研究消除粉笔粉尘的方法的论文

北京市第六十五中学高一年级研究性学习（2009-2010学年）课题名称：研究消除粉笔粉尘的方法学生姓名：曹文欣 班级：高一（五）班同组学生姓名：高晨 曹文欣 于蕊 贾澜 李顺英 高天 冯佳欣 张婷指导教师姓名：蔡燃报告完成日期：二零零九年十二月二日摘要：粉笔粉尘污染在学校中的污染应当引起重视，其对教师和学生的身体健康产生了严重影响，如何消除粉笔粉尘污染这个问题应该尽快引起各方面人员的重视。本文阐述研制吸尘黑板擦的原理和工作过程。关键词：粉笔粉尘 严重污染 吸尘黑板擦 研制一、课题的提出：1 背景粉笔教具是目前教学的必备工具，用它来传授知识，是最原始和最传统的主要教学方法之一，粉笔从其应用到现在已有几千年的历史，对人类的教育事业作出了不可磨灭的贡献，随着历史的进步和社会的发展，人类对粉笔教具的认识不断提高，即粉笔给人类教育事业带来进步和作出巨大贡献的同时，也给从事教育事业的教师及学生带来巨大的危害。根据全国部分调研资料显示，随着社会进步和社会节奏的加快，教师职业病率呈逐年上升的趋势，职业病呈现多样化方向发展，其中粉尘引起的尘肺以及各种急慢性呼吸道疾病是中国目前职业病中最主要，危害最严重和最广泛的一种。中小学教师呼吸系统慢性病患病率较高，常见为慢性咽炎和声带疾病。由于粉尘中含有致癌物质，我国疾病预防中心资料显示，我国3800万名专职教师癌症发病率占到了全国癌症总发病率的20％，为普通群体的8倍强。通过系统动力模型对教室粉尘的分布及危害作出研究后发现，在讲台3m的直径空间内，工作环境竞与炼钢炉前工人受粉尘危害的严重程度极为相似。粉笔从其化学成分构成上来讲，主要成份为碳酸钙（石灰石）和硫酸钙（石膏），少量的氧化钙以及其它少量的金属元素如铁、镉等。以粉笔的化学酸碱度来看属于弱碱性物质，从其物理性质即粉笔在书写和粉笔擦除过程中其主要化学成分，浓度、分散度、比重、形态、硬度、溶解度等来看，在整个教学过程中产生大量粉尘，长时间飘浮在空气中，严重污染室内空气，危害师生的身心健康，危害具有现代特征的现代教具如幻灯机、投影机、电脑以及实验室等重要设备，影响这些设备的性能，使用质量和寿命。同时由于大量使用必然需要开采大量的石灰石、矿和石膏矿，这样会造成环境污染和生态的破坏。粉尘对师生呼吸系统包括肺、上呼吸道的危害以及对其它器官和组织的危害包括对眼睛、皮肤、耳朵的危害，还容易诱发其它器官的疾病，如对肝、肾、骨、肾脏等组织损害明显。粉笔粉尘具有较强的吸附能力，很多有害病菌都能吸附在微细粉尘上而被带入学生肺部，从而促成急性和慢性炎症的发生，从而引起学生群体集体感染呼吸道和其它流行病。学生在听课过程中，室内和细菌总数等卫生指标逐渐恶化，会与微细粉笔粉尘相互作用，加剧粉笔粉尘对师生健康的危害。2 目的我们之所以研究消除粉笔粉尘的方法，目的是可以减轻粉笔粉尘对教师、学生以及其他人的危害，使大家生活在一个健康的环境里。二、课题研究的内容：1 课题资料的收集过程我们8个人一起讨论分工，于蕊和贾澜去采访了一些专家和化学老师对粉笔粉尘对人们的影响的看法，以及粉笔粉尘中的有害物质对人们的危害，并采纳了他们的意见与建议。剩下的组员一起查阅相关书籍和通过网络来了解粉笔粉尘对环境的污染和消除粉笔粉尘的一些方法，大家有的写论文，有的把图片和word文档存在文件夹里，有的打印了资料带来了相关的书籍，分工都很明确，大家也很团结。