香叶天竺葵对PM2.5 飘尘净化作用及机理的研究

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  背景介绍
  李竹轩是个文静的女生,喜爱动植物,对花花草草尤为感兴趣。但是,近几年北京的空气质量越来越差,雾霾天气经常出现,使得许多像李竹轩这样乐于亲近自然的孩子只能被困在室内。
  众所周知,许多植物都具有改善环境、净化空气的作用,但是哪种植物在此方面表现最突出呢?为了进一步探究减轻大气污染的更有效途径,李竹轩在科技铺导员马丽霞老师的指导下,开始了关于植物对细颗粒物(PM2.5)的净化作用及机理的研究。
  项目介绍
  研究项目选取了碧桃、黄栌、绿萝、茉莉、木槿、柠檬、爬山虎、铁苋菜、曲麻菜、月季、天竺葵与香叶天竺葵共12种具有净化空气作用植物的叶片作为实验对象。
  实验之前,李竹轩和老师首先自主研发制作了人工环境舱、吹样器以及PM2.5模拟颗粒物(主要成分为铁精粉、瓦斯灰和花粉),这些发明不仅是本次研究必不可少的工具,还可以运用到其他大气污染的相关研究中。
  实验过程的第一步是测定不同植物对PM2.5飘尘的吸收作用,将12种植物放置在环境舱中,并用吹样器将0.2克的PM2.5模拟颗粒物注入环境舱内,植物须在环境舱内被放置24小时。测定结果表明,12种植物对细颗粒物质均有不同程度的吸收净化作用,但吸收效果有明显差异,其中香叶天竺葵的吸灰能力最强,吸灰率为1.8%,吸收率为1.3%。香叶天竺葵拔得头筹之后,第二步就是对其叶片进行机理分析。李竹轩通过显微镜观察与微区能谱组分分析相结合的方法,发现细颗粒物质在经过香叶天竺葵叶片细胞壁后,还会透过质膜进入细胞内部,这就意味着香叶天竺葵吸灰是一个不断地新陈代谢的过程,所以相较于其他植物,它对PM2.5的吸收净化作用更加有效且持久。最后一步,就是需要确定在吸收了PM2.5飘尘后,香叶天竺葵的长势是否能不受影响。经过仔细观察,李竹轩高兴地看到,尽管经历了一场PM2.5的严酷考验,香叶天竺葵依旧生机勃勃,枝繁叶茂。
  李竹轩得出结论,香叶天竺葵具有十分显著而持久的吸收净化PM2.5的效果,并且,香叶天竺葵观赏性较强,值得向各地的园林绿化部门推荐,在气候适宜的地区广泛种植。
  感悟与收获
  谈起关于参加第28届全国青少年科技创新大赛的感受,李竹轩最先想到的是要感谢科技铺导员马丽霞老师,她说如果没有马老师的鞭策与指导,她很难顺利圆满地完成研究项目。
  印象最深的一次,因为需要观察分析的植物切片太多,李竹轩在实验室忙碌了一天,眼看天快黑了,感觉有些疲劳的李竹轩看到还有不少需要观察分析的切片,心里不免有些烦躁。于是,她就想草草地把剩下的观察任务完成,好早点回家休息。但是,她的一举一动都被一直陪伴在她身旁的马老师看在了眼里。
  马老师一改平日的和蔼,十分严厉地批评了李竹轩,告诉她想要在科学研究中有所收获,就必须从始至终保持一丝不苟的研究态度。研究过程中难免会有枯燥繁琐、辛苦寂寞的时候,这时就需要更多的耐心与毅力去坚持。如果在稍感疲惫与乏味的时候就马虎了事,那么科学研究是注定难以取得成果的。
  李竹轩在受到批评之后,心里十分委屈,不过仍然听从了马老师的教导,认真地做完了切片分析,很晚才回家。现在回想起来,如果没有马老师的督促,那么她就不会站在全国大赛一等奖的领奖台上。她说:“我终于懂得了‘忠言逆耳利于行’这句话。”
  除了感谢马丽霞老师辛勤教导,李竹轩觉得这次全国大赛期间,许多专家给她的建议也使她受益良多。她说,不少专家对她的创新项目给予肯定的同时,也从专业角度提出了不少意见与建议,有许多细节问题是她在之前的研究过程中从未考虑到的。经过专家的指点,她感到自己需要学习的东西还很多,她会将此次参赛的收获运用到今后的学习生活中,继续她科技创新的梦想。
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