《环境卫生学》课程教学资源（教案讲义）第二章 空气与气象卫生 2.4 第四节 空气离子化

第四节 空气离子化 一．空气离子化(air ionization) 空气离子就是空气中带正电荷或负电荷的微粒。空气离子化是指由于自然或 人工的作用，使空气中的气体分子形成带电荷的正负离子过程。 空气中的离子一般是中性的，空气中的气体分子或原子在紫外线、宇宙线、 地壳表面和大气中的放射元素、中子流、闪光以及瀑布、喷泉、浪花等喷筒电效 应(水喷溅时形成离子)等因素作用下，使其外层电子脱离，失去电子的气体分子 或原子形成带正电荷的阳离子，脱离的电子与中性气体分子结合形成带负电荷 的阴离子。空气离子的形成 是正负离子成对出现的。自然情况下空气离子化产 生的离子对约为 5-10 个/cm3 . s。空气中的离子可由于与异性电荷结合或被固体、 液体表面吸附而消失。空气离子化也可以人工产生，如人工紫外线、电弧放电、 火焰燃烧、水滴喷溅以及电磁波、微波、激光等等。各种离子的质量不同，移动 速度即迁移率也不同。迁移率是指离子在电场中单位电场强度（电位差 1 伏特／ 厘米）作用下，每秒钟移动的距离。根据空气离子大小和迁移率，可将离子分为 三种，即轻离子、重离子和中离子。 轻离子为阳离子或阴离子与周围 3～15 个中性分子吸附在一起，形成轻阳离 子(n+)或轻阴离子(n-)。轻离子移动速度为 1～2 厘米／秒。轻离子运动快，易 吸附、结合、扩散而消失，在清洁空气中可停留 4～5 分钟，而在污浊空气中仅 1 分钟。轻离子活动性大，故其生物效应大。一般所称空气负离子即为轻离子。 重离子为轻离子与空气中的尘埃、水滴相结合成直径较大的重阳离子(N+) 和重阴离子(N-)，由 103 ～106 个分子组成。重离子移动速度为 0.0003～0.001 厘 米／秒。空气污浊时重离子增加， 且停留时间可达 1 小时。 中离子大小在两者之间，由 102 ～103 个分子组成，移动速度为 0.01～0.05 厘米／秒。中离子的大小较稳定，且为非吸湿性。 二、空气离子浓度与大气洁净程度 :空气中离子浓度与地理条件、季节、时间、天气、污染、绿化等因素有关。 正常空气中离子浓度约为 100-2000 对/cm3 ，正离子较负离子多，正负离子数之 比约为 1.2:1。表 2-7 为不同空气环境状况空气负离子浓度。 一般空气清洁地区如郊区、田野、山谷、海岸、瀑布等地负离子多，人多拥 挤、通风不良、吸烟、空气污浊、长期使用空调等场所，负离子少，正离子多。 我国调查市区负离子浓度为 300-500 个/cm3 ，郊区为 500-600 个/ cm3 。我 军东北三城市营区调查，室外负离子数为 552-1526 个/cm3 ，室内为 414-516 个