2研究方法粉笔粉尘主要是在用黑板擦消除粉笔字的过程中产生，我们主要在粉笔的生产工艺和黑板擦上着手研究消除粉笔粉尘的方法。1、研究生产无尘粉笔（1）目前：市面上原始粉笔（2）改进：原始粉笔的改进型为无尘粉笔，是在原始粉笔中加入油脂或聚醇类物质作粘合剂，再加入比重较大的原料。（3）好处：使粉笔的比重和体积都增大，不易飞散粉尘。（4）弊端：在实际应用中并不明显，成本较大，难以推广。2、研制吸尘黑板擦（1）目前：普通布制黑板擦（2）改进：制作出吸收粉笔粉尘的设备，由一条导管连接着黑板擦和一个小型圆形箱体。（3）好处：其功能类似于吸尘器，在擦黑板的同时机器启动，使飞散的粉尘大部分不向外扩张，将粉尘吸进容器内，易于收集粉尘。（4）弊端：刚接触的人使用时感觉不太灵活方便。我们针对教室讲台前地方狭窄，老师、学生来往频繁和学生活泼好动等的特点，认为研制一种使用灵活、方便，又能消除粉笔粉尘功能的黑板擦，即在现有传统黑板擦的基础上做一定改进，加入吸尘的功能，解决粉尘向外飞扬的问题。我们着手于研究制作吸尘黑板擦来解决粉尘污染的问题。三、对课题研究进行的理论、数据等方面的分析1制作吸尘粉笔擦吸尘粉笔擦的制作是由大家共同参与讨论及挑选材料完成的。吸尘粉笔擦是在注塑壳体的内侧，与壳体两边平行铸有两棱骨、四块限位挡板，壳体上端面开有通孔，注塑的板擦固定架的螺杆上端车有螺纹，板擦体镶嵌在固定架下端面凹槽内，固定架位于限位挡板中间，螺杆穿过壳体的通孔与镶有弹簧的上压盖以螺纹连接，毛刷安装在棱骨的凹槽内，收尘片安装在壳体无棱骨对应的一边上。防止了尘土的飞扬，把粉尘收集到一起。吸尘粉笔擦由于制作成本低廉、使用方便、使用成本低，在学校中能够广泛推广。使用吸尘粉笔擦能够有效减少空气中的粉笔粉尘，净化教室内空气，有效率达到80%以上。2 制作过程中遇到的问题我们就“吸尘黑板擦”课题研究过程中遇到的几个问题请教蔡老师，并通过与老师讨论得到以下解答：1.黑板擦的原理。 答：现在市场上已研制出这种黑板擦，但还未能投入使用。原理大致如下：在黑板擦内部装有一小吸尘器，使用时吸尘器将粉笔灰吸入,并存入内部专门收集粉笔灰的容器中，但要定期清理容器。2.粉笔灰为什么会掉落,为什么有一部分会飞到空气中? 答:因为擦黑板过程中会产生风，而粉笔灰很轻，因此可以考虑在粉笔灰中加入一些密度较大的物质，使粉笔灰往下落，减少飘散到空气中。3.吸尘器原理。 答：使吸尘器内部空气流速加快，内部气压小于外界大气压，外界大气压将粉笔灰压入吸尘器内。4.摩擦生热会不会影响吸引? 答：一般情况下不会或影响不大。5.粉笔灰会不会被磁化? 答：因为不是铁钴镍等磁性物质，粉笔灰内部像小磁针一样的东西不容易整齐排列，固不会被磁化。因此从电磁吸引方面考虑意义不大。四、课题研究的最终结论及其他成果1基本设想：①了解基于粉尘污染日益严重,粉尘污染越来越受到人们的关注,我们进行粉笔灰扩散与粉尘污染的研究有关研究,并对粉尘污染的危害和治理讨论.②粉尘污染; 粉笔灰扩③散粉尘来源;环境保护④分析如何防御粉笔灰的危害⑤ 现在有许多有关产品大量涌出但价格很贵有少许缺陷我们想在这方面有些突破2活动步骤 阶段 主要任务 阶段目标1、 搜集信息资料 查阅资料、采访专家2、 总体构思 新型黑板擦的设计3、 设计图纸、采购原料 设计图纸、准备实验制作材料4、 实验制作 资料搜集、元件采购 实验制作5、设计报告6、 作品展示与推广 成果展示及推广应用组员分配高天 冯佳欣 张婷 李顺英：查找资料 搜集信息于蕊 贾澜：采访专家 采购原料 实验制作 总结结论高晨 曹文欣：设计报告 PPT制作 汇报成果结论：吸尘粉笔擦有良好的使用前景，应该尽快推广生产使用。