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空气负离子在卫生保健中的作用

[ 作者：hzmh2017-09-11点击：1515]

空气负离子在卫生保健中的作用

自从1902年Aschkinass和Caspan肯定空气离子有生物学意义以来，特别是近年来各国开展了大量的临床和实验研究，使空气负离子的实用价值进一步得到肯定。“离子化空气”理论的提出和形成，一方面，在人为条件下应用人工方法产生空气离子;另一方面，在自然生态条件下应用自然形成的空气离子的生理学效应，使空气离子的利用进入了新的阶段。因此，正确认识自然环境中形成的空气负离子的卫生保健作用，从维护生态、预防疾病和保持人体健康角度出发，则更具实际应用和可持续发展的深远意义。

一、空气负离子与卫生保健关系问题的提出

　　现代环境卫生学的调查研究表明，空气负离子对人体健康有利，能够起到镇静、催眠、镇痛、降低血压等作用;人工空调系统所致的“空调综合征”则与室内缺少空气负离子等因素有关[1]。空调系统的设置使得在建筑物内活动的人群产生一系列自觉症状，称为“不良建筑物综合征”(sick building syndrome,SBS)，亦称“病态建筑物综合征”;70年代开始在国际上出现的其“病态”多反映为“空调综合征”(air condition syndrome)。近年来国外有关专家提出，常规设计的空调系统不能保证被调节房间的空气中具有足够数量的负离子;甚至在超净工作间，虽然恒温、恒湿、清洁，换气量也足够，但是人们还是常常感到头昏脑胀、容易疲倦、胸闷气郁，毫无舒适感，认为这是由于这类房间缺少空气负离子所致。

　　同时，人工空气离子发生器的使用也带来一些其它新的环境问题，比如在产生空气负离子的同时也产生臭氧(O3)。有文献报道，空气离子发生器产生的离子若为105个/cm3，同时也产生0.01×10-6的O3(相当于含O3分子1011个/cm3，那么O3的作用不容忽视。

　　而值得注意的是，自然风景区舒适的环境条件及对健康的良性作用与这些地区空气中负离子增高有关，例如在广东省肇庆市鼎湖山自然生态保护区内，空气负离子可达104个/cm3以上，被称为是天然的卫生保健场所。

二、空气离子的卫生学意义

　　2.1　空气中离子浓度及重/轻离子比值，可能衡量空气清洁、新鲜、卫生程度。

　　空气分子或原子在受到外界自然的或人为的因素作用下，形成空气正、负离子，其粒子直径(粒径)小、迁移率大，称为小(轻)离子;它们在大气中相互碰撞、不断聚集，形成中离子;在被污染的空气中，小离子与空气中的尘、雾等结合，夹带着污染物，成为粒径较大、迁移率低的大(重)离子。显然，清洁空气中轻离子多、重离子少;污染空气中，则轻离子大大减少、重离子显著增加;由此可见，空气离子浓度及重/轻离子比值，可作为衡量空气清洁、新鲜和卫生程度的指标。

　　通常在陆地上，正常空气中离子浓度约为100～2 000离子对/cm3，正离子较负离子稍多，其中正、负离子之比则室内、外而有差异。如Deleanu测定室外较清洁空气中正、负离子浓度是：n+=651±187、n-=566±139，二者比值(R+/-，也称单极系数q)q=1.15;而在关闭的室内，即使达到每人75～100 m3时，轻离子的浓度仍下降显著，可降低至每cm3有100对轻离子或更低。

　　室内轻离子浓度的变化与居室大小、人数、自然通风以及气象因素(风速、温度等)有关。如在有人逗留的室内，空气离子浓度显著下降;人离开房间之后，浓度逐渐上升。如室内有人，虽然开窗通风，数小时之后，仍在室外水平之下，需要很长时间过后，轻离子浓度才能上升;而有穿堂风时，可使室内轻离子浓度于1～2 min内迅速达到室外的水平。

　　生产环境中的空气小离子被吸附在粉尘、烟雾等微粒上，形成大(重)离子，对工人健康危害较大。调查表明[2]，生产环境含空气电离源及空调净化车间存在空气离子浓度过高或过低，导致正、负离子比例失常的现象，将对工人健康产生深远的影响。特别是生产环境中空气离子化的独特作用，与其他有害因素的联合作用以及对工人健康的影响，是一个值得注意的问题。

　　2.2　空气离子浓度不断变化，在一定地区处于动态平衡

一、　　空气离子的形成过程无时不刻不在进行着，但并不会无限增多，它们会由于受到外界环境的影响，特别是因空气中异性电荷离子结合或被固体、液体表面吸附而不断消失。而且不同地区其环境中导致空气离子产生和消失的条件不同，使空气离子浓度不断变化。但在一定地区离子浓度可基本达到动态平衡[2]，如空气负离子浓度(个/cm3)在城市居室为40～50，街道绿化地带为100～200，旷野郊区为700～1 000，乡村为5 000，海滨、森林、瀑布等疗养地区可达10000以上。

