大气环境教育活动
有关大气环境教育除了开设选修课或结合地理、化学、生物课堂教学渗透进行外,还可以组织大气环境讲座、报告会,布置板报、宣传园地,组织大气环境知识竞赛,撰写小论文等。有条件的学校,可以与环保部门、少年科技活动站结合,共同组织一些课外专题活动,培养学生的参与意识,提高他们的动手能力,以达到增强环境意识的目的。
下面,简单介绍几组学生课外活动内容。
①“大气卫士”活动目的:
使学生从小知道保护大气环境,参与环境管理。原理:
对照林格曼煤烟浓度表(见表 15),监测烟囱冒黑烟情况。该表
表 15 林格曼煤烟浓度表
1度黑线宽1.0
2度黑线宽2.3
3度黑线宽3.7
4度黑线宽5.5
黑地 19.00% 白地 81.00%
黑地 40.71% 白地 59.29%
黑地 60.31% 白地 39.69%
黑地 79.75% 白地 20.25%
浓度 20
浓度 40
浓度 60
浓度 80
5度黑线宽10.0
黑地100.00%
浓度 100
白线宽0.0
白 地 0.00%
是在长 14 厘米,宽 20 厘米的白纸上分别描出宽度为 1.0、2.3、3.7、5.5、
10.0 毫米的方格黑线图,使矩形内黑色部分所占比例大致为 0、20、40、60、80、100%,以此把烟尘浓度分为 6 级,分别为 0、1、2、3、4、5 度。在标准状态下,1 度烟尘浓度相当于 0.25 克每立方米,2 度相当于 0.7 克每立方米,3 度相当于 1.2 克每立方米,4 度相当于 2.3 克每立方米,5 度约为 4—5 克每立方米。在使用时,把林格曼浓度表竖立在与观察者眼睛大致相同的高度上,然后离开纸板 16 米,离烟囱 40 米的地方注视此浓度表的纸板,与离烟囱口 30—45 厘米处的烟尘浓度作比较。观测时应与烟气流向成直角,不可面向阳光,烟囱出口的背景上不要有建筑物、山等障碍物。
如使用袖珍林格曼煤烟浓度表时,由于它缩小了 10 倍,因此观察时应距
眼睛 1.5 米,也可握在手中伸直手臂进行观测。方法:
在制高点设立观察哨,当远处烟囱冒出的烟浓度与表中某种情况相似时,即是该烟囱此时的烟气浓度。应及时记录观测结果(包话烟囱代号、烟气浓度、起止时间及必要的文字描述),同时记录天气情况、气温、风向、风力等。如果烟气浓度超过当地环境保护部门规定的标准,可将结果通知环保部门。也可以根据具体情况向超标准排放的单位发送警告通知书,到该单位宣传大气污染防治法,宣传环境保护的重要性等。
②大气环境调查
了解所在区的污染源情况,包括燃煤供热污染源、生活设施污染源、工业污染源、居民区污染源等。分析产生的污染物种类、数量,提供减少污染的设想等。把调查结果写成小论文。
③温室效应的观测与分析目的:
从实际活动中了解什么是温室效应。方法:
在学校的花房(或公园的花房)内外各设 1 个温度观测点,进行平行观测。每天多次定时同时观测温度。
仪器:
2 支型号相同的温度计、温度计支架和百页箱。结论:
经过一段时间观测并积累了一定的记录资料后,把两处的观察数据分别按时间整理,求出每天某时刻温度的平均值,并绘制“花房内外温度时间变化图”。可按不同月份、季节绘图。
根据资料和所绘曲线,把开展这项活动的方法,步骤遇到的问题,得出的结果等写成小论文。
④雨水 PH 值的测定目的:
从实际活动中了解什么是酸雨。方法:
用空饮料瓶改制成雨水收集器(见图 16),采集雨水样品,测定降水量及雨水的 PH 值。
测定 PH 值时,最好使用酸度计,也可以用精密 PH 试纸代替。为了提高测定的准确性,可以在同一地区多设立几处采集点,取平均值。
结论:
对某次降水或某段时间的降水进行分析。把开展活动的方法、步骤、遇到的问题、得出的结果等写成小论文。
⑤氮氧化物的测定(盐酸萘乙二胺比色法)
此项活动需一定的仪器设备,可与环保部门结合进行。目的:
通过测定某地区空气中氮氧化物的含量的活动,使学生初步了解监测空气的方法,了解该地区空气污染的情况,增强学生的参予意识和环保意识。
原理:
大气中的氮氧化物主要是一氧化氮和二氧化氮。测定氮氧化物浓度时, 先用三氧化铬氧化管将一氧化氮氧化成二氧化氮。
二氧化氮被吸收在溶液中形成亚硝酸,与对氨基苯磺酸起重氮化反应, 再与盐酸萘乙二胺偶合,生成玫瑰红色偶氮染料。根据颜色深浅,比色定量, 测定结果以 NO2 表示。
本法检出限为 0.05 微克每 5 毫升,当采样体积为 6 升时,最低检出浓度
为 0.01 毫克每立方米。仪器:
-
多孔玻板吸收管。
-
