教室内空气质量状况与改善研究报告111.doc

教室内空气质量状况与改善的研究报告
北京市某外国语学校
编者按：如何提高学校的教学质量？如何提高学生的学习成绩?如何提高学生的健康水平？这三个提高问题不仅是每一个学校领导和老师、甚至于每一个教育界领导的夙愿,也是所有家长永远的期盼，同时也是同学们最有兴趣的话题由来。
一、课题由来
据统计，现代人的一生平均有超过70%的时间是在室内度过的，这个比例在城市里高达80%—90%。世界卫生组织证明，现代人类68%的重大疾病来自于空气污染.因此,室内空气品质问题近几年来倍受人们关注，人们已经认识到研究改善室内空气品质的重要性和迫切性。教室作为教师传授知识和学生获取知识的主要场所，我们中学生一天中有近一半多的时间在教室内度过，教室内空气质量状况与我们学生的学习和身心健康关系十分密切,同学们上课时本来准备好好听课，可是不知怎么了不知不觉就睡着了,猛一醒老师已经把重点难点讲过去了；一个同学感冒了，只一个上午，感冒的就出现一大片,感冒不但严重影响学习，而且很难痊愈。
一个偶然的机会看到2009年04月08日《北京晚报》有这样的报道:
粉刷一新的墙壁、透亮的窗户、崭新的桌椅……今年1月装修完的新校舍迎来了东城区灯市口小学的800多名学生，可王女士等多名家长却向北京市非紧急救助服务中心12345表达了疑虑：教室室内有害气体释放过多，严重影响到孩子的健康和学习，怎么办?……。
欧美日韩国家的学生上课时很少有学生困倦现象，学校教学效果总是非常好！而我国学生到国外的现代教室上课后后也有很多学生和家长反映,孩子在国外学校现代教室再也不打瞌睡、再也不困了！奇怪!
看到这样的报道,我们同学之间展开了讨论，有同学提出了这样的问题:我们的教室每个班的学生人数这么多，教室的空气状况又如何呢？同学和老师们对教室空气质量是如何认识的?在我们进行现代学校的创建中,能不能利用最新科技产品如中国儿童少年基金会推广的绿萝新风机来改善教室的空气质量呢？
二、课题研究目的及意义
（一）研究目的
1.让我们从身边的生活环境开始关注环境空气质量问题，更深刻了解利用现代科技产品对我们教室空气质量改善所起的作用.
2。研究和找到改善教室空气质量环境的方法,特别是绿色环保方面的方法。
3.在调查研究活动中，我们尝试学会问卷调查与数据统计、访谈与记录、实验设计等科学研究的方法,初步学习搜集信息和处理整理信息的方法。
4。培养自己在生活中发现问题、处理问题的能力，尝试大胆地与老师和陌生人交往，培养同学间的合作意识和团体精神,促进综合实践能力进一步提高。
5。培养关注自己生存环境、热爱环境的意识，增强社会的责任感。通过课题研究能拓开现代科技应用的理念。
（二）课题研究意义和价值分析
本课题研究的意义和价值主要有以下几点：
1．研究教室内的空气品质、改善教室内空气环境，对提高教师和学生的身心健康以及教学都具有重要的意义.因为，教室是教师传授知识的地方,也是学生获取知识的主要场所,我们中学生一天中有近一半的时间在教室内度过，特别是夏季天气炎热或冬季天气寒冷的时候，由于室内开空调、关门窗时，由于教室内聚集很多人，使得教室内二氧化碳等有害气体浓度增加,教室内空气质量现状已经严重影响师生的学习与教学以及他们的身心健康.
2。 研究教室内空气质量状况与改善问题，有利于走出传统的清除室内环境污染的误区.如完全依赖短期的通风处理等,提出了方法和理念上的创新。因为,短期通风处理作为基本环保措施，对室内污染有改善作用，但因为多数有害物质会缓慢释放，教室如不通风或通风较差，通风作用会大大降低,氧气仍然消耗很快，而二氧化碳含量依然上升较快。利用生态原理改善室内空气质量应该是方法的创新。
3．研究教室内空气质量状况与改善问题,具有一定的环保推广价值。如对于大型商场、大型办公场所或大量人员集中的其他场所（如会议室、餐厅、酒吧、歌舞厅等），由于室内聚集着很多人，而且空气不流通，使空气中氧气含量相对减少，产生大量二氧化碳，室内人员就会出现不同程度的中毒症状。特别是我国北方地区,在冬季室内氧气被大量消耗。氧气浓度减少时，人体会有非常明显的症状。因此，本课题研究对这些场所的空气质量改善，也都具有一定的环保推广价值.
