?自從1902年Aschkinass和Caspan肯定空氣離子有生物學意義以來，特別是近年來各國開展了大量的臨床和實驗研究，使空氣負離子的實用價值進一步得到肯定?！半x子化空氣”理論的提出和形成，一方面，在人為條件下應用人工方法產(chǎn)生空氣離子;另一方面，在自然生態(tài)條件下應用自然形成的空氣離子的生理學效應，使空氣離子的利用進入了新的階段。因此，正確認識自然環(huán)境中形成的空氣負離子的衛(wèi)生保健作用，從維護生態(tài)、預防疾病和保持人體健康角度出發(fā)，則更具實際應用和可持續(xù)發(fā)展的深遠意義。
一、空氣負離子與衛(wèi)生保健關系問題的提出
現(xiàn)代環(huán)境衛(wèi)生學的調(diào)查研究表明，空氣負離子對人體健康有利，能夠起到鎮(zhèn)靜、催眠、鎮(zhèn)痛、降低血壓等作用;人工空調(diào)系統(tǒng)所致的“空調(diào)綜合征”則與室內(nèi)缺少空氣負離子等因素有關[1]。空調(diào)系統(tǒng)的設置使得在建筑物內(nèi)活動的人群產(chǎn)生一系列自覺癥狀，稱為“不良建筑物綜合征”(sick building syndrome,SBS)，亦稱“病態(tài)建筑物綜合征”;70年代開始在國際上出現(xiàn)的其“病態(tài)”多反映為“空調(diào)綜合征”(air condition syndrome)。近年來國外有關專家提出，常規(guī)設計的空調(diào)系統(tǒng)不能保證被調(diào)節(jié)房間的空氣中具有足夠數(shù)量的負離子;甚至在超凈工作間，雖然恒溫、恒濕、清潔，換氣量也足夠，但是人們還是常常感到頭昏腦脹、容易疲倦、胸悶氣郁，毫無舒適感，認為這是由于這類房間缺少空氣負離子所致。
同時，人工空氣離子發(fā)生器的使用也帶來一些其它新的環(huán)境問題，比如在產(chǎn)生空氣負離子的同時也產(chǎn)生臭氧(O3)。有文獻報道，空氣離子發(fā)生器產(chǎn)生的離子若為105個/cm3，同時也產(chǎn)生0.01×10-6的O3(相當于含O3分子1011個/cm3，那么O3的作用不容忽視。
而值得注意的是，自然風景區(qū)舒適的環(huán)境條件及對健康的良性作用與這些地區(qū)空氣中負離子增高有關，例如在廣東省肇慶市鼎湖山自然生態(tài)保護區(qū)內(nèi)，空氣負離子可達104個/cm3以上，被稱為是天然的衛(wèi)生保健場所。
二、空氣離子的衛(wèi)生學意義
2.1 空氣中離子濃度及重/輕離子比值，可能衡量空氣清潔、新鮮、衛(wèi)生程度。
空氣分子或原子在受到外界自然的或人為的因素作用下，形成空氣正、負離子，其粒子直徑(粒徑)小、遷移率大，稱為小(輕)離子;它們在大氣中相互碰撞、不斷聚集，形成中離子;在被污染的空氣中，小離子與空氣中的塵、霧等結(jié)合，夾帶著污染物，成為粒徑較大、遷移率低的大(重)離子。顯然，清潔空氣中輕離子多、重離子少;污染空氣中，則輕離子大大減少、重離子顯著增加;由此可見，空氣離子濃度及重/輕離子比值，可作為衡量空氣清潔、新鮮和衛(wèi)生程度的指標。
