Главная → Статьи

Заметки на тему аэроионизации

 

Из работ
А.Л. Чижевского, Е.Э.Лесгафт, А. А. Минха

Опыты показывают,
что концентрация тяжёлых частиц при курении
одного лица в закрытом помещении увеличивается так же,
как от дыхания 100 некурящих лиц

Начнём с определений
Аэроион (греч.аеr – воздух + ion – идущий) – частица воздуха, несущая на себе электрический заряд.

По существу аэроины являются заряженными молекулами газов воздуха, возникающими в результате ионизации. Физическая сущность процесса аэроионизации заключается в действии на молекулы газов воздуха различных физических факторов(солнечной радиации, космического излучения, электрическогополявысокой напряженности, радиоактивного излучения и др.). В результате происходит отрыв электрона от молекулы, и она становится положительно заряженной, а оторвавшийся свободный электрон, присоединившись к одной из нейтральных молекул, сообщает ей отрицательный заряд. Образуется отрицательный аэроион.
Таким образом, в атмосферном воздухе образуются одновременно положительно и отрицательно заряженные ионы. Среда их существования – воздух – определила их распространённое название – аэроионы. В нормальных условиях в 1 см3 воздуха содержится около 750 положительных и 650 отрицательных аэроионов. Радиус аэроионов  непревышает 6,6 х 10-10 м.

Советский ученый Александр Леонидович Чижевский показал, что отрицательные аэроионы представлены преимущественно кислородом, а положительные аэроионы образуются в основном из углекислого газа.
Отрицательные и положительные аэроионы в воздухе могут рекомбинировать между собой, а также взаимодействовать со взвешенными в воздухе частицами,нейтральными молекулами. В результате могут образовываться лёгкие,средние и тяжелые аэроионы.

В научной литературе встречаются следующие термины:

лёгкие  (малые) аэроионы;
средние аэроионы;
тяжёлые аэроионы (большиеаэроионы, псевдоаэроионы);
сверхтяжёлые аэроионы (аэрозоли).

Аэроионы хаотически перемещаются в пространстве. Однако надо помнить, что это – заряженные частицы, поэтому они взаимодействуют с внешними электрическим и магнитным полями. Следовательно, существует принципиальная возможность создавать направленный поток аэроионов и воздействовать на нужный объект, в том числе и на человека.

Лёгкие аэроионы обладают большой подвижностью, то есть скоростью перемещения в пространстве. Скорость перемещения тяжёлых аэроионов примерно в 100 раз меньше  скорости перемещения лёгких аэроионов. Средние аэроионы занимают в плане подвижности промежуточное положение.

Число и соотношение аэроионов в воздухе зависит от многих причин: метеорологических и геофизических условий, времени года, часов суток, влажности и загрязненности воздуха. Ионизация воздуха повышена на склонах высоких гор, в долинах, у водопадов, на берегах горных рек, морей и океанов, у фонтанов и т.д.В холодный период года в пасмурные дни число ионов в 1 см3 снижается до 200, а летом в ясную погоду доходит до 3000.

Понижение давления, уменьшение влажности и повышение температуры сопровождаются увеличением числа лёгких аэроионов. Большое значение в ионизации воздуха имеют направление и сила ветра. В течение суток максимум средних концентраций лёгких аэроионов наблюдается с 20 ч до 4 ч утра, когда воздух наиболее чист, а минимум - с 6 ч утра до 15 часов. Суточный и годовой ход изменения концентрации лёгких аэроионов противоположен концентрации тяжёлых аэроионов. В зависимости от чистоты воздуха среднее время жизни лёгких аэроионов изменяется от 5 с ( для сильно запыленного воздуха) до 1000 с. Время жизни лёгких аэроионов в пригороде обычно составляет примерно 25 - 39 с, тогда как в центре города 12 - 14 с.

Воздух можно обогатить ионами и искусственным путём с помощью специальных приборов  -  аэроионизаторов.

Эволюция живых организмов на Земле происходила в ионизированном воздухе, и он является одним из существенных условий нормального развития и поддержания высокоорганизованной жизни.

