雾霾颗粒的带电离子

负离子的危害

每当有媒体报道某地长寿村时，总会说当地空气中富含负氧离子，平时也经常能见到旅游景点以负氧离子为说辞。那么，什么是负氧离子?

什么是负氧离子

①从视觉、嗅觉来讲，负氧离子无色无味，无法为肉眼所见。

②从最直观的感受来讲，走在森林海滨等自然界中，会感到神清气爽、精神振奋，呼吸顺畅的同时，身体原本的疲惫、疼痛等不适感得到缓解，原因在于，蕴含于森林等自然界中的高浓度的负氧离子的作用。

③空气中的正负氧离子按照迁移率的大小分为大、中、小三种离子。小粒径的负氧离子具有良好的生物活性，易于透过人体血脑屏障，进入人体发挥其生物效应。

它是怎样产生的

①自然形成：大气受紫外线，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，而成为负氧离子，或称为阴离子。自然界的负氧离子（也就是在身体内起好的作用和还原作用的负氧离子）有很大的抗氧化效果与还原力。

②人工制成：通过人工负氧离子生成技术产生生态级小粒径空气负氧离子，模拟自然界雷电高压电离空气产生负粒子，以空气中的氧气、二氧化碳等作为载体传播。

它的功效与用途

①空气中的负氧离子数在10000个以上时，人就会感到神清气爽、舒适惬意;而当每立方厘米空气中的负氧离子数高达10万个以上时，就能起到镇静、止喘、消除疲劳、调节神经等防病治病效果。

②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。

杀菌与净化功效

空气中的负氧离子（负氧离子）与细菌、霉菌、病毒等接触，由于负氧离子本身携带多余电子，会破坏它们的分子蛋白结构，使其产生结构性改变（蛋白质两极性颠倒）或能量转移，从而使细菌病毒等微生物死亡。“负氧离子杀菌”是比臭氧或紫外线杀菌更为环保的杀菌方式。

净化空气

科学实验表明，负氧离子具有极佳的空气净化效果，这主要表现在以下两方面：首先，针对室内“雾霾”(吸烟所产生的尼古丁烟碱、室内打扫扬尘、厨房烹饪油烟等有害PM2.5悬浮颗粒物)，负氧离子可以凭借自身多余的负电荷与之进行电子交换，PM2.5因带电属性不同而相互吸引粘附，最终发生中和沉降，消烟除尘的功效立竿见影。世界卫生组织规定：空气中负氧离子数达到每立方厘米1000个以上时，就达到了“空气清新”的标准。

沥青烟污染控制技术规范

我国的《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）对沥青烟的排放标准作了明确具体的规定，新污染源不得向一类地区排放，较高允许排放浓度为40mg/m⒊

目前大气污染问题日渐严峻，雾霾问题更是近几年来人们关注的重点。雾霾由油性颗粒物和非油性颗粒物组成，而沥青烟就是其中的一种油性颗粒物。沥青烟是一种特殊的污染物，主要有脂肪烃和多环烷烃等烃类混合物组成。多环芳烃是由若干个苯环稠和在一起或由苯环和戊二烯稠和而成。多环芳烃在常温下多呈现固态，三环以上的多环芳烃是无色和淡黄色晶体，研究表明三环及三环以上的多环芳烃致癌性更强。大量的研究表明沥青搅拌设备产生的沥青烟会对环境造成的污染不容忽视，必须对沥青烟进行净化处理，使其达到排放标准。

目前沥青烟的处理方法主要有焚烧法、电捕法、吸收法、吸附法、纳米净化法等。

(1)燃烧法：将沥青烟气直接引入专用的加热炉焚烧经过一定时间的高温焚烧，可较为彻底地净化沥青烟气。但需要对温度和时间做很好的控制，温度不足或时间不够，都会导致焚烧不完全；温度过高或时间过长，则会使部分沥青烟炭化成颗粒，以粉末形式随烟气排出产生二次污染。

(2)电捕法：基于静电场的一些性质对沥青烟做处理。优点是回收的沥青呈焦油状且溶于苯或环己烷，可返回生产系统或作燃料使用。而且系统阻力小、能耗少、运行费用低。缺点是长期运行，净化效率降低。

(3)吸收法：一般采用有机溶剂，汽油或柴油来吸收；该法设备简单、维护方便、系统阻力小、能耗低，但易燃、净化效率不高。

(4)吸附法：采用多孔具有较大表面的冶性物质作吸附剂，对沥青烟进行物理的吸附，再进行再生的工艺流程。该方法工艺简单、净化效率高、投资少、运费低，但系统阻力大，能耗高，操作维护繁琐。

