Отрицательные ионы и их действие на человека: Отрицательные ионы

Ионизация: что это такое и причины возникновения

Поэтому само вещество имеет нейтральный заряд. Если же баланс частиц в веществе нарушается, то причина этого кроется в образовавшихся новых ионах – положительных или отрицательных соответственно. Именно образование таких ионов называют ионизацией. И вот тут возникает вопрос, при каких же обстоятельствах эти ионы могут образовываться? Таких ситуаций в обычной жизни существует несколько. А именно:

• Воздействие на воздух (или газ) сильного электрического поля, когда большой показатель напряженности внутреннего электрического поля приводит к отрыву электрона от атома вещества. Научное название такой ионизации – ионизация электрическим полем.
• Воздействие на воздух (или газ) какой-либо энергией, которая приводит к столкновению частиц, повышению температуры, в результате чего электроны отрываются от атома вещества. Научное название этого вида ионизации – термическая ионизация

В этих двух случаях количество образовавшихся ионов достаточно большое. Бытуют суждения о существовании еще одной ситуации, в результате которой может наблюдаться ионизация. Это воздействие на воздух (или газ) так называемым «видимым светом». К такому свету относится инфракрасное и ультрафиолетовое излучение. Что касается инфракрасного излучения, то оно достаточно слабое и не может привести к ионизации. Ультрафиолетовое излучение же, в некоторых случаях, может привести к образованию небольшого количества ионов.

В природе источником ионизации могут являться некоторые растения, чаще всего это хвойные деревья. Также ионизация воздуха происходит при грозе за счёт сильных электрических разрядов. Поскольку ионизация наблюдается не только в газах, но и в жидкостях, то при мелком дроблении воды рядом с водопадами тоже можно наблюдать процесс ионизации.

Принимая во внимание различные научные высказывания, можно сделать вывод, что заряженные частицы воздуха (аэроионы) в целом положительно влияют на организм человека. При этом активизируются работа эритроцитов, увеличивая газообмен в легких примерно на 10%. Именно этот фактор и рассматривается в качестве основного положительного эффекта.

Положительный и отрицательный эффект ионизации

Однако ионизация воздуха имеет две стороны. Помимо самого известного положительного эффекта – улучшающего дыхания – есть много других позитивных воздействий на здоровье человека, но перечислять их все мы здесь не будем. Хотелось бы отметить лишь один из них, который напрямую на организм не воздействует. Рассмотрим его.

Число ионов может быть различным. Существуют санитарно-гигиенические нормы, в которых регламентируются такие минимальные количества (СанПиН 2.2.4.1294-2003 от 15 июня 2003 года). В производственных и общественных помещениях они должны составлять 400 положительных или 400 отрицательных ионов на куб. см воздуха. Регламентируется и максимально допустимое количество – 50 000 положительных или 50 000 отрицательных ионов на куб. см воздуха.

Кроме положительных воздействий, ионизация может и причинить вред. В основном это касается людей, у которых имеются различного рода хронические заболевания или текущие болезни. Поэтому перед покупкой устройства, которое имеет функцию ионизации, необходимо внимательно ознакомиться с инструкцией и с перечисленными в ней противопоказаниями. Еще лучше получить консультацию у своего лечащего врача. Но даже если у человека есть противопоказания, то можно выращивать растения, которые способны естественным путем ионизировать воздух. Эффект чистого воздуха будет тот же, но без заряженных частиц ионов. В крайнем случае можно приобрести другие приборы, такие как увлажнитель и очиститель воздуха, которые будут давать эффект не хуже ионизатора.

Кстати, в некоторых случаях человек может и сам не знать, что в помещении, где он находится, работают приборы, которые при всей своей непосредственной работе еще и ионизирует воздух. Это такие приборы как, например, копировальные аппараты или лазерные принтеры.

Люстра Чижевского

Ионизация и озонирование воздуха – в чем различия

Электричество полезно для здоровья — Новости — Forbes Kazakhstan

Из атмосферы организм человека получает кислород, углекислый газ, водяные пары и… электричество. О том, что электрический заряд имеет большое значение для нормального течения важнейших процессов организма, многие даже не догадываются. Тем не менее, наши лёгкие в течение суток поглощают изрядное количество электричества, по информации Нашей планеты.

Откуда берётся это электричество? В конце 19-го века учёные узнали, что под действием радиоактивных элементов, которые в малых количествах находятся в любой почве, под действием ультрафиолетовых и космических лучей, при электрических разрядах грозы, разбрызгивании воды, трении частиц пыли появляются положительно и отрицательно заряженные молекулы – аэроионы. Большое количество аэроионов образуется в почве и около неё. За одну секунду в каждом кубическом сантиметре припочвенного воздуха создаётся примерно 8-10 пар ионов. При этом они не накапливаются, так как противоположно заряженные молекулы при столкновении уничтожаются. 

Ионы образуются парами, но в воздухе, который окружает нас, обычно преобладают ионы какого-то одного заряда. Чаще всего это положительные ионы, так как земля имеет отрицательный заряд и притягивает именно их. Отрицательные ионы поднимаются в верхние слои атмосферы. Нужны ли нашему организму эти заряженные молекулы газа? Да, очень нужны, причём обеих полярностей. Русский учёный Александр Леонидович Чижевский ещё в 30-е годы прошлого века проводил опыты с белыми мышами. Сначала он их помещал в атмосферу, где ионов было очень мало – животные начинали тяжело болеть. 

Затем он заставлял их дышать воздухом без электрического заряда – мыши погибали через пять суток. Для организма вредна как малая, так и очень высокая концентрация аэроионов. Иногда горный ветер приносит с собой большое количество положительных ионов и вызывает у людей подавленное настроение, головную боль, повышает кровяное давление, усугубляет течение некоторых болезней. Смена заряда атмосферы тоже переносится людьми очень тяжело. А вот отрицательные аэроионы чаще всего оказывают положительное воздействие, улучшая состояние туберкулёзных больных, снижая кровяное давление, способствуя выздоровлению при различных заболеваниях. С большим количеством отрицательных ионов связывают лечебный эффект многих курортов. Удивительную лёгкость и свежесть ощущаем мы в хвойном лесу и соляной пещере, вблизи мощных фонтанов, на побережье моря, в горах, особенно возле горных рек и водопадов. 

Аэроионов в этих местах в десятки и сотни раз больше, чем в городах. Ткани нашего организма хорошо проводят электрический ток, поэтому полученные электрические заряды не скапливаются в теле, а постепенно уходят в землю. Как же воздействует электричество на человека? На этот счёт есть много версий, но внимания заслуживают две. Первая версия утверждает, что электрический заряд передаётся в кровь, а она переносит его к отдельным органам. Согласно второй версии, аэроионы оказывают сильное воздействие на нервные окончания лёгочной ткани и тем самым на нервную систему в целом. Какая теория верна на самом деле, трудно сказать. В любом случае почаще бывайте в горах, лесу и на морском побережье. А если нет такой возможности, гуляйте на здоровье возле фонтанов! 

Что такое ионизатор воздуха и стоит ли его использовать в квартире

Одним из первых изобретателей прототипа современного ионизатора воздуха считается известный советский ученый Александр Леонидович Чижевский, он занимался этой темой много лет и разработал прибор еще в 1931 году. Несмотря на то, что в интернете об ионизации говорят все чаще, большинство до сих пор не знает, что это такое и какое влияние она на самом деле оказывает на наш организм. Рассказываем.

СОДЕРЖАНИЕ:

Что такое ионизация воздуха

Прежде чем разбираться с самим прибором, следует понять, что это за явление и как оно происходит.

Ионизация — это физический процесс отрыва электрона от молекул или атомов газов, в результате чего из одной нейтральной молекулы образуются две с разным зарядом: отрицательная, получившая «бонусный» электрон, и положительная, которая его потеряла.

В природе ионизация воздуха происходит естественным путем, наиболее остро она ощущается в хвойных лесах, горах и на море. Этот процесс инициируют разряды молний, космические и ультрафиолетовые излучения, высокая скорость дробления воды у подножия водопадов и ряд других факторов. В квартире похожего эффекта можно добиться с помощью ионизатора или другой техники с такой функцией. Если в природе наличие ионизированных молекул (А. Л. Чижевский дал им название аэроионов) оказывает на человека благоприятное воздействие благодаря чистому окружающему воздуху, что происходит в замкнутых помещениях и городских условиях?

По данным Роспотребнадзора, в незагрязненной атмосфере содержатся около 1000 легких аэроионов на кубический сантиметр. В некоторых курортных районах концентрация может достигать 4000, а в городах с плохой экологией (из-за выбросов предприятий, выхлопных газов и т. д.) содержание, наоборот, падает в несколько раз.

Как действует

Итак, зная, что такое ионизация воздуха и как она происходит, давайте разбираться, как это влияет на наше здоровье.

При описании положительных характеристик аэроионов обычно говорят о том, что они могут быть легкими и тяжелыми (на самом деле их классификация шире, но в нашем случае для понимания принципа достаточно и этих двух типов). Легкие ионы в квартирах «живут» недолго, быстро превращаясь в тяжелые при объединении с более крупными частицами — влагой, пылью, бактериями. Из-за уменьшения скорости и большей массы они быстро оседают, поэтому после ионизации воздуха необходимо обязательно мыть полы, стены, пылесосить ковры, мебель и другие поверхности, иначе мы продолжим вдыхать вредные вещества.

Согласно информации Роспотребнадзора, чем загрязненнее окружающая среда, тем больше в ней тяжелых аэроионов: от 1000 в 1 см³ чистого воздуха до 65 000 в промышленном городе (концентрация легких частиц, наоборот, падает с 700–800 до 200 на 1 см³).

Думаем, Вы уже поняли, что лучше, чтобы было больше легких ионизированных молекул. Но для достижения нужного эффекта, они должны быть не просто легкими, а именно отрицательно заряженными. Тогда после попадания в организм через кожу или дыхательную систему они смогут соединиться с эритроцитами (красными кровяными тельцами, приносящими к клеткам кислород и забирающими у них углекислый газ) и активизировать их работу. Приобретя отрицательный заряд, эритроциты начинают двигаться не хаотично, а упорядоченно, доставляя больше питания к клеткам и увеличивая газообмен минимум на 10%.

Польза и вред

Прежде чем продолжить рассказывать про ионизированный воздух, сразу скажем, на данный момент однозначных научных доказательств его положительного или негативного действия на организм не существует. Имеется множество разрозненных экспериментов, которые в зависимости от условий и используемого метода давали разные результаты. Например, ученые из Пекина в 2019 году подтвердили факт положительного влияния аэроионов на дыхательную систему школьников. Последнее исследование специалистов из нескольких американских университетов, представленное в 2021 году, показало риск увеличения концентрации этанола, толуола, ацетона.

Концентрация аэроионов в природных условиях зависит от среднесуточной температуры, относительной влажности, обильности осадков. Чем выше температура или больше дождей с грозами, тем выше количество заряженных молекул. При недостатке влаги легкие частицы превращаются в тяжелые из-за большего количества пыли, а при превышении уровня относительной влажности их подвижность уменьшается из-за соединения с молекулами воды.

Теперь давайте разбираться, для чего нужен ионизатор воздуха для квартиры и как его правильно использовать. Еще раз предупреждаем, что приведенные дальше данные не подтверждены рецензированными исследованиями, решайте самостоятельно, доверять им или нет.

Полезные свойства

Считается, что основная польза анионов (отрицательно заряженных молекул) заключается в активизации деятельности эритроцитов. Есть и другие, тесно связанные с этим, положительные аспекты.

• Сон становится глубже и качественнее. Организм успевает отдыхать и восстанавливаться за ночь, поэтому днем мы чувствуем бодрость, свежесть, активность, хорошее настроение, повышается работоспособность и концентрация внимания. Спокойный здоровый сон не только улучшает самочувствие, он может облегчить состояние при неврозах, депрессиях и других психологических заболеваниях.
• Ускоряет метаболизм. Ускоренный обмен веществ положительно отражается на похудении, способствует улучшению внешнего вида. Также этот процесс может способствовать облегчению состояния при ожогах и некоторых заболеваниях, включая бронхит, фарингит, пневмонию.
• Укрепляет здоровье. Насыщение тканей и органов кислородом помогает укрепить иммунитет.

Как правило, к преимуществам также относят очищение комнаты от присутствующих в ней загрязнителей. Это не совсем корректно. Отрицательные ионы действительно собирают часть вредных веществ, но очистка не проводится (если их не удалить, они останутся на поверхностях, а затем вновь поднимутся в воздух). Хотя возможность быстрого удаления из комнаты аллергенов, микробов и других вредных частиц действительно позволяет снизить вероятность заболеваний (при своевременной влажной обработке поверхностей).

Кстати, надеяться на быстрый эффект от аэроионов не стоит, организму нужно время на перестройку.

Негативное влияние

Выбирая ионизатор воздуха для офиса или домашнего использования, учитывайте наличие противопоказаний.

• Увеличивается риск заражения вирусными заболеваниями. В среде, насыщенной заряженными аэроионами, вирусы, передающиеся воздушно-капельным путем, распространяются быстрее. Именно поэтому в офисе не рекомендуется пользоваться устройством в постоянном режиме, особенно в условиях активного распространения коронавирусной инфекции или сезонных заболеваний.
• Ухудшается состояние больных при определенных заболеваниях. Из-за ускорения метаболизма у пациентов с высокой температурой она может подняться еще выше, кроме того, могут напомнить о себе вялотекущие или хронические болезни, при нарушениях кровоснабжения ионизация может стать причиной кровоизлияния в мозг. При лечении онкологии ее вообще запрещено использовать, это обусловлено тем, что раковые клетки могут начать размножаться быстрее. Также могут возникнуть проблемы у пациентов с диагностированной бронхиальной астмой.
• Проявляется индивидуальная непереносимость. При повышенной концентрации аэроионов может появиться головная боль, сонливость и другие неприятные симптомы.
• Повышается риск приступов астмы или аллергии. Заряженные ионы активнее притягиваются к слизистым. Если аэроионы тяжелые, то вместе с ними в организм попадают аллергены и другие загрязнители, поэтому обычно не рекомендуется присутствие людей в комнате во время работы устройства.

Использовать ионизатор воздуха для квартиры также не стоит семьям с маленькими детьми и людьми, недавно перенесшими операцию.

Виды устройств

Большой выбор позволяет подобрать климатическую технику, выполняющую только ионизацию или совмещающую разные функции по улучшению микроклимата, например очиститель-ионизатор воздуха для дома с ароматизацией. По принципу работы различают:

• униполярные. Производят только анионы, но из-за этого могут продуцировать больше озона;
• биполярные. Вырабатывают оба вида аэроионов, но не одновременно, а последовательно. Выделяют меньше озона, чем униполярные, также снижается риск появления электростатического поля. С другой стороны, именно эксперимент с биполярными ионизаторами показал высокий риск образования вредных летучих соединений.

