百度百科——负氧离子，权威解读

蒋爱国

百度百科——负氧离子，权威解读

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简介

       空气是混合物，由多种分子构成，由于自然界的宇宙射线、紫外线、土壤和空气放射线的影响，空气中的有些分子就释放出电子，阴离子。空气分子在高压或强射线的作用下被电离所产生的自由电子大部分被氧气所获得，因而，常常把空气负离子统称为“负氧离子”，负氧离子带负电，它无色无味。

现状

       目前，我国遭受空气污染影响的人超过到9亿人，中国只有百分之一的城市达到世界卫生组推荐的空气质量标准，与此同时，世界上污染最严重的10个城市有7个在中国。
       以北京地区为例，室外的PM2.5平均达到130-200微克每立方米，当pm2.5上升到200微克每立方米的时候，呼吸系统疾病和心血管系统的疾病死亡率会增加14%到26%。在中国每一年，因为大气污染而死亡的人数高达50万人，更可怕的是室内和车内的空气污染致病程度更是高于室外5-8倍。人长时间处于雾霾和各种空气污染中，可引起过敏性疾病的发生。
       根据医学资料显示，空气负氧离子被誉为空气中的维生素，能降解中和空气中的有害气体。调节人体生理机能、消除疲劳、改善睡眠、预防呼吸道疾病、改善心脑血管疾病、降血压、增进人的食欲、增强皮肤弹性。[4]

定义负氧离子定义

       长久待在都市密闭房间内，人们会觉得头昏脑涨，当来到森林海边、瀑布等地方的时候，我们会觉得神清气爽，这就是空气负离子的作用。空气负离子也叫负氧离子，是指获得多余电子而带负电荷的氧气离子。它是空气中的氧分子结合了自由电子而形成的。自然界的放电（闪电）现象、光电效应、喷泉、瀑布等都能使周围空气电离，形成负氧离子。[5] 负氧离子在医学界享有“维他氧”、“空气维生素”、“长寿素”、“空气维他命”等美称。

       在化学中，我们都知道，物质是由分子和原子组成的，分子是由原子构成的。原子是由原子核及围绕其旋转的电子组成，得到电子时显负电性，失去电子时显正电性，我们把正负电子运动现象称为离子现象。[6] 在自然状态下，空气分子的极性呈中性，即不带电荷。但在宇宙射线、紫外线、微量元素辐射、雷击闪电等作用下，空气分子会失去一部分围绕原子核旋转的最外层电子，使空气发生电离。逃逸原子核束缚的电子称为自由电子，带负电荷。当自由电子与其它中性气体分子结合后，就形成带负电荷的空气负离子。以上是自然现象中产生的负离子，随着人工负离子生成技术的产生和发展，据新华网和光明日报等媒体报道，目前人工产生的负离子已达生态级负离子时代，可产生易于进入人体的小粒径负离子。

小粒径负氧离子标准定义

       清华大学博导、中科院专家林金明教授所著的《环境健康与负氧离子》一书中如下定义：[1]
       空气的正、负离子，按其迁移率大小可分为大、中、小离子。对人体有益的是小离子，也称为轻离子，其具有良好的生物活性。只有小离子或小离子团才能进入生物体。[1]
       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0.4c㎡/（V`s）为小离子，小于0.04/（V`s）为大离子，介于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。而其中的小负氧离子、或称之为小负氧离子团，则有良好的生物活性。

空气中的生态级负离子

       离子在单位强度（V/m）电场作用下的移动速度称之为离子迁移率，它是分辨被测离子直径大小的一个重要参数。空气离子直径越小，其迁移速度就越快。离子迁移率是表达被测离子大小的重要参数。离子运动速度与离子直径成反比，而离子迁移率与离子运动速度成正比，故离子迁移率与离子直径成负比。[1]

生态级负氧离子的标准定义

       生态级负离子[1] 是一种等同于大自然的空气负离子，是一种直径较小的小粒径负氧离子，也叫轻离子或小离子，具有活性高、迁移距离远的特点[7] 。
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[2] 。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。