(5)纳米净化法：空气是由无数分子、原子组成的。当空气中的分子或原子失去或获得电子后，便形成带电的粒子，称为离子；带正电荷的叫正离子，带负电荷的叫负离子。负离子是空气中一种带负电荷的气体离子，它吸附带正电离子的悬浮颗粒，中和成无电荷后沉降，使空气得到净化。可以说，负离子净化空气就是降低空气中的悬浮颗粒物的浓度，但不能杀死病毒、细菌，也不能分解污染物，其主要作用是清新空气。

- 1 - 离子风机原理

离子风机又称为电风扇，是一种新型的空气净化设备，它使用高压来产生一种“离子”气体，以抑制污染物的运动并将其净化。它的工作原理是，通过发生静电，在高压下产生负离子，使污染物被“强力带电”，从而使它们碰撞和黏附在一起，使它们无法再被飞行。

离子风机的主要原理是电雾化过程，即用电离子将气体分解成小尺寸的颗粒子，其大小在100nm以下，这种分散的颗粒子有助于吸收这些污染物，有助于使它们携带的负电荷更大，从而使其被吸附在墙面上，从而降低空气污染。

离子风机在净化作用方面不仅可以除尘、除菌，也可以杀灭细菌，抗菌功能使其成为越来越受欢迎的空气清新设备。它也可以用来去除有害气体，如甲醛、苯等，帮助改善室内空气质量。

现在，离子风机已经成为一种热门的净化设备，在家庭，办公室和医院等空间都有广泛的应用。在家用净化设备中，离子风机的使用能够起到良好的净化效果，避免雾霾、浮尘的污染，可以显著缓解呼吸道疾病，让空气更清新清爽，全家人健康快乐。

总之，离子风机使用电雾化工艺，通过发生静电，将空气中的微粒子进行分解，抑制其运动，使它们无法再被飞行，从而抑制空气污染，起到净化和杀菌的作用。由此可见，离子风机的使用能起到净化空气的作用，帮助提高室内空气质量，保护室内环境和加强人体健康。

第３５卷第３期　２０１７年６月　干　旱　气　象　

Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｒｉｄ　Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ　Ｖ０Ｉ．３５　Ｎｏ．３　Ｊｕｎｅ，２０１７　

张华明，赵桂香，刘耀龙，等．太原一次持续性雾霾天气过程中大气电场特征及影响因子［Ｊ］　干旱气象，２０１７，３５（３）：４８５—４８９，［ＺＨＡＮＧ　Ｈｕａ．　ｍｉｎｇ，ＺＨＡＯ　Ｇｕｉｘｉａｎｇ，ＬＩＵ　Ｙａｏｌｏｎｇ，ｅｔ　ａ１．Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ａｎｄ　Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　Ｆａｃｔｏｒｓ　ｏｆ　Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｆｉｅｌｄ　Ｄｕｒｉｎｇ　ａ　Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　Ｆｏｇ　ａｎｄ　Ｈａｚｅ　Ｗｅａｔｈ—　ｅｒ　Ｐｒｏｃｅｓｓ　ｉｎ　Ｔａｉｙｕａｎ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｒｉｄ　Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ，２０１７，３５（３）：４８５—４８９］，ＤＯＩ：１０．１１７５５／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６～７６３９（２０１７）一０３—０４８５　

引　言　太原一次持续性雾霾天气过程中　

大气电场特征及影响因子　

张华明　，赵桂香２，刘耀龙　，李　芬４，逯　曦　

（１．山西省气象灾害防御技术中心，山西太原０３０００２；２．山西省气象台，山西太原０３０００６；　３．太原理工大学经济管理学院，山西太原０３００２４；４．山西省预警信息发布中心，　山西太原０３０００２；５．北京市气象灾害防御中心，北京１０００８９）　

摘要：利用山西省太原观象台的大气污染资料和小店气象站的气象观测资料，对２０１３年１月１９—　

２３日太原地区一次持续性雾霾天气过程的大气电场特征进行分析。结果表明：（１）雾霾过程中大气　

电场发生剧烈变化，不仅极值有较大变化，出现陡升陡降，且电场极性出现多次转变，电场强度的绝对　

值比晴天大气电场减少３０％；（２）雾霾天气下大气电场与相对湿度有较高的负相关性，相对湿度较高　

是雾霾过程中大气电场值变为负值的主要原因；（３）相对湿度降低导致气溶胶脱水形成干气溶胶是