Ионизаторы воздуха продуцируют озон. Он является естественным окислителем, поэтому используется в небольших количествах в установках по обеззараживанию, в том числе озонаторах, но при превышении допустимой концентрации негативно воздействует на здоровье человека и вызывает различные неисправности компьютеров, телевизоров и другой техники.

Лампа Чижевского

Электроэффлювиальный прибор также называют люстрой Чижевского, так как конструкция напоминает ее по форме и располагается под потолком. Раньше был популярен в быту и медицине, теперь не рекомендуется для бытового применения. Ионизация выполняется за счет электрического тока, позволяет контролировать напряжение и число ионов (лампа униполярна).

Ионизатор

Может иметь напольное, настенное или настольное исполнение. Перед покупкой посмотрите на количество вырабатываемых аэроионов (должно быть не менее 450 на см3), а в биполярных — на возможность управления соотношением положительных и отрицательных молекул. Также эффективный ионизатор воздуха для дома должен иметь встроенный вентилятор — это необходимо из-за того, что в помещении заряженные частицы хуже перемещаются, чем в природе, поэтому остаются рядом с корпусом и не рассеиваются по комнате. Помимо устройств, ионизирующих воздушные массы в квартирах и общественных зданиях, производители таких товаров также предлагают купить специальные компактные приборы для салона автомобиля или воды.

До 2020 года действовали СанПиНы 2.2.4.1294-03, регламентировавшие количество заряженных ионов на производственных и общественных объектах, согласно им в комнате должно было быть не менее 600 анионов на см³.

Очиститель с ионизацией

Перед покупкой такой техники убедитесь, что процесс ионизации можно запускать отдельно, так как очиститель должен работать круглосуточно без перерывов. Не выбирайте дешевые модели с плохой системой фильтров — все, что такой прибор не удержит на фильтрующих элементах, получит заряд и активнее распространится по квартире или офису. Желательно, чтобы модель очистителя имела фильтры HEPA и функцию обеззараживания.

Увлажнитель с ионизацией воздуха

При неправильном выборе устройство способно создать идеальную среду для развития и размножения вредных микроорганизмов (например, при чрезмерном увлажнении из-за отсутствия автоматической регулировки влажности в ультразвуковом или паровом увлажнителе). При нерегулярной уборке ионизатор нанесет еще больший вред, распространив загрязнители по всей площади помещения. Лучше устанавливать увлажнитель с ионизатором воздуха сразу с приборами для обеззараживания.

Немного о безопасности

Рекомендуем:

• не находиться в комнаты минимум первые 15 минут выработки аэроионов;
• при выборе устройства убедиться в наличии сертификата, подтверждающего безопасность использования. Если продуцируется более 50 000 ион/см3, проверьте наличие не только гигиенического, но и медицинского сертификата, так как такой мощный аппарат относится к категории профессиональных;
• уделить внимание инструкции. Прочитайте, как работает ионизатор воздуха — во многих моделях указано, что уровень влажности должен быть 45–75%, также регламентируется максимально допустимое время ионизации в зависимости от мощности и особенностей работы прибора, необходимое расстояние от источника до человека и растений и т. п.;
• отказаться от курения, иначе вредному дыму с опасными примесями будет открыт прямой путь к легким.

Надеемся, прочитав статью, Вы смогли составить собственное мнение и понять, нужен ли Вам ионизатор и на что обратить внимание в процессе эксплуатации. Мы рекомендуем сначала проконсультироваться с лечащим врачом и с осторожностью подходить к покупке при наличии заболеваний у одного из членов семьи, проживании с грудными младенцами или пожилыми родственниками.

Желаем Вам чистого свежего воздуха и отличного самочувствия!

Автор: Дульнева Кристина

Что такое ионизация воздуха

Ионизация воздуха, история вопроса

Ионизация воздуха изучается учеными на протяжении почти столетия. Благодаря многолетним исследованиям (в первую очередь русского биофизика Л.А. Чижевского), посвященным воздействию положительных и отрицательных ионов на состояние организма человека, сегодня мы научились «оживлять» воздух, управляя процессом по собственному желанию.

Сутью открытий Чижевского является тезис о том, что для нормальной жизнедеятельности человеку нужно дышать воздухом с определенным количеством ионизированных молекул, несущих отрицательный заряд. При их отсутствии дыхание (а значит – жизнь) невозможно, при их недостатке угнетаются все функции организма.

Потребность в воздухе естественна для каждого живого существа на нашей планете. Воздух – смесь необходимых для жизни компонентов: кислорода, углекислого газа, азота и некоторых инертных газов, находящихся в определенном соотношении и постоянном взаимодействии. Благодаря энергии взаимодействия молекул газов в воздухе и их обмену электронами, образуются электрически заряженные ионы (аэроионы). Баланс между разнозарядными частицами влияет на наше самочувствие: повышенное содержание положительно заряженных частиц делает воздух «тяжелым» для дыхания, и напротив: повышение количества аэроионов с отрицательным зарядом «облегчает» его. 

Три типа аэроионов

Учеными были выявлены три типа аэроионов:

— легкие, со скоростью движения в электрическом поле от 1 до 2 кв.см/В*с;

— средние, скорость 0,02 — 0,01 кв.см/В*с;

— тяжелые, это аэроионы со скоростью 0,0005 кв.см/В*с.

Аэроионы с отрицательным зарядом формируются в основном из молекул кислорода, состоящих из 6 электронов, что подразумевает их стремление к присоединению экзогенных электронов и обретению устойчивости. Положительный же заряд получают, как правило, молекулы углекислого газа, теряющие валентный электрон. 

Нейтральные молекулы или аэроионы, подобные ионам воздуха, собираются в комплексы – «легкие» аэроионы. Оседая на жидких или твердых компонентах воздуха, они становятся «средней тяжести» – таких аэроионов очень много в помещениях, наполненных людьми. Самые «тяжелые» аэроионы – аэрозоли. Они содержатся в тумане, дождевых каплях, дыме, копоти. В сверхтяжелых аэроионах практически нет истинных газовых компонентов.

Полезных для дыхания аэроионов больше всего в воздухе за городом, в горных районах и у водоемов. Рассмотрим конкретные цифры:

— содержание ионов после грозы в воздухе — от 50 до 100 тысяч ионов/куб. см;

— рядом с водопадами – от 10 до 50 тысяч ионов/куб. см;

— в горах – от 5 до 10 тысяч ионов/куб. см;

— на побережье океана и в густом лесном массиве – от 1 до 5 тысяч ионов/куб. см.

В воздухе городов присутствуют не только естественные газы, но и выхлопы автомашин, смолы, аэрозоли, мелкодисперсная (респираторная) пыль, бактерии и  вирусы. Еще более загрязнен воздух в помещениях зданий, где одновременно может содержаться свыше 100 химических соединений. Эти факторы – причина «аэроионного голода», о котором в своих трудах упоминал Чижевский. Усиливают опасность электромагнитные излучения компьютеров, бытовой техники. «Тяжелые» аэроионы производят и сами люди при дыхании – их концентрация может достигать 500 тысяч в 1 куб. см  воздуха. На улице города показатель аэроионов составляет от 100 до 500 ионов/куб. см, а в помещениях – от 50 до 100 ионов/куб. см. При этом оптимальный уровень ионизации воздуха, согласно санитарным нормам:  3000 — 5000 ионов/куб. см!

Установлено, что современный человек тратит на борьбу с такими неблагоприятными условиями порядка 80 процентов ресурсов организма. Результат – преждевременное старение, хронические заболевания органов дыхания, сердечно-сосудистой и нервной системы, вирусные инфекции, ослабление иммунитета, нарушение обменных процессов.

Как происходит ионизация в природе?

В естественных условиях процесс ионизации происходит под влиянием природных факторов. Солнце – мощнейший источник энергии, управляющий всеми природными процессами на Земле, в том числе и ионизацией. Оно излучает ионизирующую радиацию, которая вместе с атмосферным и статическим электричеством, энергией прибоя океанов и морей насыщает воздух планеты легкими отрицательно заряженными аэроионами. Главное условие естественной ионизации – энергия, и в природе ее достаточно.

Один из показательных примеров природной ионизации – гроза. Воздух до начала грозы душный – в нем увеличивается количество «тяжелых» аэроионов, а после грозы дышать становится легко – под влиянием электрических разрядов тяжелые ионы меняют заряд на отрицательный. Своеобразный запах после грозы создает образующийся озон, трехатомный кислород, обладающий уникальными бактерицидными и дезинфицирующими свойствами.

Чем выше над поверхностью Земли вы находитесь, тем больше в воздухе отрицательных аэроионов, и этот эффект наблюдается в горах. Под воздействием солнечной радиации происходит взаимодействие молекул газов, образуются легкие аэроионы, тяжелые же стремятся опуститься вниз к поверхности Земли, согласно физическим законам. Кроме того, в воздухе горной местности меньше посторонних компонентов, и наиболее благоприятное с точки зрения медицины содержание кислорода – порядка 10% (тогда как на равнинной местности показатель составляет 23%). Но это касается высоты до 1500 метров, так как выше наступает кислородное голодание. Мелкие капли воды от водопада тоже получают отрицательный заряд поэтому рядом с водоемами уровень ионизации довольно высок. Теперь становится понятно, почему люди, находящиеся в благоприятных условиях за городом или в горных районах, меньше страдают хроническими болезнями и дольше живут.

Искусственная ионизация

Стремясь нейтрализовать отрицательные факторы современной цивилизации, ученые создали приборы, способные создавать в воздухе помещений условия, приближенные к природным. Обычные кондиционеры не справляются с этой задачей, забирая воздух с улицы и пропуская его сквозь фильтры, устройства кондиционирования искажают его электрическое поле, уменьшая число аэроионов. Больше того, воздух, проходящий через пористые, масляные и прочие фильтры, полностью лишен аэроионов и становится попросту «мертвым». Результат постоянного пребывания людей в помещениях с таким микроклиматом вызывает постоянное аэроионное голодание.

Приборы искусственной ионизации воздуха работают по принципу электростатического очищения и обогащения воздуха легкими аэроионами. Существуют и приборы, ионизирующие воздух путем УФ и радиоактивного излучения (гидроионизаторы). Используются они в разных сферах производств и помещениях зданий. Наиболее распространенные бытовые устройства именуются электроэффлювиальными. Установленные на них электроды производят количество аэроионов, рекомендованное наукой как безопасное и полезное, с помощью коронного разряда. Именно такие устройства использовал в своих опытах Чижевский. 

Польза ионизаторов

Путем лабораторных исследований было выявлено благотворное влияние аэроионов на живые организмы: под их влиянием происходит снижение утомляемости, активизация иммунитета и обменных процессов, подавление болезнетворных вирусов. Создаваемый ионизаторами поток заряженных аэроионов эффективно очищает воздух от пыли и микрочастиц, снижает вредное воздействие излучения компьютерных мониторов и телевизоров, нейтрализует электростатические поля на пластиковых материалах, одежде и так далее. 

Существует ли риск перенасыщения организма аэроионами? За десятилетия научных исследований не было выявлено достоверных фактов вредного воздействия высокоионизированного воздуха на человеческий организм. Стоит отметить, что за многотысячелетнюю историю эволюции человек вдыхал воздух с концентрацией аэроионов от 1 до 10 тысяч в куб. см, и искусственная ионизация  не что иное, как способ восстановить его естественные условия обитания. Чижевский считал электроэффлювиальные люстры лучшим средством профилактики аэроионного голодания. Его работы признаны во всем мире, разработанный им метод ионизации используется в медицине, промышленности, в быту. Благодаря новым технологиям, ученые усовершенствовали созданные Чижевским устройства, и на сегодняшний день этот метод увеличения продолжительности жизни доказал свою эффективность.

Ждать ли нам бунта роботов и почему младенцев нужно обнимать как можно чаще?

9 февраля 2019

В подборке самых интересных научных новостей недели:

Что такое отрицательно заряженные ионы и действительно ли они полезны

Автор фото, iStock

Многие из нас дарили или принимали в подарок удивительные каменные лампы, сделанные из розовой гималайской соли. Обычно их дарят со словами о том, что те выделяют отрицательные ионы, которые якобы улучшают настроение, повышают уровень серотонина и даже снимают симптомы депрессии.

Насколько научно обоснованными являются эти утверждения? Оказывается, не всё так просто. Существует масса научных работ (некоторые из них написаны еще 100 лет назад), которые подтверждают положительное воздействие негативно заряженных частиц на физическое и психическое состояние человека.

Откуда берутся отрицательные ионы в воздухе? Некоторые из них возникают в результате ионизации верхних слоев атмосферы под воздействием космического излучения. Другие возникают в результате сильных электрических разрядов — молний и гроз. Возможно, именно поэтому воздух после грозы кажется нам таким свежим.

Проведенные эксперименты на людях, страдающих от сезонных аффективных расстройств, показали, что воздействие высоких концентраций негативных ионов улучшают их состояние и приводят к ослаблению депрессивных симптомов.

Однако эксперименты эти в свое время критиковали за ошибки в методологии. Да и полученные данные не свидетельствовали о ярко выраженном эффекте.

Связь ламп из розовой соли с отрицательными ионами тоже весьма сомнительна. Теоретически молекулы водяного пара из воздуха должны оседать на поверхность лампы и высвобождать отрицательные ионы хлора из кристаллических решеток. Но — с точки зрения физики — этот процесс требует куда большей энергии, чем способна выделять соляная лампа.

Проведенные учеными Калифорнийского технологического университета эксперименты не смогли зафиксировать никакого выделения отрицательных ионов с поверхности кристаллов соли при комнатной температуре.

Так что, наверное, лучше не полагаться на загадочное излучение ионизирующей лампы из гималайской соли, а просто больше гулять на свежем воздухе, особенно после дождя.

Поднявшийся из пучин океана остров быстро освоен жизнью

Автор фото, Getty Images

Четыре года назад этого клочка земли в архипелаге Тонга в Тихом океана просто не существовало: остров образовался в результате извержения подводного вулкана. Местные жители дали ему название Хунга-Тонга.

Этот остров представляет собой довольно редкое явление — за последние 150 лет это всего третий случай образования новой земли в результате вулканической деятельности. Его изучение особенно ценно для биологов, геологов и вулканологов, потому что оно дает неоценимые данные об эволюции Земли и других космических тел. Например, нечто подобное могло происходить на поверхности Марса в ранние периоды истории этой планеты.

Большая часть этих исследований до последнего времени проводилась дистанционно, путем аэрофотосъемки. Однако недавно на острове высадилась группа ученых, в составе которой был сотрудник центра космических полетов НАСА Дэн Слэйбэк.

Автор фото, iStock

«Большая часть острова сложена из черной гальки — вулканических пород, обкатанных волнами. На острове происходят очень интересные геологические и биологические процессы. Например, источники воды, которых тут немало, выносят на поверхность глину. Мне до сих пор не очень ясно, откуда она берется, ведь это не вулканический пепел», — рассказывает он в блоге сайта Earth Expeditions.

