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气象局:空气负离子必不可少,对空气及人体健康十分有益

日期:2016-11-14 09:38:15 浏览:次|作者:viiyi

原报告内容如下:


空气负离子变化规律及其与气象因子关系


曹 鲁 孙玲玲 许承锋


(安徽省宁国市气象局 242300) (安徽省宣城市气象局 ) ( 安徽丰乐种子公司)


提 要 通过对合肥市不同类型功能区的负离子观测分析,可以看出:一天中不同时刻的空气负离子的浓度不同,有两个波峰值,出现在早上8点和傍晚18点,波谷出现在14点。同时观测合肥市不同地区空气负离子状况,以公园游览区最高,工业区最低。用空气负离子浓度、空气离子单极系数和安培空气质量评价指数评价不同植被环境的空气负离子,结果表明其大小顺序为:阔叶林>针叶林>草地。影响空气负离子的主要因素为空气相对湿度,其次是照度,影响最小的是温度。空气负离子浓度随着空气相对湿度的增加呈指数增加。


关键词 负离子 变化规律 气象因子


引 言


中性的空气分子在某种力的作用下(如电场、碰撞等),其中某些分子的外层电子可能脱离原有壳层,成为自由电子,自由电子在空气中的自由程极短(约10-8),很快就附着在某些其他分子或原子(特别容易附着在氧或水分子上),成为空气负离子。


空气负离子具有杀菌、降尘、清洁空气及预防疾病的功效,被称为“空气维生素和生长素”。空气负离子对生命必不可少,对人体健康十分有益,其浓度水平已经成为评价地方空气清洁度的指标,空气负离子的含量也是空气质量评价参考指标之一。


空气负离子用途极为广泛,在医学界应用于临床,称之为空气离子疗法(NAIT),对神经系统、呼吸系统、消化系统、循环系统、职业病等一些疾病有辅助疗效,总有效率达89%。在工业上用来改善车间、地下商场、轿车内的空气状况,使工作人员精力充沛,提高效率,还用来防治“空调病”和调控冷却机械加工中车、磨、刨、钻等切削过程中产生的热。农业上用来保鲜水果,促进种子萌发。环境学上,由于与污染情况、人的体感舒适程度密切相关,所以把他作为衡量环境质量的指标,可为城乡建设规划,城市林业规划和环境保护提供科学依据。


1 观测项目和方法


1.1 研究区自然地理状况


选择合肥市作为研究区,该区位于安徽省中部(31.52°N,117.14°E),地处江淮分水岭南侧,属于亚热带湿润季风气候,最热月平均气温28.4℃,最冷月平均气温为2.4℃,无霜期227天,>10℃活动积温4939℃,年降水量900-1000mm,土壤属粘盘黄棕壤。


1.2 调查点的选择


在合肥市分别按商业交通繁忙区(四牌楼天桥)、工业污染区(合肥电厂)、居民休闲娱乐区(琥珀潭)、公园观光游览区(环城公园)、林业生态区(大蜀山)、校园环境区各选取了1-2个点进行了大气离子浓度观测。


1.3 分析方法及指标


我国目前尚无大气离子浓度的卫生标准,一般采用单极系数(Q=n+/n-)和安培空气质量评价指数(CI=n-/1000q)。在低层大气中Q<1.2为宜,a级ci>1.0最清洁,B级为1.0-0.7度清洁,C级为0.69-0.50度清洁,D级0.49-0.30允许,E级<=0.29为临界值。


2 分析结果


2.1 空气负离子日变化规律


研究区选在安徽农业大学新建球场中央。2004年5月28日8:00-18:00这段时间较为稳定,为晴朗的天气。结果见表1,由此可知,一天中从8:00开始,随着时间的增大逐渐减小,到14:00时达到最低,为280个/cm3,随后又逐渐升高(见图1)。


