陽(yáng)光、空氣和水是地球上所有生物賴以生存的重要因素，而空氣則是其中最重要的，因?yàn)殡x開(kāi)了空氣，一切生命現(xiàn)象將比離開(kāi)陽(yáng)光和水更快地終結(jié)。人們很早就知道空氣里的氧和二氧化碳是人類氣體代謝所必需的成分。后來(lái)又進(jìn)一步了解到空氣里所帶的電荷對(duì)生物界也有十分重要的影響。經(jīng)過(guò)近70～80年的研究，終于逐步探明，在大氣中的各氣體成分不完全是以分子的方式存在，其中還有一部分是以離子狀態(tài)存在的，離子所帶的電荷有正有負(fù)，其數(shù)量在不同的氣象及地理?xiàng)l件下可有很大的變化。經(jīng)過(guò)觀察證明，空氣中離子的數(shù)量和不同的極性對(duì)人體生理功能有明顯的影響。離子化空氣的發(fā)現(xiàn)，解釋了某些氣候生理學(xué)方面的問(wèn)題，并提供了制造人工的局部范圍電離空氣是防治疾病的理論基礎(chǔ)。空氣離子生理作用和治療作用的奠基人AJI．COKOДOB(1903年)首先將離子化空氣用于預(yù)防保健與臨床治療。經(jīng)過(guò)臨床應(yīng)用，證明具有一定的治療效果，因而便形成了空氣離子療法(aero-iono therapy)。
空氣離子療法是指應(yīng)用自然界中大氣離子或人工產(chǎn)生的空氣離子預(yù)防和治療疾病的方法，又稱離子化空氣療法。醫(yī)用方面有重要作用的是空氣負(fù)離子,又可稱為空氣負(fù)離子療法。目前，環(huán)境污染嚴(yán)重威脅著人類的健康，迫切需要凈化生存空間，改善環(huán)境衛(wèi)生，空氣負(fù)離子療法日益受到重視，并已成為公共場(chǎng)所、學(xué)校、工礦的物理預(yù)防措施。
（一）空氣負(fù)離子的產(chǎn)生過(guò)程
空氣中的氣體分子是由原子組成的，原子又由原子核及在核周運(yùn)動(dòng)的電子組成，原子核中包括帶正電荷的質(zhì)子和不帶電的中子，中性原子中，質(zhì)子數(shù)與核外電子數(shù)相同。在某種條件下，核外電子可脫離原子的電子軌道形成自由電子，原子核因失去電子而帶正電，這種失去電子而呈現(xiàn)正電性的分子或原子就稱為正負(fù)離子；若自由電子被其他原子吸附，該原子則帶負(fù)電荷，這種因獲得電子而呈現(xiàn)負(fù)電性的分子或原子稱為負(fù)離子；因此每一電離過(guò)程可形成一對(duì)帶有正、負(fù)電荷的分子或原子即正離子和負(fù)離子。空氣中的氣體發(fā)生電離后，即形成空氣正離子及空氣負(fù)離子。
可使空氣電離的因素很多，包括自然界存在的物理因素和人工的物理因素，這些能導(dǎo)致電離的外力統(tǒng)稱為催離素，實(shí)驗(yàn)證明，凡具有33eV以上能量的催離素，即可使空氣離子發(fā)生電離。在地球及空氣中的宇宙射線、陽(yáng)光（紫外線）、大氣放電、高速運(yùn)動(dòng)的氣流以及蘊(yùn)藏于土壤、巖石、水源等中的鈾和釷等放射性元素產(chǎn)生的射線等均可引起空氣電離，此外，水沖擊空氣分子也可發(fā)生電離，故在海濱、瀑布、噴泉、激流等地空氣離子的數(shù)量較多。據(jù)測(cè)定，在地表的大氣中，通常每立方厘米空氣內(nèi)就含有數(shù)十至數(shù)千對(duì)空氣離子，其數(shù)量及正、負(fù)離子的比例因地理環(huán)境、地質(zhì)狀況、城鄉(xiāng)分布以及氣象、季節(jié)等條件而有很大差異。