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| 編輯推薦： |
大量的研究结果表明，空气中负氧离子浓度的高低与人们的健康息息相关，尤其在生态破坏、环境污染日益严重的今天，人们更加需要负氧离子来提高生活质量，促进身体健康。
负氧离子也被称之为“空气维生素”，有的甚至认为空气负氧离子与长寿有关，称它为“长寿素”。
负氧离子含量的高低和分布已经成为生态环境的重要指标之一，它对于开发生态旅游具有重要的指导意义。
带有负氧离子发生功能的家用电器，有利于改善室内空气质量，逐渐受到消费者的青睐。
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| 內容簡介： |
空气负氧离子浓度的高低与人们的健康息息相关，尤其在生态破坏、环境污染日益严重的今天，人们更加需要负氧离子来提高生活质量，促进身体健康。《环境、健康与空气负离子》在原《环境、健康与负氧离子》基础上编写而成，内容包括：绪论，氧的种类与氧化学，负氧离子发生的基本原理及其相关的化学反应过程，森林资源与负氧离子，负氧离子与健康，负离子对室内空气污染物净化和降解作用，环境负氧离子资源与绿色经济，空气负离子应用实例，负氧离子发生器及其应用，空气负离子检测技术及其相关的测定方法，不同形态空气负离子质谱甄别技术，基于功能材料的空气负离子发生方法与应用，等。
《环境、健康与空气负离子》可供负氧离子研究、开发人员，生态旅游开发人员，大气环境监测人员阅读参考。
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| 關於作者： |
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林金明，清华大学化学系教授、博士生导师，微量分析测试方法与仪器研制北京市重点实验室主任，教育部“长江学者奖励计划”特聘教授。1984年福州大学毕业，1992年在日本昭和大学国际交流基金的资助下前往该大学药学部从事访问研究。1994年获得日本政府奖学金转入东京都立大学攻读博士学位，1997年3月获得工学博士学位，同年留校任教，2000年入选中国科学院“百人计划”，受聘中科院生态环境研究中心研究员、博士生导师；2001年获得国家杰出青年科学基金，2002年3月底回国工作，2004年入选清华大学“百名人才引进计划”，受聘清华大学化学系教授。2008年受聘教育部长江学者特聘教授，2014年入选英国皇家化学会会士。目前主要从事微流控芯片质谱联用细胞分析、化学发光/荧光免疫分析、复杂样品前处理分析、空气负离子检测与健康评估等研究。
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| 目錄：
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第1章绪论1
节引言1
第二节空气负离子2
第三节负氧离子的概念4
第四节负氧离子的产生机理以及产生负氧离子的方法5
一、自然产生途径5
二、人为产生途径6
第五节负氧离子的作用7
第六节负氧离子的应用10
一、负氧离子显示器10
二、负氧离子应用于果蔬保鲜11
三、负氧离子纤维和功能纺织品11
四、负氧离子与卫生保健12
第七节负氧离子与生态旅游13
一、空气负离子浓度观测13
二、自然环境中的负氧离子14
三、负氧离子与生态旅游的关系15
第八节展望18
参考文献18
第2章氧的种类与氧化学20
节引言20
第二节氧的种类21
一、氧分子（O2）21
二、臭氧（O3）22
三、超氧自由基负离子（·O-2）27
四、过氧化氢（H2O2）29
五、羟自由基（HO·）31
六、单线态氧（1O2）33
第三节氧化学35
一、水36
二、氧分子37
参考文献40
第3章负氧离子发生的基本原理及其相关化学反应过程42
节引言42
第二节负氧离子的产生及其物理性质43
第三节负氧离子产生的微观碰撞机理44
第四节负氧离子的发生及其相关化学反应过程45
一、天然负氧离子的发生45
二、植物光合作用的机理48
三、人工产生负氧离子的方式50
四、高压放电产生负氧离子机理50
五、压电晶体法产生负氧离子的机理50
六、天然矿物材料产生负氧离子的机理52
七、负氧离子激励剂产生负氧离子及相关机理53
八、人工勒纳尔效应（瀑布效应）54
