解碼“森林氧吧”中的空氣負離子

發(fā)布時間：2021-01-04

霧霾和污染已成常態(tài)，“壓力山大”也成常態(tài)。放下包袱，走出城市“牢籠”，來一場說走就走的旅行，哪怕是和著泥土芬芳的自然空氣，已經(jīng)成為無數(shù)城市居民的迫切需要。也正因為這種需求，近些年到森林里深呼吸的游客大增。 雖然我們常常被“森林氧吧”中高濃度的空氣負離子所誘惑，且主觀斷定，它一定是有益健康的東西，但實際上，大多數(shù)人并不明了空氣負離子究竟身為何物。今天，我們就來通過查閱文獻和采訪專家學者等途徑獲得的信息，漫談空氣負離子。 什么是空氣負離子？它從哪兒來？ 自然狀態(tài)下，空氣分子的極性呈中性，但在宇宙射線、紫外線等外界能量的作用下，部分空氣分子會發(fā)生電離，形成帶正電荷或帶負電荷的空氣微粒。理論上講，存在于自然界的負離子與正離子是等量的，但研究發(fā)現(xiàn)，即使清潔環(huán)境中的空氣，正、負離子的濃度比值常大于1。 當空氣遭到污染時，就產(chǎn)生了病毒、有害物質(zhì)、有害氣體及含有多種成分的塵埃，它們都帶正電荷。正離子的增加導致正、負離子比例失調(diào)，這種變化會令人體感到不適，甚至導致頭昏、惡心、嘔吐、情緒不安、呼吸困難、工作效率下降等。 大約在上世紀初，俄羅斯學者發(fā)表了用空氣負離子治療疾病的論文。空氣負離子率先引起醫(yī)學界人士的廣泛關注。人們發(fā)現(xiàn)，就像萬物生長離不開陽光、空氣和水一樣，人類健康同樣離不開負離子?？諝庳撾x子具有殺菌、降塵、給人體補氧補電等多種功效，且能利用其帶電功能，將空氣中懸浮的污染物、微生物等吸附捕獲，從而使得空氣變得清潔。因此，空氣負離子含量越高，空氣就越清潔舒適。正因為這些神奇的功效，空氣負離子有空氣清潔劑的美稱，也被譽為“空氣維生素”。目前，在環(huán)境評價中，空氣負離子濃度已被列為衡量空氣質(zhì)量好壞的一個重要參數(shù)。 學術(shù)界普遍認為，自然界中3種情況可以形成空氣負離子：一是大氣受宇宙射線、紫外線、雷雨、風暴、土壤等因素的影響發(fā)生電離，釋放出的電子和空氣中的中性分子結(jié)合而成為空氣負離子；二是瀑布沖擊、細浪推卷、暴雨跌失等自然過程中，水在重力作用下高速流動，水分子裂解而產(chǎn)生負離子；三是綠色植物光合作用形成的光電效應產(chǎn)生負離子。 “森林氧吧”中的負離子究竟有多少？ 人體對空氣負離子濃度的要求為：當空氣負離子濃度為每立方厘米10000個以上時，就能起到防病治病的效果（發(fā)達國家的生態(tài)醫(yī)院就是以負離子濃度為標準建立）；濃度為每立方厘米400-1000個時，可以維護人體健康的基本需要；濃度低于每立方厘米200個時，只能維持生理健康邊緣，可能引起亞健康；當?shù)陀诿苛⒎嚼迕?0個時，就會誘發(fā)生理障礙等疾病。高含量的負離子及森林中所散發(fā)的植物精氣具有強大的醫(yī)療和保健功能，具有洗肺、改善心肌功能、神經(jīng)、殺菌、等作用。 生前擔任中南林業(yè)科技大學森林旅游研究中心主任的吳楚材教授，是我國森林旅游學科的奠基人和創(chuàng)始人之一，他曾對森林中的空氣負離子進行了大量的監(jiān)測和研究。 在2001年發(fā)表的《森林游憩區(qū)空氣負離子水平的研究》一文中，吳楚材說：“森林中的空氣負離子是一種無形的、高科技的、重要的森林旅游資源”。 根據(jù)吳楚材團隊在湖南多種森林類型中的監(jiān)測結(jié)果，純林中的空氣負離子水平在每立方厘米900-2000個，闊葉林中的濃度為每立方厘米1161個，針葉林中更高，達每立方厘米1507個。也就是說，一般森林中的空氣負離子水平都要高于人類正常生理需求的水平。 北京林業(yè)大學的邵海榮等在《用空氣負離子濃度對北京地區(qū)空氣清潔度進行初步評價》一文中的研究表明，有林地中的空氣正、負離子之比要小于無林地，針葉林區(qū)的空氣正、負離子濃度之比要小于闊葉林區(qū)。北京市區(qū)的空氣正、負離子濃度之比是2.06∶1，而綠色植被覆蓋相對較多的8個郊區(qū)縣平均為1.11∶1。也就是說，市區(qū)正離子的濃度是負離子的2.06倍，郊區(qū)正離子濃度與負離子相當。 哪些因素影響森林中的空氣負離子含量？ 森林、海濱、高山、瀑布、噴泉周圍的負離子濃度高。據(jù)吳楚材教授研究，森林覆蓋率越高，負離子含量越高，當森林覆蓋率在35%-60%時，森林空氣負離子的分布受地理條件、土壤類型、太陽輻射、空氣溫度、風向風速、植被、水流的綜合影響。 吳楚材的研究表明，森林中的空氣負離子濃度隨著溫度的升高而降低，隨著相對濕度的升高而增加。另外，森林中的瀑布、溪流、湖泊等水體對空氣負離子水平具有協(xié)同作用，這是因為，水體也是重要的空氣離子源。 據(jù)監(jiān)測，動態(tài)水（流量較小的溪流除外）的空氣負離子含量大于靜態(tài)水。動態(tài)水中，急流比緩流大；靜態(tài)水中，大面積水域比小面積水域的空氣負離子含量高，泉水形成的水霧對空氣負離子的產(chǎn)生有較大的促進作用。 吳楚材認為：“由于水在跌落、噴射、噴濺和沖擊時，水滴高速運動而斷裂，水分子截斷后帶正電荷，周圍空氣帶負電荷；加之水的噴濺等作用帶走了空氣中的灰塵，對空氣起到清潔作用，在清潔空氣中空氣負離子不斷積累，從而使空氣中的負離子濃度增加。這就是噴電筒效應。因此，在開發(fā)利用水體空氣負離子旅游資源時，應多開發(fā)動態(tài)水體的綜合功能?！? 吳楚材等還研究了森林中空氣負離子在時間尺度上的變化。他們發(fā)現(xiàn)，一天中，森林中的負離子濃度呈現(xiàn)兩個波峰，分別是在22時-24時和7時-9時，另外，19時-21時也相對較高，而15時-17時出現(xiàn)低值。一年中，夏、秋季節(jié)的空氣負離子濃度高于冬、春兩季，且夏季高，冬季低。 邵海榮等在北京的監(jiān)測也表明，溪流和瀑布在增加空氣清潔度上有極為明顯的作用。一天中，白天的空氣正、負離子之比小于夜間；一年中，夏季的正、負離子小。 吳楚材等的研究還發(fā)現(xiàn)，森林中的人為設施也會影響空氣負離子的水平。森林小竹屋中的負離子濃度高于小木屋，而小木屋中的濃度又高于石質(zhì)小屋。

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