全 文 ：第 3卷　第 3期(总第 186 期)
2010年 5月
三　峡　环　境　与　生　态
Environment and Eco lo gy in the Three Go rge s
Vol.3　No.3(Sum.No.186)
May.2010
茶山竹海负氧离子浓度分布状况及变化规律初探
收稿日期:2010-04-02
作者简介:谭　东(1980-),男 ,四川绵阳人,工程师 ,从事环境监测工作。
谭　东 ,张样盛 ,杨　娟
(重庆市永川区环境保护局 ,重庆 永川 402160)
摘　要:主要对茶山竹海夏季负氧离子浓度分布状况 、负氧离子日变化特征及负氧离子与地表植被 、温度 、湿
度的关系进行了初步探索 , 研究结果显示:负氧离子浓度最大值以薄刀岭最高 , 为 28400 个/ cm3 , 均值以大岚垭最
高 , 为 15700个/ cm3 , 达到《森林环境中空气负离子浓度分级标准》 Ⅰ 级水平 , 极利于人体健康;尖叶竹林中负氧离
子浓度高于阔叶林;负氧离子浓度在每天 15时左右达到最大值 , 平均为 24500 个/cm3 ;负氧离子浓度与温度 、湿度
均呈正相关系。
　　关键词:负氧离子;地表植被;温度;湿度
　　中图分类号:X 171.1　　　　　　　　　文献标识码:A　　 文章编号:1674-2842(2010)03-0026-03
A Primary Exploration on Distribution and the Variation of
Negative Oxygen Ion Concentration in ChaShanZhuHai
TAN Dong ,ZHANG Yang-sheng , YANG Juan
(Yongchu an Envi romental Protection Bu reau , Yongch uan 402160 , China)
Abstract:Some primary explora tions on distribution and daily variation char acte ristics of negative oxygen ion con-
centr ation , and the Relationship among negative oxygen ion concentration , sur face vegetation , tempe rature and hu-
midity in ChaShanZhuHai w ere presented.The results showed tha t nega tive oxygen ion concentration w as a t the
highe st in BoDaoLing with concentration of 28400 ind/ cm3 , the average concentration o f nega tive oxygen ion was
highe st in DaLaYa with the lev el of 15700 ind/ cm3 , the concentration of nega tive oxygen ion w hich met the first or-
der of g rading standa rd o f Fo rest Environment A ir wa s ve ry beneficial to hea lth;the concentr ation of nega tive oxy-
gen ion o f bamboo fore st w as higher than that in br oadleaf fore st;the peak values of negativ e oxygen ion concentra-
tio n appea red at 15:00 with average concentra tion of 24500 ind/ cm3 every day;the re w as a po sitive co r relation be-
tween negativ e oxygen ion concentration and tem pera tur e , and a positive co rr elation between negative oxygen ion
concent ration and humidity was also discovered.
Key words:negativ e oxygen ion;surface vege ta tion;tempera tur e;humidity
　　随着我国国民经济的持续快速增长 ,工业 、交通
运输业的蓬勃发展 ,人们的生活水平得到了很大的
提高 ,人们对生活质量也有了更高的要求 ,整天忙碌