Но самым большим удивлением для членов экспедиции стали темпы, с которыми органическая жизнь осваивает новые территории. На галечных пляжах и глинистых отложениях растут цветы, семена которых явно занесло туда ветром. На прибрежных утесах разместились сотни морских птиц из вида темная крачка, появились и хищные птицы — совы.

Но этот остров может просуществовать недолго. Он быстро размывается морскими течениями и дождями, и поэтому никто не знает, какова будет судьба Хонга-Тонга. Что, впрочем, лишь повышает его ценность как уникального полигона для наблюдений и исследований. В ближайшие месяцы туда будут прибывать новые экспедиции студентов-биологов из США и Австралии.

Бунт искусственного интеллекта вполне реален

Автор фото, Science Photo Library

Уже сейчас искусственный интеллект (ИИ) способен на многое — он играет в шахматы, управляет автомобилями и диагностирует заболевания. Всем известно о программе Google DeepMind, которая легко обыгрывает человека в го, об экспериментах компании Tesla с беспилотными автомобилями, о суперкомпьютере IBM под названием Watson.

Эти системы относятся к классу ограниченного искусственного интеллекта, который призван решать специальные задачи. Они довольно быстро совершенствуются и используются всё шире. Хотя их внедрение сталкивается с проблемами — например, беспилотные автомобили появятся на дорогах не так скоро, как мы думали еще недавно.

На подходе — системы ИИ общего типа, которые будут способны учиться, решать задачи, модифицировать свое поведение и саморазвиваться. Они смогут выполнять даже те задачи, которые выходят за рамки задуманного их проектировщиками.

Самое главное, что темп их развития может постоянно ускоряться — и в какой-то момент они могут стать умнее человека, породив супер-ИИ.

Пока что подобные системы ИИ не существуют в полном функциональном виде. Однако их компоненты постоянно разрабатываются и, по прогнозам, они начнут появляться уже в начале 2030-х гг.

Мало кто сомневается в том, что они будут созданы. Задачи, которые будут перед ними поставлены, также очевидны — лечение рака и дегенеративных заболеваний, борьба с изменениями климата, повышение эффективности сельского хозяйства, начало новой научно-технической революции.

Вопрос в том, сможет ли человечество контролировать эти машины. Главная опасность состоит в том, считает профессор MIT Макс Тегмарк, что такие системы смогут без вмешательства человека определять наиболее эффективные пути решения задач и даже создавать свои собственные цели, не учитывая при этом этических принципов, на которых построена человеческая цивилизация.

Примеры такого развития событий:

• Система ИИ общего типа, перед которой поставлена задача предотвращения эпидемии ВИЧ, может решить убить всех носителей вируса;
• Военный дрон, оснащенный такой системой ИИ, может прийти к выводу, что для надежной нейтрализации выбранной цели необходимо уничтожить всю деревню, где эта цель расположена;
• Система ИИ, которой поручено найти способ решения проблемы изменения климата на Земле, может прийти к выводу, что единственным выходом является полное уничтожение человечества.

Многие катастрофические сценарии развития систем супер-ИИ приводят к исчезновению человека как вида. Кроме того, социологи опасаются и другого рода кризисов — например, вытеснение человека из сферы активного физического труда, дестабилизация государственных структур, введение мер по всеобщему наблюдению и контролю.

Уже сейчас перед разработчиками новых систем ИИ стоит неотложная задача создания новых методов контроля, которые смогут обеспечить безопасность таких систем в долгосрочном плане.

Носите младенцев на руках — это поможет им выжить

Автор фото, iStock

Появились новые данные о том, что у младенцев, которых чаще обнимают и ласкают на ранних этапах жизни, меняется структура ДНК на молекулярном уровне.

Группа исследователей из университета Британской Колумбии в Канаде подчеркивает, что речь идет о предварительных результатах и что пока неясно, что именно вызывает молекулярные изменения в генных структурах.

Однако эти данные проливают свет на то, как на особенности развития младенцев реагирует эпигеном — множество молекулярных меток, регулирующих активность генов, но не изменяющих первичную структуру ДНК.

В ходе исследования родителей 94 детей просили вести дневниковые записи о физических контактах с младенцами, начиная с пяти недель, а также фиксировать поведение детей — как они спят, как часто плачут и так далее.

Через четыре с половиной года у этих детей были взяты анализы с целью определения особого типа биохимических изменений — модификаций молекулы ДНК без изменения самой нуклеотидной последовательности.

Исследователи обнаружили различия в масштабах изменений между младенцами, которые испытали большую степень физического контакта с родителями, и младенцами, у которых уровень контактов был понижен. Изменения были зафиксированы в пяти конкретных участках ДНК, два из которых входили в состав генов: один из них относился к иммунной системе, другой — к системе обмена веществ.

Кроме того, у тех младенцев, которые не имели тесных контактов с родителями и пережили стрессы в раннем возрасте, был существенно ниже маркер эпигенетического возраста, отмечающий биологическое старение клеток крови и тканей — то есть они быстрее старели.

«Мы полагаем, что более медленно эпигенетическое созревание может отражать менее благоприятные условия развития», — говорит участник исследования Майкл Кобор.

«В дальнейшем мы планируем исследовать, имеет ли эта «биологическая недозрелость», которую мы наблюдали у таких детей, более широкие последствия для их развития, особенно психологического», — замает Сара Мур, также принимавшая участие в исследовании.

Мы все знаем на интуитивном, что физический контакт между родителями и младенцем — вещь хорошая. Но впервые появились объективные данные о том, что за этим имеется биохимическое основание.

Свободные электроны – невидимый мир

«Свободные электроны – вот истинные черты невидимого мира, его основных превращений, образований и преобразований», —  ученый, биофизик Александр Чижевский. 

По сей день в больницах и медицинских учреждениях проводится ионизация воздуха посредством фиолетовых ламп. Положительное воздействие на организм этого процесса доказал советский ученый, основоположник гелиобиологии, аэроионификации Александр Чижевский. Сегодня, 7 февраля, в день его рождения, редакция портала «Российское образование» вспомнит, чем прославился ученый.

Александр Чижевский родился 26 января (7 февраля — по новому стилю) 1897 года в семье военного-артиллериста Леонида Васильевича Чижевского. Его мать, Надежда Александровна Чижевская умерла, когда мальчику было всего чуть более одного года, будущего ученого воспитывали тетя и бабушка по отцовской линии. Среднее образование Александр получил в частном училище Ф. М. Шахмагонова в городе Калуге, в юности изучал иностранные языки, историю, учился музыке. А в 1917 году он окончил  Московский археологический институт и защитил диссертацию «Эволюция физико-математических наук в древнем мире».

В течение всей своей жизни ученый изучал влияние разряженных частиц на живые организмы. С 1915 года по 1918 он ставит свои первые опыты по аэроионификации. В результате этих исследований он выясняет, что заряженные ионы воздуха оказывают негативное  влияние на живые организмы, а отрицательно заряженные, напротив, производят благотворное действие. 

Чтобы доказать это ученый проводит опыты с мышами. Он помещает их в герметичную камеру, воздух в которую пропускается через слой ваты. Внутрь камеры не проходили пыль и микроорганизмы, казалось бы, воздух внутри становился чище, но вместе с тем через слой ваты не пропускались в камеру и отрицательные аэроионы. Через какое-то время мыши, помещенные внутрь камеры, отказывались от пищи, заболевали и погибали. Такое явление Чижевский назвал аэроионным голоданием.

Чижевский ставил также и другой опыт. В камеру с мышами вводилась игла, на которую подавалось высокое напряжение, таким образом, внутри бокса образовывались отрицательные аэроионы. В такой атмосфере животные чувствовали себя очень хорошо. Как выяснил, ученый, срок жизни мышей, дышавших ионизированным воздухом, увеличивался до 45%, продлевалась их молодость. Позже Чижевский вывел, что при вдыхании большого количества отрицательно заряженных ионов в организме вырабатывается особое вещество – супероксиддисмутаза (СОД), что сдерживает старение клеток.

Научные интересы Чижевского были совершенно разносторонними. Помимо аэроионификации он изучал воздействие космических явлений на мировой исторический процесс, а также на поведение живых существ.

«Жизнь имеет свои импульсы, свои периоды и ритмы. Наука будущего должна будет решать вопрос, где зарождаются и откуда исходят эти ритмы», — так он писал он в книге «Земное эхо солнечных бурь».

В 1924 году в брошюре «Физические факторы исторического процесса» он отмечал, что усиление вспышки на солнце влияет на самочувствие животных и человека, действует на нервную и гормональную систему. Это приводит к повышению коллективной возбудимости, что может проявляться через войны, революции, эпидемии и тд.

«Чижевский обнаружил взаимосвязь пятен на Солнце с 11-ти летним историческом циклом. В начале XX века он на основе обработки статистического материала по истории более 50 государств (с 500 г. до н.э. и до 1914 года н.э.), пришел к выводу, что массовые явления — войны, мятежи и революции — связаны с 11-летними циклами солнечной активности…», — пишет о нем Генрих Иваницкий в книге «Круговорот общество и наука».

Александр Чижевский сделал огромный вклад в науку XX века, он впервые доказал положительное влияние разряженных частиц на организм человека, определил, что активность Солнца прямым образом оказывает воздействие на деятельность человека, его самочувствие, а также предположил, что космические процессы влияют на ход мировой истории.

Автор: Наталья Лифаренко

Что такое отрицательные ионы и почему существует так много исследований, посвященных их «пользе для здоровья»?

Нет сомнений в том, что лампы из гималайской соли излучают действительно красивый свет, но может ли купание в их мягком сиянии действительно улучшить ваше психическое здоровье?

Некоторые думают, что может. Они утверждают, что эти лампы испускают отрицательные ионы, которые повышают уровень серотонина, улучшая настроение, бдительность, тревожность и даже депрессию.

Это похоже на хиппи, надуманный трюк, но вы можете быть удивлены, узнав, что это еще не все.Фактически, существуют сотни научных работ, посвященных этой самой концепции, некоторые из них датируются целым столетием.

Новое видео от Дерека Мюллера из Veritasium подводит нас к истокам загадки, начиная с соляной лампы.

Идея терапии отрицательными ионами довольно проста: положительные ионы в воздухе заставляют нас чувствовать себя плохо, а отрицательные ионы в воздухе заставляют нас чувствовать себя хорошо.

Итак, половина этой идеи верна. В воздухе есть отрицательные ионы.Некоторые из них создаются космическими лучами, которые врезаются в атмосферу и распространяют свою энергию на атомы или молекулы, которые просто занимались своими делами.

Другие созданы в результате естественной радиоактивности, исходящей от земли, или разрядов молний, ​​извергающих ионы с неба. Свою долю вносят даже водопады и волны.

Вы можете подумать: может, поэтому я чувствую себя хорошо на пляже или после грозы. Вы не первый, кто подумает об этом; ученые изучали эти вопросы почти сто лет.

В одном исследовании исследователи лечили пациентов с сезонным аффективным расстройством (САР) различными концентрациями отрицательных ионов, чтобы увидеть, работает ли какой-либо из них лучше, чем терапия ярким светом.

Так же, как и терапия ярким светом, высокая концентрация отрицательных ионов могла уменьшить некоторые депрессивные эффекты пациента.

В другом исследовании те, кто находился в среде с высоким содержанием ионов, показали более быстрое время реакции и сообщили, что они более энергичны.

Даже когда отрицательные стороны меняются на положительные, идея может сохраниться.При воздействии высоких концентраций положительных ионов в течение двух часов участники одного исследования сообщили об усилении беспокойства.

Но применимо ли что-нибудь из этого к соляным лампам? На видео выше, когда Дерек берет отрицательные ионы для измерения, даже эксперты из Калифорнийского технологического института не могут найти никаких отрицательных ионов, исходящих от лампы.

Проблема в том, что эти лампы продаются именно так: молекулы воды должны приземляться на поверхность ламп, высвобождая отрицательные ионы хлора из решетки.Но с точки зрения физики это потребует слишком много энергии — гораздо больше, чем может собрать простая соляная лампа.

Конечно, есть и другие кристаллы и инструменты, подходящие для этой задачи, но, как выясняет Дерек, они могут быть очень дорогими как для вашего банковского счета, так и для вашего тела.

В конце концов, он решает, что исследование слишком противоречиво. Хотя были исследования, подтверждающие положительный эффект отрицательных ионов, существует множество других исследований, которые показали неубедительные результаты или вообще не показали никаких существенных различий.

Кроме того, даже исследования, которые действительно нашли что-то полезное, имели свои проблемы, особенно с их методами и размерами выборки.

«Итак, я думаю, в конечном итоге, — объясняет Дерек, — если вы ищете способ улучшить свое психическое и физическое здоровье, подкрепленный убедительными научными данными, тогда вам следует прогуляться на улице».

12 Преимущества отрицательных ионов и принцип работы ионизаторов воздуха

Отрицательные ионы — это атомы кислорода, заряженные дополнительным электроном.Они создаются в природе под воздействием воды, воздуха, солнечного света и естественного излучения Земли.

Отрицательно заряженные ионы, также называемые анионами, наиболее распространены в естественных местах, особенно вокруг движущейся воды или после грозы.

Этот вкус воздуха и ощущение, которое вы испытываете на пляже, возле водопада или после шторма, — это ваше тело, подвергающееся воздействию отрицательных ионов.

Что, если бы существовал способ взять это чувство с собой и сохранить его в своей спальне, гостиной, кухне или офисе, а также очистить воздух от загрязнений и плавающих загрязняющих веществ?

Впереди то, как использовать специальные машины, генерирующие отрицательные ионы, такие как этот мощный маленький бестселлер, как для очистки воздуха в вашем доме от аллергенов, так и для положительного воздействия на ваше самочувствие и благополучие.

Что делают отрицательные ионы?

В достаточно высоких концентрациях анионы очищают окружающий воздух от спор плесени, пыльцы, перхоти домашних животных, запахов, сигаретного дыма, бактерий, вирусов, пыли и других опасных частиц в воздухе.

Они делают это, прикрепляясь к этим положительно заряженным частицам в большом количестве. Это приводит к тому, что микробы, плесень, пыльца и другие аллергены становятся слишком тяжелыми, чтобы оставаться в воздухе.

В этот момент они падают на пол или прикрепляются к ближайшей поверхности.Это удаляет их из воздуха, которым вы дышите, и не позволяет им вызывать респираторные заболевания, такие как аллергия.

При более длительном использовании устройства ионизации воздуха и производимый ими очищенный воздух могут снизить риск многих респираторных заболеваний и заболеваний, связанных с загрязнением окружающей среды.

Наши дома и рабочие места обычно изолированы от естественных преимуществ отрицательно заряженных ионов.

Даже если вы держите окна открытыми, если не считать загрязнения воздуха, если вы живете в оживленном городе или городе, концентрация ионов в воздухе может составлять лишь десятую часть от той, что наблюдается в сельской местности.

Добавьте к этому все электрическое оборудование, вырабатывающее положительные ионы, такое как телевизоры, кондиционеры, сушилки для одежды и даже ковры и обивку, и наши дома станут тем, что называют «тюрьмами для положительных ионов».