六、感悟这次的课题我学到了很多东西。在这个小集体中感受到了每一个人的友情，配合的十分默契。这是我第一次自主行动的事,但其收获却很大。让我觉得同学之间的团结是非常重要的。在这次研究课题当中,我们常遇到一些麻烦的事.这些问题让我不知从那里入手,还有写道理我们根本听都没有听过.在困难面前我曾想放弃,但在同伴的鼓励下,我坚持下来了,顺利的完成这个课题。谢谢大家的配合与支持！————曹文欣通过了这次研究性学习，我与大家的友谊更加深厚了，我们互相团结，共同讨论，很融洽。这次的课题我学到了很多东西。比如粉笔灰对人体的危害，如何防治粉笔灰对人类的危害，团队的集体精神。坚持不懈的努力才能做好事情等等。————高晨我之所以能够成功的完成这次研究性学习，离不开大家的支持，谢谢同学们，谢谢我们的指导老师，蔡老师！————贾澜我懂得了坚持不懈，团结一致就能做好一件事情，这次研究性学习给我的启发很大，我将以团结友爱，坚持不懈的精神做好以后的每一件事情！————于蕊七、参考文献 百度百科《粉笔》

粉笔灰对人体并无大害．教师常需在黑板上书写、绘图进行讲解。在45～50分钟的一节课里，就要擦写数次，下课时，往往在手上、袖子上，甚至头发、肩膀上都留下一层白色粉笔灰。天天如此，年复一年，工作20～30年后，消磨了数以万计的粉笔。不可避免地从鼻孔吸入一些粉笔灰。吸入粉笔灰是否致病，是广大教师至为关切的问题。粉笔是由石膏制成的。石膏的成分是硫酸钙。石膏性能稳定，无毒。数千年来，中医用生石膏（含有结晶水的硫酸钙CaSO--4•2H2O）煎服，外用煅石膏（熟石膏）敷患处。认为能清凉解热，生津止渴，生肌敛疮。用粉笔书写板书，是将石膏粉末涂在黑板上。擦拭黑板时，石膏粉尘（粉笔灰）在空气中短暂飘扬后坠落在黑板附近的物面和地上。其颗粒较大，多在100微米以上，较重，落下较快，在空中飘浮时间短。据劳动卫生有关资料，生产、生活环境空气中的粉尘微粒，直径在10～20微米以上者，经鼻孔吸及时多数被鼻毛、鼻、咽、喉部阻挡，附着在粘膜小气道及肺泡。若为对机体有害的物质（如二氧化硅、石棉），在肺泡及小气道中积存较多，将对人体造成损害。由上述可知，粉笔灰尘的颗粒较大，大多不会吸入到下呼吸道，又加上石膏本身对人体无毒，医学界至今也尚无因吸入粉笔灰引起肺部疾病的报道。我国劳动卫生部门，在职业尘肺的有关规定中，也没将粉笔灰作为肺的病因。尽管粉笔灰对人体并无大害，然而我国数以百万计的教师，每天都要用粉笔作板书，每天都生活在擦拭黑板后的粉笔灰尘中，仍可引起鼻、咽、喉部不适。目前及今后相当长的时间，教师不可能不用粉笔写字，更不可能带着口罩上课。因此，研究推广无灰粉笔，逐步推广用荧光笔在搪瓷板上书写，或使用书写投影仪、幻灯等，不断更新教学设施改善教师工作环境，增进教师健康仍然中必要的。由上课写字、擦黑板带来的“粉笔综合征”已成为广大老师的头号健康隐患。记者从某中学了解到，一名毕业班上课最多的老师，平均每天要“吸”掉12支粉笔的粉笔灰。尽管无尘粉笔、防尘黑板擦正在推广，而且不少新发明也在进行中，但多数老师还在使用传统粉笔，因为粉笔而带来的各种显性和隐性的综合征给老师健康带来隐患。慢性咽喉炎司空见惯近日，某中学一名语文老师告诉记者：“在一次教师体检中，体检医生在注释栏中没有写上‘患有慢性咽喉炎’。