ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.

Ещё в античной Греции Гиппократ (460 - 370 гг. до н.э.) установил, что горный и морской воздух действуют на человека благотворно, исцеляя от многих болезней, и предложил создавать “аэрарии” - площадки для прогулок в горах или около моря. Так было положено начало новому способу врачевания - аэротерапии.

В начале 18-го века, когда были изобретены первые приборы для получения статического электричества, появились первые попытки использовать в лечебных целях воздух с электрическими свойствами. По имени американского учёного, занимавшегося этим вопросом, Б. Франклина данный способ воздействия на организм был назван франклинизацией.

В середине 18-го века влияние атмосферного электричества на человека исследовал М.В. Ломоносов, предположивший, что все болезни связаны с повреждением способности тела воспринимать атмосферное электричество. Во второй половине 18-го века французский медик и физик Пьер Бертолон первым использовал статическое и атмосферное электричество в лечебных целях. Он утверждал, что воздействие на человека электризованного воздуха может быть очень эффективным и полагал, что человек впитывает электрическую субстанцию всеми порами кожи и лёгкими.

В 1898 году И. Эльстер и Г. Гейтель вскрыли природу атмосферного электричества, установив что его носителем являются ионы газов воздуха, названные позднее аэроионами (АИ). Аэроионы – это мельчайшие комплексы атомов или молекул, несущие положительный или отрицательный заряд. В зависимости от размеров и подвижности различают три группы аэроионов: лёгкие, средние и тяжелые.

Ионизация воздуха происходит следующим образом: под действием внешнего фактора молекуле или атому газа сообщается энергия, необходимая для удаления одного из электронов из ядра. Нейтральный атом становится положительно заряженным, а образовавшийся свободный электрон присоединяется к одному из нейтральных атомов, передавая ему отрицательный заряд и образуя отрицательный аэроион. К таким положительно и отрицательно заряженным аэроионам в доли секунды присоединяется определенное число молекул и газов, входящих в состав воздуха. В результате образуются комплексы молекул, называемые лёгкими аэроионами.

Лёгкие аэроионы, сталкиваясь в атмосфере с другими аэроионами и ядрами конденсации (жидкие и твердые частички в атмосфере, на которых начинается конденсация водяного пара и образуются капельки облаков и туманов), образуют аэроионы более крупных размеров – средние аэроионы, тяжелые аэроионы, ультратяжелые аэроионы.

Подвижность аэроионов зависит от газового состава воздуха, его температуры, давления. Размеры положительных и отрицательных аэроионов и подвижность отрицательных аэроионов зависят от относительной влажности воздуха. Известно, что при росте относительной влажности подвижность аэроионов уменьшается. Заряд аэроиона является основной его характеристикой. Если легкий аэроион теряет свой заряд, то он исчезает, а при потере заряда тяжелым или средним аэроионом распада такого аэроиона не происходит, и в дальнейшем он может приобретать заряд любого знака.

В воздухе одновременно с ионообразующими происходят ионоуничтожающие процессы, в частности, аэроионы противоположного знака могут столкнуться друг с другом или с поверхностью и нейтрализоваться. Чем чище воздух, тем дольше время жизни легких аэроионов и, наоборот, при загрязненности воздуха время жизни легких аэроионов мало. Положительные аэроионы менее подвижны и более долго живут по сравнению с отрицательными аэроионами.

Аэроионизация в природе.

Причина ионизации воздуха: присутствие радиоактивных веществ в коре земли, естественная радиоактивность воздуха (радон и торон) и почвы, горных пород (изотопы 40К, 238U, 232Th). Космическое излучение – главный ионизатор воздуха, а также распыление воды в воздухе, атмосферное электричество, трение частиц песка, снега и пр.