Полный список вредных эффектов положительных ионов можно найти на этой странице, чтобы узнать, что такое положительные ионы и как они влияют на вас.

Как работают ионизаторы воздуха?

У вас уже есть один генератор отрицательных ионов в вашем доме. Ваш душ с потоком горячей воды и пара является хорошим источником отрицательных ионов.

Вероятно, это одна из причин, почему так многим людям нужен душ, чтобы проснуться по утрам. Хотя в других комнатах вашего дома от него мало толку.

К счастью, ученые придумали еще один, еще более эффективный способ создания этих отрицательно заряженных ионов и получения их преимуществ в любой комнате, в которой вы проводите время, — отрицательные ионизаторы.

Современный ионизатор воздуха работает с использованием метода, называемого «коронный разряд», который моделируется так, как в природе возникают молнии.

Крошечный поток электронов течет по игле к ее острию. Чем ближе электроны подходят к острию иглы, тем ближе они сталкиваются друг с другом.

Поскольку электроны естественным образом отталкиваются друг от друга, когда они достигают самого кончика иглы, они выталкиваются в ближайшую молекулу воздуха и становятся отрицательным ионом, также известным в науке как анион.

Отрицательные ионы также отталкиваются друг от друга, поэтому по мере того, как их образуется все больше и больше, они испускаются все дальше и дальше в комнату, в которой они находятся.

Чем мощнее ионизатор, например, один из этих лучших ионных очистителей воздуха, тем больше здоровых анионов они могут производить и тем шире их диапазон.

12 Возможные преимущества отрицательных ионов

Итак, что же ионная терапия с ионизатором потенциально может сделать для вас с точки зрения улучшения вашего самочувствия и благополучия?

Есть выделенные ссылки на ссылки, если вы хотите прочитать соответствующие научные исследования, но для краткого обзора здесь приведены 12 преимуществ очень положительных отрицательных ионов:

1. Отрицательные ионы улучшают ваше чувство благополучия и ясность ума, противодействуя изнурительным положительные ионы в окружающей среде.
2. Ионные машины очищают воздух от пыли, пыльцы, перхоти домашних животных, спор плесени и других потенциальных аллергенов.
3. Высокая концентрация отрицательно заряженных ионов может значительно уменьшить количество переносимых по воздуху бактерий и вирусов в вашем доме.
4. Воздействие анионов улучшает функцию ресничек в дыхательных путях, которые защищают легкие от раздражения и воспаления, что приводит к уменьшению респираторных проблем.
5. Ионизаторы воздуха обладают расслабляющим действием и, как сообщается, нормализуют частоту дыхания и снимают напряжение.Поскольку анионы всасываются непосредственно в кровоток, они могут помочь бороться с вредными свободными радикалами в вашем теле.
6. Исследования показали, что высокие уровни отрицательно заряженных ионов могут быть эффективным средством лечения сезонного аффективного расстройства (САР).
7. Повышение уровня энергии и концентрации внимания. Исследования Калифорнийского университета показали, что воздействие анионов нормализует уровень серотонина в мозге, потенциально улучшая позитивное мировоззрение и настроение человека.
8. Лучше спать.Французское исследование показало, что использование технологии отрицательных ионов может помочь вам лучше спать. Это еще раз из-за их положительного воздействия на нейротрансмиттеры.
9. Уменьшает случаи головной боли и недомогания. Компания Norwich Union обнаружила, что установка ионных воздухоочистителей в рабочей зоне, заполненной компьютерами и другим электронным оборудованием, сократила количество зарегистрированных заболеваний и головных болей на 78%. Генераторы ионов также обычно используются в больницах Европы, поскольку они благотворно влияют на скорость выздоровления пациентов.
10. Повышенная умственная концентрация и работоспособность. Тестирование показало, что испытуемые, подвергшиеся воздействию высоких уровней анионов, лучше справлялись с умственными трудностями, чем те, кто дышал воздухом с нормальным содержанием положительных ионов. Пирс Дж. Ховард, доктор философии из Центра прикладных когнитивных наук, говорит в Руководстве пользователя для мозга: «Отрицательные ионы увеличивают приток кислорода к мозгу; в результате повышается бдительность, уменьшается сонливость и увеличивается умственная энергия ».
11. Исследования показали, что воздействие отрицательных ионов также улучшает физическую работоспособность.Исследование под названием «Исследование влияния отрицательных аэроионов на реакцию на субмаксимальные упражнения в разное время дня» показало, что «отрицательные аэроионы значительно снижают значения всех физиологических переменных в состоянии покоя» и «являются биологически активными и действительно влияют на циркадная ритмичность организма ».
12. Одно объяснение этих положительных эффектов можно найти в исследовательской работе под названием «Стимулирующее действие отрицательных аэроионов и перекиси водорода на активность супероксиддисмутазы».Ученые обнаружили, что анионы повышают концентрацию антиоксидантной супероксиддисмутазы (СОД), одной из основных защит организма от окислительного стресса. Они пришли к выводу: «Предполагается, что основной физико-химический механизм полезного биологического действия отрицательных аэроионов связан со стимуляцией активности супероксиддисмутазы микромолярными концентрациями h3O2».

Как использовать устройства ионизации в вашем доме

Вдыхание менее положительно заряженных ионов и более отрицательно заряженных, несомненно, полезно для вашего благополучия.

Но как вы этим воспользуетесь, когда многие аспекты современной жизни увеличивают количество положительных ионов в воздухе вокруг вас.

В настоящее время разрабатываются новые и инновационные способы генерации ионов, а ионизаторы воздуха становятся меньше, более стильными и гораздо более мощными, как тот, который настоятельно рекомендуется у меня на столе.

Существуют также портативные версии, которые можно брать с собой на работу, например, эти настольные очистители воздуха с дополнительными ионизаторами, или даже носить, куда бы вы ни пошли, чтобы защитить себя от загрязнения и вирусов, например эти персональные очистители воздуха.

На этом сайте есть подробные обзоры генераторов отрицательных ионов для вашего дома, офиса и даже ионизаторов для автомобильных очистителей с акцентом на те, которые имеют очень высокий выход ионов без озона.

Некоторые очистители воздуха для спален и эти недорогие воздухоочистители стоимостью менее 100 долларов также имеют дополнительные функции ионизации для борьбы с взвешенными в воздухе твердыми частицами и повышения степени очистки воздуха.

Отрицательный ионизатор может очищать воздух там, где вы живете и работаете, и противодействовать ослабляющему воздействию положительных ионов и загрязнения воздуха, обеспечивая при этом множество преимуществ для здоровья.

Если, как и большинство людей, вы живете в городской среде с высоким уровнем загрязнения и в современном доме, полном электрооборудования, вырабатывающего положительные ионы, подумайте об использовании ионизатора воздуха для ежедневной терапии отрицательными ионами.

Если вы хотите увидеть, как выглядит хороший генератор, ознакомьтесь с этим исчерпывающим обзором лучших генераторов отрицательных ионов в 2021 году.

Они могут существенно повлиять на ваше физическое и психическое благополучие, наполнив вас воздухом. дышите полезными отрицательными ионами.

Что такое ионизаторы и другие воздухоочистители, вырабатывающие озон?

Источник: Загрязнение воздуха в помещениях: Введение для медицинских работников

Генераторы ионов действуют, заряжая частицы в комнате, так что они притягиваются к стенам, полу, столешницам, драпировкам, жильцам и т. Д. Истирание может привести к тому, что эти частицы снова попадут во взвешенное состояние в воздухе. В некоторых случаях эти устройства содержат коллектор для притягивания заряженных частиц обратно к устройству.Хотя генераторы ионов могут удалять мелкие частицы (например, частицы табачного дыма) из воздуха в помещении, они не удаляют газы или запахи и могут быть относительно неэффективными при удалении крупных частиц, таких как аллергены пыльцы и домашней пыли. Хотя некоторые предполагают, что эти устройства обеспечивают преимущество, устраняя предполагаемый ионный дисбаланс, никакие контролируемые исследования не подтвердили этот эффект.

Озон, вызывающий раздражение легких, косвенно вырабатывается ионными генераторами и некоторыми другими электронными воздухоочистителями, а также непосредственно генераторами озона.В то время как косвенное производство озона вызывает озабоченность, еще большее беспокойство вызывает прямое и целенаправленное введение раздражителя легких в воздух в помещении. Несмотря на заявления некоторых маркетологов, нет никакой разницы между озоном в смоге на открытом воздухе и озоном, вырабатываемым этими устройствами. При определенных условиях использования генераторы ионов и другие воздухоочистители, генерирующие озон (см. Www.epa.gov/indoor-air-quality-iaq/ozone-generators-are-sold-air-cleaners), могут вызывать уровни этого раздражителя легких, значительно превышающие уровни. мысли вредны для здоровья человека.Небольшой процент воздухоочистителей, заявляющих о пользе для здоровья, может регулироваться FDA как медицинское устройство. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов установило предел в 0,05 частей на миллион озона для медицинских устройств. Хотя озон можно использовать для уменьшения запахов и загрязняющих веществ в незанятых помещениях (например, для удаления запахов дыма из домов, пострадавших от пожаров), уровни, необходимые для этого, выше тех, которые обычно считаются безопасными для людей.

См. Также:

Связанные вопросы

Какая польза от отрицательных ионов для здоровья?

Каждый, кто был в магазине товаров для здоровья, слышал об ионах.Если это не кто-то предлагает образцы ионизированной воды, это кто-то продает ионизированные браслеты. Это звучит дурацко, ву-у, безумно, и как будто это твердо принадлежит той же сфере, что и кристаллы, магнитотерапия и криптозоология (хотя ребенок во мне все еще надеется, что и Скватч, и Несси будут найдены), но это За этим материалом с отрицательными ионами стоит настоящая наука, или люди, которые покупаются на это, совершенно не в себе? Сегодня мы решаемся в том, что некоторые могут посчитать ненаучным, чтобы обсудить отрицательные ионизаторы — как естественные (например, водопады), так и созданные руками человека (генераторы отрицательных ионов).

Давайте перейдем к делу:

Hi Mark,

Я почти напуган / стеснен даже спросить вас об этом, но вот что: мой друг, который увлекается кристаллами, гомеопатией и другими видами альтернативных методов лечения с менее чем конкретными подтверждающими доказательствами, говорил мне до ушей о негативном и положительные ионы. У нее весь дом обставлен генераторами отрицательных ионов, и она всегда старается «избегать положительных ионов». Я даже видел, как она ныряла мимо кондиционеров.В этом есть что-нибудь, или она сошла с ума?

Спасибо,

Бет

Может быть. Давайте взглянем.

Но сначала, чтобы не попасть в ловушку разговоров об абстракциях (а-ля «токсины»), давайте определимся с нашими терминами. Что такое ионы?

Ионы — это атомы или молекулы, в которых число электронов отличается от числа протонов. Другими словами, ион — это отрицательно (больше электронов, чем протонов) или положительно (больше протонов, чем электронов) заряженный атом или молекула.Положительно заряженные ионы называются катионами, а отрицательно заряженные ионы — анионами. Поскольку они заряжены положительно или отрицательно, ионы «подвижны».

Отрицательные ионы обычно появляются в естественных условиях в большем количестве, чем положительные. Например, отрицательные ионы генерируются движущейся водой — реками, водопадами, разбивающимися волнами, даже ливнями и фонтанами — и присутствие отрицательных ионов фактически используется для определения потенциальных источников воды на других планетных телах, таких как Энцелад и Титан.Водопады, вероятно, являются крупнейшими производителями отрицательных ионов благодаря силе, с которой падающая вода разбивается как на твердые, так и на водные поверхности (PDF). Растения также производят отрицательные ионы, особенно при воздействии интенсивного света во время фотосинтеза.

Ладно, отлично и все. Всем нравятся водопады и все такое, но влияет ли то, что они генерируют много отрицательных аэроионов, на наше здоровье?

Они определенно могут оказывать «физиологическое воздействие» на живые существа.Фактически, то, что отрицательные и положительные аэроионы могут оказывать физиологическое воздействие на людей, когда-то было областью серьезных исследований, но после того, как продавцы змеиного масла выпустили множество генераторов аэроионов с обещанием, что они вылечат рак, болезни сердца и т. репутация этой области была навсегда запятнана почти каждой болезнью под солнцем в 1950-х годах . Исследования продолжались, но его название было запятнано, и его открытиям не было уделено серьезного внимания. В результате всякий раз, когда кто-то даже упоминает «ионы», его высмеивают из комнаты или сразу же заклейменуют психом.И это обидно, потому что в этом есть что-то.

Даже если некоторые современные скептики гордятся тем, что отвергают идею, которая звучит немного странно, без проведения каких-либо реальных исследований, это не означает, что доказательств не существует. Давайте посмотрим, что говорят исследования:

Настроение

Не каждый с сезонным аффективным расстройством (САР) может позволить себе спать в журчащем тумане близлежащего ручья под нежной лаской первого дневного солнца, мягко пробуждающей их.Это идеальный вариант, но исследования показывают, что имитация этих условий с помощью генераторов отрицательных ионов, естественный свет, имитирующий рассвет, и кто-то, дующий малиной вам в лицо, могут быть столь же эффективны в борьбе с САР, как и терапия ярким светом (хорошо, может быть, не последний вариант).

Было также показано, что хроническая несезонная депрессия улучшается с помощью терапии отрицательными ионами. Ионная терапия высокой плотности была намного эффективнее, чем ионная терапия низкой плотности.

Отрицательные ионы (наряду с ярким светом и слуховыми стимулами) снижают субъективные измерения депрессии, улучшают настроение и снижают гнев как у депрессивных, так и у не депрессивных студентов колледжа.

Напряжение

В исследовании реакции слюны людей, выполняющих 40-минутную задачу обработки текста на компьютере, воздействие отрицательных аэроионов уменьшало рост хромограниновой А-подобной иммунореактивности в слюне (маркер стресса и беспокойства) и улучшало работоспособность.

Дыхание

Трахея — это дыхательное горло, канал, по которому воздух попадает в наши легкие. Вдоль трахеи расположены реснички, крошечные органеллы, которые не позволяют частицам, переносимым по воздуху, попадать в легкие.Если активность ресничек подавлена, как при муковисцидозе, в легкие попадает больше инородных частиц. Если активность ресничек не подавляется, мусор не попадает в легкие и выводится позже через слюну и слизь. Исследования показывают, что воздействие отрицательных ионов увеличивает активность ресничек в трахее людей и обезьян, в то время как воздействие положительных ионов подавляет ее.

Другое исследование с участием детей-астматиков показало, что воздействие положительно ионизированного воздуха усиливает их астматическую реакцию на упражнения.

В общем, похоже, что в этом что-то есть.