负氧离子的医疗保健原理

       主要是因为负离子具有抗氧化(还原性)防衰老的突出作用，而负离子的抗氧化性(还原性)是一种基本化学原理，化学反应就是电子层上电子的交换，失去电子叫氧化，得到电子叫还原，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。因此负离子带有负电位，即有多余的电子，可以补充给老化细胞或血球电子。从而实现抗氧化防衰老，消减自由基的作用。[6] 负氧离子就是获得多余电子的氧离子。在生物体内，脂质的电子被抢夺，会氧化成老年斑;蛋白质的电子被抢夺，细胞功能将失常;基因的电子被抢夺，就会得癌症。在生物体内，这种抢夺电子的物质被称为“自由基”，从量子医学层次讲，电子被抢夺是万病之源。同样，铁生锈，石头风化，植物腐烂，都是氧化的结果。负氧离子带有负电位，即有多余的电子，电子补充给自由基后，自由基被还原即消除了自由基，而自身转变为氧分子O2。

现代医学之负离子医学原理

       空气负离子[1] 对整个机体的作用主要是通过呼吸系统，经神经反射和体液机制实现的，同时空气负离子对皮肤末梢神经感受器的影响也有一定的作用。空气负离子是非常小的质点，易于随呼吸抵达肺的深部。呼吸道粘膜分布着广泛的神经末梢，空气负离子进入呼吸道后，通过机械或电荷的刺激，引起呼吸道和肺内迷走神经感受器兴奋，冲动可传到延脑迷走神经核和呼吸中枢，兴奋进一步扩散还可影响延脑血管运动等重要生命中枢，引起相应的各种生理反应。

负氧离子的空气优化原理

       负氧离子也称做负离子，对人体健康非常有益。负离子是空气中带负电荷的离子总称，由于带负电的氧气所占的比重最大，所以习惯上称为负氧离子。世界卫生组织规定[6] ：清新空气中负氧离子标准浓度应大于1500个/cm3。生态级负离子可以主动出击[5] 捕捉空气中带正电的小粒微尘，使其凝聚而沉淀，有效除去空气中的颗粒污染物，生态级负离子对空气的净化作用是源于负离子与空气中的细菌、灰尘、烟雾等带正电的微粒相结合，并聚成团降落而达到空气净化的目的。
       中科院专家、清华大学博导、教授林金明先生编著的《环境、健康与负氧离子》一书多次讲到[8] ：当室内空气中负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。对可入肺颗粒物PM2.5效果极佳。所以在含有高浓度小粒径负离子的空气中，[9]PM2.5中危害最大的直径1微米以下的微尘、细菌、病毒等几乎为零。

负氧离子产生原理

       负离子的产生原理主要有以下几种：
       1．大气[5] 受紫外线，宇宙射线，放射物质，雷雨，风暴，土壤和空气放射线等因素的影响发生电离而被释放出的电子经过地球吸收后再释放出来很快又和空气中的中性分子结合，而成为负离子，或称为阴离子。自然界的负离子（也就是在身体内起好的作用和还原作用的负离子）有很大的抗氧化效果与还原力。
       2．瀑布冲击[1] ，细浪推卷暴雨跌失等自然过程中水在重力作用下，高速流动，水分子裂解而产生负离子。物质分子形态转换过程。
       3．森林的树木[8] ，叶枝尖端放电及绿色植物光合作用形成的光电效应，使空气电离而产生的负离子。
       4．部分地壳岩石[8] 能够释放出一定的负离子。
       5．通过人工负离子生成技术产生空气负离子。据新华网和光明日报等媒体报道，目前最新负离子转换器技术[10] 、具有污染物收集功能的生态负离子技术[11] 产生的负离子已达生态级，该生态级负离子即是易于进入人体的小粒径负离子。

鉴别

       1、仪器检测：由于小粒径的负离子具有活性高、迁移距离远的特点，所以可以通过看负离子的迁移距离来鉴别，具体操作如下：取负离子产品一台，在没有风机外吹的情况下，用负离子检测仪检测，只能在负离子发射口15-30公分处检测到负离子，在1米以外的地方就检测不到的属于大粒径的负离子。在3-4米的地方仍然能检测到负离子的属于小粒径负离子。特别要注意的是，必须是在没有风机外吹的情况下检测，其结果才准确、可靠。
       2、效果实验：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能透过人体的血脑屏障，发挥其生物效应。由于小粒径的负离子容易进入人体，因此可以通过实验看负离子是否快速进入人体来确定。中国空气负离子暨臭氧研究学会的专家们通过实验研究发现，刚进入人体还未来得及被人体转化吸收的负离子可以通过电导率极高的纳米级碳素(富勒烯)尖端电极释放出来。因此可以通过一个实验装置将进入人体的负离子释放到充满烟雾的玻璃瓶或玻璃杯里，如果能快速清除烟雾，就证明生成的是小粒径负离子。实验方法：使人在负离子发射窗口吸入负离子，同时用手触碰实验装置的尖端电极的一端，尖端电极另一端放在充满烟雾的玻璃瓶或玻璃杯里。如果能快速清除烟雾，就证明生成的是小粒径负离子。