Под воздействием ионизации в воздушной среде происходят физико-химические процессы возбуждения главных составляющих воздуха – кислорода и азота. Вероятность образования и устойчивость отрицательных аэроионов в результате захвата атомами и молекулами электронов определяется величиной их сродства к электрону. Наиболее устойчивые отрицательные аэроионы могут образовывать следующие вещества: атом углерода, молекулы кислорода, озона, углекислого газа, диоксида азота, диоксида серы, молекулы воды, хлора и др. Химический состав легких аэроионов зависит от химического состава воздушной среды в целом. Газовый состав воздушной среды в природе разительно отличается от газового состава внутренней среды зданий – по этой причине аэроионизация в помещениях никогда не сможет заменить собой целебный природный воздух.

В естественных природных условиях в воздухе незамкнутых пространств (воздух лесов, полей, морей и гор) всегда имеются положительно и отрицательно заряженные аэроионы - следовательно человеку, животным и растениям уже генетически предопределено дышать ионизированным воздухом. В соответствии с нормами повышенная и пониженная концентрации легких аэроионов в воздухе отнесены к группе физически вредных факторов.

Минимальная ионизация дает отрицательное действие, так как деионизированный воздух токсичен. Лишенный аэроионов воздух—мёртвый, ухудшает здоровье и ведет к заболеваниям. Это подтверждено опытами А. Л. Чижевского (1937-42 гг.), доктора Кияница и других ученых.

Чижевский сконструировал источник тока высокого напряжения с выпрямителем, который позволял получать с острия электроэффлювиальной люстры (“эффлювий” - "стекаю", "ветер") аэроионы только отрицательной, либо положительной полярности. В 3-м Медицинском Институте г. Москвы им была проведена серия опытов, доказавшая жизненную потребность организма в атмосферном электричестве. Подопытных мышей помещали в герметические камеры, куда подавали свежий, но профильтрованный через слой ваты толщиной в 5мм воздух. После фильтрации воздух становился чище, его химический состав оставался прежним, но он терял все свои электрические заряды (деионизировался). Уже с 5-10-го дня пребывания животных в таком воздухе, у них снижался аппетит, они становились вялыми. Постепенно болезненные явления нарастали, животные лежали без движения, не ели и, наконец, погибали. Дистрофические и деструктивные изменения в органах и тканях были характерны для кислородного голодания. Подопытные животные умирали, по сути, от чистого воздуха! Это явление Чижевский назвал "аэроионным голодом", наглядно показав разрушающее действие “профильтрованного” воздуха.

То, что аэроионы являются необходимыми для жизни фактором, Чижевский доказал в тех же опытах, только воздух после фильтрации ионизировался. При насыщении воздуха отрицательными аэроионами животные не только не обнаруживали каких-либо признаков заболевания, но, по сравнению с контрольными, быстрее росли, увеличивали в весе, возросла их подвижность и продолжительность жизни увеличилась приблизительно на 42 %. Если воздух камеры насыщали положительными аэроионами, то в течение месяца 60% подопытных животных погибали. За такое действие положительные аэроионы были названы “ионами – убийцами”. Исследования показали, что биологическая активность ионизированного воздуха определяется прежде всего наличием в нём однозарядных отрицательных ионов кислорода и что они являются обязательным фактором жизни.

О патологическом действии деионизированного воздуха Чижевский пишет: “При проходе через ватные, угольные, масляные, марлевые и др. фильтры воздух лишается всех аэроионов. То же наблюдается при прохождении воздуха через вентиляционные системы и установки для кондиционирования. Поэтому фильтрацию воздуха и некоторые другие виды обработки, без дополнительной ионизации, следует считать недопустимыми при снабжении воздухом жилых и общественных зданий”.

Искусственная аэроионизация в помещениях.

Сущность искусственной ионизации воздуха заключается в искусственном создании внутренней среды обитания различных зданий и помещений атмосферного электричества — аэроионов. Поток аэроионов осаждает пыль и микроорганизмы, очищая, тем самым, воздух внутри помещения.