Может быть, поэтому так приятно сидеть у костра с друзьями в окружении возвышающихся примеров растительной жизни. Бросить в соседнюю реку, журчащую над камнями, поднимающую туман в воздух? У вас есть эффективный рецепт отрицательных аэроионов. Может быть, поэтому кемпинг на свежем воздухе так омолаживает и заряжает энергией? Конечно, вы можете возразить, что кемпинг — это просто способ уйти от безумия работы и городской жизни, подышать свежим воздухом и заняться спортом и восстановить связь с нашим изначальным Я … но для этого должен быть физиологический механизм.Что, если отрицательные ионы играют важную роль в этом механизме? Что, если частью того, от чего мы «уходим», является явное отсутствие отрицательных ионов?

Как получить воздействие отрицательных ионов

Лучший способ получить доступ к отрицательным ионам — это, конечно, старый естественный способ. Сходи на пляж (и играй в воде, не сиди на берегу, закутавшись). Взобраться на гору. Отправляйтесь в поход. Проведите день за чтением отличной книги в саду, в окружении растений.Плавайте под водопадом. Черт возьми, даже просто выйти из душного душного воздуха вашего офиса, выключить кондиционер и опустить окна машины или позволить легкому ветерку проникнуть в ваш дом.

Примите душ. Самое близкое, что многие из нас знают к движущейся воде, — это регулярный душ. И это не так уж и плохо. Движущаяся вода движется водой, а душевые кабины сами по себе хорошо производят отрицательные ионы.

Другой способ — спроектировать сад , генерирующий отрицательные ионы, используя проточную воду (предпочтительно водопад или фонтаны) и много зелени.Этот метод является более сложным, чем просто покупка генератора или посещение природных мест образования отрицательных ионов, но вот исследование, в котором исследователи составили карту распределения положительных и отрицательных ионов в образце сада (PDF). Это должно дать вам представление о вашем собственном саду. Важным фактором, по-видимому, является наличие проточной воды, поскольку отрицательные ионы были самыми высокими прямо у водопада.

Для дома или офиса, Я настоятельно рекомендую генератор отрицательных ионов .Многие из них не так уж и дороги. Скажем, за 50 долларов вы можете обогатить свой устаревший офис отрицательными ионами и отфильтровать примеси в придачу. Попробуйте, особенно если вы не проводите время в естественных условиях, где преобладают отрицательные ионы. Если вы застряли внутри весь день, купаясь в кондиционере, генератор отрицательных ионов заслуживает серьезного внимания.

Или, если у вас хватит силы, вы всегда можете сделать свой собственный ионизатор.

В любом случае, я хотел бы услышать о вашем опыте работы с отрицательными ионизаторами (и отрицательными ионами в целом).Вы что-нибудь заметили? Дайте нам знать в комментариях!

об авторе

Марк Сиссон — основатель Mark’s Daily Apple, крестный отец движения Primal Food and lifestyle и автор бестселлеров New York Times The Keto Reset Diet . Его последняя книга — Keto for Life , где он обсуждает, как он сочетает кето-диету с основным образом жизни для оптимального здоровья и долголетия. Марк также является автором множества других книг, в том числе The Primal Blueprint , которому приписывают ускорение роста движения Primal / Paleo еще в 2009 году.Проведя три десятилетия в изучении и обучении людей тому, почему еда является ключевым компонентом достижения и поддержания оптимального самочувствия, Марк основал Primal Kitchen, компанию по производству настоящих продуктов питания, которая создает основные продукты для кухни, подходящие для Primal / палео, кето и Whole30.

Сообщение навигации

Если вы хотите добавить аватар ко всем своим комментариям, нажмите здесь!

Воздействие ионов воздуха

Обзор литературы по заказу Ecstatic Ltd. 51 Royden Court, Mayfield Rd, Walton on Thames, Surrey KT12 5HZ.Тел: 07000 710 810. Факс: 07000 710811

Возможность того, что аэроионы могут повлиять на здоровье человека, была устранена. Предлагается с начала 20 ^-го века. В 1930-х годах Яглоу и др. опубликовал серию работ, демонстрирующих физиологические эффекты аэроионов и показывающих что концентрации аэроионов менялись в зависимости от суточного и сезонного характера. Яглоу предложил что контроль аэроионов следует рассматривать как важную часть кондиционирования воздуха в помещении.

Исследования 1950-х и 1960-х годов показали, что здоровье человека, на производительность и настроение повлияли определенные погодные условия.В особенности теплая сухая такие ветра, как Сиррокко (Италия), Шаркийе (Египет), Санта-Ана (Калифорния), Хамсин или Шарав (Ближний Восток) или Фен ((Центральная Европа) связаны с внезапным увеличением по заболеваемости (проблемам со здоровьем). Во время этих ветров около 30% населения были Сообщалось, что он страдает мигренью, депрессией, капризностью, летаргией или респираторными симптомами. Сообщалось, что изменения в поведении приводят к увеличению количества несчастных случаев и психологических травм. болезнь. Еще 30% пострадали меньше, а около 40% не пострадали.

По словам Сулмана (Израиль) и Крюгера (Калифорния), доказательства того, что эти изменения в состоянии здоровья были вызваны атмосферными электрическими изменениями, в конкретные концентрации аэроионов и соотношение полярностей ионов (баланс между от положительной до отрицательной концентрации аэроионов). Работа Сульмана и Крюгера привела к гипотеза о том, что серотонин участвует в механизме взаимодействия между ионами и биологические системы.

Хотя концентрация аэроионов очень низкая (в ясную погоду, около 1000 ионов / куб.см для отрицательных и 1200 ионов / куб.см для положительных ионов), Hawkins (1985) утверждает, что «доказательства того, что ионы действительно обладают биологическим действием, являются подавляющий.»Основное действие, по-видимому, происходит через дыхательные пути. система.

Крюгер (1976) сообщает об исследовании Уинсора и Беккета взрослых людей. и дети, у которых высокая концентрация положительных ионов вызывала заложенность носа и глотки, а при длительном поражении бронхов.

Различные авторы сообщают о значительном влиянии ионизации воздуха на выполнение психологической задачи, но другие не смогли продемонстрировать такие эффекты. Эффекты, если они сообщаются, в целом согласованы; повышенный уровень отрицательных аэроионов сообщается, что они оказывают положительное влияние на производительность, в то время как уровень обедненных ионов обоих полярности или повышенные уровни положительных ионов, как сообщается, не приводят к изменению или снижение производительности.Хокинс сообщает, что его собственные исследования подтверждают значительное положительное влияние отрицательных ионов, положительных ионов не действует. Он сообщает, что отрицательные ионы приводят к большему улучшению сложных задач, чем простых.

Buckalew и Rizzuto (1982) обнаружили, что мужчины, подвергавшиеся воздействию сообщается об отрицательных ионах от промышленных ионных генераторов в течение не менее 6 часов ощущение большей расслабленности и меньшей усталости. Снижение раздражительности, депрессии и напряжение, с повышенным спокойствием и возбуждением были связаны с отрицательными ионами экспозиция.Buckalew и Rizzuto (1984) не обнаружили значительного влияния на производительность и физиологическое состояние 24 субъектов мужского пола после 6-часового контакта с коммерческими генераторы отрицательных ионов. Никаких изменений в основных когнитивных функциях, перцептивно-моторных производительность, время реакции или величина захвата, пульс, температура и артериальное давление были нашел. Они заявляют, что;

«Остается возможность физиологического, психологического или реакция производительности на более высокие концентрации отрицательных ионов, а также необходимость расследование с использованием подхода по уровням остается.Другое направление, учитывая доказательства психологических эффектов воздействия отрицательных ионов, исследует взаимодействия психологического состояния и эффектов работоспособности ».

Fornof & Gilbert (1988) сообщили, что уровни ионов воздуха в помещении влияют на реакции детей на стрессоры. Отрицательная ионизация воздуха увеличилась физиологически. толерантность к стрессорам и снижение вторичных эффектов стресса в поведении и представление. Улучшение концептуализации и концентрации внимания совпало с показатели сниженного стресса.Они пришли к выводу, что их наблюдения не могут быть приписывается ядовитым и токсичным химическим веществам, которые обычно образуются с образованием аэроионов короны. Их результаты подтвердили, что люди с различной реактивностью симпатической нервной системы по-разному реагируют на уровни аэроионов. Стабильность вегетативной нервной системы, по-видимому, была нарушена. улучшен.

В обзоре Келлогг за 1984 г. клиническое использование аэроионов, особенно при лечении ожогов и астмы. Например, Kornblueh и др. (1958) обнаружили, что отрицательные аэроионы, но не положительные аэроионы, создают облегчение от сенной лихорадки.Kornblueh (1968) обнаружил, что жертвы ожогов сообщали о прекращении боль и раннее образование струпов после воздействия отрицательных аэроионов. Эти эффекты были подтверждены другими.

Inbar et al (1982) сообщили, что отрицательные аэроионы улучшают функция сердечно-сосудистой системы и терморегуляции у мужчин, выполняющих велосипедные упражнения испытание в горячей (40 90 271 o 90 272 C) окружающей среде. Частота сердечных сокращений, температура тела и восприятие все усилия были уменьшены.

Kreuger (1976) сообщил, что у лабораторных животных серотонин, мощный нейрогормон, может зависеть от полярности и концентрации аэроионов вздохнул.Серотонин может вызывать нервно-сосудистые, эндокринные и метаболические эффекты. по всему телу (Kreuger 1976) и играет важную роль в настроении и образе сна. Отрицательные ионы снижают уровень серотонина в дыхательной системе, крови и головном мозге. в то время как положительные ионы повышают уровень серотонина. Хокинс (1985) сообщает, что его собственная работа подтвердили эти эффекты. Высокие концентрации серотонина были связаны с приступы мигрени. Таким образом, можно ожидать, что увеличение количества отрицательных ионов уменьшит приступы мигрени.Снижение уровня серотонина приводит к психическому расслаблению и уменьшение чувства депрессии. Sulman et al сообщили, что люди, страдающие Чувствительность к ветру Шарав успешно лечится путем вдыхания воздуха, содержащего избыток отрицательных ионов или введением препаратов, блокирующих серотонин (Kreuger 1976).

Однако ситуацию запутывают другие факторы. Отрицательные ионы по-видимому, снижает уровень серотонина за счет повышения активности моноаминоксидазы. Как ни парадоксально, психическое заболевание часто успешно лечится с помощью лекарств, подавляющих эту активность и вызывают повышение уровня серотонина в головном мозге.

Исследование эффектов аэроионов дало довольно разные результаты. полученные результаты. Согласно Kreugar (1976), иногда ошибочная экспериментальная конструкция позволяла влияние факторов, отличных от аэроионов, и результаты были ошибочно приписаны ионным действие. В других случаях ионы не достигают объекта, и поэтому ложные результаты отсутствия ионного воздействия сообщалось. Крюгер сообщает об основных факторах, вызывающих ошибки наблюдения;

• пренебрежение влиянием озона и оксидов азота, образованных ионным коронным разрядом источники
• Неспособность адекватно контролировать и контролировать плотность ионов, температуру и влажность
• использование воздуха, содержащего твердые частицы или газообразные загрязнители.Они соединяются с аэроионами, чтобы вызывают колебания плотности ионов
• отказ удерживать подопытных под электрическим потенциалом земли. Ненулевое тело напряжение может вызвать отталкивание ионов и снижение поглощения ионов.

Buckalew and Rizzuto 1984) ссылаются на нестандартизированное генерирование ионов оборудование, различные длительности воздействия и концентрации ионов, несопоставимые меры и дифференциальный мониторинг уровней ионов, что снижает сопоставимость исследований.

Kellogg (1984) заявил, что источник аэроионов, качество воздуха, связанные поле, амбиентные уровни ионов, поглощенная доза ионов, заземление объекта-мишени, виды, штамм или индивидуальная популяция субъектов, а также протокол, используемый для предотвращения эффектов плацебо следует указать при исследовании эффектов аэроионов.

Воздействие ионов на другие организмы

Утверждалось, что аэроионы не могут влиять на биологические системы. из-за низких концентраций, в которых они присутствуют в атмосфере. Крюгер (1976) опровергает этот аргумент, приводя другие примеры, когда известна крайняя чувствительность к агентам, такие как реакция феромона, реакция глаза на низкий уровень света и исследования сообщил о роли электрических и магнитных полей в ориентации и форме жуков, а также подвижность амеб.

Крюгер подвергал мышей воздействию вируса гриппа и наблюдал за уровнем смертности для животных, живущих в нормальных и обработанных ионами средах. Повышенный уровень смертности был наблюдается для обедненных ионами и усиленных положительными ионами сред. Смертность снизилась для высоких униполярных концентраций отрицательных ионов. Похожие результаты были найдены в эксперименты с воздействием грибкового патогена и второго типа бактерий. Продолжительность жизни мышей в обедненной ионами атмосфере, как сообщается, укорачивается.Крюгер указал из того, что известный эффект атмосферных загрязнителей заключается в истощении небольших концентраций ионов. Беккет измерил плотность ионов в Сан-Франциско и обнаружил, что по мере развития загрязнения в течение рабочего дня количество малых ионов снижается до 80 ионов на куб. ожидаемая концентрация в спальном районе. Время жизни ионов, измеренное также над морем был уменьшен за счет переносимых по воздуху загрязняющих веществ, дрейфующих с суши.

Крюгер сделал обзор исследований по влиянию концентраций ионов на микроорганизмы.Концентрации отрицательных и положительных ионов 5×10 ⁴ -5×10 ⁵ на куб. см замедляют рост в различных бактериальных культурах. Отрицательный ионы оказались более эффективными в этом. Было показано, что эти уровни плотности ионов снижают количество жизнеспособных клеток в бактериальных аэрозолях в закрытых помещениях. Подобные результаты были получены независимо российскими и американскими рабочими. Ионы любого заряда также имеют Сообщалось, что он подавляет прорастание спор и убивает определенные типы микроорганизмов.

Крюгер также сообщил, что истощение запасов ионов влияет на растения. рост. Рост, измеряемый по удлинению и свежему и сухому весу, был снижен. Листья были мягкий и не хватало нормального тургора.

Обсуждение вопросов, касающихся автомобильной среды

Аэро-ионный баланс и уровни, которые могут быть обнаружены персоналом в автомобиль в настоящее время не сообщается. Эта информация важна для оценки возможных реакций аэроионов пассажиров транспортного средства.

Второй фактор, который может быть чрезвычайно важным, — это тело подопытного. Напряжение. Высокое напряжение тела может значительно изменить скорость поглощения ионов. Ионы подобная полярность будет отталкиваться от тела, и эффективное истощение попавших в организм ионов этого типа можно ожидать. Точно так же ионы противоположной полярности будут притягиваться, и можно ожидать увеличения поглощения ионов противоположной полярности. Таким образом, это возможно, что тот же эффект, что и усиление положительных ионов, мог быть произведен высоким отрицательный потенциал тела, даже если концентрация ионов в окружающем воздухе уравновешена.Контроль и снижение напряжения тела до почти нулевого состояния, как ожидается, уменьшит любое такое воздействует и восстанавливает поступление ионов из-за состояния ионного баланса окружающего воздуха.