通常在陸地上，正?？諝庵须x子濃度約為100～2 000離子對/cm3，正離子較負離子稍多，其中正、負離子之比則室內(nèi)、外而有差異。如Deleanu測定室外較清潔空氣中正、負離子濃度是：n =651±187、n-=566±139，二者比值(R /-，也稱單極系數(shù)q)q=1.15;而在關閉的室內(nèi)，即使達到每人75～100 m3時，輕離子的濃度仍下降顯著，可降低至每cm3有100對輕離子或更低。
室內(nèi)輕離子濃度的變化與居室大小、人數(shù)、自然通風以及氣象因素(風速、溫度等)有關。如在有人逗留的室內(nèi)，空氣離子濃度顯著下降;人離開房間之后，濃度逐漸上升。如室內(nèi)有人，雖然開窗通風，數(shù)小時之后，仍在室外水平之下，需要很長時間過后，輕離子濃度才能上升;而有穿堂風時，可使室內(nèi)輕離子濃度于1～2 min內(nèi)迅速達到室外的水平。
生產(chǎn)環(huán)境中的空氣小離子被吸附在粉塵、煙霧等微粒上，形成大(重)離子，對工人健康危害較大。調(diào)查表明[2]，生產(chǎn)環(huán)境含空氣電離源及空調(diào)凈化車間存在空氣離子濃度過高或過低，導致正、負離子比例失常的現(xiàn)象，將對工人健康產(chǎn)生深遠的影響。特別是生產(chǎn)環(huán)境中空氣離子化的獨特作用，與其他有害因素的聯(lián)合作用以及對工人健康的影響，是一個值得注意的問題。
2.2 空氣離子濃度不斷變化，在一定地區(qū)處于動態(tài)平衡
空氣離子的形成過程無時不刻不在進行著，但并不會無限增多，它們會由于受到外界環(huán)境的影響，特別是因空氣中異性電荷離子結(jié)合或被固體、液體表面吸附而不斷消失。而且不同地區(qū)其環(huán)境中導致空氣離子產(chǎn)生和消失的條件不同，使空氣離子濃度不斷變化。但在一定地區(qū)離子濃度可基本達到動態(tài)平衡[2]，如空氣負離子濃度(個/cm3)在城市居室為40～50，街道綠化地帶為100～200，曠野郊區(qū)為700～1 000，鄉(xiāng)村為5 000，海濱、森林、瀑布等療養(yǎng)地區(qū)可達10000以上。
2.3 空氣離子自然狀態(tài)隨多方面環(huán)境因素發(fā)生改變，不同地區(qū)空氣環(huán)境狀況空氣負離子濃度不同
空氣離子濃度隨氣候和地區(qū)不同而變化，在大氣對流層空氣中的離子濃度可因空氣組分電離、大氣的擴散與稀釋、電荷中和、物質(zhì)表面吸附、自然沉降作用及氣象條件的影響而發(fā)生改變，土壤中的放射性物質(zhì)活動、自然地理條件、季節(jié)等因素也均可影響空氣離子數(shù);結(jié)果是使得不同地區(qū)空氣環(huán)境狀況空氣負離子濃度不同。環(huán)境因素對一定地區(qū)自然狀態(tài)的空氣離子濃度的影響見表
三、空氣負離子具有清潔空氣的作用
3.1 除塵作用
小的空氣正、負離子與荷電及未荷電的污染物相互作用、復合、擴散而影響著污染物的變化，或作為催化劑在化學過程中改變痕量氣體的毒性。尤其對小至0.01μm的微粒和在工業(yè)上難以除去的飄塵，亦有明顯的沉降去除的效果[3]。例如，一些皮毛作業(yè)車間，當控制空氣負離子濃度為1.5×105個/cm3時，塵埃濃度可由0.42mg/m3降低至0.05 mg/cm3。其中小于10 μm的可吸入性粉塵可穿過肺泡直到進入血液及至全身而帶來毒害，而且?guī)缀跏怯谰眯詰腋∮诖髿庵?，在?shù)量上又占大氣懸浮總粒子的90%以上，對人體危害最大;它們在空氣負離子的電荷作用下容易吸附、聚集、沉降，使得空氣得到很好的凈化。如在人造空氣負離子的環(huán)境中，可明顯見到設備、場地上飄塵的沉降[4]。
