高中生走進(jìn)高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

尤琦

張曉滿同學(xué)是王府中學(xué)高二的學(xué)生，課余愛好十分廣泛，尤其對物理方面很感興趣，希望將來能成為一名科學(xué)家，用知識造福人們的生活。寒假期間，他看到一篇關(guān)于純電動車的報道，號稱純電動車是零污染，是未來汽車的發(fā)展方向。他覺得，在使用期間，從尾氣排放上看，純電動車和傳統(tǒng)汽車相比，確實(shí)可以認(rèn)為是零污染;但是車內(nèi)大量的電氣設(shè)備和元器件是否也是零污染呢？尤其在炎熱的夏季，在陽光照射下車內(nèi)溫度可以達(dá)到70℃，是否會有大量的污染物釋放出來呢？車內(nèi)的空氣質(zhì)量是否可以達(dá)到我們國家要求的室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)呢？這些疑問，如果能找一個專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室來測試一下，讓數(shù)據(jù)來說話就好了。

他把這個想法和他的朋友楊浩云、陳卓成一說，大家都覺得是個有趣的想法，都熱切地希望得到一個真實(shí)的答案，于是一個三人科學(xué)小組就成立了。楊浩云負(fù)責(zé)車內(nèi)污染物種類及危害調(diào)研，陳卓成負(fù)責(zé)不同測試技術(shù)調(diào)研，張曉滿負(fù)責(zé)各種排放法規(guī)調(diào)研、聯(lián)系可以開展相關(guān)研究的實(shí)驗(yàn)室。經(jīng)過3個月的精心準(zhǔn)備，他們?nèi)缂s來到北京理工大學(xué)高效低排放內(nèi)燃機(jī)技術(shù)工信部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，用先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，來驗(yàn)證他們的猜想。

歡迎他們的是實(shí)驗(yàn)室的譚建偉和何旭兩位老師。讓三個男孩感到驚訝的是，大學(xué)老師沒有想象中的那么嚴(yán)肅，老師們十分熱情，就如同他們的學(xué)長，帶領(lǐng)他們參觀實(shí)驗(yàn)室、介紹實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)過程中的安全注意事項。這讓他們很陜放下了拘謹(jǐn)，向老師們請教一些細(xì)節(jié)問題，以確保弄懂每個環(huán)節(jié)的實(shí)驗(yàn)原理和操作流程。

此次實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)進(jìn)行甲醛等13種醛酮類污染物的測試。醛酮是人們廣泛關(guān)注的室內(nèi)空氣有機(jī)污染物，通常來自家具、裝修材料、烹調(diào)油煙和香煙煙霧等。隨著家用汽車的普及，人們待在車內(nèi)的時間越來越長，了解醛酮在車內(nèi)空氣中的污染狀況，有利于有效控制污染、保障人體健康。

在老師的幫助下，同學(xué)們對某款電動汽車進(jìn)行封閉，靜置4小時后，利用采樣泵對車內(nèi)空氣進(jìn)行30分鐘采樣，荻得足夠的分析樣本。然后在第8小時和12小時，再分別進(jìn)行一次采樣，最后將所獲得的樣本送到質(zhì)譜分析儀進(jìn)行分析處理。

測試結(jié)果顯示，在4小時測試點(diǎn)，醛酮濃度總量達(dá)到71.22μg/m3。各種醛酮物質(zhì)中，甲醛濃度最高（23.43μg/m3），其次為乙醛（18.33μg/m3）。在8小時測試點(diǎn)，醛酮濃度總量達(dá)到89.45μg/m3。其中乙醛濃度成為最高（27.37μg/m3）;其次為甲醛（22.06μg/m3）。在12小時測試點(diǎn)，乙醛濃度持續(xù)快速升高，達(dá)到41.28μg/m3，和4小時前相比，升高了近50%，排在污染物之首。其次為甲醛（24.15μg/m3）。丁酮在該測試點(diǎn)開始出現(xiàn)，并達(dá)到較高（ 11.31μg/m3）的濃度。此時車內(nèi)空氣醛酮類污染物總量達(dá)到127.47μg/m3。

通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和整理，張曉滿等三位同學(xué)發(fā)現(xiàn)：在不同的測試時間點(diǎn)上，甲醛濃度相對比較穩(wěn)定，在22 -25 μg/m3間波動，低于我國室內(nèi)空氣甲醛的標(biāo)準(zhǔn)限值（ 100μg/m 3）。然而車內(nèi)污染物總濃度隨著時間的延長而逐步升高，目前雖然國家尚未出臺相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但對于汽車的使用者，建議開車時要經(jīng)常開窗，尤其每隔8小時要讓車內(nèi)空氣與外部新鮮的空氣充分流通，避免車內(nèi)污染空氣對我們的傷害。

三位同學(xué)在老師的幫助下，利用大學(xué)的先進(jìn)設(shè)備獲得了問題的答案，十分開心。他們表示回去后要告訴同學(xué)們的家長，開車時開窗通風(fēng)很重要。通過這次科技實(shí)踐，他們發(fā)現(xiàn)了科研中的樂趣，也堅定了將來從事科學(xué)研究，當(dāng)一名科學(xué)家的夢想。

譚建偉老師認(rèn)為，大學(xué)的設(shè)備除了用于本校教學(xué)和科研，可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)設(shè)備的開放和共享，面向社會，全面充分利用資源。何旭老師認(rèn)為，從育人角度出發(fā)，應(yīng)培養(yǎng)中小學(xué)生科學(xué)興趣，鼓勵他們獨(dú)立思考，自己動手解決問題，為將來從事科學(xué)研究打好基礎(chǔ)。高校愿意在此方面發(fā)揮高校優(yōu)勢，承擔(dān)起廣大中小學(xué)生科普的重任，探索新時代的培養(yǎng)體系和實(shí)踐模式。

分別的時刻到了，三位同學(xué)有些不舍，兩位老師也歡迎他們將來報考北京理工大學(xué)。張曉滿同學(xué)說： “老師，雖然這次解決了困擾我們的一個問題，我現(xiàn)在又有兩個新問題。您說電動車汽車和傳統(tǒng)汽車的車內(nèi)污染物會有區(qū)別嗎？新車和使用了一段時間后的汽車的車內(nèi)污染物又會如何呢？”老師們微笑著說：“這個答案我們也不知道，希望下次你們能夠帶更多的同學(xué)過來，我們一起來尋找答案！”