有关学生教室内环境现状及改善方法

I本文主要介绍目前我国南方城市大中小学教室室内空气品质状况及影响因素。
II介绍了室内各种污染物及主要来源。
III针对不同的污染物和室内状况提出各种室内环境改善方法,为教室内营造一个良好的环境提出自己的一些想法。  
  1、引言  近些年来,我国环境问题日益受到重视。而作为环境问题中的一个方面,室内空气品质逐渐被大家了解。而教室这一个人流密度很大,空间相对封闭的地方空气质量也成了大家关注的重点。在平常的生活学习中,有很多学生表示教室太热或者环境不好,坐在里边容易犯困,学习效率不高,我想这跟教室里的空气品质有很大的关系。  
2、教室内空气品质现状  首先介绍一下空气品质的概念。空气品质可以理解为室内空气受烟尘、有害气体、微生物污染、空气温湿度、流动速度等的程度。从人们主观感受上来看,空气品质的高低反映了满足人们要求的程度。  教室在当初设计时就注重到了采光和通风,所以在春秋等气候适宜的时候,因为教室与外界环境充分接触,能有效避免室内空气污染,所以室内的空气品质还是非常好的。但是当到了冬天或则盛夏,室外气候不适合的时候,我们就要靠空调系统采暖或者避暑。这时教室就会相对封闭,门窗紧关,室内空气很难有机会与外界空气进行交换,这时空气质量就相对很差,长时间处在这样的环境下容易犯困,严重情况下甚至会引发流感。  
3、教室内空气品质影响因素  造成室内空气品质差的原因是多方面的,但由于教室不同于其它场所,所以一般教室的空气污染主要有三个方面,分别是人为活动的影响,教室内设备的影响以及室外环境的影响。其中以人为活动和教室内设备影响较为突出。
3.1人为活动对教室内空气品质的影响  教室每天人流量很大,很多教室内空气污染物都跟其内部活动的人有关,这些污染物大致可以分为以下几类:  
(1) 物理污染物:物理污染物主要包括颗粒物,纤维材料等。颗粒物中在室内 以可吸入颗粒物为主。可吸入颗粒物主要指悬浮在空气中的动力学当量小于等于10μm的细小悬浮颗粒物。这些颗粒物一部分是由于人员流动,通过衣服或者鞋底带入教室,继而飘散在空气中,另外一部分是在黑板上书写时粉笔的粉尘。可吸入颗粒物对人体的危害最大。这些颗粒物一旦超标,就会引发感染,长久下去会诱发多种疾病。另外,这些可吸入颗粒物还能够吸附一些有害的气体和重金属元素,对人体健康照成很大的威胁。
(2) 化学污染物:化学污染主要为有机挥发性化合物(VOCs)和有害无机物引 起的污染。有机挥发性化合物主要来自建筑装修和装饰材料,而无机污染物主要为氨(NH3),呼吸产物二氧化碳(CO2)。如果建筑或装饰材料较好的话,那么教室内无机污染就主要来自人体通过呼吸、汗液等排出的二氧化碳、硫化氢、氨等。教室中尤以二氧化碳超标对学生影响较大。科学研究表明,教室内二氧化碳超标会出现呼吸加深、头晕、耳鸣、脉搏滞缓、血压升高等不适反应,对学生来说,最直接的表现就是犯困。  
(3) 生物污染物:生物污染主要指细菌、真菌和病毒引起的污染。教室人口密 度大,当空气不流通时,很容易造成生物污染。比如学生通过咳嗽、打喷嚏等喷出的流感病毒、结核杆菌和链球菌等生物污染物。生物污染物一旦传开,将会造成严重的影响,容易引发大面积流感。
3.2教室内装置对教室空气品质的影响  教室内常见的一些设施有课桌,空调系统以及门窗等。设施虽然简单,但当材料选取不当或者使用不当时还是会对教室内的空气品质产生很大的影响。  
(1) 课桌、门窗、墙面涂料等材料对教室空气品质的影响:我们知道,无论是 建筑装修还是装饰,选取材料是很重要的一个环节。很多新型合成材料都会在使用过程中释放出醛类、苯类等对人体十分有害的有机挥发性化合物。据报道,2013年河北一小学新教室甲醛浓度超标4倍,导致500人身体不适,很多学生出现了眼睛发涩、打喷嚏、咳嗽等症状。调查表明污染源为课桌椅。我们可以看出,使用劣质材料制作的课桌椅势必会给教室内空气带来很严重的污染。
(2) 空调系统对教室空气品质的影响:随着经济的发展,现如今很多教室都安 装了空调。事实上,暖通空调系统和室内的空气品质密切相关,合理的空调系统及其管理能够大大改善室内空气品质,反之,也可能产生和加重室内空气污染。空调系统由于自身工作的特性,其中的一些部件比如过滤器、盘管、风道系统、表冷器托盘和加湿器等容易滋生大量菌尘微粒及各种微生物。这些微生物随着送风口进入室内,会降低室内空气质量。另外,如果新风口位臵选择不合适,也会给室内环境带来很大的影响。除此之外,研究表明,人长期处在全封闭空调教室环境下,二氧化碳浓度会上升,空气湿度会持续下降,会带给人非常不适的感觉。
