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1、改善考场环境的实验【摘 要】本文介绍了利用高压水枪喷湿考场周围的树枝及绿化 带，统计对比喷水前后考场室内外蝉声的分贝值、可吸入颗粒物浓度、 温度及湿度的监测数据。表明高压水枪喷湿考场周围的树枝及绿化带 能显著降低室内外蝉声的分贝值及室外的可吸入颗粒物浓度、温度, 提高室外湿度，但对降低室内的可吸入颗粒物浓度、温度，提高湿度 不明显。【关键词】高考环境；高压水枪；蝉声；可吸入颗粒物；温度; 湿度1 .刖S每年6月，每到高考、中考及初考（三者简称大考）来临的时候， 正是蝉求偶鸣叫的高峰时刻，尖锐刺耳的鸣叫声影响了学校师生的正 常学习生活活动，特别是对正在参加考试尤其是听力考试的学生影响 最大。因此
2、，为了减少蝉声的影响以及改善考场的环境，我小组组织 对荔湾区八个考场及二个对照点学校的实验。2 .实验原理会鸣的蝉是雄蝉，它的发音器就在腹基部，像蒙上了一层鼓膜的 大鼓，鼓膜受到振动而发出声音，由于鸣肌每秒能伸缩约1万次，盖 板和鼓膜之间是空的，能起共鸣的作用，所以其鸣声特别响亮。并且 能轮流利用各种不同的声调激昂高歌。雄蝉每天唱个不停，是为了引诱雌蝉来交配的。雌蝉的乐器构造不完全，不能发声，所以它是“哑 巴蝉”。利用高压水枪喷湿考场周围的树枝能够改善高考环境的原理是: 一是能够把雄蝉赶跑或降低蝉声。蝉一般不会轻易飞离停靠的树枝, 只有在受到惊吓的情况下，才会飞离停靠的树枝，高压水枪突然喷射,
3、 使蝉受到惊吓而飞走。用水直接打湿蝉身鼓膜或间接湿润鼓膜，使蝉 的鼓膜不能振动发声或发声减少。二是通过喷湿考场周围的树枝，使 考场周围环境的湿度增加，水蒸气挥发带走热量而降低环境温度，湿 度增加使可吸入颗粒物聚集降落而降低其浓度。3 .实验部分3.1 仪器及试剂3. 1. 110mm胶管及喷头3. 1.2 AWA6218B 型声级计3. 1.3 HY603型声校准仪3. 1.4 TH-2型温湿度表3.1.5 TH-150CIH型智能中流量空气总悬浮微粒采样器3. 1. 6 THM-150型微电脑中流量校准器3. 1.7150mm玻璃纤维滤膜3. 1.8镒子3. 1.9拖板插座3. 1. 10玻
4、璃干燥器3. 1. 12 BP190S电子天平3. 2实验条件3. 2.1实验时间：应该选择比较接近大考及学校放假的时段，使 实验监测的四个因素尽量接近于大考期间的数值，便于实验结果的应 用。天气状况：应该在晴朗的天气进行，阴天或下雨将会明显 影响四个因素的监测数值；风速要小于每秒5米。3. 2. 3周围环境：应该尽量使考场周围工厂或其它生活设施接近 大考期间的状况，避免污染因素突然增加造成对实验的影响。实验期 间要尽量避免人员或车辆闯入。3. 2. 4安全要求：要特别注意用电的安全，电压用220伏，拖板 插座要有三相电源，绝对不能弄湿插座或仪器。3. 2. 5仪器要求：实验前，要准备好足够数
5、量的仪器，并校准好 各种仪器，实验时，尽量保持同步进行，减少各种误差。3. 3实验步骤实验步骤分喷水前、喷水后监测，监测人员、仪器及位置等条件 相同，便于前后监测数据对比分析。3.3. 1布点：当室外布点时，选择离考场建筑物最近蝉声影响最 大的树底下（或绿化带）进行布点；室内的布点选择在考场试室的中 央，并把门窗全部打开。3. 3. 2安装仪器：在选定的室内外布点，连接电源、架设支架和安装好噪声、可吸入颗粒物、温湿度监测仪器。按有关标准1-5和 仪器操作规程的规定用THM-150型微电脑中流量校准器对 THT50CIII型智能中流量空气总悬浮微粒采样器的流量进行校准；用 HY603型声级校准仪
6、对AWA6218B型声级计进行声级校准，并设置仪 器同时运转的时间。3. 3. 3检查死蝉：检查考场周围树底下和绿化带的地面，发现有 自然死亡的雄蝉，要把它收集起来带离现场，目的是防止与实验造成 的死蝉产生混淆，影响实验结果。4. 3. 4喷水前监测：在没有喷水和不干扰蝉的正常鸣叫活动的情 况下，按仪器的操作规程同时打开THT50CIH型智能中流量空气总悬 浮微粒采样器和AWA6218B型声级计，监测持续时间为10分钟，监测 后用镜子取出并放好玻璃纤维滤膜和记录蝉声的分贝值、温度和湿度 数据。5. 3. 5进行喷水：暂时移开电源和检测仪器，用高压水枪喷湿考 场周围的树枝或绿化带。喷水时尽量把水