При искусственной аэроионизации химическая и физическая природа аэроионов, как правило, отличается от природной. Одной из главных причин этого является химический состав газовой среды: в помещение любого здания в результате процессов загрязнения окружающей среды проникают различные примеси, в том числе и вредные вещества, например, оксиды азота, аммиак, галоиды, диоксиды углерода, серы и пр. При этом увеличивается вредное воздействие отрицательно заряженных молекул примесей, что необходимо учитывать при внедрении аэроионизаторов в помещениях. Вклад каждого вида молекулярных ионов в дискомфорт или в комфорт воздушной среды, окружающей человека, различен.

Лечебной эффективностью обладают лишь аэроионы с определённой энергией ионизации и коэффициентом подвижности. Большинство аэроионизаторов использует напряжение на электроде менее 20 киловольт (иначе производителям не получить гигиенического сертификата на бытовой прибор), а в этом случае количество и качественный состав продуцируемых аэроионов разительно отличается от тех параметров, которые рекомендовал основоположник аэроионотерапии - А.Л. Чижевский.

Аэроионы, вырабатываемые ионизатором, даже при длительной его работе, не могут распределиться в замкнутом воздушном объеме равномерно, подобно молекулам какого-либо ароматического газа. Их концентрация максимальна вблизи ионизатора и быстро убывает по мере удаления от него. Объясняется это тем, что время существования (время жизни) легких аэроионов в воздухе ограничено и тем меньше, чем сильнее загрязнен воздух различными аэрозольными частицами. В бытовых условиях среднее время жизни легких аэроионов практически не превышает десятка секунд.

В последние годы ионизаторы получили широкое распространение в качестве очистителей воздуха от микроорганизмов и микропримесей (сигаретный дым, выхлопные газы). Производители данных устройств в технической документации часто указывают высокую степень очистки воздуха от микроорганизмов (до 95 %). Однако профессионально проведенные исследования изменения уровня микробиологического загрязнения воздуха в медицинских помещениях с и без ионизации это не подтверждают. Реальное снижение микробиологической контаминации воздуха обычно колеблется на уровне 32-52 % в помещениях с ионизацией.

При искусственной аэроионизации на теле человека и на различных предметах в помещении появляются электростатические заряды, которые способны привести к электрической искре (электрическому пробою) между людьми, между человеком и электроприборами, а также внутри профессиональной и бытовой техники. Для человека эти разряды безопасны, а вот техника может выйти из строя (перегореть).

Искусственная ионизация воздуха в замкнутых помещениях с высокой влажностью и запыленностью воздуха, при большой скученности людей и без достаточного воздухообмена вызывает неизбежный рост тяжелых аэроионов, пыль задерживается в дыхательных путях на 40% больше – вот случай, когда ионизация воздуха приносит вред. Ионизация не может использоваться для оздоровления воздуха закрытых помещений без осуществления всех других мер по нормализации его параметров. Поэтому нельзя рекомендовать везде и всюду устанавливать искусственные ионизаторы воздуха, так как необходимо комплексное решение задачи создания благоприятных условий жизнедеятельности для человека.

 

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ.

Аппараты, с помощью которых осуществляется искусственная ионизация воздуха для использования в практических целях, называются аэроионизаторами или генераторами аэроионов. Их разделяют на аэроионизационные установки и портативные бытовые аэроионизиторы, они могут быть местные и общие, стационарные и переносные, регулируемые и нерегулируемые, генерирующие униполярные и биполярные легкие аэроионы.

В зависимости от физического явления, используемого в той или иной конструкции аэроионизатора для продуцирования аэроионов, различают следующие типы: эффлювиальные, коронные, радиоизотопные, термоэлектронные, гидродинамические, фотоэлектрические и с применением темного самостоятельного разряда с острий и проволок.

Отрицательные ионы воздуха заряжают (или перезаряжают) пыль и микрофлору, находящиеся в воздухе, до определенного потенциала, пропорционально их радиусу. Заряженные пылевые частицы или микроорганизмы начинают двигаться вдоль силовых линий электрического поля по направлению к противоположно (положительно) заряженному полюсу—к специальным электродам установки или к земле, стенам, потолку и прочим поверхностям в помещении.