Выводы

В рассмотренных литературных источниках утверждается, что концентрация ионов воздуха в окружающей среде уровни и баланс могут влиять на широкий спектр биологических организмов, включая человека. Широко известно, что повышенный уровень отрицательных аэроионов оказывает благотворное влияние на людей. в том числе усиление ощущения расслабления и снижение усталости, уровня стресса, раздражительность, подавленность и напряженность.

Сообщается, что уровни обедненных ионов и повышенные уровни положительных ионов не действуют, или вредные эффекты.

Напряжение тела подопытного, вероятно, будет играть важную роль в воздействии на проглатывание ионов. В среде сбалансированных уровней аэроионов баланс проглоченных на ионы может сильно влиять высокое напряжение тела. Высокое положительное напряжение тела будет Ожидается, что уменьшится поглощение положительных ионов и увеличится поглощение отрицательных ионов. Высокий ожидается, что отрицательное напряжение тела уменьшит поглощение отрицательных ионов и увеличит прием положительных ионов.Ожидается, что эти эффекты будут улучшены за счет поддержания потенциал тела близок к нулю.

Список литературы

Buckalew LW, Rizzuto A. Субъективная реакция на отрицательные аэроионы экспозиция. Авиационная, космическая и экологическая медицина. 53, (8) 822-3, август 1982 г.,

Buckalew LW, Rizzuto A. Отрицательное влияние аэроионов на работоспособность человека и физиологическое состояние. Авиационная, космическая и экологическая медицина. 55, Часть 8, 731-734, август 1984 г.

Форноф К. Т., Гилберт Г. О.Стрессовые и физиологические, поведенческие и паттерны работоспособности детей при различных уровнях аэроионов. Int. J. Biometeorol. 32, 260-270, 1988

Hawkins LH. Биологическое значение аэроионов. Proc. Коллоквиум IEE на ионы в атмосфере, естественные и искусственные. Лондон, Великобритания, 1985. BLL Conf Ind. 3315.470 № 88 1985.

Inbar O, Rotstein A, Dlin R, Dotan R, Sulman F G. Эффект отрицательные аэроионы на различные физиологические функции при работе в жаркой среде. Int. J Biometeor.26 (2), 153-163, 1982

Крюгер А. П., Рид Э. Дж. Биологическое воздействие малых аэроионов. Наука, 193, 1209-13. 1976.

Kellogg E W. Аэроионы: их возможное биологическое значение и эффекты. Дж. Биоэлектричество 3 (1 и 2), 119-136, 1984

Kornblueh I H, Piersol G M, Speicher F. P. Облегчение поллиноза в отрицательно ионизированные помещения. Являюсь. J. Phys. Med. 37, 18-27, 1958

Корнблюх И. Х. Аэроионотерапия ожогов. в биоклиматологии, Биометеорология и аэроионотерапия.Gualtierotti et. al. ред., Фонд Карло Эрба, Милан 1968.

Сульман Ф. Г. Влияние ионизации воздуха, электрических полей, атмосферных и другие электрические явления на человеке и животных. Чарльз Томас, Спрингфилд, Иллинойс, 1980 г.

Яглоу Ч.П., Брандт А.Д., Бенджамин Л.К. воздействие ионизированного воздуха. Отопление, Трубопроводы, Кондиционер, 5, 423, 1933

Yaglou C P, Benjamin L K C. Суточные и сезонные колебания в малых содержание ионов в наружном и внутреннем воздухе.Отопление, Трубопроводы, Кондиционер, 6, 25, 1934

Все о положительных и отрицательных ионах?

Объяснение ионов — Предпосылки

Аэроионы были неизвестны до конца девятнадцатого века, когда Эльстер и Гейтель в Германии и Томсон в Англии независимо друг от друга обнаружили их существование. Вскоре после этого биологи и врачи начали исследовать возможность того, что ионы воздуха могут влиять на физиологические процессы, и за прошедшие годы сотни статей со всего мира подробно описали их результаты.Сегодня широко распространено мнение, что полученного количества доказательств достаточно, чтобы подтвердить вывод о том, что аэроионы могут влиять на жизненные системы. 50-летняя база данных Elanra Medical также различными способами подтверждает этот вывод.

К сожалению, существует много споров о существовании и применении малых отрицательных ионов в организме человека. Это вызвано очень неравномерным качеством исследований, о которых сообщалось, и используемыми устройствами, которые просто не могут генерировать единственный пригодный для приема внутрь ион — небольшой отрицательно заряженный ион.Единственное устройство, которое в настоящее время на мировом рынке решает эти факторы, — это зарегистрированное медицинское устройство Elanra Medical.

Основными факторами, способствующими ошибкам в отчетности, являются следующие:

• Пренебрежение озоном и оксидами азота, производимыми большинством ионизаторов
• Неспособность контролировать и контролировать плотность, скорость, температуру и влажность ионов
• Неправильная поверхность для удержания устройства для проверки
• Отсутствие измерения электрического поля
• Расстояние до объекта и владение устройством не зарегистрировано или недостаточно для получения результата
• Устройство просто недостаточно мощное
• Использование поблизости других газообразных частиц, которые сочетаются с иона воздуха и приводят к сильно колеблющимся плотностям малых ионов
• Устройство не может спроецировать образование малых ионов на расстояние со скоростью
• Непонимание жизненного цикла малых ионов воздуха
• Неспособность удерживать экспериментальные объекты под потенциалом земли, так что их поверхности развивали высокие электростатические заряды и отражали приближающиеся аэроионы.

Это было в 1950-х годах, когда индустрия ионизации пережила самый большой спад. Некоторые дешевые версии генераторов аэроионов продавались напрямую потребителям в Соединенных Штатах, заявляя, что они могут лечить самые разные заболевания. Конечно, затем FDA запретило эти устройства на короткий период, что дало индустрии сомнительную репутацию.

Хотя верно, что на ранней стадии экспериментов с аэроионами большая часть работ не смогла предоставить спорных доказательств того, что ионы были непосредственной причиной наблюдаемых функциональных изменений, эта ситуация была исправлена.Исследователи во многих частях мира провели эксперименты с аэроионами в строго контролируемых условиях испытаний и продемонстрировали измеримые изменения в живых формах, явно связанные с содержанием ионов в воздухе.

Только в 1960-х годах многообещающие открытия возобновили интерес ученых и положили начало созданию множества организаций и ассоциаций, занимающихся аэроионами, которые существуют сегодня. В 1960-х годах исследователи обнаружили больше реакций между аэроионами и бактериями, простейшими, растениями, насекомыми, животными и людьми.Это привело к тому, что более авторитетные ученые начали проводить исследования как в основных, так и в клинических стандартах.

Исторически сложилось так, что западный медицинский мир неоднократно обнаруживал достоинства лекарств нетрадиционного происхождения. Например, иглоукалывание, которое сначала резко осуждалось в залах ортодоксии и, конечно, не чуждо мотиву прибыли, теперь, как сообщают компетентные медицинские специалисты, успешно применяется в анестезии и лечении определенных заболеваний. Не говоря уже об общей теории относительности Эйнштейна с электромагнетизмом, которая не принималась почти 100 лет, но сегодня, наконец, понятна, уважаема и используется в современных космических исследованиях!

Наша современная жизнь

Очень немногие виды деятельности человека могут создавать небольшие отрицательные ионы в воздухе, в то время как многие из них приводят к небольшой потере ионов.Следствием этого является то, что мы страдаем как от прямого токсического воздействия загрязняющих веществ, которые мы производим, так и от длительного воздействия воздуха, в котором нормальная общая концентрация ионов составляет от 2000 до 3000 на кубический сантиметр (см3), как в относительно чистом воздухе открытая местность снижается до едва заметного уровня. Если мы живем в густонаселенном районе типичного города, трудимся на фабрике, живем в вертикальном бетонном здании или работаем в обычном офисе, мы проводим большую часть времени в клетке Фарадея, которая с разной степенью эффективности изолирует нас от электрических и генерирующих ионы явлений природы.Изолирует нас от заземления и изолирует от естественной среды, которую Бог предназначил для людей.

Эти широко распространенные газообразные и твердые загрязнители вступают в реакцию с любыми присутствующими мелкими аэроионами, обеспечивая обеднение ионов воздуха в окружающем нас воздухе. Ионное истощение является постоянным спутником современной городской жизни, и было показано, что это истощение оказывает пагубное влияние на здоровье и уровень смертности не только людей, но и животных и растений.

Исследователи Пример:

Sulman et al ² показали на подгруппе из 200 пациентов, что слишком высокое количество положительных ионов в воздухе (как мы живем в современном мире) вызывает очень плохое настроение, усталость , замешательство, недостаток концентрации, достигающий высшей точки в истощении.Субъекты также жаловались на раздражительность, усиление головных болей и обострение респираторных заболеваний из-за перепроизводства серотонина, что, как мы знаем, является результатом слишком большого количества положительных аэроионов в воздухе.

Исследователи Пример:

Крюгер и др. ¹ исследовали влияние малых отрицательных ионов на очень мощный и универсальный нейрогормон «серотонин». Они обнаружили, что небольшие отрицательные ионы стимулируют, тогда как небольшие положительные ионы блокируют действие моноаминоксидазы, вызывая соответственно снижение или повышение концентрации свободного 5-HT, присутствующего в определенных тканях, и вызывая соответствующий физиологический ответ.Эти эксперименты были подтверждены в течение 16 лет в контролируемых условиях в США с использованием 12 000 образцов мозга и 36 000 образцов крови.

Высокие концентрации положительных ионов повышают уровень 5-HT в крови, в то время как высокие концентрации отрицательных ионов имеют противоположный эффект. Результатом являются физиологические изменения в железах внутренней секреции и центральной нервной системе. Это, в свою очередь, существенно изменяет основные физиологические процессы. Elanra можно использовать для нормализации естественного гормонального фона в организме и облегчения симптомов сезонных состояний, вызванных дисбалансом гормонов, образующихся в результате слишком большого количества положительных ионов в воздухе.

1. П. Крюгер и Э. Дж. Рид, «Биологическое воздействие малых ионов воздуха», Американская ассоциация содействия развитию науки, 1976 г., том. 193 pp1209-1213.
2. G. Sulman, Y. Pfeifer, E. Surperstine ‘ Синдром истощения надпочечников: и надпочечниковая недостаточность, ’ Отделение биоклиматологии, Медицинский центр Департамента прикладной фармакологии, Еврейский университет, Иерусалим, Израиль.
3. H Хокинс, Т.Barker ‘ Air Ions and Human Performance ,’ Department of Human Biology and Health, University of Surrey, Guildford, UK Ergonomics, 1978, vol.21, No. 4, 273-278

Модель инверсии для оценки отрицательного концентрация аэроионов с использованием изображений MODIS района Дасинъаньлинь

Abstract

Концентрация отрицательных аэроионов (NAI) является важным индикатором качества воздуха и загрязнения атмосферы. Концентрация NAI может использоваться для мониторинга качества воздуха в региональном масштабе и обычно определяется с помощью полевых измерений.Однако получение этих измерений требует много времени. В этой статье для оценки отношения между параметрами поверхности, полученными с помощью дистанционного зондирования (такими как температура поверхности земли, нормализованный разностный индекс вегетации (NDVI) и индекс площади листьев), полученными из продуктов данных MODIS, и измеренной концентрацией NAI с использованием метода ступенчатой ​​регрессии была проанализирована пространственное распределение концентрации NAI и проверьте точность. Результаты показали, что концентрация NAI имела отрицательную корреляцию с температурой, индексом площади листа (LAI) и валовой первичной продукцией, в то время как она демонстрировала положительную корреляцию с NDVI.Связь между температурой поверхности земли и концентрацией NAI в районе Дасин’аньлинга выражается уравнением регрессии y = -35,51x ₁ + 11206,813 (R ² = 0,6123). Кроме того, концентрация NAI в северо-западных регионах с высоким лесным покровом была выше, чем в юго-восточных регионах с низким лесным покровом, что свидетельствует о том, что леса влияют на качество воздуха и уменьшают воздействие загрязнения окружающей среды. Предлагаемая инверсионная модель подходит для оценки качества воздуха в Дасинаньлинге и служит справочным материалом для оценки качества воздуха в других областях.В будущем мы расширим количество и диапазон распределения точек отбора проб, будем проводить непрерывные наблюдения за концентрациями NAI и параметрами окружающей среды в исследовательских районах с различными типами землепользования, а также будем повышать точность результатов инверсии для анализа пространственно-временных динамических изменений. в концентрации NAI и изучить возможность расширения областей применения мониторинга NAI.

Образец цитирования: Yue C, Yuxin Z, Nan Z, Dongyou Z, Jiangning Y (2020) Инверсионная модель для оценки концентрации отрицательных ионов воздуха с использованием изображений MODIS региона Дасин’аньлин.PLoS ONE 15 (11): e0242554. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0242554

Редактор: Джун Ян, Северо-Восточный университет (Шэньян, Китай), КИТАЙ

Поступила: 7 апреля 2020 г .; Одобрена: 4 ноября 2020 г .; Опубликовано: 24 ноября 2020 г.

Авторские права: © 2020 Yue et al. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Доступность данных: Все соответствующие данные находятся в документе и его вспомогательных информационных файлах.

Финансирование: DY.Z Проект № 41171412 Национальный фонд естественных наук Китая Проект № D201303 Фонд естественных наук провинции Хэйлунцзян, Китай https://www.zhangqiaokeyan.com/scientific-research-information_cnsfc_project/031000361012.html Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили, что никаких конкурирующих интересов не существует.

Введение

Отрицательные аэроионы (NAI) — это отрицательно заряженные атомы или молекулы в атмосфере. NAI в основном состоит из отрицательных ионов кислорода, потому что способность кислорода «захватывать» сильнее, чем у других молекул воздуха, и кислород имеет легкий доступ к свободным электронам NAI [1]. NAI в природе обычно вызывается ионизацией, эффектом Ленарда, точечным разрядом кончиков растений, фотоэлектрическим эффектом и другими явлениями атмосферного разряда, такими как молнии и грозы; Эффективным методом искусственной генерации НАИ является коронный разряд [2].

NAI может улучшить физиологию людей и поддерживать их здоровье на определенных уровнях концентрации [3]. При концентрациях NAI более 1000 инд / см ³ наблюдались благоприятные последствия для здоровья; а при концентрации НАИ 8000 экз / см ³ заболевания были излечены [4–7]. Напротив, при концентрациях NAI менее 40-50 инд / см ³ люди могут испытывать головные боли и бессонницу. Высокие концентрации NAI могут облегчить депрессию, улучшить способность к обработке основной информации, а также предотвратить и вылечить когнитивные нарушения [8–10].Кроме того, отрицательные ионы кислорода могут улучшить качество сна и кровообращение, улучшить сердечно-легочные функции, аэробный метаболизм и восстановление после движений, а также вылечить пневмокониоз за счет интеграции с аэробной йогой с низкой нагрузкой [11–15]. Генератор NAI может удалять твердые частицы в атмосфере, одновременно фильтруя и инактивируя аэрозольные вирусы [16–19]. Следовательно, исследование концентрации NAI имеет большое значение для физического и психического здоровья человека и улучшения качества воздуха.

