负离子浓度（单位体积空气中的负离子数目）

概况

负离子浓度是指单位体积空气中的负离子数目，其单位为：个/cm3。空气离子测量仪，主要用于测量空气本底值和各种空气离子发生器所产生的各种正、负极性的中、小离子。基本原理是采用电容式空气离子收集器收集空气离子携带的电荷，通过测量这些电荷形成的电流和取样空气流量换算出离子浓度，一般认为，每个空气离子 只带1个单位的电荷。正、负空气离子随取样气流进入收集器后，在收集板与极化板之间的极化电场作用下，按不同极性分别向收集板和极化板偏转。收集板上收集到的电荷通过微电流计落地，形成一股电流I；极化板上的电荷通过极化电源落地中和。改变极化电压的极性可以改变收集板收集到的离子的极性，从而改变所测量离子的极性。单位体积空气离子数目（即离子浓度）的计算公式是：

负离子浓度

N=I/qva(1-3)

式中，N为每单位体积空气中离子数目（个/cm3），I为微电流计读数(A)，q为基本电荷电量(1.6×l0-19C)，v为取样空气流速(cm/s)，a为收集器有效截面积(cm2)。

定义

物理学上定义：失去或获得电子后所形成的带电的粒子叫离子，失去电子的分子(团)或原子显示正电性叫正离子，获得多余电子的分子(团)或原子显示负电性叫负离子。负氧离子则是指获得多余电子的氧气离子，一个是负离子，一个是负氧离子，二者虽然只差了一个字，却有很大不同。从这些标准概念里我们不难看出负离子范围更广，它包含了负氧离子，而我们平时所说的负离子对人体有好处，其实指的是负氧离子，不过是普通百姓将二者简单的画上了等号。相关数据显示，在森林、海滨，负离子含量高达5000~10000个/cm³，而在污染严重的城市，这一数据仅为300~1000个/cm³，在室内就更少了，只有100~200个/cm³, 甚至是没有。我们在森林海滨等地会感觉空气清新，呼吸畅通，是因为自然环境下的空气质量比较高，包括了空气的干湿度适宜，负氧离子含量高，适度的氧气含量、温度、气流，植物的味道，水流的声音等等，但是作用于人体最直接最有效的是负氧离子，而负氧离子在进入人体后马上就能产生一系列的作用于人体的化学反应。

小粒径

清华大学博导、中科院专家林金明教授所著的《环境、健康与负离子》一书中如下定义：

空气的正、负离子，按其迁移率大小可分为大、中、小离子。离子迁移率大于0.4 cm2//(V`s)为小离子，小于0.04 cm2/(V`s)为大离子，介于s两者之间则为中离子。接近分子大小的荷电原子团或分子团，都属于小的空气离子。这些小的空气离子具有高的运动速度，在大气中互相碰撞，又不断聚集，形成大离子或中离子。

只有小离子、或称之为小离子团才能进入生物体。而其中的小负离子、或称之为小负离子团，则有良好的生物活性。

空气离子按体积大小可分为轻、中、重离子三种。轻离子在电场中运动速度较快，为1～2 cm2/V.S中、在自然界中或普通环境中迁移率大于0.4 cm2/(V.s)为小粒径负离子，重离子在电场中运动较慢，仅为0.0005 cm2/V.S。在自然界中或普通环境中小于0.04 cm2/(V.s)为大粒径负离子，中离子的大小及活动性介于轻、重离子之间。而小粒径负离子，则有良好的生物活性，易于透过人体血脑屏障，进入人体发挥其生物效应。

人工生态级

小粒径负离子也叫轻离子或小离子，是一种等同于大自然的空气负离子，也有资料称其为生态级负离子。具有迁移距离远、活性高的特点，空气负离子按其迁移距离和粒径大小分为：大、中、小三种离子。对人有益的是小离子，也称为轻离子，其具有良好的生物活性只有小离子或称之为小离子团才能进入生物体。医学研究表明：对人体有医疗保健作用的是小粒径负离子。因为只有小粒径的负离子才易于透过人体的血脑屏障，发挥其生物效应。大自然中的空气负离子之所以造就众多长寿村，是因为小粒径的负离子比例高，小粒径的负离子由于活性高、迁移距离远从而在长寿地区上空形成负离子浴环境，目前很多负离子家电之所以效果不佳，是因为采用传统负离子生成技术很难生成小粒径的生态负离子。对人体的医疗保健作用一般，只有除尘降尘作用，一般用在空气净化领域较多。

很多负离子生成厂家都知道小粒径负离子好，所以对外宣称自己是0.0004纳米的负离子，等等这类的说法，都是不负责任的，没有依据的，小粒径负离子是根据迁移距离来定义的，小粒径负离子不是单指其粒径小，其特点是活性高，迁移距离远的才是小粒径负离子的定义标准。由于负离子的粒径目前没有测试仪器测定，所以一些不法厂家就宣传自己的是零点几几纳米的，我们知道由于空气中的负离子主要是负氧离子和若干个水分子结合而成的，而在高中物理：氧原子半径0.074纳米，在不考虑原子结合间隙的情况下，一个氧分子的直径是0.3纳米左右，水分子的直径0.4纳米，由此我们可以知道最小的负离子都在1纳米左右。凡此不负责任、不通过依据来宣传的厂家不可信赖。

