Сравнение ионизации в свободной атмосфере и в помещениях с кондиционированным воздухом

Одним из существенных свойств земной атмосферы является её проводимость, обусловленная непрерывным образованием положительных и отрицательных аэроионов. Одновременно с образованием пары разноимённых аэроионов, происходит их рекомбинация. В результате этих процессов, окружающая нас среда, находится в определённом аэродинамическом состоянии. Таким образом, положительные и отрицательные аэроионы как постоянно действующие факторы воздушной среды, относятся к экологическим факторам среды обитания человека.

1. Природные зоны. Измерение концентрации отрицательных легких n(+) и тяжелых N(-), положительных легких n(+) и тяжелых N(+) аэроионов производилось счетчиком системы П.Н Тверского (1963).

1.1 Горный район. В районе Эльбруса в зоне размещения лаборатории Терскол (h=2200м) концентрация легких отрицательных ионов находится в пределах n(-)=1800..2600 ионов на 1 см³, легких положительных ионов n(+) = 1800..2800 ионов на 1 см³. Коэффициент униполярности Ky=n(+)/n(-) =1,0:1,1.
Количество тяжелых положительных ионов соответствует N(+)=5000..10000 ионов на 1см³, тяжелых отрицательных N(-)=5000..8000 ионов на 1см³, Ку=1,1..1,2.

На высоте 4500м (Ледовая база) концентрация легких ионов соответствует: n(+)=3100 ионов в 1см³, n(-)=2000 ионов в 1см³, Ку=1,4. Количество тяжелых ионов было меньше, чем в обсерватории Терскол: N(+)=6000 ионов в 1см³, N(-)= 4000 ионов в 1см³, Кy=1,5.

 У горной реки Азау (h=2000м) и возле водопада "Седая девушка" (h=3050) в результате баллоэлектрического эффекта отмечается значительное преобладание отрицательных ионов: n(-)=15000..20000 ионов в 1 см³, n(+)=500..800 ионов в 1см³, Кy=0,03. Тяжелых ионов: N(+)=500 ионов в 1см³, N(-)=50000 ионов в 1см³.

В горных районах наблюдается относительно высокая концентрация легких аэроионов, что обусловлено чистотой воздуха. Коэффициент униполярности соответствует 1,0..1,1. Увеличение Кy в районе Ледовой базы обусловлено наличием выраженного электродного эффекта.

1.2 Прибрежная зона Черного моря. В различных точках прибрежной полосы Черного моря (Гурзуф) на расстоянии 1000..2000 метров от берега моря, количество легких ионов удерживается на относительно постоянном уровне: n(+)=900..1000 ионов в 1 см³, n(-)= 700..800 ионов в 1см³. Кy = 1,0..1,1.

Количество тяжелых ионов колеблется в пределах: N(+)=10000..15000 в 1см³, N(-)= 6000...7000 ионов в 1 см³, Кy = 1,6..2,1.

На расстоянии 100 метров от моря, во время шторма (баллоэлектрический эффект) отмечается выраженное преобладание положительных ионов (гидроионов): n(+)=2600..10000 ионов в 1 см³, n(-)=1000..3000 ионов в 1см³; тяжелых ионов: N(+)=2000..3000 ионов в 1см³, N(-)=1000..1300 ионов в 1 см³.

Преобладание положительных гидроионов при баллоэлектрическом эффекте морской воды обусловлено наличием в воде солей (NaCl).

1.3 Лесная и прибрежная зоны Финского залива. Измерения ионизации проводились на территории Главной геофизической обсерватории им. Воейкова (пос. Воейково), на берегу Финского залива и в лесу в районе Репино и Сестрорецка.

В лесу количество легких ионов соответствует: n(+)=1070 ионов в 1см³, n(-)=1020 ионов в 1 см³, Кy= 1,1. 

Берег Финского залива характеризуется несколько меньшей концентрацией аэроионов: n (+) = 860 ионов в 1см³, n (-) = 680 ионов в 1 см³, Кy = 1,0. Как видим, в лесу количество ионов больше, что объясняется способностью растительного покрова повышать ионизацию за счет усиления поступления радиоактивных эманаций из почвы и фотоэффекта на поверхности листьев. Кроме того, влесу ослаблено турбулентное и конвективное перемешивание воздуха, что приводит к увеличению концентрации легких ионов.

Таким образом, измерения ионизации открытой атмосферы показали, что в различных природно-географических районах количество легких ионов находится в пределах 600..2500 пар ионов в 1 см³, концентрация тяжелых ионов имеет более широкие колебания 5000..30000 пар ионов в 1 см³. Кy=1,0..1,5. Количество легких аэроионов зависит от чистоты воздушной среды. Наибольшая концентрация легких ионов наблюдается в горах.

2. Производственные помещения.

На многих промышленных предприятиях для создания нормальных санитарно-гигиенических условий воздушной среды установлены кондиционеры. В результате прохождения воздуха через кондиционирующие устройства происходит его обеспыливание и, при необходимости, увлажнение. Однако, одновременно с обеспыливанием нагнетаемого воздуха наблюдаются значительные изменения его электрических свойств. На московских и ленинградских предприятиях, в помещениях, где включены кондиционеры, проводились исследования ионизации воздушной среды.

Концентрация ионов (в 1 см³ воздуха) в производственных помещениях с кондиционированным воздухом

Как видно из приведенной таблицы, в помещениях с кондиционированным воздухом количество легких ионов колеблется в пределах 300-500 пар ионов в 1 см³ воздуха, количество тяжелых ионов соответствует 4000-5000 пар ионов в 1 см³.

В помещениях по производству микросхем технологический процесс требует особой регламентации воздушной среды. В связи с этим в помещениях 1-го класса полупроводникового кондиционеры оборудованы специальными фильтрами предварительной и тонкой очистки среды. В результате прохождения воздуха через систему фильтров происходит не только его полная очистка от пылевых частиц, но при этом на фильтрах оседают и аэроионы всех подвижностей - воздух деионизируется. Ионометрические измерения в чистых комнатах предприятий электронной промышленности Ленинграда, Москвы и Киева, свидетельствуют о выраженной аэроионной недостаточности в помещениях по изготовлению микросхем, когда количество n(+) составляет 19..60 ионов, в 1 см³, n(-) 21..70 ионов в 1 см³.

Сравнительный анализ полученного материала показывает, что на земной поверхности, в различных ее природных зонах, всегда поддерживается определенный уровень аэроионизации, то есть наличие отрицательных и положительных аэроионов, являющихся экологическим фактором.

При кондиционировании воздуха происходит частичная или полная его деионизация, в частности в помещениях по изготовлению микросхем, где создается высокая очистка воздушной среды от пылевых частиц, наблюдается значительный дефицит положительных и отрицательных ионов.

Статья составлена из трудов ЛСГМИ А. Туктагуловым (www.ionization.ru)
ПОЛНОЕ ИЛИ ЧАСТИЧНОЕ ЦИТИРОВАНИЕ ДАННОЙ СТАТЬИ ЗАПРЕЩЕНО