化学研究性学习报告.pdf

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1、浙江华维外国语学校2012 学年 化学研究性学习报告 -研究影响空气污染指数的因素及对策 小组成员：王佳、章琪、龚烨琪、余诗琰、魏诗佳、夏 斌、夏城龙、吕梨、何伟锋 指导老师：叶锦江 开题报告 课题的提出 : 现在，空气污染越来越严重，而污染问题也困扰着我们，无时无刻不 在影响着我们的健康。 目的与意义 : 环境问题越来越成为全球性的问题。通过这次研究，增加我们的观察 能力和收集资料能力，也培养我们的合作精神，该次活动使我们意识到 空气污染的严重性，增强了我们的环保意识。 研究内容： 1、什么是空气污染指数 2、空气污染指数的分级限制 3、污染物的危害 4、治理方法 具 体 研 究 计 划 任

2、务 分工 任务责任人任务责任人 开题报告的提出王佳完成报告（输入电脑）魏诗佳、龚烨琪 资料的查阅夏城龙、夏斌 资料的整理吕梨、余诗琰 结题报告章琪、何伟锋 研究方法： 文献法调查法 实验法制作法观察法其 他 每一阶段的主要任务和目标: 阶段时间（周）主要任务阶段目标 一 13 年 2 月中旬观察问题确定课题 二 13年 2 月下旬开题报告制定课题研究的方案 三13 年 3 月初至 4 月上旬实地调查，收集资料为课题搜集资料 四 13年 5 月中旬分析资料初步形成见解 五13 年 5 月下旬结题报告展示、评比 计划访问的校内、外专家: 叶锦江 活动所需条件：上网查询资料、上图书馆查找资料等 预期

3、成果展示的方式：调查报告、照片 什么是空气污染指数？ 空气污染指数是根据空气环境质量标准和各项污染物的生 态环境效应及其对人体健康的影响来确定污染指数的分级数值 及相应的污染物浓度限值。空气质量周报所用的空气污染指数的 分级标准是；空气污染指数（API)50 点对应的污染物浓度为 国家空气质量日均值一级标准；API100 点对应的污染物浓度 为国家空气质量日均值二级标准；API200 点对应的污染物浓 度为国家空气质量日均值三级标准；API 更高值段的分级对应 于各种污染物对人体健康产生不同影响时的浓度限值。 空气污染指数（ AirpollutionIndex ，简称 API)是评估空气质 量

4、状况的一组数字， 它能告诉您今天或明天您呼吸的空气是清洁 的还是受到污染的， 以及您应当注意的健康问题。空气污染指数 关注的是吸入受到污染的空气以后几小时或几天内人体健康可 能受到的影响。空气污染指数划分为050、51100、101 150、151200、201-300 和大于 300 六档，对应于空气质量的 六个级别，指数越大，级别越高，说明污染越严重，对人体健康 的影响也越明显。 空气污染的分级限制 空气污染指数为050，空气质量级别为I 级，空气质量状况属 于优。此时不存在空气污染问题，对公众的健康没有任何危害。 空气污染指数为51100，空气质量级别为级，空气质量状况 属于良。此时空气

5、质量被认为是可以接受的，除极少数对某种污染物 特别敏感的人以外，对公众健康没有危害。 空气污染指数为101150，空气质量级别为级，空气质量 状况属于轻微污染。此时， 对污染物比较敏感的人群，例如儿童和老 年人、呼吸道疾病或心脏病患者，以及喜爱户外活动的人，他们的健 康状况会受到影响，但对健康人群基本没有影响。 空气污染指数为151200，空气质量级别为级，空气质量 状况属于轻度污染。此时， 几乎每个人的健康都会受到影响，对敏感 人群的不利影响尤为明显。 空气污染指数为201300，空气质量级别为级，空气质量状 况属于中度重污染。此时，每个人的健康都会受到比较严重的影响。 空气污染指数大于30