大气采样器:流量范围 0—1 升每分。
-
双球玻璃管。
-
分光光度计。试剂:
所有试剂均用不含亚硝酸盐的重蒸蒸馏水配制。检验方法是要求用该蒸馏水配制的吸收液不呈显淡红色。
- 吸收液:称取 5.0 克对氨基苯磺酸,置于 200 毫升烧杯中,将 50 毫升
冰醋酸与 900 毫升水的混合液分数次加入烧杯中,搅拌使其溶解,并迅速转
入 1000 毫升棕色容量瓶中,待对氨基苯磺酸溶解后,加入 0.05 克盐酸苯乙二胺,溶解后,用水稀释至标线,摇匀,贮于棕色瓶中。此为吸收原液,放在冰箱中可保存一月。
采样时,按四份吸收原液与一份水的比例混合成采样用的吸收液。
- 三氧化铬—砂子氧化管:将河砂洗净、晒干,筛取 20—40 目的部分,
用(l+2)的盐酸浸泡一夜,用水洗至中性后烘干。将三氧化铬及砂子按(1
+20)的重量混合,加少量水调匀,放在红外灯下或烘箱里于 105℃烘干, 烘干过程中应搅拌数次。做好的三氧化铬—砂子应是松散的,若粘在一起, 说明三氧化铬比例太大,可适当增加一些砂子,重新制备。
将三氧化铬—砂子装入双球玻璃管中,两端用脱脂棉塞好,并用塑料管制的小帽将氧化管的两端盖紧备用。
- 亚硝酸钠标准贮备液:将粒状亚硝酸钠在干燥器内放置 24 小时,称取
0.1500 克溶于水,然后移入 1000 毫升容量瓶中,用水稀释至标线。此溶液每毫升含 100 微克 NO2-,贮于棕色瓶中,存放在冰箱里,可稳定三个月。
- 亚硝酸钠标准水溶液:临用前,吸取 5.00 毫升亚硝酸钠标准贮备液于
100 毫升容量瓶中,用水稀释至标线。此溶液每毫升含 5 微克 NO2-。采样:
将 5 毫升采样用的吸收液注入多孔玻板吸收管中,吸收管的进气口接三
氧化铬—砂子氧化管,并使氧化管的进气端略向下倾斜,以免潮湿空气将氧化剂弄湿污染后面的吸收管。吸收管的出气口与大气采样器相连接,以 0.3 升每分的流量避光采样至吸收液呈浅玫瑰红色为止。如不变色,应加大采样流量或延长采样时间。在采样同时,应测定采样现场的温度和大气压力,并作好记录。
测定步骤:
- 标准曲线的绘制:取七支 10 毫升比色管,按下表所列数据配制标准色列(表 16)
表 16 测定NO2 时所配制的标准色列
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
---|---|---|---|---|---|---|---|
NO-2 标准使用液( mL ) |
0.00 |
0.10 |
0.20 |
0.30 |
0.40 |
0.50 |
0.60 |
吸收原液( mL ) |
4.00 |
4.00 |
4.00 |
4.00 |
4.00 |
4.00 |
4.00 |
水( mL ) |
1.00 |
0.90 |
0.80 |
0.7O |
0.60 |
0.50 |
0.40 |
NO-2 含量(μ g ) |
0.0 |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
加完试剂后,摆匀、避免阳光直射,放置 15 分钟,用 1 厘米比色皿,于
波长 540 纳米处,以水为参比,测定吸光度。用测得的吸光度对 5 毫升溶液中 NO2-含量(微克)绘制标准曲线,并计算各点比值。
NO 2 -(μg)
(标准液吸光度-空白液吸光度)×5
T 取各点计算结果的平均值为计算因子(Bs)。
- 样品的测定:采样后,放置 15 分钟,将吸收液移入比色皿中,与标准曲线绘制时的条件相同测定吸光度。
计算:
氮氧化物(NO
,mg / m3 ) = (A − A 0 ) × Bs
2
式中:A——试样溶液的吸光度; A0——试剂空白液的吸光度; Bs——计算因子;
V2 × 0.76
V2——换算为参比状态下的采样体积(L); 0.76——为 NO2(气)转变为 NO2-(液)的转换系数。
注意事项:
-
配制吸收液时,应避免在空气中长时间暴露,以免吸收空气中的氮氧化物。日光照射能使吸收液显色,因此在采样、运送及存放过程中,都应采取避光措施。
-
在采样过程中,如吸收液体积显著缩小,要有水补充到原来的体积(应预先作好标记)。
-
氧化管适用于相对湿度为 30—70%时使用,当空气相对湿度大于 70
%时,应勤换氧化管;小于 30%时,在使用前,用经过水面的潮湿空气通过氧化管,平衡 1 小时,再使用。
结论:
对所测结果进行分析,并根据实际情况向有关部门提出防止空气污染的建议。