参考文献54
第4章森林资源与负氧离子55
节引言55
第二节森林中负离子产生机理56
第三节森林资源结构对负氧离子浓度的影响57
一、植物与负氧离子的相关性57
二、森林覆盖率对负氧离子浓度的影响60
三、森林中不同林分类型环境对负氧离子的影响60
四、群落结构复杂性与负氧离子浓度的相关性62
五、森林中水体对负氧离子浓度的影响62
六、负氧离子浓度与海拔高度的关系63
七、气象条件对负氧离子浓度的影响63
八、负氧离子浓度的日间变化和四季变化64
九、森林地质与负氧离子的关系64
第四节森林覆盖率与负氧离子分布的关系65
第五节森林环境中大气负离子浓度的评价标准67
一、大气清洁度质量评价67
二、森林环境中负氧离子浓度的医疗保健分级标准68
三、负氧离子含量在森林生态旅游中的重要作用69
四、森林资源结构的可持续发展70
第六节森林浴的开展条件与负氧离子含量70
第七节城市森林与空气负离子的相关性72
一、城市森林的成分及其类型72
二、城市森林植被结构对空气负离子水平的影响73
三、城市森林的规划与建设74
参考文献75
第5章负氧离子与健康76
节引言76
第二节负氧离子可以促进健康77
一、负氧离子与健康的认识研究77
二、负氧离子含量与健康关系77
三、负氧离子对健康的影响80
第三节负氧离子促进健康的机理和特点81
一、负氧离子促进人体健康的可能机理81
二、负氧离子应用于医学保健方面的机理和特点83
三、负氧离子纺织品促进健康的机理及特点87
四、负氧离子应用于果蔬保鲜的机理和特点89
第四节负氧离子在健康保健方面的应用90
一、医疗预防91
二、卫生保健91
三、负氧离子的其他科技应用92
参考文献93
第6章负离子对室内空气污染物净化和降解作用97
节引言97
第二节室内空气污染物的来源与形态98
一、室内空气污染物分类98
二、室内空气污染物来源99
第三节负离子对室内可吸入颗粒物的净化降解100
一、空气颗粒物分类100
二、颗粒物造成室内空气污染的分布101
三、颗粒物对人体健康的影响102
四、负离子清除颗粒物的作用机理102
第四节负离子对有害微生物的抑制104
一、室内有害微生物的分类104
二、室内微生物污染危害性及抑制的重要性105
三、负离子对室内有害微生物抑制机理106
第五节负氧离子对有毒气体的降解107
一、碳氢化物的产生、危害及负氧离子对它的降解作用107
二、卤素及卤化物的产生、危害及负氧离子对它的降解作用109
三、挥发性有机物113
第六节负离子在室内空气净化方面的应用114
参考文献115
第7章环境负氧离子资源与绿色经济118
节引言118
第二节区域负氧离子经济价值的表现形式119
第三节负氧离子资源开发120
一、生态旅游发展概况120
二、负氧离子的开发122
三、生态旅游与空气负氧离子123
四、旅游城镇与空气负离子124
第四节负氧离子利用及生态旅游经济125
第五节我国开发负氧离子资源的目标126
第六节我国负氧离子资源的应用开发策略及前景127
一、注重生态效益，建立可持续发展旅游业127
二、开发相关的产业，促进医药、保健、卫生等产业的发展129
三、促进林业、农业的大发展131
四、为机械电子业的发展注入动力133
五、有利于推动我国环境资源产业和环保产业的发展133
第七节负氧离子开发和生态旅游的可持续发展135
参考文献136
第8章空气负离子应用实例139
节引言139
第二节空气负离子在改善室内空气环境中的应用140
一、空调房间中空气负离子的应用140
二、空气负离子在改善车辆内部空气中的应用141
三、空气净化灯用于产生空气负离子的应用142
四、空气负离子显示器在空气环境改善方面的应用143
第三节空气负离子在医疗保健方面的应用144
一、空气负离子用于辅助治疗疾病144
二、空气负离子用于美容145
三、空气负离子在体育锻炼中的应用146
第四节空气负离子在保鲜果蔬方面的应用147
第五节空气负离子在养殖业方面的应用149
一、空气负离子促进肉仔鸡生长的作用149
二、空气负离子对蚕的影响150
第六节空气负离子在提高黄瓜产量中的作用151
第七节空气负离子在纺织品中的应用153
第八节大自然的空气负离子给我们生活带来更大的受益154
参考文献156
第9章负氧离子发生器及其应用158
节引言158
第二节产生负氧离子的方法159
第三节负氧离子发生器的产生及发展160