6、0，空气质量级别为V级，空气质量状况属 于重度污染。此时，所有人的健康都会受到严重影响。 空气污染指数的预测可以在严重的空气污染情况出现前，提醒市 民大众，特别是那些对空气污染敏感的人士，如患有心脏病或呼吸系 统毛病者，在必要时采取预防措施。 空气是指包围在地球周围的气体，它维护着人类及生物的生存。 对人类及生 物生存起重要作用的是距地面12 公里以内的空气层，也就是对流层。清洁的空 气是由氮 78.06%、氧 20.95%、氩气 0.93%等气体组成的，这三种气体约占空气 总量 99.94%，其它气体总和不到千分之一。但是，随着工业及交通运输业的不 断发展，大量的有害物质被排放到空气中，改变

7、了空气的正常组成， 使空气质量 变坏。当我们生活在受到污染的空气之中时，健康就会受到影响。 为了改善环境 空气质量，防止生态破坏，创造清洁适宜的环境，保护人体健康，根据中华人 民共和国环境保护法和中华人民共和国大气污染防治法制定了环境空气 质量标准（GB3095-1996 ） 。这个标准规定了环境空气质量功能区划分、标准分 级、主要污染物项目和这些污染物在各个级别下的浓度限值等，是评价空气质量 好坏的科学依据。 它将有关地区按功能划分为三种类型的区域：一类区为自然保 护区、林区、风景名胜区和其它需要特殊保护的地区，二类区为城镇规划中确定 的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地

8、区，三类区为特 定工业区。 环境空气质量标准也分为三级，一类区执行一级标准， 二类区执行执 行二级标准， 三类区执行三级标准。 衡量某个区域的空气质量达到几级标准主要 就是看这个地方空气中各种污染物如总悬浮颗粒物、二氧化硫、氮氧化物的浓度 达到几级标准。 根据国务院环境保护委员会第三届第十次会议的决定，从 1997 年 6 月开始， 中国 47 个重点城市将陆续分批开展空气质量周报工作。什么是空气质量周报 呢？环境监测部门根据环境保护法规的要求，对国家空气质量标准中规定的几种 主要污染物已经开展了长期的例行监测，以掌握和评价城市空气质量状况和污染 变化趋势。开展空气质量周报就是对一周的空气质量

9、进行回顾性的评价，并以空 气污染指数的表征形式定期向社会发布，为公众提供及时、 准确的环境信息。 随 着环境监测工作的发展通过建设现代化的城市空气质量自动监测系统，今后空气 质量周报还将发展为空气质量日报，并进而实现空气污染预报， 使得有关部门和 广大公众对城市的空气质量情况做到象天气预报一样事先“早知道”，从而对可 能出现的空气污染采取及时、有效的防范措施。” 污染物的危害 污染物危害悬浮颗粒物 空气中可自然沉降的颗粒物称降尘，而悬浮在空气中的粒径小于 100 微米的颗粒物通称总悬浮颗粒物（TSP ） ，其中粒径小于10 微米 的称可吸入颗粒物（ PM10 ） 。可吸入颗粒物因粒小体轻，能在

10、大气中 长期飘浮，飘浮范围从几公里到几十公里， 可在大气中造成不断蓄积， 使污染程度逐渐加重。 可吸入颗粒物成份很复杂， 并具有较强的吸附 能力。例如可吸附各种金属粉尘和强致癌物苯并（a）芘、吸附病源 微生物等。 可吸入颗粒物随人们呼吸空气而进入肺部，以碰撞、扩散、沉积 等方式滞留在呼吸道不同的部位， 粒径小于 5 微米的多滞留在上呼吸 道。滞留在鼻咽部和气管的颗粒物，与进入人体的二氧化硫（SO2 ） 等有害气体产生刺激和腐蚀粘膜的联合作用，损伤粘膜、纤毛，引起 炎症和增加气道阻力。 持续不断的作用会导致慢性鼻咽炎、慢性气管 炎。滞留在细支气管与肺泡的颗粒物也会与二氧化氮等产生联合作 用，损伤

