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负离子净化及室内PM2.5 的研究进展 吴兆波 （山东美诺邦马节能科技有限公司） 摘 要：负离子净化技术是以负离子作为作用因子，主动出击捕捉空气中的污染物微粒， 使其形成大粒子并沉降下来。本文回顾了近年来国内外学者在环境舱内对负离子净化效果的 测试及多种去除PM2.5 的方式。从中可以看出，负离子净化器相比于传统的空气净化器在去 除PM2.5 方面具有较大的优势。最后总结了目前研究中的不足之处，供相关研究人员参考。 关键词：负离子；PM2.5；净化效果 1 前言 室内环境中的 PM2.5 气溶胶颗粒物从来源上可分为两大类，即室外颗粒物和室内发生 源，室内颗粒物通过围护结构缝隙渗透、送入的新风及人员带入室内，室内发生源主要包括 吸烟、供暖、烹饪等燃烧过程[1-4] 。国外大量的流行病学研究资料表明，作为室内空气主要 污染物之一的 PM2.5 的浓度上升与呼吸系统疾病、心血管系统疾病的发病率和死亡率密切 相关 [5-7] 。相关研究表明采用传统被动式净化方法（如过滤法等）很难有效去除室内悬浮 PM2.5 ，近年的必威体育精装版研究表明主动式负离子技术是去除PM2.5 的有效办法。 采用直流负高压作为电子释放源，超导性材料作电子释放极，而周围物体相对负极具有 很高的正电位，基于电位差，电子通过释放极向空间高速喷射，自由电子很容易附在氧离子 和水分子上，而成为空气负离子。小粒径负离子自身活性极高，可通过强烈的布朗运动主动 出击空气中的污染物，凝并微粒、杀菌及除去异味和挥发性有机物等，对室内环境改善是一 个发生、作用、凝并、沉降的过程，其净化效果是非常有效的[8- 12] 。清华大学教授林金明表 示：当室内空气中负氧离子浓度达到2 万个/cm3 时，空气中的飘尘量会减少98%，对可吸入 肺颗粒物 PM2.5 的清除效果极佳。近年来，由于能源危机，室内新风量大大减少，病态建 筑综合症更加严重威胁人类的健康，负离子的作用更被研究者重视，并开展了大量的理论、 实验研究。本文将对近年来有关负离子净化及去除室内PM2.5 的研究做一综述。 2 负离子及PM2.5 的研究进展 2.1 负离子净化污染物的研究现状 自从人们证明负离子对人体有明显的有益作用后，负离子在医学、空气净化等方面取得 了显著的成果。然而负离子发生器的结构对负离子、臭氧的产生有重要影响。文献[13,14] 通过实验指出电晕电压、电晕电流、电晕线径、线长、电极网尺寸和板间距离对负离子、臭 氧产生的影响，优化发生器结构可加大负离子的发生量，抑制臭氧的产生量。必威体育精装版的纳子富 勒烯离子释放技术，可使负离子发生器能生成纯净的负离子，没有任何衍生物。 空调房间内负离子贫乏。文献[15]提到自然通风房间的负离子浓度几乎是空调房间中的 作者简介：吴兆波（1988.10.06） 硕士研究生 技术工程师 邮编250000 通讯地址：山东省济南市华信路15 号凯贝特大厦B-601 Email：1213397865@ 2 倍，造成负离子浓度下降的原因主要是风道、过滤器及人员活动等，并提出一种水激式负 离子发生器。劳斯[16]在金属管道内对负离子进行衰减实验，结果显示，相对浓度为100%时， 通过 13cm 的风道后，负离子的浓度下降了95% 。孙雅琴等[17]得出 CO 浓度与负离子浓度 2 呈负相关，人呼吸产生的 CO2 会使负离子被吸收成为重离子，使负离子浓度下降。研究者 因当时实际工作中灰尘较难测量，故建议应以 CO2 卫生标准相对应的负离子作为其卫生标 准值。 负离子具有良好的气流跟随性，文献[18]采用数值模拟的方法，在不同气流组织（混合 通风、地板送风及置换通风）下，对室内负离子的动态传播进行模拟。结果显示，负离子分 布均匀性：混合通风＞地板送风＞置换通风，在混合通风下负离子的浪费率最高。但研究者 在每种送风方式下，只研究了一种换气次数，同一种送风方式下，不同的换气次数对负离子 的分布及净化效果有何影响却并未涉及。 沈晋明等[8,19]将负离子发生器安装在送风口，验证出负离子浓度分布与气流分布关系密 切，在大空间可利用空调气流使负离子与污染物充分接触，使颗粒物凝并、沉降，30min 能 使颗粒物降低 42%左右。研究者并未涉及负离子发生器不同安装位置、不同负离子发生量 对室内颗粒物净化效果的影响。