空气负离子数随时间变化图


2.2 不同植被环境负离子浓度


选取了蜀山公园、环城公园的阔叶林、针叶林进行了比较,其中在蜀山公园还观测了一组草地的负离子浓度作为对照。由表2可知,不同植被的空气负离子的浓度大小不同,由大到小顺序为:阔叶林>针叶林>草地。从空气质量等级来看,环城公园和大蜀山的针叶林和阔叶林处的空气质量较好,属于A级空气质量,大蜀山的草地属D级空气质量。


2.3 不同功能区的空气负离子浓度的测定


对合肥市各不同功能区空气负离子的观测结果表明(表3),不同功能区空气负离子浓度有明显不同。在五个区域中,以林业生态区最高,平均3740个/cm3,植被绿化较好的游览区也比较高;工业污染区最低,平均239个/cm3。由此可知,空气负离子浓度高低与空气的清洁和污染程度以及植被绿化等因素有关。


2.4 影响空气负离子浓度的气象因素的灰色关联度分析


不同植被类型的空气负离子浓度和空气质量等级





合肥市温度值表



对空气负离子与照度、空气温度和空气湿度等数据的统计分析结果如下:

关联系数:G(1,1)=0.4728 G(1,2)=0.2351 G(1,3)=0.4770

关联序:X3>X1>X2

关联矩阵:0.47267 0.23510 0.47701

以空气负离子为母序列,以照度、空气温度和空气相对湿度为参比序列,用DPS数据处理系统进行灰色关联度分析。结果表明,空气负 离子浓度和空气湿度的关联系数最大,为0.4770;其次为照度,最小为空气温度。所以,影响空气负离子浓度的主要气象因素为空气相对湿度。


空气负离子与相关因子指标



数据标准化结果


2.5 空气负离子浓度和空气湿度的关系


分别以空气负离子浓度和空气相对湿度为因变量(Y)和自变量(X),通过SPSS10.0数据处理软件进行模拟分析。结果表明二者呈明显的指数关系,即空气负离子浓度随着空气相对湿度的增加按照指数增加,且决定系数达到0.9311,说明拟合结果可靠(见图2)。


空气负离子浓度与空气相对湿度关系


3 结论与建议


3.1 一天中不同时刻的空气负离子的浓度不同,有2个波峰值,一个是早上8:30,一个是傍晚18:25;波谷出现在14:10。不同功能区空气负离子的分布不同,用空气离子单极系数和安培空气质量评价指数评价各功能区空气质量状况,从好到差依次为:公园游览区、生活居住区、商业交通繁忙区、工业污染区,三种评价指标结果相同,符合一般规律。这就是合肥不同功能区空气负离子分布特征。通过本次调查提示:空气负离子浓度高低与空气清洁和污染程度以及植被绿化等因素有关。可用空气离子单极系数、安培空气质量评价指数两指标来评价合肥市空气离子状况,并可用这种指标间接评价不同区域空气清洁和污染程度。


3.2 不同植被环境空气中负离子浓度差异较大,其大小顺序为:阔叶林>针叶林>草地,从表可见,阔叶林、针叶林内空气为最清洁空气;草地环境空气为允许清洁空气。因此为了改善环境质量,提高空气中的负离子浓度,必须植树造林以及种植果树,而单纯种草则对改善空气质量的效果不明显。


3.3 影响空气负离子水平的因素很多,但主要影响因素为空气湿度。空气负离子浓度随着空气湿度的增加呈指数增加,拟合方程为Y=36.403e0.0498x。


参考文献


1 吴楚材等. 马尾松纯林林分因子对空气负离子浓度影响的研究. 中南林学院学报,1998,(1),71.

2 俞尧荣. 空气负离子对人体某些生理机能的影响. 中华理疗杂志,1988,3.129.

3 纽式如. 空气离子与人体健康. 环境与健康, 1985,1,38.

4 许文安等. 珠海市空气负离子水平初步调查. 广东林勘设计,1996(2),11-15.

5 韦朝领等. 安徽农业大学应用生态学报. 2003(5).

6 夏廉博. 人类生物气象学. 北京:气象出版社,1986,142.

7 加藤敬二. 关于空气离子测定、空气洁净. 1980,6:243.

8 Krueger A P.The biological effects of air ions Into J Biometeorol.1985, 29:205.


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