Осаждаясь на поверхности, заряженные частицы выбывают из воздушного обращения. Было установлено что металлические, а так же горизонтальные поверхности собирают гораздо больше биоаэрозолей и пылевых частиц, нежели вертикальные.

Примечание:

Наиболее удачной по эффективности ионизации кислорода Чижевский считал конструкцию аэроионизатора потолочного типа с электроэффлювиальным излучателем в форме круга диаметром 1м с 400 иглами. Схема аэроионизатора включала в себя источник отрицательного напряжения (от 20кВ до 110кВ), к которому высоковольтным проводом подключался излучатель. Термин “Люстра Чижевского” был предложен инженером Б.С. Ивановым, который долгое время сотрудничал с изобретателем, для того, чтобы отделить конструктивные исполнения ионизаторов Чижевского от современных конструкций аналогичных приборов. В последние годы нарастает промышленный выпуск ионизаторов воздуха, называемых изготовителями “Люстрой Чижевского” и не имеющих ничего общего с оригиналом.

ЭФФЕКТ ФИЛЬТРАЦИИ.

Сами ионизирующие излучатели не являются фильтрующими элементами. Аэрозольные частицы, захватывая легкие аэроионы, сами заряжаются (или перезаряжаются) и выбрасываются сильным электрическим полем ионизатора на пол, стены, мебель и потолок. Аэрозольные частицы активнее собираются там, где сильнее электрическое поле, то есть вблизи ионизирующего электрода. Об этом необходимо помнить, если используется прибор типа "люстры Чижевского".

В некоторых моделях для осуществления процесса фильтрации воздуха аэроионизаторы комбинируют с электрофильтрами. Взвешенные в воздухе заряженные частицы, проходя с воздушным потоком через накопительные пластины мощного конденсатора, высаживаются на них. Эти пластины периодически необходимо вынимать и промывать дезинфекционными растворами (фото внизу), поскольку в них накапливается и размножается патогенная микрофлора. Опытами подтверждена высокая эффективность очистки воздуха от табачного дыма. Однако общая эффективность фильтрации воздуха таких комбинированных систем низкая и существенно уступает эффективности систем, использующих технологию НЕРА фильтрации.

Такие аэроионизационные установки относятся к регенерируемым фильтрам. Специфика работы систем этого типа заключается в том, что они периодически требуют технологической паузы в своей работе (желательно ежесуточно), во время которой осуществляется регенерация, то есть восстановление работоспособности фильтрующей среды. Накопительные пластины конденсатора подлежат обязательной дезинфекционной обработке, что влечет дополнительные финансовые расходы, занимает время и достаточно сложно.

 

ЭФФЕКТ СТЕРИЛИЗАЦИИ.

В процессе ионизации воздуха не происходит инактивации микроорганизмов и вирусов.

Происходит накопление патогенной микрофлоры внутри аэроионизатора и на поверхностях в помещении. Микрофлора продолжает размножаться, а её вторичный переход с поверхностей, где она удерживается аэроионами, обратно в воздушную среду (эффект реаэрозолирования) явление достаточно частое, поскольку после отключения прибора время существования (время жизни) аэроионов не превышает десятка секунд. Таким образом, риск вторичного перехода микроорганизмов с поверхностей в аэродисперсное состояние исключает возможность широкого применения данных устройств в помещениях с нормируемым уровнем обсемененности.

Для осуществления процесса стерилизации ионизацию воздуха часто объединяют с озонированием или ультрафиолетовыми генераторами. Такое объединение имеет низкую производительность, требует постоянного контроля и частого обслуживания генераторов, а также добавляет следующие негативные последствия:

o                     чрезмерную ионизацию очищенного воздуха,

o                     эмиссию озона и азотных окисей.

В таких случаях необходим мониторинг параметров воздуха: концентрации, подвижности и знака аэроионов в воздухе, а также газового состава воздуха в помещении.

 

ПРИСУТСТВИЕ ЛЮДЕЙ.

