离子发生器对室内空气的净化作用研究

近年来，随着我国工业化进程的加速，城市雾霾日益严重，空气污染越来越严重，对人体的损害也越来越大。人在室内活动的时间占其总活动时间的６０％～８０％，室内空气污染的程度对人体健康有直接影响，空气的质量与人类的健康息息相关。室内空气污染往往比室外空气污染更严重，在某些情况下，前者的严重程度可以达到后者的１００倍以上。在我国，每年室内空气污染造成的死亡人数在１０万人次以上。显然，室内空气污染已经严重地危害到人们 的 健 康，而且造成了一定的经济损失。所以，解决当前日益凸显的室内空气污染问题己经刻不容缓。此背景下，市面上产生了多种负离子发生器的空气净化置。空气净化器的主要功能是能够滤去空气中的尘埃，减少或消除异味及有害气体，双重灭菌及释放负离子，改善和提高室内空气质量。广告宣称负离子空气净化器中的负离子不但可以中和空气中的污染物质，如香烟以及氮氧化合物，而且可以有效地净化空气中的废气、病菌等，使空气质量得到显著提升。离子空气净化器中离子发生器对净化室内空气的效果很容易被夸大虚标。所以，了解离子空气发生器净化室内空气的效果，对于消费者选择空气净化器有很大的指导意义。我们模拟室内环境对离子发生器的空气净化作用进行了研究，为购买离子空气净化器的人群提供一些参考。

1 实验方法

模拟 室 内 环 境 制 作 了 １ 个 ８０ｃｍ×６０ｃｍ×７０ｃｍ 的矩形箱（含２个风扇），如图１。于室温条件下测定模拟测试室中负离子发生器等在工作前、后室内空气中 ＰＭ２．５、甲醛、苯含量的变化，对其净化空气的效果进行检测。实验前，测 箱 内 ＰＭ２．５、甲 醛、苯 的 本 底 值，作为连续监测本底值。测定时，风扇置于矩形箱对角线位置，保证箱内气体混合均匀，将测试仪放置于箱内中间位置，定时采样。

１．１ 试剂与仪器

甲醛，分析 纯，ｗ（ＨＣＨＯ）＝３７％；苯，分 析 纯， ｗ（Ｃ６Ｈ６）≥９９．５％。正负离子发生器，型号ＣＬ－Ｊ０６Ｃ－Ｋ，负离子浓度４００万个／ｃｍ^３，正离子浓度４００万个／ｃｍ^３，厦门康维尔电子有限公司；负离子发生器，型号 ＣＬ－Ｍ２４Ｃ，负离子 浓 度 ８００ 万 个／ｃｍ^３，厦 门 康 维 尔 电 子 有 限 公司；气相色谱仪，ＳＰ－６８０９型，色谱柱 Ｗ－１７０／３０ｍ×０．３２ｍｍ×０．５μｍ；ＰＭ２．５检 测 仪，迪 力 仪 器 有 限公司；微量进样器，１０００μＬ，上 海 高 鸽 工 贸 有 限 公司；甲醛检测仪，深圳市天美意科技有限公司。

１．２ 测定方法

ＰＭ２．５浓 度 测 定 用 ＰＭ２．５检 测 仪。测 量 时，打开测 量 仪，开 机１０ｍｉｎ。然 后，将 量 程 选 至 估 计范围，并调至零 点。开 风 机６０ｓ后 读 数，每 隔３０ｓ读数，直接读出结果，单位为μｇ／ｍ３。甲醛浓度测定用甲醛检测仪。测量时，打 开 测量仪，开机１０ｍｉｎ。然后，将量程选至估计范围，并调至零点。开风机６０ｓ后读数，每隔３０ｓ读数，直接读出结果，单位为 ｍｇ／Ｌ。苯浓度用气相色谱仪测定，柱温为４０ ℃，检测室温度２００ ℃，汽 化 室 温 度 １８０ ℃。开 风 机 ６０ｓ
后，用微量进样器，每次取０．６ｍＬ。

2 结果与分析

２．１ 对空气 ＰＭ２．５质量浓度的影响

在实验室的现有条件下，用点燃香烟所产生的烟雾作为室内空气污染物来进行实验室内的空气净化测试。点燃香烟１ｍｉｎ后先测 本 底 值，负 离 子 发生器开机１０ｍｉｎ后测第１次数据；之后，每隔３０ｓ
测１次数据。结果如图２。

由图２可知，在整个模拟实验过程中，添加污染源后箱内 ＰＭ２．５的本底值是随时间的增加趋于平稳的，这说明室内 ＰＭ２．５不能自身降解；在打开正负离子发生器 后，ＰＭ２．５质 量 浓 度 无 明 显 变 化；打开负离子发生器后，由于箱内产生大量的负氧离子，微粒积聚而变重并落下，或被不带负电荷的物体，如箱壁等，所吸引，对室内 ＰＭ２．５产生净化作用，降低了室内 ＰＭ２．５的质量浓度。随着负离子工作时间的延长，其效果显示出下降趋势。

２．２ 对空气甲醛质量浓度的影响

添加甲醛污染源后，先测本底值，负离子发生器开机１０ ｍｉｎ 后 测 第 １ 次 数 据；之 后，每 隔 ３０ｓ测 １次数据。结果如图３。

由图３可知，在整个模拟实验过程中，放置甲醛污染源后，开正负离子发生器，甲醛质量浓度与本底值相比无明显变化；打开负离子发生器后，甲醛质量浓度与本底值相比无明显变化。

２．３ 对空气苯质量分数的影响

添加苯污染源后，先测本底值。负离子 发 生 器开机１０ｍｉｎ后测第１次数据；之后，每隔５ｍｉｎ测 １次数据。结果见图４。

由图４可知，在整个模拟实验过程中，放置苯污染源后，开正负离子发生器，苯质量分数与本底值相
比无明显变化；打开负离子发生器后，苯质量分数与本底值相比无明显变化。 

３ 结论

在实验条件下，使用正负离子发生器，对空气中的 ＰＭ２．５、甲醛、苯含量的改变并无明显作用；使用负离子发生 器 可 以 改 善 室 内 ＰＭ２．５ 浓 度，但 对 甲醛、苯并无明显作用。由此可知，在此实验条件下，市面上的离子空气净化器宣称离子发生器对空气的净化作用效果有部分夸大，消费者应根据自身的需要来选择相应的产品。

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