       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。[1]

抗氧化性

       负离子[2] 的抗氧化性是一种基本化学原理，化学反应就是电子层上电子的交换，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。负离子带有负电位，即有多余的电子，可以补充给老化细胞或血球电子。氧离子带有负电位，即有多余的电子，电子补充给自由基后，自由基被还原即消除了自由基，而自身转变为氧分子O2。[1]

核心技术

       1.负氧离子采集技术
       是采用巴西进口晶体级宝石带有永久性的天然材料，经精选、提纯后纳米有机硅包膜处理，最终生成可长效释放负氧离子的材料。运特负氧离子释放量为2410个/cm3·S。
       2.负离子转换器技术（专利号：2010101677961）[12]负离子转换器负离子转换器技术可以将人工生成的负离子转换成等同于大自然的小粒径负离子。小粒径负离子活性高、迁移距离远，可在4—5米的范围内形成负离子浴环境，无需安装风机，真正实现了“零”噪音。[13]

       3.纳子富勒烯负离子释放器技术（专利号：2010202632997）[14]
       富勒烯是采用纳米技术制造的电触媒材料，是一种接近超导的材料，电阻几乎等于零。在电离子通过该材料时，会产生强大的共振效应，因此极利于电离子的游离析出，所以不像传统的离子释放材料(普通碳纤维金属等)需要很强的电流。只需比较微弱的电流即可释放大剂量、高纯度的负离子。可在空间形成纯净的生态负离子浴环境。同时没有臭氧、超氧化物、氮化物、辐射等衍生污染物产生。是与大自然最接近的生态级负离子生成技术。[13]

纳子富勒烯负离子释放器

       4.生态负离子生成芯片
       生态负离子生成芯片是一种利用压电变压器升压产生与自然界空气负离子一样的生态负离子生成芯片，包括外壳及灌封在壳内相互连接的直流负高压生成装置和离子变换器，以及与芯片连接的壳外富勒烯负离子释放电极。直流负高压生成装置包括压电变压器、压电变压器驱动电路模块和整流模块。[15] 其中，压电变压器为长方体压电陶瓷压电变压器，可以抑制和消除传统的负离子发生器采用的线圈型变压器产生正离子等不利影响，减小负离子发生器的体积和厚度。离子变换器是负离子转换器的升级版，其实质是应用于负离子发生器的脉冲频率增强器。[15]

监测进展

       负氧离子是空气新鲜度和评判当地人居环境质量的正向指标，是森林、湿地等自然生态系统的重要生态服务产品之一，与生态环境保护、民生生活质量密切相关，是各级政府和公众社会关注的热点之一。在2013年9月国家林业局发布的《推进生态文明建设规划纲要（2013-2020）》中，将空气中负氧离子含量作为生态文明建设的重要指标之一。通过负氧离子监测能很好的反应反映空气、人居环境质量和生态建设为社会提供生态产品的价值。
       2014年，国家林业局和中国气象局联合启动开展全国空气负氧离子浓度监测工作[16] ，由国家林业局调查规划设计院及国家气象局大气探测中心联合承担。国家林业局调查规划设计院编制完成了《全国空气负氧离子监测初步方案》[17] ，按照工作安排，将选择湖北十堰、山西朔州、重庆南川、江西上饶、广西桂林、浙江丽水、河北张家口等7个城市联合开展大气负离子监测研究工作。
       2014年7月，由国家林业局和中国气象局相关人员组成的技术专家工作组，赴试点第一站——河北张家口进行实地调研大气负离子监测情况，就大气负离子监测站点的选址、操作规范等问题进行商讨，为后续有序推进空气负离子监测研究工作奠定坚实基础。