Способы искусственной ионизации должны рассматриваться прежде всего исходя из физических основ образования униполярных ионов кислорода. В технических устройствах, применяющих физический принцип генерации аэроионов с использованием “коронного” разряда, кроме легких аэроионов в воздухе помещений образуются токсические вещества (озон и окислы азота), превышающие ПДК, возможна генерация тех или иных излучений с интенсивностью, превышающей нормы техники безопасности. Менее опасными считаются устройства, использующие механизм “темного” самостоятельного разряда электрического поля.

Использование ионизаторов в присутствии людей допустимо с ограничениями. На основании экспериментальных исследований М.Г. Шандалы (1974) и других ученых было установлено, что повышенная ионизированность воздушной среды может оказать неблагоприятные эффекты на здоровье человека. Длительное использование ионизаторов в помещениях с людьми требует контроля качественно-количественного ионного и газового состава воздуха.

Концентрация аэроионов около включенного ионизатора может многократно превышать максимально допустимую величину, а на удалении нескольких метров - быть на уровне минимально необходимой. Об этой особенности распределения ионов надо обязательно знать и находиться от работающего ионизатора не ближе того расстояния, которое указано в его описании. Соблюдение отмеченного правила позволит также уберечься и от нежелательного воздействия сильного электрического поля.

Заряженные биологические частицы (включая патогенные микроорганизмы) интенсивно осаждаются и удерживаются не только на поверхностях в помещении, но и на коже присутствующих людей, слизистой оболочке дыхательных путей и в самих легких... Если в воздушной среде присутствовали инфекционные агенты или в помещении находится больной с воздушно-капельной инфекцией, то после включения аэроионизатора вероятность заболевания присутствующих людей многократно увеличивается.

А вот предостережения по выбору и использованию аэроионизаторов Л.А. Чижевского:

“...для создания легких аэроионов кислорода воздуха, благотворно влияющих на людей и очищающих воздух населенных помещений, заводов и городов, ни в коем случае не могут быть использованы многочисленные ионизаторы, предлагаемые разными изобретателями. Для этих целей совершенно непригодны гидроионы, а так же ионы, полученные в результате действия на молекулы воздуха опасных для здоровья радиоактивных или ионизирующих излучений. Не годны ни термические, ни высокочастотные ионизаторы. ...Изобретатели наполняют воздух псевдоаэроионами, т.е. электризованными частицами: капельками воды, металлическими пылинками, копотью, веществами радиоактивного распада (радон), озоном, излучают альфа-, бета-, гамма-лучи и т.д. Применение таких ионизаторов строго ограничено многими медицинскими противопоказаниями...

...Многолетний опыт показал, что электроны, выброшенные из металла и осевшие на молекулах кислорода воздуха в естественных, профилактических и терапевтических дозировках отличаются великоцелебным действием и никакого вреда даже при высоких концентрациях не приносят!. Единственное условие, которое нужно строго соблюдать, это аппаратура, работающая по опубликованной нами (Чижевским и сотр.) схеме, при 25-40кВ... Кроме того в магазинах продаются "озонаторы". Неосведомленные люди приобретают их и загрязняют воздух своих комнат газом озоном во вредных концентрациях.”

Недостатки ионизаторов:

o                     Отсутствует эффект стерилизации микрофлоры.

o                     Низкая эффективность фильтрации.

o                     Низкая производительность.

o                     Возможно вредное воздействие на организм человека из-за неконтролируемой степени ионизации очищенного воздуха.

o                     Эффективная эксплуатация возможна только при прерывистом режиме работы.

o                     Необходимость частого обслуживания поверхности активных пластин.

o                     Риск реаэрозолирования помещения биологическими частицами после отключения питания прибора.

 

РЕЗЮМЕ.

Отсутствие эффекта стерилизации и прочие недостатки делают этот метод малоприменимым в профессиональных целях. Применение данных приборов как профессионального оборудования весьма проблематично, а использование ионизаторов в целях дезинфекции воздуха помещений медицинского назначения и для борьбы с воздушно-капельной инфекцией не целесообразно.

НА ГЛАВНУЮ СТРАНИЦУ

Hosted by uCoz