我当场诧异地问医生，为什么不写慢性咽喉炎。可是没有想到的是，医生竟然回答我：‘慢性咽喉炎对教师来说，已经不是什么病了。’”记者了解到，因为每天上课要写板书、擦黑板，粉笔灰经常把老师弄得蓬头垢面。而且老师总是一边写板书，一边讲解，甚至有时一边擦黑板，粉笔灰也就自然而然地被“吸”进去。要是遇上老师感冒、咳嗽，粉笔灰更是雪上加霜，严重的还会引发哮喘。一天“吸”掉12支粉笔“自从当了老师以后，我天天都要洗头，这全是因为粉笔灰。”一位年轻教师这样告诉记者。除了要天天洗头，不能戴隐形眼镜、最好戴框架眼镜等，也成为老师，特别是年轻女教师预防粉笔灰的妙招。不少老师说：“每次上完课，脸上、头发上、衣服上全部都是粉笔灰。而且因为冬天拿粉笔手会干，手指的皮肤还经常出现皲裂。严重的皮肤都可能引起过敏，更别提呼吸道疾病、感冒慢性咽喉炎了。”记者估算，一般而言，一名中学语文老师在一节45分钟的课上，需要写一黑板的板书，而一黑板的板书大约需要用掉半支粉笔；而一名中学英语老师或数学老师在一节45分钟的课上，往往需要写5黑板的板书，大约就要用掉两支半的粉笔。而毕业班的老师一天最多需要上6节课，就相当于要“吸”掉12支粉笔。新发明虽好但使用不便虽然近几年本市中小学都开始使用无尘粉笔，但老师们的反映却是，无尘粉笔还是有灰。对此，向明中学总务处负责采购的董老师一脸无奈地说：“为了解决这个问题，我和负责采购的工作人员跑了很多单位，看了很多发明展，一直想找到传统黑板粉笔的替代品，可无论从成本角度，还是实用角度，没有一项新发明能让老师满意、习惯使用。”向明中学的确找到过一种“无尘”的粉笔，几乎看不见灰，这种粉笔和普通粉笔形状差不多，但必须靠笔尖写字，侧面写不出，不能像普通粉笔那样握，而要像握铅笔一样在竖直的墙壁上写字。老师们用了一天，都说胳膊酸，而且字很淡，教室后排孩子看不清。记者在本市西区还发现一所学校使用一种粉笔专用的塑料套，目的是为了预防老师的手指和粉笔直接接触。但是不少老师都反映，尽管新发明很好，但粉笔装上套子容易折断，影响老师写板书的时间。粉笔综合征对策[眼睛]交通大学附属第一人民医院眼科专家邹海东告诉记者，做好个人保健工作很重要。如果遇到眼睛发炎的话，应及时使用眼药水。平时注意用眼卫生，保持双手清洁，同时注意不要用脏手碰眼睛，在擦黑板的时候尽可能离得远一点。[皮肤]华山医院皮肤科主任郑志忠告诉记者，由于粉笔是碱性的，因此手指在接触以后，容易出现皮肤老化，引起皮肤干燥、皲裂等。专家提醒，教师在用完粉笔以后，应该及时洗手，注意护肤，比如适当使用护肤霜。如果是皮肤过敏的话，应经常洗脸，可以适当吃点抗过敏药。[咽喉]曙光医院五官科蒋梦穗告诉记者，教师上课应注意发声方法，不要过度使用嗓子。比如：可以学习发声放松的方法；在疲劳的情况下，尽可能不要过度用声；不要强迫使用高音；嗓子水肿发痛，早治疗早检查。长征医院耳鼻咽喉科彭玉成表示，平时要注意多休息，多喝水润喉。如果嗓子确实哑了，说不出话，就不要再拼命讲；另外，注意个人生活习惯，戒烟戒酒，避免辛辣、过冷过热等刺激性很强的食物。[肺部]市肺科医院肿瘤科周彩存博士告诉记者，临床上还没有发现过因粉笔灰而引起的粉尘职业病。但专家建议，可以考虑推广磁性水笔和白板书写。另外，擦黑板时尽量远离，可以暂时摒住呼吸，减少粉尘吸入。

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