度，開展不同時(shí)空尺度、不同下墊面、不同天氣過程、不同季節(jié)小粒徑負(fù)離子濃度分布特征等的研究。氣象部門利用負(fù)離子濃度與氣象條件的關(guān)系，開展空氣中負(fù)離子濃度氣象條件預(yù)報(bào)，將大大地拓展氣象服務(wù)領(lǐng)域和服務(wù)內(nèi)容，能夠產(chǎn)生較大的社會(huì)效益和潛在的經(jīng)濟(jì)效益。環(huán)保部門利用負(fù)離子濃度與大氣環(huán)境的關(guān)系，進(jìn)行城市生態(tài)環(huán)境和室內(nèi)外空氣質(zhì)量的監(jiān)測，將具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
目前，在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測和空氣質(zhì)量檢測中，負(fù)離子濃度已成為*的重要指標(biāo)。而有關(guān)大氣中的負(fù)離子的系統(tǒng)觀測和預(yù)報(bào)以及電視、衛(wèi)星電視節(jié)目播報(bào)等, 已經(jīng)被一些省市的有關(guān)部門提上了議事日程。
負(fù)離子含量（濃度）在旅游景區(qū)、森林公園、海濱浴場、瀑布區(qū)等比較多。游客除了去名勝古跡之外，越來越多的到負(fù)離子含量（濃度）高的景區(qū)去接受空氣浴，去吸收空氣中的“維生素”。負(fù)離子含量（濃度）成為吸引游客的一大因素。
三、 負(fù)離子等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
公司根據(jù)世界衛(wèi)生組織規(guī)定，并參照日本和國內(nèi)外其他地區(qū)常見的的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，制定了企業(yè)負(fù)離子（遷移率1.0～0.4）的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，請(qǐng)參見下表:
注：緊靠瀑布處由于水流強(qiáng)烈的剪切作用，負(fù)離子的濃度可高達(dá)10,000～50,000（個(gè)/cm3）。
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