如海拔4000m地區(qū)，大氣中每立方厘米空氣中約有空氣正離子2000個(gè)，負(fù)離子900個(gè)，而海拔2000m地區(qū)，空氣正離子為1500個(gè)，負(fù)離子2000個(gè)，近似海平面的地區(qū)正離子數(shù)約為500～1000個(gè)。高山、山谷地區(qū)正離子較多，海濱、森林地帶負(fù)離子較多。城市空氣負(fù)離子數(shù)遠(yuǎn)少于郊區(qū)及農(nóng)村，空氣污濁的環(huán)境中負(fù)離子數(shù)可少至每立方厘米空氣l或2個(gè)。此外，同一地區(qū)離子數(shù)清晨多于午后，夏季多于冬季，雷雨過(guò)后大氣中空氣負(fù)離子顯著增多。
（二）空氣負(fù)離子的理化性質(zhì)
空氣離子按體積大小可分為輕、中、重離子三種。一部分正、負(fù)空氣離子將周圍10～15個(gè)中性氣體分子吸附在一起形成輕空氣負(fù)離子，輕離子的直徑約為10-7cm，在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)速度較快，其運(yùn)動(dòng)速度為1～2cm/SV。中、重離子多是塵埃、煙霧和小水滴等微粒失去或獲得電子所產(chǎn)生，或是一部分輕空氣負(fù)離子與空氣中的灰塵、煙霧等結(jié)合而形成，重負(fù)離子的直徑約為l0-5cm，在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)較慢，僅為0.0005cm/SV。中離子的大小及活動(dòng)性介于輕、重離子之間。通常用N+和N-分別表示正、負(fù)重離子，以n+和n-分別表示正、負(fù)輕離子。每個(gè)輕、中、重離子均帶一個(gè)基本電荷，其電量約等于一個(gè)電子所帶的電量，即4.8×l0-10靜電系單位(1.59×l0-19C)。
空氣離子存在的時(shí)間很短，輕離子多在數(shù)十秒內(nèi)消失，重離子存在的時(shí)間稍長(zhǎng)。空氣中正、負(fù)離子的比例稱為單極系數(shù)，輕離子的單極系數(shù)以n+/n-=q表示，平均為1.2，重離子的單極系數(shù)以N+/N-=q表示，平均為1.1。空氣中離子的數(shù)量和單極系數(shù)可因各種條件而發(fā)生變化。例如，室外較清潔的空氣中正、負(fù)輕離子的濃度，n+=651±187，n-=566±139，q=1.15。在關(guān)閉的室內(nèi)，即使每人75～l00m2時(shí)，輕離子濃度仍顯著下降，而且單極系數(shù)升高，n+=91±36，n-=70±25，q=1.30。
空氣是由各種氣體混合組成的，其中氮?dú)庹?8%，氧氣占21%，其余1%為二氧化碳、惰性氣體、水汽、以及微量的工業(yè)廢氣如二氧化硫、碳?xì)浠衔铩⒁谎趸取Ｔ诳諝獾碾婋x過(guò)程中，上述氣體并非都可形成相應(yīng)的空氣離子，Martin等認(rèn)為，空氣中存在的空氣離子，幾乎全部均為氧空氣離子，其解釋為：①空氣中99%為氮?dú)夂脱鯕猓谠咏Y(jié)構(gòu)中，氮的外層電子有5個(gè)，氧的有6個(gè)，氧的外層電子數(shù)較多，易于逸出電子或吸收電子而成為正負(fù)氧空氣離子，而氮?jiǎng)t難于或根本不與電子結(jié)合，不形成空氣離子；②空氣中除氮、氧以外，其他氣體成分總數(shù)還不到1%，故即使有些氣體（如二氧化碳）稍能電離，其數(shù)量亦甚微。因此，空氣離子實(shí)際上主要就是氧的負(fù)空氣離子。 |
