譚 東,張樣盛,楊 娟

(重慶市永川區(qū)環(huán)境保護局,重慶永川402160)

茶山竹海負氧離子濃度分布狀況及變化規(guī)律初探

譚 東,張樣盛,楊 娟

(重慶市永川區(qū)環(huán)境保護局,重慶永川402160)

主要對茶山竹海夏季負氧離子濃度分布狀況、負氧離子日變化特征及負氧離子與地表植被、溫度、濕度的關系進行了初步探索,研究結果顯示:負氧離子濃度最大值以薄刀嶺最高,為28400個/cm3,均值以大嵐埡最高,為15700個/cm3,達到《森林環(huán)境中空氣負離子濃度分級標準》Ⅰ級水平,極利于人體健康;尖葉竹林中負氧離子濃度高于闊葉林;負氧離子濃度在每天15時左右達到最大值,平均為24500個/cm3;負氧離子濃度與溫度、濕度均呈正相關系。

負氧離子;地表植被;溫度;濕度

Abstract:Some primary explorations on distribution and daily variation characteristics of negative oxygen ion concentration,and the Relationship among negative oxygen ion concentration,surface vegetation,temperature and humidity in ChaShan ZhuHai were presented.The results showed that negative oxygen ion concentration was at the highest in BoDaoLing with concentration of 28400 ind/cm3,the average concentration of negative oxygenion was highest in DaLa Ya with the level of 15700 ind/cm3,the concentration of negative oxygen ion which met the first order of grading standard of Fo rest Environment Air was very beneficial to health;the concentration of negative oxygen ion of bamboo forest was higher than that in broadleaf forest;the peak valuesof negativeoxygen ion concentration appeared at 15:00 with average concentration of 24500 ind/cm3every day;there was a positive correlation between negative oxygen ion concentration and temperature,and a positive correlation between negative oxygen ion concentration and humidity was also discovered.

Key words:negative oxygen ion;surface vegetation;temperature;humidity

隨著我國國民經(jīng)濟的持續(xù)快速增長,工業(yè)、交通運輸業(yè)的蓬勃發(fā)展,人們的生活水平得到了很大的提高,人們對生活質(zhì)量也有了更高的要求,整天忙碌的人們在閑暇之余,選擇到森林中“洗肺”逐漸成為了新的生活時尚。負氧離子由于對人體健康有積極作用,其作為一種重要的森林旅游資源已越來越受到“洗肺人”的關注。

負氧離子是帶有負電荷的氧氣分子,是空氣分子受雷電、紫外線、宇宙射線、地殼放射性元素輻射等發(fā)生電離而產(chǎn)生的[1]?？諝庵械闹行詺怏w分子受到外界因子作用時,外層電子即擺脫原子核的束縛從軌道中躍出,變?yōu)檎x子。所躍出的電子若被氧氣分子捕獲,則變?yōu)樨撗蹼x子。負氧離子的壽命很短,只有幾十秒至數(shù)分鐘[2]。另外,森林中樹冠、枝葉的尖端放電以及光合作用過程中的光電效應均會促使空氣電解,產(chǎn)生大量的負氧離子;植物釋放的揮發(fā)性物質(zhì)如植物精氣(又叫芬多精)等也能促進空氣電離,增加負氧離子濃度[3]。

負氧離子對人體健康十分有益,被譽為“空氣維生素和生長素”[4]。近年來許多研究表明,當負氧離子濃度達到700個/cm3以上時有益于人體健康,達到10000個/cm3以上則可以治病[5],負氧離子能調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)功能;加強新陳代謝,促進血液循環(huán);促進人體內(nèi)形成維生素及貯存維生素的作用;能使肝、腎、腦等組織的氧化過程加速,并提高其功能;改善呼吸系統(tǒng)功能;負離子使血管擴張,改善循環(huán)系統(tǒng)功能[6]。因此,研究茶山竹海負氧離子分布狀況,對合理開發(fā)其旅游資源,營造生態(tài)效益更高的森林及森林資源結構的可持續(xù)發(fā)展都具有重要的理論價值和現(xiàn)實意義。

1 研究區(qū)概況及研究方法

1.1 研究區(qū)概況

風光旖旎的中國茶山竹?！獓疑止珗@,位于重慶永川城北2 km處,面積117 km2,年平均氣溫14℃,景區(qū)森林覆蓋率達97%,國家一級環(huán)境空氣質(zhì)量,是理想的天然氧吧,景區(qū)3萬畝茶園和5萬畝天然竹林相互纏繞,茶連竹,竹連茶,人稱茶山竹海。

1.2 研究方法

1.2.1 儀器設備

KEC-990正負離子測試儀,日本產(chǎn),測試范圍為10～2.0×107個/cm3,精度 10個/cm3,能 2s中記錄一個數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)存儲,可在相對濕度70%以上連續(xù)使用20 m in以上;

GPS定位儀,美國garmin公司生產(chǎn);

YGS-0006A溫、濕度測定儀,余姚儀器二廠有限責任公司生產(chǎn)。

1.2.2 測點、測定時段及測定方法

本次測定選擇了薄刀嶺、天子殿、大嵐埡、紅燈籠和茶藝山莊5個測點,于2009年7月15、18日、8月 3、14、29 日進行測定 ,時段為 8:30～18:00,每次測定持續(xù)20 min,取平均值和最大值進行研究。測定時將儀器置于支架上,離地面約30 cm。