Построив жилища, человек лишил себя ионизированного воздуха, "извратил" эту естественную дыхательную среду и вступил в конфликт с природой своего организма.

Здоровый воздух мы часто называем деревенским, лесным, морским, горным, а воздух, неблагоприятный для здоровья - городским или мертвым.

Интересно, что воздух внутри помещений содержит  практически столько же кислорода и, тем не менее, биологически неактивен. В нем отсутствует "нечто", необходимое организму и дающее ему бодрость и здоровье. Этим "нечто" являются  лёгкие аэроионы, которых в городах заметно меньше, чем в сельской местности.

Люди и животные – «электрические существа», поскольку все процессы обмена в организме являются электрическими.

Жители городов проводят 90% своей жизни внутри зданий и постепенно теряют природный иммунитет. К чему это приводит, мы видим в повседневной жизни.

Рассмотрим далее механизмы образования лёгких и тяжёлых аэроионов, а также реальные примеры аэроионной обстановки, взятые из городской жизни.

Аэроионы воздуха способны присоединять к себе несколько других подобных аэроионов или нейтральных молекул, образуя при этом комплексы с отрицательным или положительным зарядом. Их называемые лёгкими аэроионами.

Лёгкие аэроионы адсорбируясь на мельчайших жидких или твёрдых частицах воздуха преобразуются в тяжёлые аэроионы. Именно они образуются в громадных количествах в помещениях, переполненных людьми. Чем меньше в воздухе тяжёлых аэроионов, тем он чище. В воздухе вне городов их почти нет.

Наконец, существуют так называемые  сверхтяжёлые аэроионы, которые называют аэрозолями. Они состоят из копоти, тумана, мелких дождевых капель. Такие частицы могут иметь много элементарных электрических зарядов,но не иметь в своём составе  ни единого истинного «газового» аэроиона.

Александр Леонидович Чижевский убедительно доказал благотворное влияние  лёгких отрицательных ионов на подопытных животных.

Ионизация воздуха положительными аэроионами вызывает ряд негативных реакций организма, вплоть до гибели животных.

Городские жители, по сути, являются добровольными участниками вселенского эксперимента на выживание.Действительно, каждое закрытое помещение, в котором люди проводят основную часть жизни, - это камеры с профильтрованным, деионизированным воздухом, что способствует развитию разных болезней и сокращает продолжительность жизни.

Число лёгких аэроионов в закрытых помещениях в присутствии людей быстро уменьшается и останавливается на уровне несократимого минимума в 20-50 аэроионов в 1 см3. Одновременно быстро нарастает количествоположительныхтяжёлых аэроионов, которые по выражению А.Л. Чижевского представляют собой респираторные "электроотбросы" организма. Количество тяжёлых аэроионов, выбрасываемых при каждом выдохе из легких человека, достигает 300 тыс. в 1 см3.Особое внимание следует обратить на следующее.

Опыты показали, что концентрация тяжёлых частиц в закрытом помещении при курении одного лица увеличивается так же, какотдыхания 100 некурящих лиц.

Открытые окна, вентиляция и кондиционирование не оказывают существенного влияния на аэроионный режим помещений в присутствии  большого количества людей. Для устранения избытка тяжёлыхаэроионов в помещении необходимы мощная подача воздуха извне  или его искусственное насыщение лёгкими отрицательными аэроионами.

Рассмотрим выписку из действующего в Российской Федерации документа, регламентирующего аэроионную безопасность граждан России.

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 Выписка из ПОСТАНОВЛЕНИЯ от 22 апреля 2003 г. N 64О ВВЕДЕНИИ В ДЕЙСТВИЕ САНИТАРНЫХ ПРАВИЛ И НОРМАТИВОВ САНПИН 2.2.4.1294-03

II. Нормируемые показатели аэроионного состава воздуха

2.1.  Аэроионный состав воздуха устанавливается в зависимости от процессов ионизации и деионизации.

2.2.    Нормируемыми   показателями   аэроионного   состава   воздуха   производственных   и общественных помещений являются:

-   концентрации  азроионов    (минимально     допустимая  и   максимально допустимая)       обеих       полярностей       р+ ,р-,          определяемые     как  количество        азроионов        в     одном     кубическом     сантиметре     воздуха (ион/смЗ);

- коэффициент униполярностиУ(минимально допустимый и максимально допустимый), определяемый как отношение концентрацииаэроионов положительной полярности к концентрации аэроионов отрицательной полярности.