存在情况

       负氧离子在人们的日常生活中不是随时都存在的，经过科学研究测试负氧离子的形成与消失，与气象因素有关系。一般情况下，空气中负氧离子的浓度晴天比阴天多，夏季比冬季多，中午比早晚多。负氧离子在洁净空气中它的寿命有几分钟，而在灰尘中只有几秒钟。空气中负氧离子浓度多少，是空气清新与否的标志。但是，在世界卫生组织的空气质量标准中，并没有负氧离子这一项。
       气象专家认为，像北京这样的大城市，属于大陆性气候，空气中负氧离子比海洋性气候地区少，加之空气污染比较严重，空气中负氧离子容易被烟雾、尘埃、病菌、汽车尾气等污染物吸附而消失，室内通风不良和污染，负氧离子就更加缺乏。为此，人们冬季生活在室内，应注意每日常开窗户通风换气，空气流通有利于增加负氧离子量。久居闹市区的居民应该经常到郊区田野、海滨、森林公园等，特别是到有瀑布流泉飞溅的风景区进行“空气浴”，这样才能更有利于人体的身心健康。

国家标准

       2016年01月，国家林业局2016年第1号公告正式批准发布了空气负氧离子的两项（《空气负（氧）离子浓度观测技术规范》（LY/T 2586-2016）和《空气负（氧）离子浓度监测站点建设技术规范》（LY/T 2587-2016）两项行业标准）国家行业标准。[18]
       标准实施时间：2016年6月1日
       标准管理单位：本标准由国家林业局提出并归口。标准草单位为国家林业局调查规划设计院。
       标准主要内容：
       《空气负（氧）离子浓度观测技术规范》（LY/T 2586-2016）主要内容包括：空气负（氧）离子浓度观测原则、监测场编码方案、监测设备性能要求、数据采集传输方式、数据记录标准、数据处理方法、浓度等级划分、成果发布形式和监测系统维护等。
       《空气负（氧）离子浓度监测站点建设技术规范》（LY/T 2587-2016）主要内容包括：监测网点设置、监测系统建设、监测系统设备清单、监测场设备安装步骤等。[19]
       标准发布意义：
       两项标准的发布，有效地解决了当前空气负（氧）离子观测设备性能不统一、观测方法不一致、监测成果可信度不高等问题，填补了国内空气负（氧）离子浓度监测技术规范的空白，对推动全国空气负（氧）离子监测工作标准化的开展具有重要意义。

氧化物

       在一些金属氧化物中，氧原子获得两个电子后以氧离子的形式存在。其中包括氧化钠 ，白色固体，不燃，具腐蚀性、强刺激性）、氧化钙（CaO，又称生石灰，白色粉末，具有吸水性）、氧化铁 、氧化铝 ，白色无定形粉状物，俗称矾土等。
       氧化钙可与水反应生成氢氧化钙。氧化钠与水的反应和氧化钙与水的反应类似。其离子方程式为，换句话说，氧离子和水反应可生成氢氧根。

超氧自由基

       超氧自由基（superoxide anion radical）尽管也是带负电荷的氧分子，却是公认的健康杀手。例如Sohal RS和Weindruch R.教授的研究结果表明，不同物种的寿命同线粒体产生超氧自由基以及过氧化氢的速率成反比。该研究结果发表在《科学》杂志上。[20] 在超氧自由基里，两个氧以单键相连，因此反而缺少电子而有氧化性。很多科普文献都没有给出负氧离子的离子式，而是将负氧离子模糊地定义为带负电荷的氧分子，或者直接宣称负氧离子就是而没有讲清楚其结构（没能区分氧氧双键和氧氧单键），这样就将超氧自由基错误地归结于负氧离子的一类，得出了负氧离子是公认的健康杀手的错误结论。这是科研和科普工作者以及读者都需要注意的问题。.

浓度低时作用

       有人把负离子称为“空气维生素”，并认为它像食物的维生素一样，对人体及其他生物的生命活动有着十分重要的影响，有的甚至认为空气负离子与长寿有关，称它为“长寿素”。 空气中负离子的多少，受地理条件特殊性影响而含量不同。公园、郊区田野、海滨、湖泊、瀑布附近和森林中含量较多。因此，当人们进入上述场地的时候，头脑清新，呼吸舒畅和爽快。进入吵杂拥挤的人群，或进入空调房内，使人感觉闷热、呼吸不畅等。