的人们在闲暇之余 ,选择到森林中“洗肺”逐渐成为
了新的生活时尚。负氧离子由于对人体健康有积极
作用 ,其作为一种重要的森林旅游资源已越来越受
到“洗肺人”的关注 。
负氧离子是带有负电荷的氧气分子 ,是空气分
子受雷电 、紫外线 、宇宙射线 、地壳放射性元素辐射
等发生电离而产生的[ 1] 。空气中的中性气体分子受
到外界因子作用时 ,外层电子即摆脱原子核的束缚
从轨道中跃出 ,变为正离子 。所跃出的电子若被氧
气分子捕获 ,则变为负氧离子 。负氧离子的寿命很
短 ,只有几十秒至数分钟[ 2] 。另外 ,森林中树冠 、枝
叶的尖端放电以及光合作用过程中的光电效应均会
促使空气电解 ,产生大量的负氧离子;植物释放的挥
发性物质如植物精气(又叫芬多精)等也能促进空气
电离 ,增加负氧离子浓度[ 3] 。
负氧离子对人体健康十分有益 ,被誉为“空气维
生素和生长素”[ 4] 。近年来许多研究表明 ,当负氧离
子浓度达到 700个/cm3 以上时有益于人体健康 ,达
到 10000个/cm3 以上则可以治病[ 5] ,负氧离子能调
节神经系统功能;加强新陈代谢 ,促进血液循环;促
DOI :10.14068/j.ceia.2010.03.009
进人体内形成维生素及贮存维生素的作用;能使肝 、
肾 、脑等组织的氧化过程加速 ,并提高其功能;改善
呼吸系统功能;负离子使血管扩张 ,改善循环系统功
能[ 6] 。因此 ,研究茶山竹海负氧离子分布状况 ,对合
理开发其旅游资源 ,营造生态效益更高的森林及森
林资源结构的可持续发展都具有重要的理论价值和
现实意义。
1　研究区概况及研究方法
1.1　研究区概况
风光旖旎的中国茶山竹海———国家森林公园 ,位
于重庆永川城北 2 km处 ,面积 117 km2 ,年平均气温
14 ℃,景区森林覆盖率达 97%,国家一级环境空气质
量 ,是理想的天然氧吧 ,景区 3万亩茶园和 5万亩天
然竹林相互缠绕 ,茶连竹 ,竹连茶 ,人称茶山竹海 。
1.2　研究方法
1.2.1　仪器设备
KEC-990正负离子测试仪 ,日本产 ,测试范围
为 10 ～ 2.0×107 个/cm3 ,精度 10个/cm3 ,能 2s中
记录一个数据并将数据存储 ,可在相对湿度 70%以
上连续使用 20 min以上;
GPS 定位仪 ,美国 garmin公司生产;
YGS-0006A 温 、湿度测定仪 ,余姚仪器二厂有
限责任公司生产。
1.2.2　测点 、测定时段及测定方法
本次测定选择了薄刀岭 、天子殿 、大岚垭 、红灯
笼和茶艺山庄 5个测点 ,于 2009年 7月 15 、18日 、8
月 3 、14 、29日进行测定 ,时段为 8:30 ～ 18:00 ,每次
测定持续 20 min ,取平均值和最大值进行研究。测
定时将仪器置于支架上 ,离地面约 30 cm 。
1.2.3　评价方法
目前 ,我国还没有对负氧离子浓度制定统一的
评价标准 ,根据国内外研究负氧离子浓度对人体健
康影响程度的结论 ,本文采用森林游憩区空气负氧
离子分级标准[ 7] (SGFA),将空气负氧离子分为 6
个等级(见表 1)。
表 1　森林环境中空气负离子浓度分级标准 个/cm3
等级 负氧离子浓度 对人体健康影响程度
Ⅰ >3000 极有利
Ⅱ 2000-3000 非常有利
Ⅲ 1500-2000 很有利
Ⅳ 1000-1500 有利
Ⅴ 400-1000 正常
Ⅵ <400 不利
2　结果与分析
2.1　茶山竹海负氧离子分布状况
表 2　茶山竹海负氧离子浓度分布状况表 个/ cm3
地点 负氧离子浓度均值
负氧离子
浓度最大值 周围环境
薄刀岭 14100 28400 楠竹 、阔叶树
天子殿 13600 27300 阔叶树
大岚垭 15700 26300 楠竹
红灯笼 10600 24500 楠竹
茶艺山庄 4700 7800 茶树
表 2数据显示 ,茶山竹海风景区负氧离子浓度
最大值以薄刀岭最高 ,为 28400个/cm 3 ,均值以大
岚垭最高 ,为 15700个/cm 。
2.2　负氧离子日变化特征
图 1是将每天相同时段的监测数据取平均值对
时间作图 ,从图中可以看出 ,早晨 10时左右负氧离
子浓度较低 ,为 16000 个/cm3 ,随着时间推移 ,负氧
离子浓度快速增高 , 11 时 30分左右第一次达到极
大值 ,为 20000个/cm3 ,然后缓慢下降 , 13 时 50分
左右达到极小值 ,为 19600个/cm3 ,再快速增大 ,15
时达到最大值 24500 个/cm3 ,然后迅速降低 。这主
要是因为 ,早晨时 ,随着太阳光强度增大 ,植物光合
作用增强 ,大气对流加强 ,由于植物光合作用时产生
叶片尖端放电 ,大气间 、空气植物间摩擦时空气的电
离 ,使得负氧离子浓度迅速增大;而中午时 ,大气趋
于稳定 ,空气间 、空气植物间的摩擦减少 ,使得负氧
离子浓度缓慢减小;14 ～ 15时 ,由于气温降低 ,空气