三、研究小组人员及分工
组长：李梅
主要负责研究计划的制订、活动采访和研究报告的撰写。
组员：王晓娟、张晓军
主要负责调查问卷、数据统计及部分资料收集.
四、研究的内容和方法
本次研究活动主要研究内容包括：第一，研究教室内空气质量状况现状及对师生的健康和学习影响;第二、寻找绿萝新风机改进教室空气质量的证据和价值;第三，室内空气质量改善方案设计；第四，研究教室内空气质量状况与改善的研究课题成果的科技创新意义和绿色环保推广价值。
主要采用的方法有问卷调查、实地访谈、实验观察（科学探究)、文献检索和网络技术等方法手段，进行课题研究。本文的主要工作包括：制订教室内空气质量状况与改善调查问卷和访谈提纲，进行问卷调查和实地采访，分析得出主观调查结果;通过实验观察和数据分析对教室内空气品质进行评价，通过课题研究，找出改善教室空气质量的绿色环保产品。通过设计性学习，制订改善教室空气质量的方案。
五、研究的过程
（一）教室内空气质量状况现状调查与对学生学习和身心的影响
根据本课题研究的研究目的和研究内容，我们首先开展的研究活动是对教室内空气质量状况现状调查与对学生学习和身心的影响这一方面的研究。主要进行了以下几项活动.
1．教室内空气质量状况问卷调查及采访记录分析。
为了了解同学们对教室空气质量状况的认识和感受,我们在调查问卷中设置了关于本课题研究的研究价值、教室空气质量的好坏以及影响教室空气质量的主要原因等方面的调查，在发放并收回的90份调查问卷中,统计结果如下图：
（1）关于教室空气质量状况方面调查看，在平时的教室中,教室空气质量调查结果如下：
从访谈中发现，每当天气火热教室开空调或天气寒冷教室开门窗时，有更大的同学认为教室质量空气状况很差，教室的各种味道很浓，很难闻、很难受，只有长时间在教室才慢慢适应下来.
（2)关于影响教室空气质量（特别是天气冷，关闭教室窗门的时候）的主要原因时，在90人的调查问卷中，结果统计如下：
可见，同学们普遍认为影响教室的空气质量的主要原因是二氧化碳含量增加,氧气含量减少。那么，在教室中，如果我们关紧窗户，一天能产生大致多少的二氧化碳量呢?教室中空气中的氧气够不够供这么人一天的呼吸呢?
2。教室内一天所产生二氧化碳浓度的计算与实际测定.
（1）一个教室的空气质量和一个班级同学一天所吸收的氧气和排放的二氧化碳量计算。
在网上有这样的报道，美国很流行一种小卡片，卡片上面有一个人一天排放出二氧化碳的指数,通过对照每一项指标，你就能算出，你一天能产生多少的二氧化碳.由此,我们想到，在一个教室里聚集这么多同学，一天需要多少氧气量和排放二氧化碳量呢？一个教室有多少空气质量（氧气量）?针对这个问题，研究小组展开了资料搜索,通过网络查询,我们得到了以下数据:
一个成年人每小时一般需要吸进60L的新鲜空气，排出将近60L的二氧化碳.如果按一个班级平均50个同学,一天按半天即12小时（包括晚自修）在教室里来计算，那么在教室中所需要的氧气量是50×12×60L=36000L；所排放的二氧化碳量是50×12×60L=36000L。
根据资料所知，一个教室常规长10米，宽8米，高4 米，教室的体积V=320立方米，一间教室内空气的容量大约320m3。在空气中,氧气占了空气质量的21％，二氧化碳在新鲜空气中含量约为0.03％,由此可计算出一间教室中的氧气含量为约67.21m3，二氧化碳质量可忽略不计.
现在教室中所排放的二氧化碳量是36m3L，一间教室内空气的含量大约320m3,由此可计算得一间教室中，二氧化碳所占的量约为10％。根据《室内空气质量标准》，二氧化碳CO2日允许平均值为0。10％(注：0。10％=1000ppm).
通过计算和比较，我们可以发现：密闭教室内聚集这么多同学,一天所需要的氧气浓度是远远不够的，36/67。21.但是二氧化碳浓度10％却是允许浓度的100倍.同学们处于极端缺氧状态。上述计算数据虽然是在空气不流动的情况下所得的数据。但假如到了冬季天气寒冷和夏季天气炎热时，教室门窗紧闭时，教室内的二氧化碳浓度将会远远超出正常标准，从而可能对身处在教室内的同学和教师身心健康产生严重影响，也会影响学习质量和教学效果。
(2)教室内一天中二氧化碳的变化数据测定。
为了进一步了解教室一天中同学们所产生的二氧化碳浓度的变化,我们在指导老师的帮助下,指导老师宋老师利用关系借来了二氧化碳浓度测试仪,帮助我们测定了教室内空气一天二氧化碳的数据变化（详细数据见附件4）.
