氧化法吸收室内甲醛及应用研究

上海市华东师范大学第二附属中学

作者：王一茼

辅导教师：吕秀华

项目简介

摘要：家居装饰甲醛超标很普遍，甲醛是一种还原性气体，本研究试图通过氧化法消除其毒性，选择过氧化氢和高锰酸钾这两种氧化剂研究甲醛清除的优化方法。以活性炭为对照，比较过氧化氢溶液和高锰酸钾溶液对甲醛的清除效果。结果显示：10分钟内清除率分别是：活性炭87.07%、过氧化氢（浓度为30%）98.23%、高锰酸钾（浓度为1%）高锰酸钾吸收效果99.47%。据上述结果，以高锰酸钾作为吸收甲醛试剂，设计了甲醛清除装置。室内实际检测发现，清除后甲醛浓度均低于国家标准0.08mg/m3，清除率在82.4%-88.9%。该装置清除甲醛效率高，费用低，操作简单，在寒冬酷暑的密闭空间里优势更为突显。

选题来源：全国多地在2012年频频报道关于甲醛超标的问题。甲醛在装修材料中普遍被使用，引起多种疾病。甲醛去除对保护我们的健康尤为重要，于是我想了做这个课题。基本思路：①通过实验室方法找到一种氧化剂使之氧化变成其他无害物质。②设置一个清除甲醛的有效装置。③实际检测装置的效果研究过程：发现问题——提出假设——查资料——设计方案——实验研究——撰写报告。

科学方法和科学原理：实验设计原则：比较法、重复、对照、控制变量，保证实验设计的科学性。实验方法：乙酰丙酮分光光度法测定甲醛浓度、N2鼓泡法促进甲醛蒸发、设计装置（含三部分）、甲醛检测仪检测装置效果等方法。

创新点：①从寻找氧化剂使甲醛氧化后变性的角度找到了高锰酸钾作为吸收甲醛的有效试剂。②高锰酸钾氧化甲醛不会造成二次污染。③经过实际检测发现效果良好。

他人同类研究情况：同类研究中有物理法、化学法、生物法清除甲醛，化学法中没有从氧化的角度寻找清除方法。

下一步研究计划：根据居室空间大小、甲醛浓度确定合适功率的电磁气泵和收集装置，降低成本。

香叶天竺葵对PM2.5飘尘净化作用及机理的研究

北京市第一〇一中学

作者：李竹轩

辅导教师：马丽霞  崔骁勇

项目简介

最近几年，北京的空气质量很差，雾霾天经常出现。为寻求减轻大气污染的途径，探究植物对可吸入颗粒物的吸收作用，选取香叶天竺葵等12种植物开展一系列实验。采用自制的人工环境舱和吹样器进行精粉等可吸入颗粒物的模拟对比实验，运用显微镜-电镜观察和能谱组分分析等方法，针对不同植物对PM2.5的吸收作用机理的研究，并对植物的后续生长情况和叶绿素含量变化进行观察。结果表明，12种植物对可吸入颗粒物均有吸收作用，其效果差异明显，香叶天竺葵最佳。能谱组分分析表明，实验组（吹精粉）香叶天竺葵与对照组（不吹精粉）相比叶片中成分与所吹精粉化学元素一致。

研究发现，可吸入颗粒物在经过植物叶片细胞壁后，还将通过质膜进入细胞内部。实验后香叶天竺葵与对照组相比生长情况差异不大，仍枝繁叶茂。我们采取了自制环境舱法、自制吹样法、称重法、叶片保鲜法、徒手切片法、显微镜观察法、电镜观察法、能谱组分分析法进行实验。选取碧桃、黄栌、绿萝、茉莉、木槿、柠檬、爬山虎、曲麻菜、铁苋菜、香叶天竺葵、原叶天竺葵和月季等12种植物，设计实验组（吹PM2.5模拟物）和对照组（未处理），采用自制的人工环境舱和吹样器等设备及精粉等可吸入颗粒模拟物进行对比试验，运用显微镜-电镜观察和能谱组分析等方法对植物对可吸入颗粒物的吸收作用开展研究。

该实验自制了人工环境舱和吹样器，采用了新型保湿方法，证明了可吸入颗粒物在经过植物叶片细胞壁后，还通过质膜进入细胞内部。发现了香叶天竺葵对多种可吸入颗粒物有较强的吸收作用。且香叶天竺葵在吸收了可吸入颗粒物后生长未受影响。

该论文提出了植物配置的科学建议，为改善大气质量，维护人体健康做出贡献。希望将来可以对植物对可吸入颗粒物的消化过程进行深入研究。

綦江河重庆市江津段中华秋沙鸭越冬种群调查研究

重庆市西南大学附属中学

作者：彭丽宇

辅导教师：洪兆春  黄仕友  罗键

项目简介

中华秋沙鸭隶属雁形目鸭科秋沙鸭属，为国家I级保护动物，是在全球范围内分布区域狭窄且种群数量稀少的濒危物种。2012年12月，我在摄影爱好者的帮助下，在綦江河重庆江津段发现了中华秋沙鸭，并在检索资料，分析、论证的基础上确定了“中华秋沙鸭越冬种群调查研究”的课题。从确定课题到2013年3月，我通过文献研究、访谈、野外调查、测量记录对重庆江津綦江河中华秋沙鸭进行了比较全面的实地考察和研究，对该地区中华秋沙鸭的居留情况、分布区域、鉴别特征、数量、栖息地环境、伴生鸟类及生存胁迫因素等进行了调查，同时我对调查数据进行整理、分类、归纳、分析，了解到：中华秋沙鸭在该地区越冬数量为7~9只、栖息地环境为周边多芦苇竹林的河滩或沙洲、生存环境面临人类不断加剧的开发活动的威胁。我将研究成果写成论文，同时进行了系列认识和保护中华秋沙鸭的活动，这些得到包括重庆市环保局在内的众多肯定。接下来，我将更全面地追踪研究迁徙到重庆市的中华秋沙鸭，比如对其夜间活动状况等生活习性进行深入研究和分析，并坚持开展系列保护行动，带动更多的人来观鸟、爱鸟、护鸟。

该研究的主要贡献：1．该研究是对重庆市越冬中华秋沙鸭的首次、正式文献研究报道。2．本次调查地点为即将建成的小南海水电站的重要组成部分，是三峡库区环境监测的关键区域。中华秋沙鸭对环境变化具有高度敏感性，是环境监测重要指示生物，中华秋沙鸭的调查研究对小南海水电站及三峡库区的环境监测具有重要意义。3．在国家新闻出版总署推荐的中国优秀少儿报刊《少年先锋报》上面向全国34万青少年儿童介绍重庆越冬中华秋沙鸭，做成电子书《中华秋沙鸭的认识与保护》发布在网络上，参与制作节目在电视台播出，向江津綦江河居民发放宣传资料和倡议书，将研究成果写成论文发表在《西南师范大学学报（自然科学版）》上，通过多种方式保护和宣传中华秋沙鸭。