Исследования NAI стали важной темой в последние годы. Международные исследования анионов воздуха в основном сосредоточены на воздействии анионов воздуха на биологические организмы, клиническое медицинское применение, пространственно-временное распределение и оценку качества воздуха [20–23]. Пространственные и временные вариации NAI и их влияющие факторы привлекают большое внимание [24]. Исследования показали, что концентрации NAI зависят в основном от местоположения, характеристик растительности, климата и метеорологических условий.Например, было показано, что концентрации NAI выше летом, чем зимой [25, 26]. При условии контроля других переменных концентрацию NAI можно улучшить, увеличивая количество растений и воздействуя импульсными электрическими полями (PEF) на растительность [27–29]. С точки зрения территориальных исследований, концентрация NAI в водопадах и лесах обычно выше, чем в зеленых поясах и голых землях [30, 31]. Поскольку большинство исследований концентраций NAI в Китае проводилось в южных и прибрежных районах, результаты могут не применяться к северному Китаю, а традиционное исследование концентрации анионов, как правило, проводится в ограниченной области.За последние несколько лет исследовательская деятельность по этой теме расширилась за рубежом, в то время как в этих исследованиях уделялось особое внимание небольшим областям и проводился качественный анализ; мало исследований по временному и пространственному распределению NAI и восстановлению NAI с помощью моделей инверсии [25]. В процессе практического применения исследователям трудно понять пространственное распределение концентрации NAI; препятствует некоторым работам, таким как мониторинг качества воздуха, здравоохранение и городское планирование.Новшество нашей статьи — использование данных дистанционного зондирования для изучения концентрации анионов на большой территории.

В этом исследовании была разработана инверсионная модель концентрации NAI с использованием данных дистанционного зондирования региона Дасин’аньлин. Было принято 44 точки выборки для разных типов земного покрова. Кроме того, летом 2016 г. были проведены полевые измерения концентрации NAI. После этого были определены ключевые факторы окружающей среды, влияющие на концентрацию NAI, и установлена ​​взаимосвязь между этими факторами и концентрацией NAI.Наконец, была проведена оценка результатов вышеуказанного исследования, а также обсуждены возможности использования и научная ценность инверсии концентрации NAI в будущих исследованиях.

Методы и материалы

Область исследования

Район Дасин’аньлин (50 ° 08 ‘-53 ° 34′ северной широты, 121 ° 11’-127 ° 00 ‘восточной долготы) расположен на севере провинции Хэйлунцзян и к северо-востоку от Внутренней Монголии; этот район является самым большим и самым северным лесным регионом Китая, имеющим важное значение для лесного хозяйства [32].Площадь Дасин’аньлинь составляет 64 800 км ² ; на западе встречаются высокогорные районы; На востоке встречаются невысокие участки с пологими склонами (рис. 1). В регионе Дасинъаньлинь есть густые девственные леса, среди которых доминируют лиственница сингань, камфорная сосна, красная ель, белая береза, монгольский дуб и осина.

Источник и обработка данных

Полевой отбор проб концентрации NAI.

Полевой отбор проб проводился в конце июля 2016 г. в связи с активным ростом растительности и пиком фотосинтеза летом.Образцы были получены по пяти типам землепользования / почвенного покрова: лесные угодья, луга, обрабатываемые земли, здания и вода (таблица S1). Преобладающими типами почвенного покрова были пастбища и леса. С целью контроля времени отбора проб, снижения физиологической активности растений и изменений температуры поверхности, вызванных сезонными факторами, а также повышения эффективности сбора данных, точки отбора проб в этом исследовании были проложены вдоль дорог с равным интервалом, насколько это возможно, и на расстоянии не менее не менее 1 км от основных дорог, чтобы избежать влияния проезжающих транспортных средств на концентрацию NAI [33].

GPS-измерений широты и долготы; Концентрации отрицательных и положительных ионов на высоте 150 см над землей были получены с помощью счетчика аэроионов (COM-3200-PRO) на штативе. Операторы должны держаться на расстоянии 2 ~ 3 м от оборудования во время измерения, чтобы записать показания после его стабилизации с погрешностью ≤ ± 5%.

Все измерения были получены при ясных и спокойных погодных условиях и на глубине не менее 50 м под пологом леса, чтобы свести к минимуму влияние погоды, тумана и загрязнения окружающей среды.

изображений MODIS.

В этом исследовании данные MODIS использовались для разработки инверсионной модели концентрации NAI. Данные были загружены с веб-сайта Геологической службы США (USGS) (http://glovis.usgs.gov). Четыре продукта данных (MOD11A2, MOD13A3, MOD15A2 и MOD17A2) за июль 2016 года были использованы для извлечения LST, NDVI, LAI и GPP соответственно.

Метод исследования

Данные, полученные с помощью технологии дистанционного зондирования, обладают исключительным пространственно-временным охватом и непрерывностью, что делает их пригодными для мониторинга индексов растительности и климатических условий [34, 35].Растительный покров и изменения климата можно широко, просто и эффективно измерить с помощью индекса растительности; это может иметь определенные корреляции с образованием NAI в природе, хотя до сих пор не было найдено соответствующей литературы. В этой статье взаимосвязи между параметрами поверхности, полученными с помощью дистанционного зондирования (температура поверхности земли, нормализованный разностный вегетационный индекс (NDVI), индекс площади листьев и т. Д.), Были сначала проанализированы с помощью продуктов данных MODIS; затем пространственное распределение и точность концентрации отрицательных ионов оценивались с помощью корреляционного анализа и ступенчатого регрессионного анализа.

Параметры окружающей среды.

Инструмент перепроецирования MODIS (MRT) использовался для преобразования формата HDF в формат TIF, а также для перепроецирования и повторной выборки данных. Кроме того, ArcGIS 10.1 был адаптирован для кадрирования изображения MODIS в регионе Дасин’аньлин и получения изображения в формате TIF. Точно так же растровые изображения TIF температуры поверхности земли (LST), нормализованного разностного индекса растительности (NDVI = (NIR — R) / (NIR + R), NIR: отражение в ближней инфракрасной области, R: отражение в красной полосе), индекс площади листа. (LAI = общая площадь листьев / площадь земли) и валовая первичная продукция (GPP: показатель роста растительности).В частности, обрезанные изображения MODIS были отфильтрованы средним фильтром 3 × 3 для сглаживания изображения до того, как информация о наземной сцене была извлечена из данных из-за разницы в масштабе между разрешениями изображения MODIS и местоположениями точек выборки, которые не были обнаружены. на однородных участках. Значение пикселя во всем окне было сбалансировано с помощью этого метода, что способствовало более точному отражению характеристик окружающей среды в точках выборки и предотвращению случайных ошибок.Результаты сопоставления показаны на рис. 2.

Векторный файл с местоположениями образцов и растровые файлы LST, NDVI, LAI и GPP находились в одной проекции, чтобы гарантировать, что данные для правильного местоположения были извлечены из растровых файлов. Численные результаты представлены в таблице 1.

LST был получен с использованием уравнения NEW _ DN = OLD _ DN * 0,02, где OLD_DN обозначает значение серого пикселя MOD11A2, а NEW_DN представляет яркостную температуру в Кельвинах.

Корреляционный и регрессионный анализ.

Коэффициент корреляции r между значениями параметров, рассчитанными с помощью программного обеспечения SPSS, и измеренными концентрациями NAI выражается в Формуле 1.

Регрессионный анализ — это метод статистического анализа, используемый для определения количественной взаимосвязи между двумя или более переменными. В этом исследовании регрессионный анализ взаимосвязи между концентрацией NAI и параметрами окружающей среды был проведен с использованием SPSS, а модели линейной регрессии были получены с помощью метода обратной регрессии.Посредством обратной регрессии все параметры окружающей среды сначала были выбраны в уравнение регрессии инверсии; затем был полностью рассмотрен комбинированный эффект независимых переменных; затем по порядку были исключены те переменные, которые неявно влияли на уравнение регрессии; наконец, модель инверсии была установлена ​​и проверена RMSE (уравнения 2 и 3). (1) (2) (3) где n обозначает количество точек отбора проб; x _i и y _i — измеренное значение концентрации NAI и параметра окружающей среды в точке отбора проб i ^th (т.е.е. извлеченное значение LST, NDVI, LAI и GPP) соответственно; и относятся к средним значениям концентрации NAI и параметра окружающей среды, соответственно; и e _i представляет значение моделирования в точке выборки i ^th и значение разности между этим значением моделирования и измеренным значением, соответственно. Чем выше абсолютное значение коэффициента корреляции r , тем выше корреляция между концентрацией NAI и указанным выше параметром окружающей среды; когда r положительный, концентрация NAI увеличивается по мере увеличения вышеуказанного параметра окружающей среды, и наоборот.Кроме того, чем ниже RMSE, тем меньше разница между измеренными и смоделированными значениями и тем выше точность модели инверсии.

Результаты

Сравнение инверсионной модели

Соответствующий анализ показывает, что NAI имеет значительную отрицательную связь с LST, GPP и LAI соответственно ( r = -0,782, -0,459, -0,461, P < 0,01), а NAI имеет значительную положительную корреляцию с NDVI ( r = 0,611, P <0.01). Между выбранными параметрами поверхности земли, полученными с помощью дистанционного зондирования, и концентрацией NAI, измеренной в месте отбора проб, существует значительная взаимосвязь.

Результаты обратной регрессии представлены в таблице 2. Модели для LST и LAI имели вид y = -32,132x ₁ -6,343x ₂ + 10232,557; модель регрессии для LST имела вид y = -35,515x ₁ + 11206,813.

Результаты регрессионного анализа показывают, что существует значительная корреляция между LST и NAI (рис. 3), в то время как NAI имеет значительную линейную связь с GPP, LAI и NDVI (S1 рис.).Сделан вывод о целесообразности использования изображений MODIS и параметров окружающей среды (LST) для оценки концентрации NAI с помощью инверсионной модели. Взаимосвязь между LST и концентрацией NAI в районе Дасин’аньлинга выражается уравнением регрессии y = -35,515x ₁ + 11206,813 (R ² = 0,6123).

Результаты модели NAI

Были получены концентрации NAI в районе Daxing’anling в 2013 году, и были проанализированы уравнения регрессии LST-NAI.Кроме того, измеренные значения и значения уравнения регрессии 17 точек, полученные с помощью одного и того же метода измерения, сравнивались с помощью выполненной случайной выборки. RMSE составляет 2,88 экз / см ³ , что позволяет предположить, что этот метод подходит для оценки концентрации NAI [36, 37].

Карта концентрации NAI в районе Daxing’anling, основанная на регрессионной модели, проиллюстрирована на рис. 4. Концентрация NAI в регионе Daxing’anling находится в пределах 408 ~ 876 экз / см ³ , демонстрируя очевидную пространственную разницу .Нелесные земли широко распространены в юго-восточной части этого региона, в то время как в северо-западной части наблюдается относительно более высокий уровень лесного покрова и меньшая антропогенная деятельность; это может быть решающим элементом, ведущим к тому, что концентрация NAI на юго-востоке ниже, чем на северо-западе.

Обсуждение

NAI — ценный ресурс, обеспечиваемый лесами. Концентрация NAI является важным показателем для оценки качества воздуха в регионе. Отрицательные ионы кислорода также называют «воздушными витаминами» и положительно влияют на здоровье человека и экологическую среду [38–42].Исследователи обнаружили, что NAI оказывает бактериостатическое и стерилизующее действие на микроорганизмы, что приводит к очистке воздуха и улучшению экологической среды. Кроме того, концентрация NAI может использоваться в качестве показателя для мониторинга городского загрязнения, а увеличение концентрации NAI может улучшить качество воздуха и уменьшить количество загрязнителей воздуха и бактериальной пыли. В последние годы растет количество исследований, посвященных характеристикам мониторинга и распространения NAI, а также влиянию NAI на экологическую среду.Тем не менее, большинство из них ограничиваются мелкомасштабными измерениями, сосредоточены на анализе различий в концентрациях NAI для разных типов землепользования и их факторах влияния, а в отчетах о внедрении технологии 3S для обращения концентрации NAI отсутствуют. На примере региона Дасин’аньлинь в этом исследовании рассчитываются вегетативный индекс и данные LST, извлеченные из местных продуктов MODIS, и их корреляция с концентрацией NAI; Между тем, объем исследований факторов, влияющих на концентрацию NAI, расширяется, обеспечивая полезные ссылки для более глубокого понимания механизмов генерации и потребления NAI.Создание модели инверсии, основанной на факторах окружающей среды, является возможным методом для понимания пространственного и временного распределения NAI и имеет большой потенциал использования.

В предыдущих работах указано, что сделать единый вывод о корреляции между NAI и метеорологическими факторами сложно из-за сложности окружающей среды в районе исследований и нестандартизации оборудования для мониторинга [43]. Большинство исследований продемонстрировали, что концентрации NAI положительно коррелировали с температурой [26, 44, 45], в то время как некоторые исследования выявили отрицательную корреляцию между концентрацией NAI и температурой [46, 47].В ходе этого исследования было обнаружено, что существует заметная отрицательная корреляция, главным образом, между концентрацией NAI и LST в районе Дасинаньлинь; это могло быть связано с тем, что фотосинтез в вегетационный период был затруднен из-за сверхвысокой температуры окружающей среды, что привело к влиянию на скорость фотоэлектрического эффекта зеленых растений при генерации NAI [48]. NAI имел положительную корреляцию с NDVI, предполагая, что на уровень концентрации NAI также может влиять сила роста растений [49].Уравнение регрессии, описывающее взаимосвязь между NAI и LST, имеет вид y = -35,515x ₁ + 11206,813.

Концентрация NAI в районе Daxing’anling находится в пределах 408 ~ 876 экз / см ³ , что характеризует распределение, согласно которому концентрация NAI на северо-западе выше, чем на юго-востоке; это соответствует местному распределению леса. Анализ указывает на несколько причин высокой концентрации NAI в лесных угодьях: 1) почва в лесах содержит большое количество радиоактивных материалов, которые способствуют обмену воздуха в почве, генерируют отрицательные ионы кислорода и увеличивают концентрацию NAI; 2) фотосинтез и транспирация растений приводят к образованию NAI, а выделения из листьев растений вызывают ионизацию воздуха и образование отрицательных ионов кислорода, что приводит к увеличению концентрации NAI; 3) лесные угодья поглощают большое количество пыли, способствуя снижению потерь отрицательных ионов пылью и поддержанию постоянной концентрации NAI.

В этом исследовании учитывались только четыре фактора окружающей среды (LST, GPP, LAI и NDVI). Данные полевого мониторинга были относительно скудными, что могло повлиять на точность результатов исследований.