CO2测量仪能有效地测量室内空气质量.仪器中有这样的介绍：当室内CO2含量过高（大于1000 ppm)时,可能导致疲倦、注意力低下及不适等症状.显然，教室内空气中的二氧化碳浓度远远高出了这一浓度值,导致同学们上课打瞌睡的真凶找到了。
3。 资料检索:教室内二氧化碳含量上升对人的身心和学习可产生的影响.
我们在初中科学教材中，曾经学过二氧化碳的一些性质,也知道它是大气温室效应的主要污染气体.然后，二氧化碳对我们人体的身心健康有可能产生什么的危害和影响,我们并不清楚。于是我们展开了“对教室内二氧化碳含量上升对同学成长和学习可能产生的影响”进行了网络搜索。找到了一些相关的资料。
（1）二氧化碳的物理和化学性质。
二氧化碳CO2，在通常状况下是一种无色、无味的气体能溶于水，是无色气体，高浓度时略带酸味。工业上,二氧化碳常被加压变成液态储在钢瓶中,放出时，二氧化碳可凝结成为雪状固体，通称干冰。二氧化碳比空气重。二氧化碳是一种酸性氧化物，CO2能溶于水并与水反应生成碳酸,使紫色石蕊试液变成红色.
（2）二氧化碳对人体可能产生的影响和危害.
二氧化碳无毒,但不能供给动物呼吸，是一种窒息性气体.室内空气二氧化碳在0。07%以下时属于清洁空气,人体感觉良好.二氧化碳在新鲜空气中含量约为0。03%（体积).人生活在这个空间，不会受到危害。
根据《室内空气质量标准》，室内二氧化碳CO2日平均值为0。10％（其中0。10%=1000ppm)。如果室内聚集着很多人,而且空气不流通，使空气中氧气含量相对减少，产生大量二氧化碳,室内人员就会出现不同程度的中毒症状，如当浓度在0。07％-0。1%时属于普通空气,个别敏感者会感觉有不良气味;在0.1%—0。15％(即1000ppm-—1500ppm）时属于临界空气，室内空气的其它症状开始恶化,人体开始感觉不适；达到0。15％—0.2%时属于轻度污染,超过0。2％属于严重污染；在0。3％—0.4％的人呼吸加深，出现头疼、耳鸣、血压增加等症状当达到0。8％以上时就会引起死亡.
二氧化碳中毒绝大多数为急性中毒，鲜有慢性中毒病例报告。二氧化碳急性中毒主要表现为昏迷、反射消失、瞳孔放大或缩小、大小便失禁、呕吐等，更严重者还可出现休克及呼吸停止等.经抢救，较轻的的病员在几小时内逐渐苏醒,但仍可有头痛、无力、头昏等,需二、三天才恢复；较重的病员大多是没有及时抢救出现场而昏迷者,可昏迷很长时间，出现高热、电解质紊乱、糖尿、肌肉痉挛强直或惊厥等或即刻呼吸停止身亡。当二氧化碳浓度为1000000ppm时,可引起人的意识模糊，接触者如不移至正常空气中或给氧复苏，将因缺氧而致死亡。二氧化碳达到窒息浓度时，人不可能有所警觉，往往尚未逃走就已中毒和昏倒.