11、肺泡和粘膜，引起支气管和肺部产生炎症。长期持续作用， 还会诱发慢性阻塞性肺部疾患并出现继发感染，最终导致肺心病死亡 率增高。 氮氧化物 一氧化氮、 二氧化氮等氮氧化物是常见的大气污染物质，能刺激 呼吸器官，引起急性和慢性中毒，影响和危害人体健康。氮氧化 物中的二氧化氮毒性最大，它比一氧化氮毒性高45 倍。大气中氮 氧化物主要来自汽车废气以及煤和石油燃烧的废气。 氮氧化物主要是对呼吸器官有刺激作用。由于氮氧化物较难溶于 水，因而能侵入呼吸道深部细支气管及肺泡，并缓慢地溶于肺泡表面 的水分中，形成亚硝酸、硝酸，对肺组织产生强烈的刺激及腐蚀作用， 引起肺水肿。 亚硝酸盐进入血液后， 与血红蛋白结合生

12、成高铁血红蛋 白，引起组织缺氧。在一般情况，当污染物以二氧化氮为主时，对肺 的损害比较明显， 二氧化氮与支气管哮喘的发病也有一定的关系；当 污染物以一氧化氮为主时， 高铁血红蛋白症和中枢神经系统损害比较 明显。 空气中二氧化氮浓度与人体健康密切相关，曾发生过因短时期暴 露在高浓度二氧化氮中引起疾病和死亡的情况。如 1929年 5 月 15日， 在克里夫兰的克里尔医院发生的一次火灾中，有 124人死亡，死亡的 直接原因就是由于含有硝化纤维的感光胶片着火而产生大量的二氧 化氮所致。 二氧化硫 二氧化硫是一种常见的和重要的大气污染物，是一种无色有刺激 性的气体。二氧化硫主要来源于含硫燃料（如煤和石油

13、）的燃烧；含 硫矿石（特别是含硫较多的有色金属矿石）的冶炼；化工、炼油和硫 酸厂等的生产过程。 二氧化硫对人体的危害是： 1、刺激呼吸道。二氧化硫易溶于水，当其通过鼻腔、气管、支 气管时，多被管腔内膜水分吸收阻留，变成亚硫酸、硫酸和硫酸盐， 使刺激作用增强。 2、二氧化硫和悬浮颗粒物的联合毒性作用。二氧化硫和悬浮颗 粒物一起进入人体， 气溶胶微粒能把二氧化硫带到肺深部，使毒性增 加 34 倍。此外，当悬浮颗粒物中含有三氧化二铁等金属成分时， 可以催化二氧化硫氧化成酸雾，吸附在微粒的表面， 被代入呼吸道深 部。硫酸雾的刺激作用比二氧化硫约强10 倍。 3、二氧化硫的促癌作用。动物实验证明10 毫

14、克/ 米 3 的二氧化 硫可加强致癌物苯并（ a）芘的致癌作用。在二氧化硫和苯并（a）芘 的联合作用下，动物肺癌的发病率高于单个致癌因子的发病率。 此外，二氧化硫进入人体时，血中的维生素便会与之结合，使体 内维生素 C的平衡失调， 从而影响新陈代谢。 二氧化硫还能抑制和破 坏或激活某些酶的活性， 使糖和蛋白质的代谢发生紊乱，从而影响机 体生长发育。 一氧化碳 一氧化碳是一种无色、无味、无臭、无刺激性的有毒气体，几乎 不溶于水，在空气中不容易与其它物质产生化学反应，故可在大气中 停留很长时间。如局部污染严重 ，可对健康产生一定危害。一氧化碳属于内窒息性毒物。空气中 一氧化碳浓度到达一定高度，就会

15、引起种种中毒症状，甚至死亡。一 氧化碳是煤、 石油等含碳物质不完全燃烧的产物。一些自然灾害如火 山爆发、森林火灾、矿坑爆炸和地震等灾害事件，也能造成局部地区 一氧化碳的浓度增高。吸烟也被认为是一氧化碳污染来源之一。 随空气进入人体的一氧化碳，在经肺泡进入血液循环后， 能与血 液中的血红蛋白（ Hb）等结合。一氧化碳与血红蛋白的亲和力比氧与 血红蛋白的亲和力大200300 倍，因此，当一氧化碳侵入机体后， 便会很快与血红蛋白合成碳氧血红蛋白(COHb ） ， 阻碍氧与血红蛋白结 合成氧合血红蛋白 (HbO2 ） ，造成缺氧形成一氧化碳中毒。当吸入浓度 为 0.5%的一氧化碳，只要2030 分钟，