环境保护作用

       空气中负离子浓度是空气质量好坏的标志之一，世界卫生组织对清新空气的负离子标准浓度也进行了相关规定。我国也将负离子纳入了气象监测系统，在空气环境保护等领域有广泛应用。目前，我国浙江、广东、重庆等多个省市和地区的气象部门均建立了大气负离子观测网和大气负离子气象预报机制。通过空气负离子自动测量系统监测不同类型区域的大气中负离子浓度的变化情况，开展不同时空尺度、不同下垫面、不同天气过程、不同季节负离子浓度分布特征研究，实现从大气负离子浓度数据采集、传输、处理、发布的全部自动化、智能化，为建设生态城市环境提供依据。空气负离子被誉为“空气维生素”，被视为支撑宜居城市与宜居社区第一要素       2009年亚太环境保护协会APEPA、中国城市竞争力研究会、中国西部杂志社分别在香港、成都联合发布了“中国高负离子城市美誉榜”，四川省社科院、省新闻出版局等部门及成都各新闻媒体近百人士出席了发布会。2011年西安世界园艺博览会在园区灞上人家区域设立了展示负离子技术与人体健康的展馆，并建立了世园气象站进行负离子监测，对园区空气质量进行分析跟踪。

空气维生素

       被誉为“空气维生素”的负氧离子有利于人体的身心健康。它主要是通过人的神经系统及血液循环能对人的机体生理活动产生影响。负氧离子能使人的大脑皮层抑制过程加强和调整大脑皮层的功能，因此能起到镇静、催眠及降血压作用；负氧离子进入人体呼吸道后，使支气管平滑肌松弛，解除其痉挛；负氧离子进入人体血液，可使红血胞沉降率变慢，凝血时间延长，还能使红血胞和血钙含量增加，白细胞、血钙和血糖下降，疲劳肌肉中乳酸的含量也随之减少。负氧离子能使人体的肾、肝、脑等组织的氧化过程加强，其中脑组织对负氧离子最为敏感。

大气维生素

       人一进公园，就会觉得心旷神怡除了视野开阔外，一个很重要的原因是这里空气清新，有丰富的负氧离子。“都知道维生素对人体很重要，其实空气里也有维生素，这便是负氧离子。”中国中医科学院副院长、博士生导师范吉平在环境与健康发展（伊春）论坛上介绍，负氧离子含量高的地方，一般也是长寿老人比较多的地方，如上海的长兴岛、横沙岛。可对于城市人来说，吃几粒维生素片容易，呼吸到富含负氧离子的空气却很难。
       国家林业局经济发展研究中心副主任王焕良引用一组数据称，城里人待得最多的地方——城市房间里的负氧离子浓度是每立方厘米100个，楼宇办公室里的浓度甚至低到每立方厘米40 ~50个（根据世界卫生组织划定的标准，清新空气的负氧离子含量为每立方厘米空气中不低于1000~1500个）。这些空气往往容易诱发头痛失眠等不适。很多都市白领工作一天之后感到头昏脑胀，就和空气不够“营养”有一定关系。而森林和瀑布地区、高山海边和公园里的“大气维生素”含量很丰富，分别能达每立方厘米10000 ~20000个、5000 ~10000个和400 ~1000个。范吉平说：“负氧离子能促进人体新陈代谢、预防流感、增强机体抗病能力。”
       长期居住在城市里的人尽量多去户外活动，走近有流水、森林（特别是松树等针叶林）的地方补充“大气维生素”。实在没有时间，至少在家附近的林荫道里多待会儿，因为这里的负氧离子能达200 ~400个，比房间里高出好几倍呢。

使脑组织的氧化过程力度加强

       负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。是对心血管系统的影响。据学者观察，负离子有明显扩张血管的作用，可解除动脉血管痉挛，达到降低血压的目的，负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疾患病人的病情恢复。是对血液系统的影响。研究证实，负离子有使血液变慢、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。

治疗疾病

       （1）、消烟、除尘：负离子能迅速中和空气中属于正离子的焦烟、“二手烟”、油烟及飘尘。
       （2）、改善空气结构：人每天需要130亿个负离子，而我们居室、办公室、娱乐场所等环境仅 能提供约2-20亿个负离子，往往容易导致肺炎、气管炎等呼吸道疾病。
       （3）、改善肺功能：吸入负离子30分钟后，肺能增加氧气吸收量20%，而多排出14.5%二氧化碳。
       （4）、改善心肌功能：有明显降压作用，可使人精神振奋。提高工作效率。
       （5）、促进新陈代谢：负离子能少许活肌体多种酶，促进新陈代谢，改善睡眠。
       （6）、增强肌体抗病能力：负离子可改善肌体的反应性，增强肌体抗病能力。
       （7）、空气负离子对过敏性花粉热、支气管哮喘、上呼吸道粘膜炎等均能起到缓解或治愈作用。

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