对人体的影响

空气正负离子对人体健康的影响

如果空气中含过量的正离子或太少的负离子(少于800个负离子/立方厘米)，则这样的空气进入人体，会刺激血液中血小板产生5-羟色胺，并通过循环系统运输到机体各组织，5-羟色胺阻止氧的吸收，(典型的症状：疲倦、头晕、偏头痛、注意力涣散、沮丧和呼吸急促)而含有1200个负离子/立方厘米的空气进入人体能抵消这种症状。负离子通过口鼻或直接通过皮肤进入机体，能引起5-羟色胺分解成一个无毒的副产物5-羟吲哚基乙酸，这一副产物经过尿排出体外，从而消除危害。当负离子进入人体后，还能引起一系列良性反应。

健康的关系

大气负离子在自然生态环境中的浓度分布图表：单位：个/每立方厘米

据专家观察研究认为，负氧离子主要有以下作用：

(1)对神经系统的影响空气负氧离子可降低血中5-羟色胺音量，增强神经抑制过程，可使大脑皮层功能及脑力活动加强，精神振奋，工作效益提高，能使睡眠质量得到改善，促进人体新陈代谢。负氧离子还可使脑组织的氧化过程力度加强，使脑组织获得更多的氧。

负离子浓度

(2)对心血管系统的影响据学者观察，负氧离子有明显扩张血管的作用，可解除动脉血管痉挛，降低血压，增强心肌功能，并具有明显的镇痛作用。负氧离子对于改善心脏功能和改善心肌营养也大有好处，有利于高血压和心脑血管病人的病情恢复。

(3)对血液系统的影响研究证实，负氧离子有使血液变慢、延长凝血时间的作用，能使血中含氧量增加，有利于血氧输送、吸收和利用。

(4)负氧离子对呼吸系统的影响最明显这是因为负氧离子是通过呼吸道进入人体的，它可以提高人的肺活量。有人曾经试验，在玻璃面罩中吸入空气负氧离子30min，可使肺部吸收氧气量增加20%，而排出二氧化碳量可增加14.5%，故负氧离子有改善和增加肺功能的作用，对呼吸道、支气管疾病等具有显著的辅助治疗作用，使身体各器官的功能更为有效，且无任何副作用。

(5)负氧离子能灭菌、除尘，对空气的消毒和净化有一定作用负氧离子具有较高的活性，有很强的氧化还原作用，能破坏细菌的细胞膜或细胞原生质活性酶的活性，从而达到抗菌杀菌的目的。科学研究发现，负氧离子能与 细菌、灰尘、烟雾等带正电的微粒相结合，并聚成球落到地面．从而起到杀菌和消除异味（香烟烟雾、装修材料中释放的有害气体所产生的异味等）的作用。当室内空气中负氧离子的浓度达到每立方厘米2万个时，空气中的飘尘量会减少98%以上。飘尘直径越小，越易受负氧离子作用而被沉淀，所以在含有高浓度负氧离子的空气中，直径1um以下的微尘、细菌、病毒等几乎为零。因此可以说，负氧离子的多少是衡量空气是否清新的重要标准之一。根据世界卫生组织的规定，当空气中负氧离子的浓度不低于每立方厘米1000～1500个时，这样的空气被视为清新空气。

(6)负氧离子能增强人体免疫力，提高机体的解毒能力，使激素的不平衡正常化，并能够消除人体内因组胺过多引起的不良反应，避免过敏性反应及“花粉症”的发生。

(7)室内人员的呼吸，走动扬起的灰尘及化纤衣服的吸附作用均可使空气中的负氧离子浓度降低各种金属管道也可吸附大量的空气负氧离子。造成室内空气负氧离子减少的另一个重要原因是空调系统的使用，在通过空调机的风道时由于与管壁的碰撞，可使空气负氧离子被吸附或复合而损失掉。久而久之，就会导致室内空气质量恶化，人在这样的环境中逗留一段时间会感到烦闷、头痛、乏力、眩晕、易患感冒、注意力分散、容易疲劳等不良反应。要防止室内负氧离子的减少。可以加强室内的通风换气，但效果不明显；也可以采用负氧离子发生器，则可在短时间内增加空气中的负氧离子含量，维护室内人群的健康。

自然环境中

在大气环境中，空气分子浓度为2．7×l019个/cm3，其中小离子浓度仅为l02～l03个/cm3，但它们却以自身微小的粒子、正或负的电荷、高生物活性影响着大气环境的质量，以至整个地球生态平衡。根据国外文献资料报告，20世纪初期，地球大气中正负离子的比例为1:1.2，而现代地球大气中正、负离子的比例为1.2:1。仅仅相隔一个世纪，地球大气中正负离子平衡状态发生了逆转性变化，现在我们的生存环境已经被浓厚的正离子围住。我们必须在现代社会活动中遏制和预防正离子的发生量，采取积极有效的措施增加大气环境中的负离子比例，使我们人类赖以生存的环境条件得到改善。

负离子浓度

大气环境中空气离子浓度受地球环境的物理特性、气候、季节、时间变化及大气中污染物变化所影响。空气离子的浓度、极性、大小是评价环境质量、环境污染程度、天气好坏以及对人类带来哪些影响的重要标尺。由于各种自然条件和居住环境中激发空气电离的能量不同，大气温度、湿度与气压的不断变化，在各种环境中空气负离子的数值有很大的差异。

不同地点正、负离子浓度对比