16、中毒者就会出现脉弱，呼吸 变慢，最后衰竭致死。这种急性一氧化碳中毒，常发生在车间事故和 家庭取暖不慎时。 长时间接触低浓度的一氧化碳对人体心血管系统、神经系统乃至 对后代均有一定影响。 光化学烟雾 光化学烟雾是排入大气的氮氧化物和碳氢化物受太阳紫外线作 用产生的一种具有刺激性的浅蓝色的烟雾。它包含有臭氧 (O3） 、 醛类、 硝酸酯类（ PAN ）等多种复杂化合物。这些化合物都是光化学反应生 成的二次污染物， 主要是光化学氧化剂。 当遇逆温或不利于扩散的气 象条件时，烟雾会积聚不散，造成大气污染事件，使人眼和呼吸道受 刺激或诱发各种呼吸道炎症， 危机人体健康。 这种污染事件最早出现 在美国洛杉

17、矶，所以又称洛杉矶光化学烟雾。20 世纪末开始，光化 学烟雾不仅在美国出现，而且在日本的东京、大板、川崎市，澳大利 亚的悉尼、意大利的热那亚和印度的孟买等许多汽车众多的城市都先 后出现过。 大气中的氮氧化物和碳氢化物主要来自汽车尾气、石油和煤燃烧 的废气、及大量使用挥发性有机溶剂等。在太阳紫外线的作用下，产 生化学反应，生成臭氧和醛类等二次污染物。在光化学反应中，臭氧 约占 85% 以上。日光辐射强度是形成光化学烟雾的重要条件，因此在 一年中，夏季是发生光化学烟雾的季节；而在一日中，下午2 时前后 是光化学烟雾达到峰值的时刻。 光化学氧化剂可由城市污染区扩散到 100公里甚至 700公里以外。

18、在汽车排气污染严重的城市，大气中臭 氧浓度的增高，可视为光化学烟雾形成的信号。 光化学烟雾对人体最突出的危害是刺激眼睛和上呼吸道粘膜，引 起眼睛红肿和喉炎，这可能与产生的醛类等二次污染物的刺激有关。 光化学烟雾对人体的另一些危害则与臭氧浓度有关。当大气中臭氧的 浓度达到 2001000 微克/ 米 3 时，会引起哮喘发作，导致上呼吸道 疾患恶化，同时也刺激眼睛，使视觉敏感度和视力降低；浓度在 400-1600 微克/ 米 3 时，只要接触两小时就会出现气管刺激症状， 引起胸骨下疼痛和肺通透性降低，使机体缺氧；浓度再高，就会出 现头痛，并使肺部气道变窄，出现肺气肿。接触时间过长，还会损害 中枢神

19、经，导致思维紊乱或引起肺水肿等。臭氧还可引起潜在性的全 身影响，如诱发淋巴细胞染色体畸变、损害酶的活性和溶血反应，影 响甲状腺功能、 使骨骼早期钙化等。 长期吸入氧化剂会影响体内细胞 的新陈代谢，加速衰老 预防光化学烟雾要采取一系列综合性的措施，其中包括制定法 规，监测废气排放， 改良汽车排气系统和提高汽油质量及减少挥发性 有机物如油漆、涂料的使用等 治理方法治理密闭空间空气污染的方法 1、自然通风；靠喷洒物捕捉或遮盖；靠吸附物吸附几种方法。1. 自然通风 法：立竿见影，行之有效。但有局限性。如会受到室外污浊空气的侵入，也会因 雨天，冷天，热天而无法实现。 2、用喷洒物捕捉或遮盖：用喷洒物喷洒