1.2.3 評價方法

目前,我國還沒有對負氧離子濃度制定統(tǒng)一的評價標準,根據(jù)國內(nèi)外研究負氧離子濃度對人體健康影響程度的結論,本文采用森林游憩區(qū)空氣負氧離子分級標準[7](SGFA),將空氣負氧離子分為6個等級(見表1)。

表1 森林環(huán)境中空氣負離子濃度分級標準 個/cm3

2 結果與分析

2.1 茶山竹海負氧離子分布狀況

表2 茶山竹海負氧離子濃度分布狀況表 個/cm3

表2數(shù)據(jù)顯示,茶山竹海風景區(qū)負氧離子濃度最大值以薄刀嶺最高,為28400個/cm3,均值以大嵐埡最高,為15700個/cm。

2.2 負氧離子日變化特征

圖1是將每天相同時段的監(jiān)測數(shù)據(jù)取平均值對時間作圖,從圖中可以看出,早晨10時左右負氧離子濃度較低,為16000個/cm3,隨著時間推移,負氧離子濃度快速增高,11時30分左右第一次達到極大值,為20000個/cm3,然后緩慢下降,13時50分左右達到極小值,為19600個/cm3,再快速增大,15時達到最大值24500個/cm3,然后迅速降低。這主要是因為,早晨時,隨著太陽光強度增大,植物光合作用增強,大氣對流加強,由于植物光合作用時產(chǎn)生葉片尖端放電,大氣間、空氣植物間摩擦時空氣的電離,使得負氧離子濃度迅速增大;而中午時,大氣趨于穩(wěn)定,空氣間、空氣植物間的摩擦減少,使得負氧離子濃度緩慢減小;14～15時,由于氣溫降低,空氣對流加強,使得負氧離子濃度迅速增大,而后由于陽光強度減弱,使得植物光合作用減弱,負氧離子濃度也隨之減小。

圖1 負氧離子濃度日變化趨勢圖

2.3 不同植被類型負氧離子濃度變化特征

表3中薄刀嶺區(qū)的4個測點周圍植被類型不同。數(shù)據(jù)顯示,尖葉竹林的負氧離子濃度要較闊葉林高,平均高9400個/cm3,這可能是因為光合作用時,尖葉類植物尖端放電要較闊葉類植物強[8]。

表3 茶山竹海薄刀嶺負氧離子濃度分布情況 個/cm3

2.4 負氧離子隨氣象因子的相關性研究

相關研究[9-10]表明,溫度、濕度等環(huán)境因子對負氧離子濃度有很大影響,因此,有必要對茶山竹海的負氧離子濃度與溫度、濕度的關系進行研究。

2.4.1 溫度

從圖2中可以看出,負氧離子濃度與溫度呈正相關系,溫度越高負氧離子濃度越大,這主要是因為氣溫與太陽光強有很大關系,太陽光強度大,氣溫就高,植物光合作用產(chǎn)生的尖端放電就強,負氧離子濃度也隨之增大,反之溫度低,植物光合作用產(chǎn)生的尖端放電弱,負氧離子濃度便隨之減小。且氣溫對大氣的穩(wěn)定有很大影響,溫度越高,大氣越不穩(wěn)定,空氣分子運動也越劇烈,空氣分子間、空氣植物間摩擦也就越強,負氧離子濃度也就越大。

圖2 負氧離子濃度隨溫度變化圖

2.4.2 濕度

從圖3可以看出,負氧離子濃度與相對濕度呈正相關系,濕度越大,負氧離子濃度越大。這主要是因為在空氣中,負氧離子主要是以O-2(H2O)n形式相對穩(wěn)定存在[11],濕度增大時,空氣中的水分子增多,O-2結合水分子的機會就增大,負氧離子濃度也隨之增大。

圖3 負氧離子濃度隨濕度變化圖

3 結 論

3.1 茶山竹海風景區(qū)夏季負氧離子濃度最大值以薄刀嶺最高,為28400個/cm3,均值以大嵐埡最高,為15700個/cm3。按照《森林環(huán)境中空氣負離子濃度分級標準》,茶山竹海風景區(qū)夏季負氧離子濃度均值遠大于3000個/cm3,達到《森林環(huán)境中空氣負離子濃度分級標準》Ⅰ級水平,極利于人體健康。

3.2 11時30分左右第一次達到極大值,為20000個/cm3,然后緩慢下降,13時50分左右達到極小值,為19600個/cm3,15時達到最大值24500個/cm3,然后迅速降低。

3.3 茶山竹海尖葉竹林中負氧離子濃度高于闊葉林,竹林中負氧離子濃度更有利于人體健康。

3.4 負氧離子濃度與溫度、濕度均呈正相關系,溫度越高,負氧離子濃度越大,濕度越大,負氧離子濃度越大。

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A Primary Exploration on Distribution and the Variation of Negative Oxygen Ion Concentration in ChaShan ZhuHai

TAN Dong,ZHANG Yang-sheng,YANG Juan
(Yongchuan Enviromental Protection Bureau,Yongchuan 402160,China)

X 171.1

A

1674-2842(2010)03-0026-03

2010-04-02

譚 東(1980-),男,四川綿陽人,工程師,從事環(huán)境監(jiān)測工作。