对流加强 ,使得负氧离子浓度迅速增大 ,而后由于阳
光强度减弱 ,使得植物光合作用减弱 ,负氧离子浓度
也随之减小 。
图 1　负氧离子浓度日变化趋势图
273 期(总第 186 期)　　　 谭　东 , 等:茶山竹海负氧离子浓度分布状况及变化规律初探
2.3　不同植被类型负氧离子浓度变化特征
表 3中薄刀岭区的 4 个测点周围植被类型不
同 。数据显示 ,尖叶竹林的负氧离子浓度要较阔叶
林高 ,平均高 9400个/cm3 ,这可能是因为光合作用
时 ,尖叶类植物尖端放电要较阔叶类植物强[ 8] 。
　表 3　茶山竹海薄刀岭负氧离子浓度分布情况 个/cm3
地点 负氧离子最大浓度
负氧离子
最小浓度
负氧离子
平均浓度 周边植被
倚天阁下层 12000 4600 8100 阔叶树
倚天阁苦竹林 24200 11100 16250 苦竹林
入云阁下层 11900 6300 8600 阔叶树
入云阁楠竹林 22540 15100 19320 楠竹林
2.4　负氧离子随气象因子的相关性研究
相关研究[ 9-10] 表明 ,温度 、湿度等环境因子对负
氧离子浓度有很大影响 ,因此 ,有必要对茶山竹海的
负氧离子浓度与温度 、湿度的关系进行研究 。
2.4.1　温度
从图 2中可以看出 ,负氧离子浓度与温度呈正
相关系 ,温度越高负氧离子浓度越大 ,这主要是因为
气温与太阳光强有很大关系 ,太阳光强度大 ,气温就
高 ,植物光合作用产生的尖端放电就强 ,负氧离子浓
度也随之增大 ,反之温度低 ,植物光合作用产生的尖
端放电弱 ,负氧离子浓度便随之减小 。且气温对大
气的稳定有很大影响 ,温度越高 ,大气越不稳定 ,空
气分子运动也越剧烈 ,空气分子间 、空气植物间摩擦
也就越强 ,负氧离子浓度也就越大。
图 2　负氧离子浓度随温度变化图
2.4.2　湿度
从图 3可以看出 ,负氧离子浓度与相对湿度呈
正相关系 ,湿度越大 ,负氧离子浓度越大。这主要是
因为在空气中 ,负氧离子主要是以 O -2 (H 2O)n 形式
相对稳定存在[ 11] ,湿度增大时 ,空气中的水分子增
多 ,O-2 结合水分子的机会就增大 ,负氧离子浓度也
随之增大。
图 3　负氧离子浓度随湿度变化图
3　结　论
3.1　茶山竹海风景区夏季负氧离子浓度最大值以
薄刀岭最高 ,为 28400 个/cm3 ,均值以大岚垭最高 ,
为 15700个/cm3 。按照《森林环境中空气负离子浓
度分级标准》 ,茶山竹海风景区夏季负氧离子浓度均
值远大于 3000个/ cm 3 ,达到《森林环境中空气负离
子浓度分级标准》 Ⅰ级水平 ,极利于人体健康 。
3.2　11时 30分左右第一次达到极大值 ,为 20000
个/cm3 ,然后缓慢下降 , 13 时 50 分左右达到极小
值 ,为 19600 个/cm3 , 15 时达到最大值 24500 个/
cm3 ,然后迅速降低 。
3.3　茶山竹海尖叶竹林中负氧离子浓度高于阔叶
林 ,竹林中负氧离子浓度更有利于人体健康。
3.4　负氧离子浓度与温度 、湿度均呈正相关系 ,温
度越高 ,负氧离子浓度越大 ,湿度越大 ,负氧离子浓
度越大 。
参考文献:
[ 1] 　毛永文.环境 、生活与健康[ M ] .北京:科学出版社 , 1986.
[ 2] 　邵海荣 ,贺庆棠.森林与空气负离子[ J] .世界林业研究 , 2000 ,
13(5):19-23.
[ 3] 　曾曙才 , 苏志尧 ,陈光北 , 等.我国森林空气负离子研究进展
[ J] .南京林业大学学报 , 2006 , 30(5):107-111.
[ 4] 　郭圣茂 , 杜天真 ,赖胜男 , 等.城市绿地对空气负离子的影响
[ J] .河北师范大学学报(自然科学版), 2006 , 30(4):478-482.
[ 5] 　吴楚材 ,吴章文.森林旅游及其在我国的发展前景[ [ J] .中南林
学院学报 , 1998 ,(3):96-100.
[ 6] 　夏廉博.医疗气象学[ M] .上海:上海知识出版社 , 1984.
[ 7] 　石　强 ,舒惠芳 ,钟林生 ,等.森林游憩区空气负离子评价研究
[ J] .林业科学 , 2004 , 40(1):36-40.
[ 8] 　王继梅 ,冀志江 ,隋同波 ,等.空气负离子与温湿度的关系[ J] .
环境科学研究 , 2004 , 17(2):68-70.
[ 9] 　叶彩华 ,王晓云 ,郭文利 ,等.空气中负离子浓度与气象条件关
系初探[ J] .气象科技 , 2000 ,(4):51-52.
[ 10] 　李继育.植物对空气负离子浓度影响的研究[ D] .杨凌:西北
农林科技大学 , 2008.
[ 11] 　段炳奇.空气离子及其与气象因子的相关研究[ D] .上海:上
海师范大学(旅游学院), 2007.
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