第四节负氧离子发生器的基本工作原理及结构——以电晕放电法负氧离子发生器为例161
第五节负氧离子发生器的评价方法与使用注意事项164
一、评价方法164
二、使用注意事项167
第六节负氧离子发生器的主要作用及功效168
第七节负氧离子发生器的应用168
第八节负氧离子发生器的应用前景171
第九节小结172
参考文献173
第10章空气负离子检测技术及相关的测定方法175
节引言175
第二节动态法空气离子检测仪177
一、测量原理178
二、仪器构造179
第三节静态法空气离子检测仪185
一、测量原理185
二、测试软件系统及其功能简介187
三、数据处理理论187
第四节便携式空气离子检测仪188
一、空气离子闪光检测器188
二、静电法便携式空气离子检测仪189
第五节改进型动态法空气离子检测仪190
第六节其他相关检测技术191
第七节展望193
参考文献193
第11章不同形态空气负离子质谱甄别技术195
节引言195
第二节空气负离子形态概述196
一、空气负离子形态196
二、空气负离子形态分类196
第三节质谱技术197
一、质谱简介与特性197
二、空气负离子质谱检测原理198
三、装置结构、操作及应用条件198
四、研究历史及现状199
第四节空气负离子质谱谱图解析202
一、解析原理202
二、各种典型空气负离子特征峰203
第五节质谱甄别技术的应用203
一、空气负离子形成的机理推断203
二、负离子参与化学反应的实时监控204
三、质谱新型离子源205
第六节应用前景及展望205
一、针对更小分子量空气负离子的灵敏检测205
二、空气负离子浓度的定量分析206
三、空气负离子细胞培养质谱分析207
四、便携式质谱的开发与应用207
参考文献208
第12章基于功能材料的空气负离子发生方法与应用212
节引言212
第二节负离子功能材料分类213
一、电气石类213
二、金属氧化物或盐类214
三、放射性元素类215
四、高分子材料类215
第三节负离子功能材料特性216
一、永久性释放负离子216
二、发射远红外线216
三、抑菌和抗菌作用217
四、降解有毒气体217
第四节负离子发生机理217
一、电离作用218
二、射线激发作用219
三、电子传递作用219
第五节材料加工技术特点219
一、母粒粉体化220
二、表面涂覆化220
三、共聚化220
四、共混纺丝化220
第六节负离子功能材料研究现状221
第七节负离子功能材料应用现状222
一、陶瓷222
二、环境工程223
三、纺织工业223
四、建材223
五、医疗保健224
六、快消品224
七、电器225
第八节展望225
参考文献227
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| 內容試閱：
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空气是指地球大气层中的混合气体，是人类每天都呼吸着的“生命气体”，主要由氮气和氧气组成，对人类的生存和生产有重要影响。众所周知，空气中的氧气（O2），是生命运动过程中不可缺少的一种气体，一旦人们处于缺氧或者供氧不足的环境下，就会感到憋气甚至死亡。所以，自从18世纪70年代初，英国人Joseph Priestley发现氧，200多年来，人们对氧的研究不断深入。1969年McCord与Fridovich两人发现，在生化反应过程中O2获得一个电子还原生成超氧负离子自由基（·O-2），进而经过红细胞的分离精制后获得O-2（负氧离子）的清除灭活酶，并将其命名为超氧化物歧化酶（Superoxide dismultase，SOD）。这一发现激发了大批的科学研究者致力于O-2的生成过程、反应活性、毒性、生理和病理等各方面的研究，去探索解明SOD在生理学上的意义。同时由O-2衍生出来的过氧化氢（H2O2）、羟自由基（·OH）、激发态氧（一重态氧或称单线态氧， 1O2）也受到了人们的重视。近20多年来，活性氧在人体内的作用受到人们极大的关注，研究人员发表了大量有关活性氧，特别是超氧自由基和羟自由基与机体细胞的许多功能活动以及各种疾病，如癌、动脉硬化、糖尿病、心脑血栓、缺氧再灌注综合征、感染以及衰老效应等相关的研究论文和著作，引起人们对活性氧的普遍兴趣，从而激发了人们更深入地去研究活性氧的各种特性，开发各种相关的抗氧化、抗衰老物质，其在医学和分子生物学领域已成为一项引起广泛重视的研究课题。
