进入12月份,100多座大中城市不同程度出现雾霾天气,覆盖了将近一半的国土。
面对雾霾,多数人表现得忧心忡忡,不过,北京101中学的学生李竹轩却与众不同。早在两年前,她就已经在埋头研究花花草草如何对付雾霾,玩起了“植物大战雾霾”。两年后,当雾霾大肆侵袭之时,李竹轩写出了一篇名为《香叶天竺葵对PM2.5飘尘净化作用及机理的研究》的论文,并一举夺得了全国青少年科技创新大赛一等奖。
实验对象
身边常见的12种植物
李竹轩是北京101中学的高三学生,问及做这个研究的初衷,她说现在环境污染比较严重,自己平时就喜欢种一些花花草草,她就想能不能用这些可用于观赏的植物来吸收雾霾呢?
于是,当时正读高一的李竹轩就从身边常见的植物着手,并选取了碧桃、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,然后对它们每一个的吸灰能力进行测量。
如何进行测量呢,李竹轩先介绍了大致的流程,在每次实验之前,称出叶片的质量,然后把叶片放入环境舱里,再向环境舱里吹入类似雾霾的灰尘,将叶片静置24小时后,取出来再称叶片的质量,并测定它的吸灰率。一年半的实验数据表明,香叶天竺葵在12种植物中,吸收灰尘的能力最强。
李竹轩第二步就是对其叶片进行机理分析。她发现,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。而且,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。
实验工具
自己动手做环境舱
在这个实验中,最重要的工具就是环境舱。这是李竹轩按照实验的需求自己设计的一个环境舱,它是用几面玻璃做成。
环境舱最上面有几个孔,是为了起到进气的作用。而在实验之前,还需要把环境舱净化,因此在进气口那里还装有滤膜。净化环境舱就是在一个通气孔抽气,把环境舱里的空气抽出去,然后把处理好的叶片搁进去。搁进去之后,就要开始从进气孔吹灰,静置24个小时,就是要等灰尘慢慢落到叶片上面,然后再看叶片的质量发生了哪些变化,由此来测试叶片的吸灰能力。
李竹轩说,环境舱里面还装有电风扇,因为要把喷进去的灰,吹得均匀一点,这样就能更真实地模拟实际生活中的情况。喷进去的灰主要是从钢铁厂找来的精粉。
回首整个实验,李竹轩说,其实困难挺多的。这个实验耗费了她很多的休息时间,在高一时决定做这个研究后,整个实验也几乎花去了她两年的心血。“高一升高二的暑假和高二的寒假,还有各种周六日以及下课后的时间都花在了实验上面。”尽管非常辛苦,她还是觉得非常高兴,也尽量做到不与正常的学习发生冲突。
实验论文
获科技创新大赛一等奖
根据一年半所做实验的数据,李竹轩写了《香叶天竺葵对PM2.5飘尘净化作用及机理的研究》的论文。这篇论文先是参加了北京市的比赛获得了一等奖,然后又参加了全国青少年科技创新大赛,这篇论文也获得了一等奖。
谈到实验对她最大的感受,李竹轩觉得科学研究就要严谨。“先做人后做事。”李竹轩说,现在能明显感觉到,自己在做其他科目的题目时,心能静下来。“做实验时,一天要坐五六个小时,练出来了。”
明年,李竹轩将带着这个项目参加国际青少年科技创新大赛,李竹轩透露,她正在对香叶天竺葵做一些改进,做一些宏观上面的研究,比如看能不能大面积种植,但因为香叶天竺葵是喜欢潮湿的植物,她在考虑是否能够把香叶天竺葵嫁接到其他植物上。
李竹轩说她小的时候非常喜欢捣鼓一些东西,把东西拆了再装,这给她以后不错的动手能力打下了基础,在小学的时候,她常常帮同学们把坏了的修正带修好;中学后,她的生物一直很强,为了做好这个实验,她甚至阅读了很多大学的生物教材。
现在,正读高三的李竹轩基本上有了比较明确的目标:生物专业。她说,她非常想去做一名科研工作者。综合