第四节 空气离子化 一．空气离子化(air ionization) 空气离子就是空气中带正电荷或负电荷的微粒。空气离子化是指由于自然或 人工的作用，使空气中的气体分子形成带电荷的正负离子过程。 空气中的离子一般是中性的，空气中的气体分子或原子在紫外线、宇宙线、 地壳表面和大气中的放射元素、中子流、闪光以及瀑布、喷泉、浪花等喷筒电效 应(水喷溅时形成离子)等因素作用下，使其外层电子脱离，失去电子的气体分子 或原子形成带正电荷的阳离子，脱离的电子与中性气体分子结合形成带负电荷 的阴离子。空气离子的形成 是正负离子成对出现的。自然情况下空气离子化产 生的离子对约为 5-10 个/cm3 . s。空气中的离子可由于与异性电荷结合或被固体、 液体表面吸附而消失。空气离子化也可以人工产生，如人工紫外线、电弧放电、 火焰燃烧、水滴喷溅以及电磁波、微波、激光等等。各种离子的质量不同，移动 速度即迁移率也不同。迁移率是指离子在电场中单位电场强度（电位差 1 伏特／ 厘米）作用下，每秒钟移动的距离。根据空气离子大小和迁移率，可将离子分为 三种，即轻离子、重离子和中离子。 轻离子为阳离子或阴离子与周围 3～15 个中性分子吸附在一起，形成轻阳离 子(n+)或轻阴离子(n-)。轻离子移动速度为 1～2 厘米／秒。轻离子运动快，易 吸附、结合、扩散而消失，在清洁空气中可停留 4～5 分钟，而在污浊空气中仅 1 分钟。轻离子活动性大，故其生物效应大。一般所称空气负离子即为轻离子。 重离子为轻离子与空气中的尘埃、水滴相结合成直径较大的重阳离子(N+) 和重阴离子(N-)，由 103 ～106 个分子组成。重离子移动速度为 0.0003～0.001 厘 米／秒。空气污浊时重离子增加， 且停留时间可达 1 小时。 中离子大小在两者之间，由 102 ～103 个分子组成，移动速度为 0.01～0.05 厘米／秒。中离子的大小较稳定，且为非吸湿性。 二、空气离子浓度与大气洁净程度 :空气中离子浓度与地理条件、季节、时间、天气、污染、绿化等因素有关。 正常空气中离子浓度约为 100-2000 对/cm3 ，正离子较负离子多，正负离子数之 比约为 1.2:1。表 2-7 为不同空气环境状况空气负离子浓度。 一般空气清洁地区如郊区、田野、山谷、海岸、瀑布等地负离子多，人多拥 挤、通风不良、吸烟、空气污浊、长期使用空调等场所，负离子少，正离子多。 我国调查市区负离子浓度为 300-500 个/cm3 ，郊区为 500-600 个/ cm3 。我 军东北三城市营区调查，室外负离子数为 552-1526 个/cm3 ，室内为 414-516 个

/cm3 。冬季明显低于夏季。室内装饰材料如合成纤维板，塑料制品等有减少空气 负离子的作用。 三、空气离子的卫生意义 空气中的阴、阳离子对人体健康的影响已有很多研究。一般认为，负离子有 镇静、催眠、镇痛、降血压、止痉、利尿、提高食欲、提高免疫力、杀菌等良好 作用。如负离子可提高脑啡肽水平，增强其作用机能，调节中枢神经兴奋与抑制 过程，改善大脑皮层功能，故能镇静、催眠和降血压。负离子进入呼吸道，能使 支气管平滑肌松弛，解除痉挛 。正离子则相反，可引起头痛、失眠、呼吸加快、 血压增加、疲倦、注意力不集中等不良作用。 在一定浓度下（> 104 个/cm3 ），负离子对人体健康呈良好作用。正离子作 用于交感神经，负离子作用于副交感神经。适量的正、负离子联合作用，对维持 人体正常生理功能有良好作用。但空气离子浓度过高时（> 106 个/cm3 ），则不论 正、负离子对人体健康都可产生不良作用。 表 2-7 不同空气环境状况空气负离子浓度 空气环境状况 空气负离子浓度（个/cm3 ） 海滨、森林、瀑布 20,000 疗养地区 10,000 乡村 5,000 清洁空气 1,000—1,500 旷野、郊区 700—1,000 公园 400-800 街道绿化地带 100-200 城市办公室 100 城市居室 40-50 空气离子作用的分子机理至今无定论。较多的学者认为负离子能刺激组织中 的单胺氧化酶发挥去胺作用，降低 5-羟色胺的释放，影响植物神经调节。动物 实验证明动物脑组织和血液中 5-羟色胺含量与空气中负离子水平密切相关。而 空气正离子作用于离体的血液，则可见有形成分的 5-羟色胺增加。另一种假说 是空气负离子通过呼吸道时，通过电荷刺激作用，神经感受器传导到大脑皮层， 再通过反射作用引起相应的生理效应。此外还有局部作用，体液作用等假说。 空气中阴离子对某些疾病还有治疗作用。它对支气管哮喘、上呼吸道粘膜炎、 萎缩性鼻炎等呼吸道疾患、枯草热、神经官能症、神经衰弱、高血压、失眠等都 有减轻症状或治疗的作用。，临床上常用作辅助治疗手段。 空气中的阴离子虽有很多良好作用，但其寿命很短，一般只有几分钟。在空 气污浊地方仅存在几秒钟，但在海滨、瀑布附近、野外可延长到 20 分钟。一般