3.2 抑菌、除菌作用
空氣離子可抑制細菌、病毒生長。空氣離子對微生物直接作用的研究表明，用微化學法測定微量葡萄球菌的生存曲線，結(jié)果葡萄球菌存活率下降、死亡率上升;用鏈孢霉菌\%(Neurospora crassa)暴露于\%空氣離子濃度105 個/cm3，死亡率也明顯增加。在含有5×105～5×107 個/cm3小離子的空氣中培養(yǎng)的葡萄球菌、霍亂弧菌、沙門氏菌等生長緩慢;負離子能降低感染流感病毒的小鼠死亡率[5]。這些生物作用是由于帶負電荷的空氣負離子結(jié)構(gòu)上與超氧化物自由基(O-2)相似，因此具有相似的生物活性，使活的生物細胞帶負電荷，從而使病毒失去對細胞的攻擊能力。又如在人造空氣負離子環(huán)境中，經(jīng)測定空氣中霉菌、細菌數(shù)可降低90%以上。據(jù)國外報道，空氣負離子能預防“新城疫”(雞瘟病毒)的傳播;對牛、豬疾病預防、生長、發(fā)育亦有促進作用。
3.3 除臭作用
空氣負離子能與空氣中的有機物起氧化作用而清除其產(chǎn)生的異味，因而具有清潔空氣的作用。
四、空氣負離子改善室內(nèi)微小環(huán)境的作用
空氣負離子能緩解和預防“不良建筑物綜合征”。如前所述，在有空調(diào)設備的室內(nèi)，氣流通過空調(diào)管道時，與金屬表面的摩擦作用和濾料的靜電吸附作用，使空氣中的離子尤其是負離子顯著減少，經(jīng)過濾后的空氣負離子數(shù)甚至可降至30個/cm3;其中空調(diào)機的風道長度、過濾器的效率、室內(nèi)換氣次數(shù)以及室內(nèi)人員活動等均可影響空調(diào)室內(nèi)負離子濃度，特別是吸煙、化纖衣服產(chǎn)生的靜電也會造成局部負離子下降[6]。因此，將負離子發(fā)生器應用在生活或生產(chǎn)環(huán)境中，有利于改善微小環(huán)境中的空氣狀況。特別是在高負離子的自然風景區(qū)中，加強室內(nèi)外通風，充分利用自然環(huán)境中的空氣負離子則更具有獨特的優(yōu)勢。
五、利用空氣負離子創(chuàng)造良好的生態(tài)環(huán)境
在城市和居住區(qū)規(guī)劃時，通過增加綠化面積、在公園和廣場等公共場所設置噴泉等，可以增加環(huán)境空氣中負離子濃度，有利于明顯改善環(huán)境空氣質(zhì)量，增強人體對氣候的適應能力。例如，在廣東省肇慶市區(qū)的星湖風景區(qū)設置人工噴泉，在優(yōu)化、美化城市的同時，對提供空氣離子以改善城市環(huán)境和調(diào)節(jié)城區(qū)微小氣候起到極其有益的生態(tài)效應的作用。
綜上所述，空氣負離子在醫(yī)療衛(wèi)生保健方面的良性作用正在日益引起人們的廣泛關注，但空氣負離子的來源以及空氣離子的接觸濃度和劑量還是應當注意的問題。其中，盡管空氣中天然存在的離子往往受到地域的限制和氣象因素的影響，但選擇自然條件下形成的空氣負離子的作用具有其固有的優(yōu)越性，因此，正確認識，并在自然生態(tài)條件下合理開發(fā)和充分利用自然環(huán)境中形成的空氣負離子的衛(wèi)生保健作用，才能在維護良好生態(tài)環(huán)境的同時，對人類預防疾病和保持人體健康產(chǎn)生積極的有益作用。
