口罩防护的研究
四(8)班 邓博阳
一、研究目的和意义
1.人的生存和空气
● 包围地球的空气称为大气。像鱼儿生活在水中一样，我们人类生活在地球大气的底部，并且一刻也离不开大气。大气为地球生命的繁衍、人类的发展提供了理想的环境。它的状态和变化，时时处处影响到人类的活动与生存。
● 洁净大气是人类赖以生存的必要条件之一，一个人在5个星期内不吃饭或5天内不喝水，尚能维持生命，但超过5分钟不呼吸空气，便会死亡，人体每天需要吸入10~12立方米的空气。
● 空气是指包围在地球周围的气体，它维持着人类及生物的生存。清洁的空气是由氮(78.06%)、氧(20.95%)、二氧化碳(0.03%)等气体组成的，这3种气体约占空气总量的99.04%，其他气体总和不到1%。
● 大气有一定的自我净化能力，因自然过程等进入大气的污染物由大气自我净化过程从大气移除，从而维持洁净大气。
2.空气污染
● 空气污染是大气中污染物浓度达到有害程度，超过了环境质量标准和破坏生态系统以及人类正常生活条件，对人和物造成危害的现象。
● 凡是能使空气质量变坏的物质都是空气污染物。
空气污染源可分为自然的和人为的两大类。自然污染源是由于自然原因(如火山爆发、森林火灾等)而形成的，人为污染源是由于人们从事生产和生活活动而形成的。
3.空气污染物
● 污染气体酸性气体 ( 如二氧化硫、氮氧化物)
温室气体 ( 如二氧化碳、氟氯碳化物)
对流层臭氧
● 悬浮物TSP (总悬浮颗粒物)
PM10 (可吸入颗粒物)
PM2.5 (可入肺颗粒物)
4.空气质量
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，健康就会受到影响。
空气污染了，为了更好地保护自己，不要呼吸污染的空气，小朋友们，出门的时候记得戴口罩哦！
二、口罩的作用及种类
1.口罩的作用
口罩，一般大致可分为空气过滤式口罩和供气式口罩。它是为了人们的健康而设计的，用于阻止一些对人体有害的可见或不可见的物质进入人体。
口罩对进入肺部的空气有一定的过滤作用，在呼吸道传染病流行时，在粉尘等污染的环境中作业时，戴口罩有非常好的作用。
2.口罩的种类
● 活性炭口罩。
它有很强的吸附性能，能在它的表面上吸附气体、液体或胶态固体；对于气体、液体，吸附物质的质量可接近于活性炭本身的质量。其吸附作用具有选择性，非极性物质比极性物质更易于吸附。
● 空气过滤式口罩。
原理是使含有害物的空气通过口罩的滤料过滤净化后再被人吸入。过滤式口罩是我们日常工作中使用最广泛的一类。
三、口罩防可溶性固体物效果测试
1.口罩防可溶性固体物的效果测试
● 测量材料：6个不同的口罩。
● 测量仪器：TDS测试笔。
● 测量时间：2013年1月23日 14:00—17:00。
● 测量地点：清华大学生物力学研究所生物材料实验室。
● 测量方法：用TDS测试笔分别测量口罩过滤前和口罩过滤后污水的
TDS值。
● 口罩过滤后的TDS值除以口罩过滤前TDS值，就是口罩的过滤效果值。
● 过滤效果值越小说明口罩过滤的可溶性固体物越多，防护效果越好。
2.市场上购买的6种口罩
3.污水的制备
● 将户外吸附了粉尘及其他固体物质的污雪溶于盛有自来水的烧杯中，等雪完全溶解后，再把烧杯中的清水倒入一次性纸杯中，并测量其TDS值。
● 自来水的TDS值：507mg/L。
● 纯净饮用水的TDS值：7.79mg/L。
● 测试每种口罩防溶解性固体物的效果时，都要重新测试自制污水的TDS值。
4.不同口罩的TDS值测量结果
5.数据分析
从上表和上图可知：
(1)一次性医用口罩的透过率最低，为零，也就是说，一次性医用口罩可以防止可溶性固体物透过，对人体的防护效果最好。
(2)儿童口罩的透过率为73.39%，仅高于一次性医用口罩，防护效果排第二。
(3)透过率最高的是纱布口罩，也就是说它防止可溶性固体物透过的能力最低，防护效果最差。但是纱布口罩的透气性最好。
(4)棉布口罩的透过率高于一次性医用口罩，但是低于纱布、丝质和尼龙布口罩，并且透气性较好。
四、小结
选择口罩不仅要考虑它的防护效果，还要考虑它的透气性，因此我们建议大家选择棉布口罩，不仅防护效果好而且透气性也好。
随着大气环境污染越来越严重，人们出门在外一定要做好防护措施，佩戴合适的口罩，尤其是我们小朋友，因为我们的免疫力远远低于成年人，所以出门记得戴口罩哦！
点评
邓博阳同学所研究的关于口罩的内容属于生活学习中的实际问题，选题贴近生活，具有研究的可行性。同时，他的关于口罩防可溶性固体物的效果测试实验完成得很好，目的明确，过程严谨，实验结果记录翔实准确，能经过数据和图表分析得出实验结论，最后的总结也能清晰准确地阐明自己的观点。
该课题获得2013年“小小诺贝尔奖”金奖。