口罩防護(hù)的研究

四(8)班 鄧博陽(yáng)

一、研究目的和意義

1.人的生存和空氣

● 包圍地球的空氣稱為大氣。像魚兒生活在水中一樣，我們?nèi)祟惿钤诘厍虼髿獾牡撞?，并且一刻也離不開大氣。大氣為地球生命的繁衍、人類的發(fā)展提供了理想的環(huán)境。它的狀態(tài)和變化，時(shí)時(shí)處處影響到人類的活動(dòng)與生存。

● 潔凈大氣是人類賴以生存的必要條件之一，一個(gè)人在5個(gè)星期內(nèi)不吃飯或5天內(nèi)不喝水，尚能維持生命，但超過(guò)5分鐘不呼吸空氣，便會(huì)死亡，人體每天需要吸入10~12立方米的空氣。

● 空氣是指包圍在地球周圍的氣體，它維持著人類及生物的生存。清潔的空氣是由氮(78.06%)、氧(20.95%)、二氧化碳(0.03%)等氣體組成的，這3種氣體約占空氣總量的99.04%，其他氣體總和不到1%。

● 大氣有一定的自我凈化能力，因自然過(guò)程等進(jìn)入大氣的污染物由大氣自我凈化過(guò)程從大氣移除，從而維持潔凈大氣。

2.空氣污染

● 空氣污染是大氣中污染物濃度達(dá)到有害程度，超過(guò)了環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和破壞生態(tài)系統(tǒng)以及人類正常生活條件，對(duì)人和物造成危害的現(xiàn)象。

● 凡是能使空氣質(zhì)量變壞的物質(zhì)都是空氣污染物。

空氣污染源可分為自然的和人為的兩大類。自然污染源是由于自然原因(如火山爆發(fā)、森林火災(zāi)等)而形成的，人為污染源是由于人們從事生產(chǎn)和生活活動(dòng)而形成的。

3.空氣污染物

● 污染氣體酸性氣體 ( 如二氧化硫、氮氧化物)

溫室氣體 ( 如二氧化碳、氟氯碳化物)

對(duì)流層臭氧

● 懸浮物TSP (總懸浮顆粒物)

PM10 (可吸入顆粒物)

PM2.5 (可入肺顆粒物)

4.空氣質(zhì)量

隨著工業(yè)及交通運(yùn)輸業(yè)的不斷發(fā)展，大量的有害物質(zhì)被排放到空氣中，改變了空氣的正常組成，使空氣質(zhì)量變壞。

當(dāng)我們生活在受到污染的空氣之中，健康就會(huì)受到影響。

空氣污染了，為了更好地保護(hù)自己，不要呼吸污染的空氣，小朋友們，出門的時(shí)候記得戴口罩哦！

二、口罩的作用及種類

1.口罩的作用

口罩，一般大致可分為空氣過(guò)濾式口罩和供氣式口罩。它是為了人們的健康而設(shè)計(jì)的，用于阻止一些對(duì)人體有害的可見或不可見的物質(zhì)進(jìn)入人體。

口罩對(duì)進(jìn)入肺部的空氣有一定的過(guò)濾作用，在呼吸道傳染病流行時(shí)，在粉塵等污染的環(huán)境中作業(yè)時(shí)，戴口罩有非常好的作用。

2.口罩的種類

● 活性炭口罩。

它有很強(qiáng)的吸附性能，能在它的表面上吸附氣體、液體或膠態(tài)固體；對(duì)于氣體、液體，吸附物質(zhì)的質(zhì)量可接近于活性炭本身的質(zhì)量。其吸附作用具有選擇性，非極性物質(zhì)比極性物質(zhì)更易于吸附。

● 空氣過(guò)濾式口罩。

原理是使含有害物的空氣通過(guò)口罩的濾料過(guò)濾凈化后再被人吸入。過(guò)濾式口罩是我們?nèi)粘９ぷ髦惺褂米顝V泛的一類。

三、口罩防可溶性固體物效果測(cè)試

1.口罩防可溶性固體物的效果測(cè)試

● 測(cè)量材料：6個(gè)不同的口罩。

● 測(cè)量?jī)x器：TDS測(cè)試筆。

● 測(cè)量時(shí)間：2013年1月23日 14:00—17:00。

● 測(cè)量地點(diǎn)：清華大學(xué)生物力學(xué)研究所生物材料實(shí)驗(yàn)室。

● 測(cè)量方法：用TDS測(cè)試筆分別測(cè)量口罩過(guò)濾前和口罩過(guò)濾后污水的

TDS值。

● 口罩過(guò)濾后的TDS值除以口罩過(guò)濾前TDS值，就是口罩的過(guò)濾效果值。

● 過(guò)濾效果值越小說(shuō)明口罩過(guò)濾的可溶性固體物越多，防護(hù)效果越好。

2.市場(chǎng)上購(gòu)買的6種口罩

3.污水的制備

● 將戶外吸附了粉塵及其他固體物質(zhì)的污雪溶于盛有自來(lái)水的燒杯中，等雪完全溶解后，再把燒杯中的清水倒入一次性紙杯中，并測(cè)量其TDS值。

● 自來(lái)水的TDS值：507mg/L。

● 純凈飲用水的TDS值：7.79mg/L。

● 測(cè)試每種口罩防溶解性固體物的效果時(shí)，都要重新測(cè)試自制污水的TDS值。

4.不同口罩的TDS值測(cè)量結(jié)果

5.數(shù)據(jù)分析

從上表和上圖可知：

(1)一次性醫(yī)用口罩的透過(guò)率最低，為零，也就是說(shuō)，一次性醫(yī)用口罩可以防止可溶性固體物透過(guò)，對(duì)人體的防護(hù)效果最好。

(2)兒童口罩的透過(guò)率為73.39%，僅高于一次性醫(yī)用口罩，防護(hù)效果排第二。

(3)透過(guò)率最高的是紗布口罩，也就是說(shuō)它防止可溶性固體物透過(guò)的能力最低，防護(hù)效果最差。但是紗布口罩的透氣性最好。

(4)棉布口罩的透過(guò)率高于一次性醫(yī)用口罩，但是低于紗布、絲質(zhì)和尼龍布口罩，并且透氣性較好。

四、小結(jié)

選擇口罩不僅要考慮它的防護(hù)效果，還要考慮它的透氣性，因此我們建議大家選擇棉布口罩，不僅防護(hù)效果好而且透氣性也好。

隨著大氣環(huán)境污染越來(lái)越嚴(yán)重，人們出門在外一定要做好防護(hù)措施，佩戴合適的口罩，尤其是我們小朋友，因?yàn)槲覀兊拿庖吡h(yuǎn)遠(yuǎn)低于成年人，所以出門記得戴口罩哦！

點(diǎn)評(píng)

鄧博陽(yáng)同學(xué)所研究的關(guān)于口罩的內(nèi)容屬于生活學(xué)習(xí)中的實(shí)際問(wèn)題，選題貼近生活，具有研究的可行性。同時(shí)，他的關(guān)于口罩防可溶性固體物的效果測(cè)試實(shí)驗(yàn)完成得很好，目的明確，過(guò)程嚴(yán)謹(jǐn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄翔實(shí)準(zhǔn)確，能經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)和圖表分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，最后的總結(jié)也能清晰準(zhǔn)確地闡明自己的觀點(diǎn)。

該課題獲得2013年“小小諾貝爾獎(jiǎng)”金獎(jiǎng)。