景区负氧离子监测系统开发概述

景区负氧离子监测系统开发概述

一、负氧离子描述

空气负离子具有杀菌、降尘、清洁空气的功效，被誉为“空气维生素和生长素”。空气负离子对人体健康十分有益，可以强身健体、治病，其浓度高低已成为评价一个地方空气清洁程度的指标。一般情况下，空气负离子含量在700个/cm3以上有利于人体健康。人们已经认识到，空气负离子是一种无形的、重要的生态旅游资源。了解空气负离子分布状况，对合理开展生态旅游、指导空气负离子旅游资源开发具有重要的现实意义。

1.空气负离子定义

空气中气体分子因电离而释放出的电子与其它中性原子或分子相结合而形成负离子，如以O2-(H2O)n、H3O2- (H2O)n、OH-(H2O)n等存在的离子。

2.空气负离子浓度

单位体积空气中的负离子个数，单位为个/cm3。

3.空气负离子及其产生条件

环境中的空气负离子主要是由于宇宙射线、雷电、植物的光合作用、土壤中的气体交换以及植物芬多精的作用所形成，在溪流、瀑布跌水、海岸则主要是由于水冲击产生Lenard效应形成空气负离子。森林中空气清新、清洁的主要原因就是因为森林环境中空气负离子浓度较高，且空气负离子具有杀菌、降尘、强身的功效。在森林旅游资源评价中，空气负离子已作为评价森林旅游资源的重要指标。在人类崇尚健康、生态的21世纪，空气负离子资源将成为森林生态旅游地吸引游客的重要手段。

4.空气负离子功能

空气负离子被喻为“空气维生素”或“生长素”，是森林保健旅游资源的重要组成部分，它对人体健康和环境改善具有重要的积极作用。空气负离子能清洁空气，促进人的新陈代谢，对人体有保健作用，主要体现在：改善呼吸功能，增强免疫系统功能，降低血压，增强心肌功能，促进血液循环，调节神经系统，使人精神振奋等。另外，负离子对一些疾病有辅助治疗作用。空气负离子能吸附、聚集和沉降空气中的污染物和悬浮颗粒，使空气得到净化。

5.空气负离子区分

负离子很少以单个方式存在于环境中，多是以几个或者多个成团方式存在于环境中。

虽然空气负离子对环境及人体健康大有益处，但其中起作用的主要是体积小、活性高的小

粒径负离子团，这是因为，小粒径的负离子团的体积小、重量轻、移动快，具有良好的生

物活性。

参照清华大学博导、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：离子迁移率大于0.4cm2/(V`s)为小离子，小于0.04cm2/(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。定义中指的离子迁移率是指：负离子在单位强度(V/m)电场作用下的移动速度，离子迁移率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，同时其移动的距离跟范围也就更大、存在时间也越久，离子迁移率是表达被测离子大小的重要参数。

负离子运动速度与负离子离子直径成反比，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反比。对于我们的居住环境来说，我们的地球外层有一个固定的静电大气电离层（我们的通讯只所以能够远距离传播，实际上要感谢这层电离室对信号层对通讯信号的反射），这个电离层呈正极，与此相反，我们的大地呈负极性，才者保持一个动态平衡状态。因此在这个天然电场环境中，正离子和负离子会呈自由运动状态（布朗运动），而小粒径的负离子由于在这个静电场中具备更佳的迁移率，所以其有更好的活性，更远的迁移距离，因此负离子在形成至最终消失的生命周期中（负离子是氧分子获得自由电子形成的，因此在环境其它因素作用下，获得的自由电子又会随时失去重新变成氧分子，也就是说负离子是有存活时间的）首先能够更远距离的自由移动，其次由于有更久的存活时间，小粒径负离子能更有效的形成一个健康、优质的整体环境空间。

6.检测对象说明

根据上面空气负离子的区分及特征说明，我们建议只对中、小粒径负离子浓度进行监测！7.评级标准及空气清新度评价方法

空气负离子浓度高低可以表明环境空气质量水平，尤其与人类健康密切关联。目前，关于空气负离子浓度与空气清新度评价标准尚在完善中，我们提供两种标准参考：

1)简易空气负离子评级标准

根据空气负离子浓度与人体健康的关系，对空气负离子浓度评级标准进行规定，见下表2。

表2 : 空气负离子浓度评级标准表

目前国内外对空气负离子的评价还没有统一的标准，我们建议常规采用单极系数和安

倍空气质量评价系数这两个应用最广的评价指标进行分析。

1)单极系数(q)

在正常大气中，空气正、负离子浓度一般不相等，这种特征被称为大气的单极性。单

极性用单级系数来表示，即空气中正离子与负离子的比值，q=n+/n-。

许多学者对不同地区的相关研究表明，通常陆地上q值为1．2左右；大多数学者认为q

值等于或小于1时，才能给人以舒适感。单级系数越小，表示空气中负离子浓度比正离子

浓度高得越多，对人体越有利。日本学者研究表明，当空气中负离子浓度值大于1000个

/cm3，且q值小于1时，空气清洁舒适，对人体健康最有益。

2)安倍空气质量评价系数(CI)

日本学者安倍通过对城市居民生活区空气离子的研究，建立了安倍空气离子评价指

数。安培空气质量评价系数反映了空气中离子浓度接近自然界空气离子化水平的程度，

见公式：

CI=( n-/1000)x(1/q)

公式中CI为空气质量评价指数；n-为空气负离子浓度(个/cm3)；q为单极系数；1000为

满足人体生物学效应最低需求的空气负离子浓度(个/cm3)。

空气质量评价指数把空气负离子作为指标，同时又考虑了正、负离子的构成比，较为全面

和客观，因此在国外的城市空气离子评价中已经得到了广泛的应用，其评价标准见下表

1。

二、ZHHB-FY负氧离子监测系统特点

中环环保ZHHB-FY负氧离子监测系统已经成功应用于全国各地生态公园，湿地公园，瀑布公园，森林公园，自然保护区，旅游景区。目前我司较为出名的案例有巴伐利亚庄园，宜兴蓄能电站, 贵州遵义中国西部茶海之心景区，江苏盐城黄尖牡丹园，海南五指山仙女潭国家自然保护区，河源市源城区南部大桂山自然保护区，广东天井山国家森林公园。该系统可同时监测多种环境要素，并可根据用户需要进行扩展增减，可24小时全天候对空气中负氧离子，温度湿度，PM2.5，噪声浓度数据进行监测传输。独特的模块化组合结构设计，所有监测传感器可替换,配备有专业安装支架立杆，安装方式有立柱式安装，壁挂式安装两种,现场可视化数据监控，远程云平台监控，手机APP查询，后期运营维护极其方便。

1.集成度高，方案灵活：系统可集成扬尘（PM

2.5/PM10、TSP），负氧离子，噪声，气

象要素（温度湿度，风速风向，大气压，降雨量，太阳辐射等可选配），数据传输，发布显示一体。通过集成高，灵活的方案，模块化，可以全方位满足不同场合使用需求

2.系统稳定，当前所有做过的案例中，数据稳定，系统具有自检与自我恢复功能。

3.多媒体显示：可配单色，双色，三色，全彩，液晶屏，可对显示界面进行定制，附

加显示时间日期，新闻滚筒播出广告内容

4.网络功能：RS-485 通讯接口。GPRS无线传输、AC220V 或 DC24V 供电