茶山竹海負(fù)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(hù)局,重慶永川402160)

茶山竹海負(fù)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(hù)局,重慶永川402160)

主要對(duì)茶山竹海夏季負(fù)氧離子濃度分布狀況、負(fù)氧離子日變化特征及負(fù)氧離子與地表植被、溫度、濕度的關(guān)系進(jìn)行了初步探索,研究結(jié)果顯示:負(fù)氧離子濃度最大值以薄刀嶺最高,為28400個(gè)/cm3,均值以大嵐埡最高,為15700個(gè)/cm3,達(dá)到《森林環(huán)境中空氣負(fù)離子濃度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》Ⅰ級(jí)水平,極利于人體健康;尖葉竹林中負(fù)氧離子濃度高于闊葉林;負(fù)氧離子濃度在每天15時(shí)左右達(dá)到最大值,平均為24500個(gè)/cm3;負(fù)氧離子濃度與溫度、濕度均呈正相關(guān)系。

負(fù)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(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速增長(zhǎng),工業(yè)、交通運(yùn)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(duì)生活質(zhì)量也有了更高的要求,整天忙碌的人們?cè)陂e暇之余,選擇到森林中“洗肺”逐漸成為了新的生活時(shí)尚。負(fù)氧離子由于對(duì)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(guān)注。

負(fù)氧離子是帶有負(fù)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(shí),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?fù)氧離子。負(fù)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(yīng)均會(huì)促使空氣電解,產(chǎn)生大量的負(fù)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(jìn)空氣電離,增加負(fù)氧離子濃度[3]。

負(fù)氧離子對(duì)人體健康十分有益,被譽(yù)為“空氣維生素和生長(zhǎng)素”[4]。近年來許多研究表明,當(dāng)負(fù)氧離子濃度達(dá)到700個(gè)/cm3以上時(shí)有益于人體健康,達(dá)到10000個(gè)/cm3以上則可以治病[5],負(fù)氧離子能調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)功能;加強(qiáng)新陳代謝,促進(jìn)血液循環(huán);促進(jìn)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(fù)離子使血管擴(kuò)張,改善循環(huán)系統(tǒng)功能[6]。因此,研究茶山竹海負(fù)氧離子分布狀況,對(duì)合理開發(fā)其旅游資源,營(yíng)造生態(tài)效益更高的森林及森林資源結(jié)構(gòu)的可持續(xù)發(fā)展都具有重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

1 研究區(qū)概況及研究方法

1.1 研究區(qū)概況

風(fēng)光旖旎的中國(guó)茶山竹?！獓?guó)家森林公園,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(dá)97%,國(guó)家一級(jí)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(shè)備

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

GPS定位儀,美國(guó)garmin公司生產(chǎn);

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

1.2.2 測(cè)點(diǎn)、測(cè)定時(shí)段及測(cè)定方法

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

1.2.3 評(píng)價(jià)方法

目前,我國(guó)還沒有對(duì)負(fù)氧離子濃度制定統(tǒng)一的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)國(guó)內(nèi)外研究負(fù)氧離子濃度對(duì)人體健康影響程度的結(jié)論,本文采用森林游憩區(qū)空氣負(fù)氧離子分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[7](SGFA),將空氣負(fù)氧離子分為6個(gè)等級(jí)(見表1)。

表1 森林環(huán)境中空氣負(fù)離子濃度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 個(gè)/cm3

2 結(jié)果與分析

2.1 茶山竹海負(fù)氧離子分布狀況

表2 茶山竹海負(fù)氧離子濃度分布狀況表 個(gè)/cm3

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

2.2 負(fù)氧離子日變化特征

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

圖1 負(fù)氧離子濃度日變化趨勢(shì)圖

2.3 不同植被類型負(fù)氧離子濃度變化特征

表3中薄刀嶺區(qū)的4個(gè)測(cè)點(diǎn)周圍植被類型不同。數(shù)據(jù)顯示,尖葉竹林的負(fù)氧離子濃度要較闊葉林高,平均高9400個(gè)/cm3,這可能是因?yàn)楣夂献饔脮r(shí),尖葉類植物尖端放電要較闊葉類植物強(qiáng)[8]。

表3 茶山竹海薄刀嶺負(fù)氧離子濃度分布情況 個(gè)/cm3

2.4 負(fù)氧離子隨氣象因子的相關(guān)性研究

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

2.4.1 溫度

從圖2中可以看出,負(fù)氧離子濃度與溫度呈正相關(guān)系,溫度越高負(fù)氧離子濃度越大,這主要是因?yàn)闅鉁嘏c太陽光強(qiáng)有很大關(guān)系,太陽光強(qiáng)度大,氣溫就高,植物光合作用產(chǎn)生的尖端放電就強(qiáng),負(fù)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(fù)氧離子濃度便隨之減小。且氣溫對(duì)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(yùn)動(dòng)也越劇烈,空氣分子間、空氣植物間摩擦也就越強(qiáng),負(fù)氧離子濃度也就越大。

圖2 負(fù)氧離子濃度隨溫度變化圖

2.4.2 濕度

從圖3可以看出,負(fù)氧離子濃度與相對(duì)濕度呈正相關(guān)系,濕度越大,負(fù)氧離子濃度越大。這主要是因?yàn)樵诳諝庵?負(fù)氧離子主要是以O(shè)-2(H2O)n形式相對(duì)穩(wěn)定存在[11],濕度增大時(shí),空氣中的水分子增多,O-2結(jié)合水分子的機(jī)會(huì)就增大,負(fù)氧離子濃度也隨之增大。

圖3 負(fù)氧離子濃度隨濕度變化圖

3 結(jié) 論

3.1 茶山竹海風(fēng)景區(qū)夏季負(fù)氧離子濃度最大值以薄刀嶺最高,為28400個(gè)/cm3,均值以大嵐埡最高,為15700個(gè)/cm3。按照《森林環(huán)境中空氣負(fù)離子濃度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》,茶山竹海風(fēng)景區(qū)夏季負(fù)氧離子濃度均值遠(yuǎn)大于3000個(gè)/cm3,達(dá)到《森林環(huán)境中空氣負(fù)離子濃度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》Ⅰ級(jí)水平,極利于人體健康。

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

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

3.4 負(fù)氧離子濃度與溫度、濕度均呈正相關(guān)系,溫度越高,負(fù)氧離子濃度越大,濕度越大,負(fù)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(cè)工作。