2.3.    Минимально и максимально допустимые значения нормируемых показателей определяют диапазоны концентраций аэроионов обеих полярностей и коэффициента униполярности, отклонения от которых могут привести к неблагоприятным последствиям для здоровья человека.
2.4.    Значения нормируемых показателей концентраций аэроионов и коэффициента униполярности приведены в таблице.

Итак, коэффициент униполярности  - это  отношение    концентрации аэроионов положительной полярности к  концентрации аэроионов отрицательной полярности, т. е.

У=p+/p-.

Рассмотрим конкретный пример, основанный на результатах исследований, которыепроводила в тридцатые годы прошлого столетия советская ученая Лесгафт Е.Э. Обратимся к графикам, приведённым в книге Александра  Леонидовича Чижевского АЭРОИОНИФИКАЦИЯ В НАРОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ (рис.84).

Рис. 84. Динамика аэроионного режима в зрительном зале во время спек-такля (исследования Е.Э. Лесгафт)

1 и 2 -  тяжелые аэроионы соответственно положительной и отрицательной полярности (шкала 1000…9000 слева);

3 и 4 - легкие аэроионы соответственно положительной и отрицательной полярности (шкала 100…300 справа)

Согласно графикам в зрительном зале перед спектаклем концентрацияазроионов положительной полярности составляет 2160 ион/смЗ(тяжёлых 2000, лёгких 160), а концентрация аэроионов отрицательной полярности  составляет  2730  ион/смЗ(тяжёлых 2500, лёгких 230).

Следовательно  коэффициентуниполярностиУнаходится из соотношения:

У=2160/2730= 0,79.


Согласно пункту 2.4 (последний столбецтаблицы)  зрительный зал к просмотру спектакля готов по санитарным нормам ПОСТАНОВЛЕНИЯ от 22 апреля 2003 г. N 64, т.к.  0,4≤ У<1,0.

В зрительном зале после спектакля согласно графикамконцентрацияазроионов положительной полярности составляет 9050 ион/смЗ(тяжёлых 9000, лёгких 50), а концентрация аэроионов отрицательной полярности  составляет  7580  ион/смЗ(тяжёлых 7500, лёгких 80).

Следовательно,коэффициентуниполярности  примерно  равен

У=9050/7580 =1,2.

Согласно  пункту 2.4    (последний столбецтаблицы)  зрительный зал после просмотра спектакля к эксплуатации не готов по санитарным нормам   ПОСТАНОВЛЕНИЯ от 22 апреля 2003 г. N 64, т.к.  У>1,0.

Необходимо длительное проветривание помещений (зала, фойе и т. д.), или применение  специальных установок  (приборов)  очистки и ионизации воздуха.

Е.Э. Лесгафт, в частности, так резюмирует свои наблюдения.

Образование тяжелых аэроионов происходит главным образом за счёт двух факторов: наличия в воздухе пыли и дыхания людей.

Отношение числа тяжёлых аэроионов к числу лёгких является определённой характеристикой гигиенического состояния воздуха: чем чище воздух, тем это отношении будет меньше.
Рост числа тяжёлыхаэроионов находится в зависимости от кубатуры помещения, способа и скорости вентиляции и густоты населённости помещения. Максималь¬ное число тяжёлыхаэроионов положительного знака прихо¬дится на конец спектакля. Это явление повторялось неизмен¬но во всех театрах.

Обращаясь к отношению числа тяжёлых аэроионов к числу лёгких аэронов, мы видим, что отношение это во всех случаях даёт значительную величину. С гигиенической точки зрения это является крайне отрицательным фактом, так как указывает на большую загрязненность воздуха ядрами конденсации, фи-зиологическим  или респираторным аэрозолем.
Что касается измерений, произведённых в театральном фойе, то, как и следовало ожидать, здесь увеличение числа тяжёлых аэроионов не столь резко выражено, как в зритель¬ных залах, равно как и преобладание тяжёлых аэроионов над легкими.