负氧离子，作为氧的活性物种之一，早在100多年前国外就有学者开展这一内容的研究。大量的研究结果表明，空气中负氧离子浓度的高低与人们的健康息息相关，尤其在生态破坏、环境污染日益严重的今天，人们更加需要负氧离子来提高生活质量，促进身体健康。空气中负氧离子浓度在20个/cm3以下时，人就会感到倦怠、头昏脑涨；当空气中的负氧离子数在1000～10000个/cm3之间时，人就会感到心平气和、平静安定；当空气中的负氧离子数在10000个/cm3以上时，人就会感到神清气爽、舒适惬意；而当空气中的负氧离子数高达10万个/cm3以上时，就能起到镇静、止喘、消除疲劳、调节神经等防病治病效果。所以负氧离子也被称为“空气维生素”，有人甚至认为负氧离子与长寿有关，称它为“长寿素”。负氧离子含量的高低和分布已经成为生态环境的重要指标之一，它对于开发生态旅游具有重要的指导意义。带有负氧离子发生功能的家用电器，有利于改善室内空气质量，逐渐受到消费者的青睐。研究负氧离子，开发与负氧离子相关的环境资源、电器产品对于提高人们的生活质量具有重要的意义。
本书作者长期从事活性氧及其相关化合物的化学发光研究，“活性自由基的化学发光研究及其分析测定法的建立”项目2001年度获得国家杰出青年科学基金（批准号：20125514）的资助，保证了研究内容能够系统、全面地开展。部分理论研究成果已经成功地应用于海洋有机污染物的监测、大气颗粒物中有毒化学物质监测以及环境污染物降解机理研究。近年来，由于国内外对负氧离子的需求不断增多，作者组织的团队进一步对负氧离子的发生机理和检测技术进行了系统的研究，发现目前采用普通负离子检测器所检测到的负氧离子实际上是以负氧离子为主的多种其他负离子的气体混合物。在空气中，由于存在大量的水分子，因此形成的空气负离子容易与水结合形成水合空气负离子（Hydrated negative air ions，HNAIs），其是一种比较典型的空气负离子。小离子与水分子结合后形成的离子团簇，因其较大的体积且电荷受到水分子保护不易转移等特点，具有较长的存活周期。主要原因是在分子碰撞过程中，分子体量越大，在遇到其他分子撞击时所损失的能量就越小，从而使空气负离子的存活时间延长。因此在本书的修改过程中，我们根据科研成果的实际情况，把原来的书名《环境、健康与负氧离子》改为《环境、健康与空气负离子》，并对书中的部分章节做了调整和修改。同时，为了使读者能够继续适应负氧离子这个概念和空气负离子中大部分是负氧离子的事实，在本书的大部分章节继续保留负氧离子概念，相信读者在阅读和参考过程中能够理解。
全书对原来的《环境、健康与负氧离子》中的一些章节进行了删减、整合和补充，保留了原来的第1章（宋冠群）、第2章（刘美林）和第3章（程祥磊），原书中的第4章、第8章和第9章整合成新的第4章（李海芳、刘美林、李敏），原书中的第6章和第7章合并成为新的第5章（赵利霞），原书的第5章做了较大的调整并成为新版的第6章（曾湖烈、林海锋、宋冠群），原书的第10章、第11章和第12章整合成新的第7章（刘敏、王栩、宋冠群），原书的第13章、第14章和第15章内容保留不变并分别改成新的第8章（程祥磊）、第9章（王栩）和第10章（彭振磊）。新增加了由李宇、林海锋和林玲撰写的第11章，张定坤、林海锋和林玲撰写的第12章。林金明、宋冠群和林玲对全书的内容进行了调整、补充和修改，形成了共由12章组成的新版《环境、健康与空气负离子》。本书紧密围绕环境、健康与空气负离子之间的关系，所有章节内容均由林金明教授统一确定、组织和安排，宋冠群博士、林玲博士、赵利霞博士负责本书的前期调研和文献整理。
本项课题早期得到国家杰出青年科学基金（批准号：20125514）以及江西省资溪县人民政府的资助，资溪县下属的各部、局、办对本项课题的实施给予了极大的支持和帮助，在此表示衷心的感谢。同时也感谢化学工业出版社编辑对本书一些内容和写法提出了宝贵的建议。
后，诚挚感谢本书中所有被引用论文的作者，他们的原创性研究是构成本书的主要内容，也是推动我国负氧离子研究与应用发展的原动力。但是，由于空气负离子组分复杂并且存在时间短，目前还没有有效的表征设备对其进行准确的定性表征。限于笔者研究和理解的不足，书中难免出现错误和不妥之处，望读者和被引用论文作者见谅。
编著者
2021年8月于北京
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