/cm3 。冬季明显低于夏季。室内装饰材料如合成纤维板，塑料制品等有减少空气 负离子的作用。 三、空气离子的卫生意义 空气中的阴、阳离子对人体健康的影响已有很多研究。一般认为，负离子有 镇静、催眠、镇痛、降血压、止痉、利尿、提高食欲、提高免疫力、杀菌等良好 作用。如负离子可提高脑啡肽水平，增强其作用机能，调节中枢神经兴奋与抑制 过程，改善大脑皮层功能，故能镇静、催眠和降血压。负离子进入呼吸道，能使 支气管平滑肌松弛，解除痉挛 。正离子则相反，可引起头痛、失眠、呼吸加快、 血压增加、疲倦、注意力不集中等不良作用。 在一定浓度下（> 104 个/cm3 ），负离子对人体健康呈良好作用。正离子作 用于交感神经，负离子作用于副交感神经。适量的正、负离子联合作用，对维持 人体正常生理功能有良好作用。但空气离子浓度过高时（> 106 个/cm3 ），则不论 正、负离子对人体健康都可产生不良作用。 表 2-7 不同空气环境状况空气负离子浓度 空气环境状况 空气负离子浓度（个/cm3 ） 海滨、森林、瀑布 20,000 疗养地区 10,000 乡村 5,000 清洁空气 1,000—1,500 旷野、郊区 700—1,000 公园 400-800 街道绿化地带 100-200 城市办公室 100 城市居室 40-50 空气离子作用的分子机理至今无定论。较多的学者认为负离子能刺激组织中 的单胺氧化酶发挥去胺作用，降低 5-羟色胺的释放，影响植物神经调节。动物 实验证明动物脑组织和血液中 5-羟色胺含量与空气中负离子水平密切相关。而 空气正离子作用于离体的血液，则可见有形成分的 5-羟色胺增加。另一种假说 是空气负离子通过呼吸道时，通过电荷刺激作用，神经感受器传导到大脑皮层， 再通过反射作用引起相应的生理效应。此外还有局部作用，体液作用等假说。 空气中阴离子对某些疾病还有治疗作用。它对支气管哮喘、上呼吸道粘膜炎、 萎缩性鼻炎等呼吸道疾患、枯草热、神经官能症、神经衰弱、高血压、失眠等都 有减轻症状或治疗的作用。，临床上常用作辅助治疗手段。 空气中的阴离子虽有很多良好作用，但其寿命很短，一般只有几分钟。在空 气污浊地方仅存在几秒钟，但在海滨、瀑布附近、野外可延长到 20 分钟。一般

清洁空气中阴离子应达 1，000～2，000 个／厘米3 ，这在室内是不可能的。 治 疗用阴离子剂量还要比这个数量提高 10 倍以上，这只有在瀑布附近才能达到。 因此，目前多采用“阴离子发生器”,人工制造的阴离子以防病治病。一般“阴 离子发生器”，阴离子发生量为一万至几万个／厘米3 ，也有高达上百万个／厘 米3 。“阴离子发生器”可安装在居室、课堂、坑道、潜艇等处。但应注意空气 中离子浓度过高时，即便是阴离子也会呈现不良作用。 空气离子对人体健康的意义，还有很多问题不很清楚，有待进一步研究使之 更好地为人类健康服务

清洁空气中阴离子应达 1，000～2，000 个／厘米3 ，这在室内是不可能的。 治 疗用阴离子剂量还要比这个数量提高 10 倍以上，这只有在瀑布附近才能达到。 因此，目前多采用“阴离子发生器”,人工制造的阴离子以防病治病。一般“阴 离子发生器”，阴离子发生量为一万至几万个／厘米3 ，也有高达上百万个／厘 米3 。“阴离子发生器”可安装在居室、课堂、坑道、潜艇等处。但应注意空气 中离子浓度过高时，即便是阴离子也会呈现不良作用。 空气离子对人体健康的意义，还有很多问题不很清楚，有待进一步研究使之 更好地为人类健康服务