Обратимся к исследованиям советского ученого А. А.Минха (тридцатые годы прошлого столетия.)Данные также приведены в книге Александра  Леонидовича Чижевского АЭРОИОНИФИКАЦИЯ В НАРОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ.

Объектом наблюдений был принят воздух аудитории для занятийобъёмом 188м2 одного из высших учебных заведений. В аудитории занимались 20—25 студентов, на каждого из которых приходилось около 8 м3 воздуха.

В среднем помещение было занято непрерывно около 6—7,5 ч ежедневно. Занятия студентов длились по 75 мин с 15-минутным перерывом между ними.
 Измерения производились вначале до занятий, а затем в конце каждого отдельного занятия в присутствии студентов. Во время перерывов студенты могли выхо¬дить из аудитории, вследствие чего дверь непрерывно отворялась. Форточки открывались после окончания занятий. Воздух помещения вентилировался суховоздушным отоплени¬ем. Наблюдения производились в течение ряда учебных дней (табл. 66 из книги А.Л. Чижевского).

В этой таблице представлены средние числа из многих наблюдений, и поэтому они характеризуют процесс изменения электрического режима воздуха только в основных чертах, скрадывая индивидуальные особенности каждого отдельного дня. Тем не менее, общие закономерности видны отчетливо.

Во-первых, во время занятий число лёгких аэроионов в помещении уменьшилось и одновременно возросло число тяжёлых аэроионов. Можно было бы допустить, что увеличение числа последних идёт за счет уменьшения числа лёгких аэроионов, так как они легко прилипают к частичкам аэрозоля и превра-щаются в тяжёлые частицы. Такого рода предположение может быть верно, лишь в отношении незначительного числа аэроионов, так как уменьшение числа лёгких аэроионов не соответствует увеличению числа тяжелых. В то время как число лёгких аэроионов в среднем уменьшается в присутствии людей с 248 до 176 (выделено жёлтым цветом), число тяжёлых аэроионов возрастает от 18362 до 43809 (выделено голубым цветом). Если до занятий преобладание тяжёлых частиц над легкими достигало 74 раз, то во время занятий эта величина возросла до 320 раз. Поэтому не может быть и речи о том, что возникновение тяжёлых аэроионов в воздухе является следствием адсорбции лёгких аэроионов к ядрам конденсации. Наоборот, наблюдения ясно говорят о том, что в присутствии людей появляются новые источники, продуцирующие элект¬рические заряды в окружающий воздух. Такими источниками являются люди.

Установлено, что лёгкие аэроионы, попадая с воздухом в дыхательный аппарат, группируются на так называемых ядрах конденсации - мельчайших частицах влаги, выделяемой органами дыхания, и выходят из них уже в виде тяжёлых аэроионов. Другими словами, человек представляет собой мощный генератор тяжёлых аэроионов.

Значительной потерей лёгких аэроионов и возрастанием количестватяжёлых аэроионов в воздухе помещений и объясняется та надышенность воздуха, которая бывает так заметна в населённомпомещении, несмотря на весьма незначительные отклонения от норм процентного состава воздуха.

В то же время весьма характерно и другое обстоятельство, а именно: преобладание положительных лёгких и тяжёлых частиц над отрицательными.

К сожалению, в работе А.А. Минха не приведены результаты отдельных измерений концентрации отрицатель¬ных и положительных аэроионов. Тем не менее, коэффициент униполярности наглядно показывает, что в среднем положительных частиц, как лёгких, так и тяжёлых, стало больше во время занятий приблизительно на 8—10%. До занятий число зарядов обоих знаков было почти одинаковым.
Следует отметить, что нами рассматривались результаты исследований, проводимых в тридцатые годы прошлого столетия в высших учебных заведениях, которые естественно были удалены от фабрично-заводских окраин. Кроме того,  количество автомобилей на квадратный километр  тогда и теперь просто несоизмеримо, а ведь они наш воздух явно не озонируют.

Какой же выход?

Применять приборы и установки для фильтрации и искусственнойионизации воздуха, разработанные на основе достижений науки и техники и современной электроники.