3.3室外环境对教室内空气品质的影响  近年来,雾霾在我国肆虐,很多地方空气质量堪忧,以前雾霾等恶劣天气仅限于比方,但近期在上海、武汉甚至徐州这些地方出现。空气中PM2.5含量严重超标,据武汉市环保局统计,2013年1月至10月,武汉市空气质量超标天数为156天,比例为51.3%,其中主要污染物为细颗粒物PM2.5和臭氧。教室无法避免要与室外环境相接触,如果室外空气品质糟糕,则室内空气很难保证良好的品质。  
4、教室内环境改善方法  针对上述种种因素对室内空气品质造成的不良影响,必须采取一定的有效手段,既经济又环保的控制好室内空气质量。主要方法包括针对暖通空调系统的改善,以及吸附净化法和植物净化技术。  
4.1充分利用通风空调系统,促进室内空气品质升级  虽然空调系统在一定程度上会对室内空气品质带来的负面影响,但只要我们充分发挥其正面效应,有效改善其不足之处。空调系统还是在很大程度上能改善室内环境。  首先要确保新风的质量。为确保新风质量,要将新风口设在合适的位臵,保证进入室内的空气品质优良。另外,在送风管道上,,需要设臵过滤器过滤,除去新风中的颗粒物。如果外界空气质量较差,可以采取多级过滤器。同时,要考虑到空调系统对新风的污染,因此我们可以尽量缩短新风输送管道的长度,使处理后的新风直接入室。  其次要消除空调系统中各部件的污染,避免空调系统对室内空气的污染。空调系统中的盘管,空气过滤器,表冷器托盘,加湿器和风道系统在日常使用中都比较容易受到污染。因此,注意对空气过滤器和盘管进行定期清洗能够有效避免其带来的副作用。同时尽量保证风道系统的干燥,避免新风口受潮都能抑制微生物的滋长。  总之,对于整个空调系统,保证新风质量,定期清理主要部件(如盘管,加湿器等)及过滤装臵能有效改善空调系统对室内环境带来的污染,促进室内空气品质的提升。  
4.2 吸附净化法对室内空气品质的改善  吸附对于室内有机挥发性化合物(VOCs)及其他污染物是一种比较有效且简单的消除技术。因此可以利用这种方法对教室内醛类和苯类物质以及一些无机有害化合物进行消除。目前常用的吸附剂有活性炭,活性炭纤维以及氧化铝等。这些吸附剂的优缺点就不详细介绍,这里主要推荐使用活性炭纤维对教室内空气进行处理。  活性碳纤维(ACF)是经过活化的含碳纤维,将某种含碳纤维(如酚醛基纤维、PAN基纤维、黏胶基纤维、沥青基纤维等)经过高温活化(不同的活化方法活化温度不一样),使其表面产生纳米级的孔径,增加比表面积,从而改变其物化特性。其对有机气体吸附能力比颗粒活性炭在空气中高几倍至几十倍,它是继活性炭之后新一代的吸附材料。虽然其价格昂贵,但其极轻,因此在经济方面不会比活性炭贵很多。并且活性炭纤维再生容易,不易粉化,不会造成粉尘二次污染,因此非常适合未来在教室里使用。
 4.3 植物净化对室内空气品质的改善  由于教室设计一般采光都很好,非常有利于植物的生长。并且科学家已证实,绿色植物除了能够美化室内环境外,还能改善室内空气品质。因此,在教室完全可以采取植物精华的方法改善室内空气质量,提升同学们的舒适感和学习效率。并且植物净化环保经济,是一种值得关注的室内空气净化方法。下面推荐几种适合在教室里培育的植物。  对于教室这个公众活动场所,可以培育一些绿色盆栽植物净化空气。适合在教室培育的有吊兰,虎尾兰,芦荟等。一盆吊兰就相当于一个小空气净化剂,能够有效吸收空气中的甲醛以及一氧化碳等有害化学物质。虎尾兰也有“治污能手”的称号,两盆虎尾兰基本上可以保持一个教室里空气的清新。并且虎尾兰在白天光合作用下能够吸收二氧化碳,制造大量氧气,因此非常适合在教室里培育。另外月季能较多的吸收氯化氢、硫化氢、乙醚等,可以配合其他植物一起种植。  
5、结论  
(1)教室内空气污染原因多种多样,但对学生日常学习影响最大的还是学生们的日常活动对环境的影响。因此为了在教室学习的更舒适,保持教室良好的通风,学生们自我行为的约束至关重要。  
(2)空调系统对教室内空气品质的影响不可忽略。在日常使用过程中,对空调系统的清洁维护必不可少。选择好的通风口,避免空调部件受潮是空调系统提供高品质空气的关键。
(3)活性炭纤维是一种良好的吸附剂,但由于还未普及开来,因此一般情况也可使用活性炭,活性炭没有毒副作用,没有二次污染,使用起来还是比较环保的,并且价格低廉适合大众使用。  
(4)植物净化非常适用于教室内的空气清洁,成本不高。最重要的是植物可以吸收更多的二氧化碳,为教室提供更多的氧。这一优点有助于缓解学生学习的疲劳。如果室内空气品质不是十分糟糕的情况下,仅仅放几盆植物就能起到很好的作用。
(5)每学期休假后对学校教室进行定期的室内空气检测,确保环境的安全。
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