7、柱压成扇形或雾状喷出，既 节约用水，增加喷洒面积，又能防止水柱速度和压力太大把蝉冲死。 喷水时千万必须注意不能喷到电源和仪器，防止短路或损坏仪器。喷 水后观察地面是否有蝉从树上掉下或死亡。6. 3.6喷水后监测：大约过1520分钟后，观察树上不再有水 滴滴下，即可进行喷水后监测。与喷水前同样的布点及仪器操作程序 进行监测，监测持续时间为10分钟，监测后用镇子取出并放好玻璃 纤维滤膜和记录蝉声的分贝值、温度和湿度数据。7. 3. 7监测结束：监测结束后，收集好仪器，拔出电源，记录好 数据，带回实验室分析。8. 3. 8选点监测：各个选定的考场及对照点监测，按照上面3. 3. 2 至3. 3. 7
8、的步骤分别进行监测，并做好记录工作。4.结果及讨论4. 1蝉声各考场和对照点室内外喷水前后的蝉声生态性降噪监测结果见 表一。从表一的统计结果可知：室内外蝉声的分贝值在喷水前后差别有 高度的显著性，说明喷水能明显降低蝉声，减少蝉声对考场内外环境 的影响。另外，在实验的过程中，特别是在喷水后再检查地面，结果没有 发现死伤的蝉，说明喷水基本不会对蝉造成生理性影响，生态性降噪 的效果是好的。喷水后，在减少蝉声的影响及保持安静环境的持续时 间，基本能保持810个小时，说明对大考环境的改善是能起一定的 作用。4. 2可吸入颗粒物各考场和对照点室内外喷水前后的可吸入颗粒物监测结果见表O从表二的统计结果可知：
9、室外的可吸入颗粒物浓度在喷水前后差 别有高度的显著性，说明喷水能明显降低可吸入颗粒物，改善考场外 部的环境；室内的可吸入颗粒物浓度在室外喷水前后差别无显著性, 说明室外喷水对降低室内可吸入颗粒物浓度效果不明显。4. 3温度各考场和对照点室内外喷水前后的温度监测结果结果见表三。从表三的统计结果可知：室外的温度在喷水前后差别有高度的显 著性，说明喷水能明显降低温度，改善考场外部的环境；室内的温度 在室外喷水前后差别无显著性，说明室外喷水对降低室内温度效果不 明显。9. 4湿度各考场和对照点室内外喷水前后的湿度监测结果结果见表四。从表四的统计结果可知：室外的湿度在喷水前后差别有高度的显 著性，说明喷
10、水能明显提高湿度，改善考场外部的环境；室内的湿度 在室外喷水前后差别无显著性，说明室外喷水对提高室内湿度效果不 明显。五、结论从本次实验的结果可知，利用高压水枪喷湿考场室外周围的树枝 及绿化带，在一定时间内，在既不杀害蝉又不影响其生理功能的情况 下，既能生态性降低蝉声对考场室内外的影响，又能明显降低室外周 围环境可吸入颗粒物浓度，增加湿度和降低环境温度，达到改善考场 室外环境的目的。虽然实验结果显示考场室内在室外喷水前后可吸入 颗粒物浓度、湿度和温度改善不明显，但通过一定时间的空气对流和 缓冲，是否使考场室内三个因素得到明显的改善，值得进一步的研究。参考文献：1 GB/T3222. 1-200
11、6/IS0 1996-1： 2003.声学环境噪声的描 述、测量及评价（第1部分：基本参量及评价方法），北京：中华人 民共和国国家质量监督检验检疫总局等，2006o2 GB/T3222. 2-2009/IS0 1996-2： 2007.声学环境噪声的描 述、测量及评价（第2部分：环境噪声级测定），北京：中华人民共 和国国家质量监督检验检疫总局等，2009o3 GB 3096-2008.声环境质量标准,北京：国家环境保护部， 2008o4 GB/T15432-1995.环境空气 总悬浮微粒的测定 重量法, 北京：国家环境保护部，1995。5 GB/T18204. 13-2000.公共场所空气温度测量方法,北京： 国家质量技术监督局，2000o6爱华仪器.AWA6218B噪声统计分析仪 使用说明书，杭州： 爱华仪器有限公司，2007o7四川医学院，卫生统计学，北京：人民卫生出版社，2007o