20、时虽能够捕捉到一些游离在空气中 的有害气体分子， 而当不喷洒时释放在空气中的有害气体则无法被清除掉；用遮 盖物遮盖时 （如一些喷洒或涂抹在家具，墙壁上的产品， 有可能会将甲醛苯等有 害气体封在墙体或家具的内部 表面上是减少了有害气体的排放，但当外界因素 使封堵堵膜裂开时， 被封堵在内部的有害气体反而会以更高的浓度向外释放。这 是值得消费者高度警觉的另外，喷洒物还会给家具等造成不同程度的损坏。 3、用空气净化炭进行吸附：空气净化炭采用的是将有毒有害气体持续吸附 的原理，在不需要外加动力的的情况下即能对有毒有害气体进行清除。 对人体没有任何因二次污染所造成的伤害；其次对家具也不会造成损害， 同 时

21、还能避免空气净化机类产品的噪声和电磁波对人体健康的伤害。1 防止空气污染的方法 事实是，人类活动造成空气污染。 考虑到空气污染的有害影响，在任何时候 都是非常重要的， 每个人都应该贡献一点， 以防止空气污染。 有一定的方法之一， 可以帮助减少空气污染物的排放在大气中的。以下是防止空气污染的一些技巧： 汽车池：形成和实施汽车池汽车数量将减少，从而减少对化石燃料的使用， 防止空气污染。 通过这种方式， 这将有助于在化石燃料和为子孙后代保护的可持 续利用。 汽车护理：车及时的服务， 有助于保持了良好的条件， 也最大限度地减少燃 料废气。平均的速度驾驶汽车和关闭在交通是一个关键的节省燃油。确保使用无

22、铅汽油，并选择你的车经常污染检查。 公共交通：只要有可能，尽量乘坐公共交通工具。这有助于在两个方面；防 止空气污染和增加公共收入。 如果您打算到附近的地方， 步行或使用自行车， 而 不是使用您的车辆。目的是减少燃料的使用，尽可能。 替代能源：防止空气污染的另一个有效途径是使用替代能源，如太阳能， 水 电和风能。如今，先进的技术，如风力涡轮机，太阳能热水器，家庭使用产生的 电力和其他能源形式。 节能：节约能源， 当然，有利于防止空气污染。 关掉灯，风扇，空调，电视， 等家电产品，在不使用时。您还可以与他人共用一个房间，当空调或风扇上，而 不是他们在每个房间的开关上。 减少空气污染物： 始终尽量减

23、少黑烟排放， 因为它可以造成空气污染。 一种 方式是堆肥干树叶和厨房垃圾， 而不是燃烧。堆肥也会给你你的花园里的有机肥。 购买产品时， 总是选择空气环保且可再生的产品，这将最大限度地减少污染物的 排放。 有关空气污染的社会意识， 是大气污染防治要采取的最重要的一步。意识方 案和/ 或广告，应予以鼓励，使人们了解空气污染对健康的潜在危害。改善交通 设施和社会效益而适当的土地使用空气污染控制同样重要。 课题研究成果报告（结题报告） 课题 题目 研究影响空气污染指数的因素及对策 完成 时间_2013_年_5_月_30_日 课 题 评 价 小组 自评 通过本次的研究性学习，我们锻炼了能力，学到了知识，

24、增 强了环保意识，尤其是意识到：对于我们青少年来说，环境的保 护更是任重而道远。 我们不仅应从自我做起， 从身边的小事做起， 将环境保护落于实处，更应该自觉加入环境小卫士的行列，向亲 朋好友宣传环境保护的知识，让更多的人加入我们的行列，开展 环保活动，自身实践环保， 为环保事业献上自己的一份绵薄之力。 我们相信爱护我们的地球，保护我们的家园，给子孙后代留 下一片蓝天和碧水，是所有人向往并为之奋斗的共同目标。 小 组互 评 该小组的每位同学通过互相帮助，共同努力完成了这次研究 性学习。他们研究的方法，如较好地利用网络，能使用问卷调查 等等都值得我们学习。以及其中更重要的是各个成员之间理解与 帮助，大家能够按照自己的兴趣与长处，积极完成分配给自己的 任务。一方面发展了自己的个性，另一方面又培养了自己思考的 能力。 记录 员 章琪、余诗琰、王佳