　　2.3　空气离子自然状态随多方面环境因素发生改变，不同地区空气环境状况空气负离子浓度不同

　　空气离子浓度随气候和地区不同而变化，在大气对流层空气中的离子浓度可因空气组分电离、大气的扩散与稀释、电荷中和、物质表面吸附、自然沉降作用及气象条件的影响而发生改变，土壤中的放射性物质活动、自然地理条件、季节等因素也均可影响空气离子数;结果是使得不同地区空气环境状况空气负离子浓度不同。环境因素对一定地区自然状态的空气离子浓度的影响见表

三、空气负离子具有清洁空气的作用

　　3.1　除尘作用

　　小的空气正、负离子与荷电及未荷电的污染物相互作用、复合、扩散而影响着污染物的变化，或作为催化剂在化学过程中改变痕量气体的毒性。尤其对小至0.01μm的微粒和在工业上难以除去的飘尘，亦有明显的沉降去除的效果[3]。例如，一些皮毛作业车间，当控制空气负离子浓度为1.5×105个/cm3时，尘埃浓度可由0.42mg/m3降低至0.05 mg/cm3。其中小于10 μm的可吸入性粉尘可穿过肺泡直到进入血液及至全身而带来毒害，而且几乎是永久性悬浮于大气中，在数量上又占大气悬浮总粒子的90%以上，对人体危害最大;它们在空气负离子的电荷作用下容易吸附、聚集、沉降，使得空气得到很好的净化。如在人造空气负离子的环境中，可明显见到设备、场地上飘尘的沉降[4]。

　　3.2　抑菌、除菌作用

　　空气离子可抑制细菌、病毒生长。空气离子对微生物直接作用的研究表明，用微化学法测定微量葡萄球菌的生存曲线，结果葡萄球菌存活率下降、死亡率上升;用链孢霉菌\%(Neurospora crassa)暴露于\%空气离子浓度105 个/cm3，死亡率也明显增加。在含有5×105～5×107 个/cm3小离子的空气中培养的葡萄球菌、霍乱弧菌、沙门氏菌等生长缓慢;负离子能降低感染流感病毒的小鼠死亡率[5]。这些生物作用是由于带负电荷的空气负离子结构上与超氧化物自由基(O-2)相似，因此具有相似的生物活性，使活的生物细胞带负电荷，从而使病毒失去对细胞的攻击能力。又如在人造空气负离子环境中，经测定空气中霉菌、细菌数可降低90%以上。据国外报道，空气负离子能预防“新城疫”(鸡瘟病毒)的传播;对牛、猪疾病预防、生长、发育亦有促进作用。

　　3.3　除臭作用

　　空气负离子能与空气中的有机物起氧化作用而清除其产生的异味，因而具有清洁空气的作用。

四、空气负离子改善室内微小环境的作用

　　空气负离子能缓解和预防“不良建筑物综合征”。如前所述，在有空调设备的室内，气流通过空调管道时，与金属表面的摩擦作用和滤料的静电吸附作用，使空气中的离子尤其是负离子显著减少，经过滤后的空气负离子数甚至可降至30个/cm3;其中空调机的风道长度、过滤器的效率、室内换气次数以及室内人员活动等均可影响空调室内负离子浓度，特别是吸烟、化纤衣服产生的静电也会造成局部负离子下降[6]。因此，将负离子发生器应用在生活或生产环境中，有利于改善微小环境中的空气状况。特别是在高负离子的自然风景区中，加强室内外通风，充分利用自然环境中的空气负离子则更具有独特的优势。

五、利用空气负离子创造良好的生态环境

　　在城市和居住区规划时，通过增加绿化面积、在公园和广场等公共场所设置喷泉等，可以增加环境空气中负离子浓度，有利于明显改善环境空气质量，增强人体对气候的适应能力。例如，在广东省肇庆市区的星湖风景区设置人工喷泉，在优化、美化城市的同时，对提供空气离子以改善城市环境和调节城区微小气候起到极其有益的生态效应的作用。

　　综上所述，空气负离子在医疗卫生保健方面的良性作用正在日益引起人们的广泛关注，但空气负离子的来源以及空气离子的接触浓度和剂量还是应当注意的问题。其中，尽管空气中天然存在的离子往往受到地域的限制和气象因素的影响，但选择自然条件下形成的空气负离子的作用具有其固有的优越性，因此，正确认识，并在自然生态条件下合理开发和充分利用自然环境中形成的空气负离子的卫生保健作用，才能在维护良好生态环境的同时，对人类预防疾病和保持人体健康产生积极的有益作用。

　　作者单位:中山医科大学环境卫生学教研室，广州 510089

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