4。我们得出的结论:教室内空气质量状况对学生学习和身心产生了影响。
上面教室内一天中二氧化碳的变化数据测定表明,二氧化碳一天的平均最高值在3800ppm左右，比普通空气二氧化碳浓度（1000ppm）高出2800ppm。根据我们对有关教师和专家的访谈,我们得出以下结论：对长期处在这样教室中的学生和老师来说,教室中空气质量变差，特别是教室中氧气含量的下降和二氧化碳含量的升高,可能头昏、疲倦无力、肩膀酸痛和精神压力，学习的注意力下降和学习情绪等情商方面影响,从而降低了学习效率.另外还可能导致视觉疲劳等不适症状。另外，我们在教室里如果感觉憋闷，原因有时不是室内氧气不足，而是负氧离子奇缺，当室内有电视机或电脑等电器设备开启的时候，负氧离子会迅速减少。
（二）绿萝新风机对教室空气质量改善的影响
我们一生当中，在室内的生活时间远远超过于在外面的时间，室内的空气质量对于我们的身体健康影响至关重要.如何改善教室内空气质量,提高教室内的氧气含量、降低二氧化碳的含量，是我们进一步思考和研究的问题。要保持居室空气新鲜洁净，最有效、最经济的办法自然是经常通风换气。但每当天气火热的夏季顿开空调，天气寒冷的冬季,紧闭门窗成了不可避免的行为。如何从环保角度来改善教室空气质量是我们重点考虑的方向，于是我们着手研究利用绿萝新风机来改善教室空气质量并建立生态型的教室的问题。
1.绿萝新风机改善空气质量能力的实验与观察。
（1）为了测试绿萝新风机对教室空气改善的能力,我们在绿萝新风机中低档（洁净新风量1000m3/h、噪音人耳几乎听不到42分贝)实验记录:
观察结果
第一节课
第二节课
第三节课
第四节课
二氧化碳检测数值ppm（平均）
没有安装绿萝新风机
1080
1490
2270
3080
二氧化碳检测数值ppm（平均）
已经安装绿萝新风机
560
640
720
730
实验结论:通过实验观察，我们知道了绿萝新风机能够很好地解决教室二氧化碳浓度偏高问题.这说明绿萝新风机置换二氧化碳气体、输入氧气的能力很好。
(三)教室内空气质量改善方案设计
1、教室环境分析与绿萝新风机安装位置的选择。
根据绿萝新风机净化教室内空气质量的研究，柜式绿萝新风机尺寸高1870mm、宽670mm、厚460mm，安装在教室讲台一侧靠室外较合适。绿萝壁挂式新风机不占地方装在教室墙上即可。
（1)教室环境条件分析
从教室空气质量状况看，主要是由于学生聚集多，在教室时间长,所以使得教室内氧气量减少，二氧化碳量增加。从教室硬环境来看，与外界相比阳光相对不充足，教室内主要的光源是日光灯和自然阳光相结合为主的光照条件。教室墙壁是用钢筋水泥预制板盖成的现代化住房内，空气湿度大大低于正常标准。教室内灰尘和粉尘污染也相对比较严重。
（2）教室内绿萝新风机安装位置的选择。
根据上述教室的环境分析和空气质量的具体情况,我们通过讨论,认为绿萝柜式新风机放在教室里的讲台最好，从新风机噪音角度看，虽然42分贝噪音很低，1米外人耳听不到声音,但是人如果紧挨着仍然可以有感觉声音存在.而讲台一侧相对离学生较远一米以上；从绿萝新风机安全角度看,下课时由于学生可能会因好奇对新风机进行破坏,从而影响新风机的使用寿命，而讲台附近只有下课时学生才可能来到这里。从安装的角度考虑,新风机安装在这里正好可以将管道直接通往室外。壁挂式只要能够将风管通到室外即可.
2、.教室内有关绿萝新风机安放问题的认可度调查.
我们课题研究小组在研究过程中，还针对教室里放上绿萝新风机对教室班级环境美化、净化教室空气质量、对同学们的学习有无帮助开展了认可度方面的调查和访谈，其结果是肯定的。下面我们收集的调查问卷的相关问题的统计结果：
序
题 目
选项内容
百分比
1
你认为教室里摆放绿萝新风机改善空气质量的做法好不好？
好
97．78%
不好
0
不知道
2。22％
2
你觉得放上绿萝新风机的教室班级环境对你的学习有帮助吗？
很大帮助
23。89％
有帮助
73。33％
没有帮助
2。78％
3
你认为建个有新风的教室最大的好处是什么？
让人感到精神饱满不犯困，精力集中、心情放松，令人感到愉快
81。11％
减少感冒传染，有病好得快对身体有好处
17。33％
培养我们的动手能力和管理能力
2。22%
好像没有多大的好处
3.33％
由此可知，同学们对我们利用绿萝新风机来改善教室空气质量、减少疾病传染,促进学习是非常赞同的。
六、研究的结论及建议
