利用所学知识,进行课后研究报告案例

五、 利用所学知识,进行课后研究报告案例

案例:关于“不同条件对PM2.5浓度的影响”的调查报告

C1213班罗一夫、吕俊涛、钮幌、朱胜嘉;C1214班许秋阳、张博洋

(一)前言

1.PM2.5的简介

细颗粒物指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物,简称PM2.5。与较粗的大气颗粒物相比,PM2.5粒径小,面积大,活性强,易附带有毒、有害物质(例如,重金属、微生物等),且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。

2.PM2.5的危害

现在,许多研究已证实颗粒物会对呼吸系统和心血管系统造成伤害,导致哮喘、肺癌、心血管疾病、出生缺陷和过早死亡。

3.PM2.5的公认克星(理论)

(1)水吸附法

超声雾化器、室内水帘、水池、鱼缸等,能够吸收空气中的亲水性PM2.5,缺点是增加湿度,憎水性

PM2.5不能有效去除。

(2)植物吸收法

植物叶片具有较大的表面积,能够吸收有害气体和吸附PM2.5,优点是能产生有利气体,缺点是吸收效率低,有些植物会产生有害气体。

4.课题的提出

PM2.5不断被人们关注。本实验意在探究不同条件对PM2.5浓度的影响,来帮助社会减除PM2.5,创造美好生活。

(二)正文

1.探究的具体内容

用实验的方法来探究风力以及温度对PM2.5浓度的影响。

2.探究过程

实验一:风力对空气中PM2.5的影响

(1)实验目的

通过实验得出风力对空气中的PM2.5有无影响。

(2)实验要求

控制变量,对比实验。

(3)实验设备(环境)及要求

两个密封的塑料箱子(体积约为1/2m3),两个相同型号的PM2.5测量仪,一个电风扇(较小),插头,一个时钟。正常室温风力情况下进行实验。

(4)实验步骤

① 分别往两个箱子(编号为1、2)里放一个PM2.5测量仪,放入前记下PM2.5仪所示数据记为P1,将箱子关闭。箱子统一放入实验室内。

② 用钟计时30min,此段时间内将两箱子静置。

③ 到时间后打开箱子,记录PM2.5仪所示数据记为P2。往箱子1中放入电风扇,插入插头,风力调为1档。将箱子密闭。

④ 用钟计时30min,此段时间内将两箱子静置。

⑤ 到时间后打开箱子,记录PM2.5仪所示数据记为P3。将电风扇风力调为2档。将箱子密闭。

⑥ 用钟计时30min,此段时间内将两箱子静置。

⑦ 到时间后打开箱子,记录PM2.5仪所示数据记为P4。将电风扇风力调为3档。将箱子密闭。

⑧ 用钟计时30min,此段时间内将两箱子静置。

⑨ 到时间后打开箱子,记录PM2.5仪所示数据记为P5。

⑩ 重复上述步骤2次。

(5)实验数据

得到如下数据(注:PM2.5含量单位均为μg/m3):

PM2.5数据记录表

(续表)

(这里仅登记第一次实验数据,后两次重复实验数据基本与第一次相同)

(6)实验数据分析

在未放风扇之前,静止时箱子的读数虽各有小幅度增长,但总体来说趋于稳定状态;这同时说明实验环境条件是相同的。加入风力因素后,开1档风时PM2.5读数有极小幅度降低;开2档时箱子1PM2.5读数不变,但箱子2PM2.5却有所增加;开3档时与开1档时情况基本相当。实验数据并没有显示明显的规律。由此可见,虽然加入风力因素后对PM2.5有了缓解作用,但并没有带来直观上的影响,PM2.5含量状况并没有得到明显改善。

结论:风力大小对于空气中PM2.5的含量并没有直观上的影响。

实验二:温度对空气中PM2.5的影响

(1)实验目的

通过实验得出温度对空气中的PM2.5有无影响。

(2)实验要求

控制变量,对比实验。

(3)实验设备(环境)及要求

两个密封的塑料箱子(体积约为1/2立方米),两个相同型号的PM2.5测量仪,一个热水袋(可重复使用),两个相同的化学冰袋(一次性),两个相同的温度计,一个时钟。正常室温风力情况下进行实验。

(4)实验步骤

① 分别往两个箱子里(编号为1、2)各放一个温度计和PM2.5测量仪,放入前记下PM2.5仪所示数据记为P1,记下温度计所示数据为T1,将箱子关闭。

② 用钟计时30分钟,此段时间内将两箱子静置。

③ 到时间后打开箱子,记录PM2.5仪所示数据为P2,温度计所示数据为T2。往箱子1内放入一个灌满100℃开水的热水袋,将箱子关闭。

④ 用钟计时30分钟,此段时间内将两箱子静置。

⑤ 到时间后打开箱子,记录PM2.5仪所示数据为P3,温度计所示数据为T3。

⑥ 取出热水袋。将两箱子静置直至两箱子与室温相平,记下PM2.5仪所示数据记为P4,记下温度计所示数据为T4。往箱子2内放入一个化学冰袋,将箱子关闭。

⑦ 用钟计时30分钟,此段时间内将两箱子静置。

⑧ 到时间后打开箱子,记录PM2.5仪所示数据为P5,温度计所示数据为T5。

⑨ 重复上述步骤2次。

(5)实验数据

得到如下数据(注:PM2.5含量单位均为千分之一毫克每立方米):

PM2.5数据记录表

(这里仅登记第一次实验数据,后两次重复实验数据基本与第一次相同)

(6)实验数据分析

实验中,温度值从16~38℃,相差21℃,跨度较大,数据也较为全面。在第一组实验中,无干扰静置后PM2.5的值分别减少了10和9,几乎相当,说明实验的环境条件是一样的。之后2组实验中,无论是降温还是升温,PM2.5值均无明显变化(没有明显规律)。由此可见,温度并不是影响PM2.5含量的重要因素。

结论:温度高低对于空气中PM2.5的含量并没有直观上的影响。

3.探究结论

结论:温度高低、风力大小,对于空气中PM2.5的含量并没有直观上的影响。

(三)结尾

1.探究发现

改变湿度与风力,并不能起到消除降低城市PM2.5浓度的作用。

2.展望

PM2.5对人类对危害十分严重,而且暂无十分有效的方式应对它。因此,控制好PM2.5的源头十分重要,我们应从周围的小事做起,尽可能地减少PM2.5的产生。同时,国家应将应对PM2.5作为首要任务,组织科研力量,攻克这一难关。希望在不久的将来,空气又会像以前那样清新,祖国又会拥有美好的蓝天。

【注释】

[1]编者注:苏霍姆林斯基,全称瓦西里·亚里山德罗维奇·苏霍姆林斯基(1918—1970),苏联著名教育实践家和教育理论家。