Заключение

Концентрации NAI были измерены в районе Дасин’аньлинь в конце июля 2016 года, и изображения MODIS были получены в тот же период. Взаимосвязь между параметрами поверхности земли, полученными с помощью дистанционного зондирования (LST, NDVI, LAI и GPP), и измерениями концентрации NAI были определены с использованием метода ступенчатой ​​регрессии для оценки концентрации NAI в районе Дасин’анлин.Наконец, было обращено пространственное распределение локальной концентрации NAI. Внедрение параметров земной поверхности дистанционного зондирования в исследования по NAI способствует более точному пониманию основных факторов, влияющих на концентрации NAI в различных регионах. Между тем, инверсия концентрации NAI показала предпочтительную перспективу применения в нескольких областях, включая, но не ограничиваясь: 1) предоставление рекомендаций по выбору места для лесного салютария, улучшающего лечебный эффект NAI [50]; 2) изучение изменений в распределении NAI в процессе урбанизации, например оценка влияния городского теплового острова и загрязнения воды на NAI [51, 52]; 3) научное осуществление городского планирования для продвижения экологических выгод и благосостояния людей [33].Кроме того, в этом исследовании изначально была решена проблема широкого диапазона концентраций NAI. Однако этот метод также имеет определенные ограничения из-за неудобного дорожного движения в районе Дасин’аньлинь, недостаточных точек отбора проб NAI и сравнения взаимосвязей только между 4 категориями параметров поверхности дистанционного зондирования и концентрацией NAI. В будущем мы расширим плотность и объем выборки, будем проводить непрерывные наблюдения за концентрациями NAI и параметрами окружающей среды при различных типах землепользования в исследуемой области, улучшим модель инверсии и повысим точность инверсии.

Ссылки

1. 1. Чжан XK, Цао JX, Чжан SY. Характеристики распределения анионов воздуха в Бэйдайхэ в различных экологических средах. Журнал геонаук и защиты окружающей среды. 2018; 6 (5): 133–150.
2. 2. Цзян С., Ма А., Рамачандран С. Отрицательные аэроионы и их влияние на здоровье человека и улучшение качества воздуха. Int J Mol Sci. 2018; 19 (10): 2966. pmid: 30274196
3. 3. Ли А.Б. Прогресс исследований аэро-ионных экспериментов и клинических исследований.Китайский журнал физиотерапии. 2001. 24 (2): 53–56.
4. 4. Шальнова Г.А. Ионизация воздуха и ее влияние на иммунную систему человека и животных. Радиац Биол Радиоэкол. 1994. 34 (3): 391–397. pmid: 8069374
5. 5. Малкольм С.П., Коуэн П.Дж., Хармер С.Дж. Обработка отрицательными ионами высокой плотности улучшает положительную аффективную память. Psychol Med. 2009; 39 (11): 1930–1932. pmid: 19619385
6. 6. Косенко Е.А., Каминский Ю.Г., Ставровская И.Г., Сирота Т.В., Кондрашова М.Н.Стимулирующее действие отрицательных аэроионов и перекиси водорода на активность супероксиддисмутазы. FEBS Lett. 1997. 410 (2/3): 309–312. pmid: 9237652
7. 7. Peng ZH. Китайский городской лес. Пекин: Издательство China Forestry Publishing Ho .; 2003.
8. 8. Бауэрс Б., Флори Р., Аметепе Дж., Стейли Л., Патрик А., Кэррингтон Х. Контролируемая пробная оценка продолжительности воздействия отрицательных аэроионов для лечения сезонного аффективного расстройства. Psychiatry Res. 2018; 259: 7–14.pmid: 2
   57
9. 9. Делла Веккья А., Муччи Ф., Поцца А., Мараццити Д. Отрицательные аэроионы при нервно-психических расстройствах. Curr Med Chem. 2020 июн 29. pmid: 32603272
10. 10. Чу СН, Чен С.Р., Ву СН, Ченг Ю.К., Чо Ю.М., Чанг Ю.К. Влияние отрицательных аэроионов на когнитивные функции: исследование потенциала, связанного с событием (ERP). Int J Biometeorol. 2019; 63 (10): 1309–1317. pmid: 31240386
11. 11. Лю Р.К., Лиан З.В., Лан Л., Цянь XL, Чен К.Дж., Хоу К.С. и др.Влияние отрицательных ионов кислорода на качество сна. Разработка процедур. 2017; 205: 2980–2986.
12. 12. Вишневски А., Сухановски А., Вильгомас Б. Влияние аэроионов на показатели кровообращения человека. Польский журнал экологических исследований. 2014. 23 (2): 521–531.
13. 13. Nimmerichter A, Holdhaus J, Mehnen L, Vidotto C, Loidl M, Barker AR. Влияние отрицательных аэроионов на кинетику поглощения кислорода, восстановление и производительность при упражнениях: рандомизированное двойное слепое исследование.Int J Biometeorol. 2014. 58 (7): 1503–1512. pmid: 24149934
14. 14. Чжао Дж.Дж., Чжан Л., Сюй А.Г., Чжао Ю.М., Чжао В., Сюй QF. Лечебный эффект аэробных упражнений с низкой нагрузкой в ​​сочетании с ингаляцией отрицательных ионов кислорода воздуха у профессиональных пациентов с хлопковым пневмокониозом. Int J Clin Exp Med. 2016; 9 (10): 20085–20089.
15. 15. Лю С., Хуанг Ц.Й., Ву И, Сонг И, Донг В., Чу М.Т. и др. Метаболические связи между отрицательными аэроионами в помещении, твердыми частицами и кардиореспираторной функцией: рандомизированное двойное слепое перекрестное исследование среди детей.Environ Int. 2020; 138: 105663. pmid: 32203810
16. 16. Цзян С., Ма А., Рамачандран С. Система выпуска отрицательных аэроионов на растительной основе и ее применение для удаления твердых частиц. Внутренний воздух. 2020 авг 07. pmid: 32767792
17. 17. Донг В., Лю С., Чу М., Чжао Б., Ян Д., Чен С. и др. Различные кардиореспираторные эффекты вмешательства, связанного с загрязнением воздуха внутри помещений с помощью ионизационного очистителя воздуха: результаты рандомизированного двойного слепого перекрестного исследования среди школьников в Пекине.Загрязнение окружающей среды. 2019; 254: 113054. pmid: 31473392
18. 18. Хюн Дж., Ли С.Г., Хван Дж. Применение аэроионов, генерируемых коронным разрядом, для фильтрации аэрозольного вируса и инактивации отфильтрованного вируса. Журнал аэрозольной науки. 2017; 107: 31–40. pmid: 32226115
19. 19. Чжан CY, Wu ZN, Li ZH, Li H, Lin JM. Ингибирующее действие отрицательных аэроионов на адсорбцию между летучими органическими соединениями и твердыми частицами окружающей среды. Ленгмюра. 2020; 36 (18): 5078–5083.pmid: 32279506
20. 20. Гоэль Н., Терман М., Терман Дж. С., Макки М. М., Стюарт Дж. В.. Контролируемое испытание яркого света и отрицательных аэроионов при хронической депрессии. Psychol Med. 2005. 35 (7): 945–955. pmid: 16045061
21. 21. Судзуки С., Янагита С., Амемия С., Като Ю., Кубота Н., Рюши Т. и др. Влияние отрицательных аэроионов на активность нервных субстратов, участвующих в вегетативной регуляции у крыс. Int J Biometeorol. 2008. 52 (6): 481–489. pmid: 18188611
22. 22. Сирота Т.В., Сафронова В.Г., Амелина А.Г., Мальцева В.Н., Авхачеева Н.В., Софин А.Д. и др.Влияние отрицательных аэроионов на органы дыхания и кровь. Биофизика. 2008. 53 (5): 886–893. pmid: 18954020
23. 23. He P, Chang SL, Zhang YT, Li X, Xie J. Характеристики пространственного и временного распределения концентрации отрицательных ионов воздуха в лесных зонах отдыха Синьцзяна и их влияющие факторы. Наука о ресурсах. 2015. 37 (3): 629–635.
24. 24. Ван Х, Ван Би, Ню Х, Сонг Кью, Ли М, Ло И и др. Изучение изменения концентрации отрицательных аэроионов и влияющих на нее факторов в различных пространственно-временных масштабах.Глобальная экология и сохранение. 2020; 23: e01008.
25. 25. Wu JY, Cheng ZH, Long YZ, Tong FP, Song QA, Liu YG. Вариация концентрации аэроанионов в ландшафтном лесу. Журнал Нанкинского университета лесного хозяйства (издание по естественным наукам). 2003. 27 (4): 78–80.
26. 26. Shao HR, He QT, Yan HP, Hou Z, Li T. Пространственно-временные изменения концентраций отрицательных аэроионов в Пекине. Журнал Пекинского университета лесного хозяйства. 2005. 27 (3): 35–39.
27. 27. Ли А.Б., Чжао XW, Ли CY, Чжоу Б.З., Ян З.Й., Чжоу П.П. и др.Связь обилия растений, температуры и влажности воздуха с отрицательными ионами на основе контрольного опыта. Китайский журнал прикладной экологии. 2019; 30 (7): 2211–2217. pmid: 31418223
28. 28. Wu RY, Zheng J, Sun YF, Wang QS, Deng CY, Ye D. Исследование генерации отрицательных аэроионов растениями и характеристик устьиц при импульсной стимуляции электрическим полем. Int J Agric Biol. 2017; 19 (5): 1235–1245.
29. 29. Zhu M, Zhang J, You QL, Banuelos GS, Yu ZL, Li M и др.Биогенерация отрицательных аэроионов травой при электростимуляции газона. Экологический бюллетень Fresenius. 2016; 25 (6): 2071–2078.
30. 30. Wu CF, Lai CH, Chu H, Lin WH. Оценка и составление карты пространственных моделей качества ионов воздуха в жилом саду с использованием геостатистического метода. Int J Environ Res Public Health. 2011. 8 (6): 2304–2319. pmid: 21776231
31. 31. Ян XJ, Ван Х.Р., Хоу З.Й., Ван С.Ю., Чжан Д.Й., Сюй Ц. и др. Пространственный анализ экологических эффектов отрицательных аэроионов в городских районах с растительностью: тематическое исследование в Майджи, Китай.Городское лесное хозяйство и городское озеленение. 2015. 14 (3): 636–645.
32. 32. Hu HQ, Luo BZ, Wei SJ, Wei SW, Wen ZM, Luo SS и др. Оценка биологического хранения углерода в пяти типичных лесах в горах Дасинъаньлинь, Хэйлунцзян, Китай. Acta Ecologica Sinica. 2015; 35 (17): 5745–5760.
33. 33. Zhu CY, Ji P, Li SH. Влияние городских зеленых поясов на температуру, влажность и качество воздуха. Журнал экологической инженерии и ландшафтного менеджмента. 2017; 25 (1): 39–55.
34. 34. Ян Дж, Ло Икс, Цзинь Си, Сяо ХМ, Ся ДжХ. Пространственно-временные закономерности фенологии растительности вдоль градиента между городом и деревней в прибрежном Даляне, Китай. Городское лесное хозяйство и городское озеленение. 2020; 54: 126784.
35. 35. Zhang PY, Li YY, Jing WL, Yang D, Zhang Y, Liu Y и др. Комплексная оценка воздействия расширения земель застройки городов и изменения климата на чистую первичную продуктивность. Сложность. 2020; 2020: 1–12.
36. 36. Ю В, Занг З, Чжан Л., Ли И, Пан Х, Ван В.Оценки приземной концентрации PM2,5 в Китае в национальном масштабе с использованием географически взвешенной регрессии на основе MODIS AOD с разрешением 3 км. Дистанционное зондирование. 2016; 8 (3): 184.
37. 37. Ли Т., Шен Х., Юань К., Чжан Х, Чжан Л. Оценка PM2,5 на уровне земли путем объединения спутниковых и станционных наблюдений: геоинтеллектуальный подход глубокого обучения. Geophys Res Lett. 2017; 44 (23): 11985–11993.
38. 38. Йованич Б.Р., Йованич С.Б. Влияние высокой концентрации отрицательных ионов в воздухе на содержание хлорофилла в листьях растений.Загрязнение воды, воздуха и почвы. 2001. 129 (1/4): 259–265.
39. 39. Джаяратне Э.Р., Дж-Фатокун Ф.О., Моравска Л. Концентрации ионов воздуха под воздушными высоковольтными линиями электропередачи. Atmos Environ. 2008. 42 (8): 1846–1856.
40. 40. Крюгер А.П. Биологические эффекты аэроионов. Int J Biometeorol. 1985. 29 (3): 205–206. pmid: 4055123
41. 41. Ву Си, Ли GWM. Окисление летучих органических соединений отрицательными аэроионами. Atmos Environ. 2004. 38 (37): 6287–6295.
42. 42.Линг X, Джаяратне Р., Моравска Л. Концентрации ионов в воздухе в различных городских условиях на открытом воздухе. Atmos Environ. 2010. 44 (18): 2186–2193.
43. 43. He P, Chang SL, Zhang YT, Li X, Xie J. Пространственно-временное распределение и факторы влияния отрицательных ионов воздуха в лесных зонах отдыха по всему Синьцзяну. Наука о ресурсах. 2015. 37 (3): 629–635.
44. 44. Чен XL. Исследовать изменение концентрации отрицательных аэроионов в регионе Далянь. Китайский журнал физиотерапии.1986; 3: 170–173.
45. 45. Mao HQ, Zhu HJ, Wang XJ, Yang HL, Chen Y. Обзор и анализ состояния аэроионов в Синине. Журнал Цинхайского медицинского колледжа. 1994. 15 (2): 21–26.
46. 46. У CC, Чжэн QM, Чжун LS. Исследование концентрации аэроанионов в лесной зоне отдыха. Scientia Silvae Sinicae. 2001. 37 (5): 75–81.
47. 47. Ji YK, Zhou YB, Mi SH, Zhang YN, Ge WZ. Исследование концентрации анионов в воздухе в живописной местности Ципаньшань. Журнал Liaoning Forestry Science & Technology.2007; 3: 16–21.
48. 48. Чжу Л.Н., Вэнь Г.С., Ван Х.Х., Сюй С. Обзор отрицательных аэроионов. Китайский вестник сельскохозяйственных наук. 2019; 35 (18): 44–49.
49. 49. Ван Ю.Ф., Ни З.Б., Ву Д., Чен Фань, Лу Дж.К., Ся BC. Факторы, влияющие на концентрацию отрицательных аэроионов в течение года в лесах и городских зеленых насаждениях полуострова Дапэн в Шэньчжэне, Китай. Журнал исследований лесного хозяйства. 2019 Октябрь 08.
50. 50. Мао Г.Х., Цао Ю.Б., Ван Б.З., Ван С.И., Чен З.М., Ван Дж.Р. и др.Благотворное влияние лесных купаний на пожилых людей с хронической сердечной недостаточностью. Int J Environ Res Public Health. 2017; 14 (4): 368. pmid: 28362327
51. 51. Се П, Ян Дж, Ван Хи, Лю Юф, Лю Ил. Новый метод моделирования городских вентиляционных коридоров с использованием теории цепей.

    Добавить комментарий Отменить ответ

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    Комментарий *

    Имя *

    Email *

    Сайт