1。教室内空气质量状况对学生身心健康和学习造成了影响,这种现象需要急需改善。资料表明：室内空气二氧化碳在0。07%以下时属于清洁空气,人体感觉良好。二氧化碳在新鲜空气中含量约为0。03％,人生活在这个空间,不会受到危害。根据资料可知,教室常规长10米，宽8米，高4 米，教室的体积V=320立方米，一间教室内空气的含量大约320m3.在教室关门窗时，室内人员密度过大和通风不足造成了二氧化碳浓度偏高，这种现象严重影响了教室空气质量的品质，对学生身心健康和学习造成了一定程度影响。特别是我国北方地区，在冬季室内氧气被大量消耗，氧气浓度减少时，人体受害现象相对会更明显。
2。绿萝新风机能改善教室的空气质量，清除室内空气污染，具有方法和理念上的提升。
3。教室内绿萝新风机具有保健功能，有益于师生的身心健康。通过本课题研究,我们发现绿萝新风机能保持教室氧气含量相对恒定并释放出大量负氧离子，具有安神养生、杀菌和镇静等作用,能够有效缓解视觉疲劳、肩膀酸痛和精神压力,能够提高学生的注意力和情商，有利于提高学习效率；绿萝新风机还能够置换出空气中的灰尘和病菌,夏季消暑，冬季保暖加湿，让居室四季如春。
4。本课题“教室内空气质量状况与改善研究"成果建议在大型商场、大型办公场所或大量人员聚集的其他场所推广。由于这些场所室内聚集着很多人,而且空气不流通，使空气中氧气含量相对减少，二氧化碳大量增加，特别是我国北方地区更为突出，长时间生活或工作在这种环境中的人员就容易会出现不同程度的中毒症状.因此，在这些大型场所摆放绿萝新风机，发挥绿萝新风机保健功能，有利于改善这些场所的空气质量,具有绿色环保推广价值。
5.本课题用绿萝新风机净化室内空气质量的方法尤其适合白天室内人多,晚上没人的地方,如教室、大型商场和超市等。
七、活动体会与感受
1．组长李梅的感受：
紧张的学习,使教室中的空气显得十分压抑，这样的环境对学习恐怕是没什么好处的，但我们的课题研究却能很好地解决这个问题。在教室的讲台一侧安装上一台绿萝新风机，这首先的一个好处就是空气特别清新.
2.组员张晓军感受：
我在组长的带领下，通过这次研究我学会了怎样开展问卷调查.同时，我感触的是,天气冷了或者热了就常常紧闭门窗开起空调来调节室内空气，这样做不仅不能从源头上解决问题，还阻断了空气的流通，使室内空气质量变得更加的差,在教室内放置能净化空气的新风机,既能保持室内空气清新,又能杀灭空气中的细菌，还对我们的身心健康很有好处，这不是一举多得的事吗？
中新网10月17日电  环境保护部今日向媒体通报，10月15日开始，受不利气象条件影响，京津冀及周边地区部分城市首先出现空气重污染过程，16日污染范围逐步扩大，华中、华东地区部分城市也出现空气重污染过程。
环境保护部环境监测司司长罗毅介绍说，10月16日,全国338个地级及以上城市中，廊坊、济宁、保定、聊城、滨州、滁州、北京、宿州、枣庄、济南、淄博、莱芜、蚌埠、阿克苏地区、东营、马鞍山、潍坊、唐山、衡水、安顺、淮南、德州、泰安、周口、自贡、淮北、泰州、合肥、南京等29个城市发生了重度及以上污染情况，其中廊坊市污染最重,空气质量属严重污染,首要污染物为PM2。5，日均浓度为263微克/立方米.与10月15日相比，空气质量达重度及以上污染程度的城市数量增加了15个，其中菏泽市空气质量由重度污染转为中度污染；北京、唐山等2个城市空气质量由轻度污染转为重度污染；莱芜、泰安、潍坊、淄博等4个城市空气质量由中度污染转为重度污染。
截至10月17日8时,重污染过程仍在持续，338个城市中40个城市达到重度及以上污染，其中天津、石家庄、唐山、邯郸、保定等37个城市的PM2。5小时平均浓度大于150微克/立方米，属重度污染；周口、北京、德州等3个城市的PM2。5小时平均浓度大于250微克/立方米，属严重污染.
罗毅说，预计10月18日,京津冀及周边地区大气扩散条件有所改善，空气质量好转。京津冀区域北部优良,中南部以良至轻度污染为主，内蒙古中部和山东东部优良，山西以良至轻度污染为主,山东西部和河南以轻至中度污染为主。
罗毅表示，针对本次空气重污染过程，环境保护部已要求相关省(市）密切关注污染形势，全力做好空气重污染应对工作，必要时要及时启动应急预案，采取减排限行措施,尽最大可能减轻空气重污染的危害和影响。同时建议在空气重污染期间，儿童、老年人和患有心脑血管、呼吸道疾病等易感人群尽量留在室内，减少户外运动；一般人群减少户外运动和室外作业时间.公众尽量乘坐公共交通工具出行，减少小汽车上路行驶。
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