研究学习用品（书写用具及修正用具）的污染情况及应对措施的结题报告

   课题名称:研究学习用品（书写用具及修正用具）的污染情况及应对措施

   班级:高二（4）B小班第3小组

   负责人：王玉龙

   课题组成员：毛晨怡 罗祎 郑亚一 孙盛君 陈苗苗 颜俊

   指导老师：王玉龙

   课题研究涉及的主导学科：化学、数学、生物

   课题研究涉及的相关学科：物理

中文摘要：学习用品很普遍，但是对人体健康早成了损害，对环境也造成了大的压力。

英文摘要：Stationery is generally used but it does hame to people's health.What's more,it also lay great pressure on nature.

关键词:学习用品 健康 污染

研究解决的问题：学生如何应对

研究问题的假设：很多学生都没意识到这个问题并仍喜欢用修正液及有香味的笔。

研究采用的基本方法：

查资料：在网上搜集信息，尤其是各种用具的成分

问卷调查：调查同学们的看法和做法，以及意见。

统计法：统计出简洁的数据进行分析。

研究的基本过程；

经过几个月的搜集资料后，我们这一小组终于搜集并删选出了关于文具的一些信息。

一、圆珠笔的油墨

  圆珠笔油墨的色素是染料。油墨颜色主要有蓝、红、黑三种，其中尤以蓝色油墨使用最多。过去蓝色油墨中的色素成分是盐基品蓝和盐基青莲，溶剂是氧化蓖麻油、蓖麻油酸。由于盐基性染料不耐光（耐光度只有1级-2级），不耐热，不耐酸碱，所以耐久性差，现已被淘汰。 目前市场上销售的“424”蓝色圆珠笔和“322”黑色圆珠笔，用它书写的字迹耐久性较好。油墨的成分主色素（此色素成分是盐基品蓝和盐基青莲，溶剂是氧化蓖麻油、蓖麻油酸）及粘性物质。

油墨

圆珠笔油墨配方中主要成分包括染料、成膜剂、溶剂、分散剂及其他助剂。

1、染料

染料的作用是赋予油墨足够的颜色深度，圆珠笔油墨中所用染料可分为油溶性染料和醇溶性染料，本试验所用染料为酞菁系染料，该染料不溶于溶剂，在油墨中有好的分散性，对成膜剂有强的附着力，从而不渗透于纸张内部，且颜色要色泽鲜艳，耐候性好。

2、成膜剂

成膜剂是可擦性圆珠笔用油墨的重要组成部分，其作用主要是能在纸张表面均匀成膜并作为染料的载体。要求它对纸张表现有一定的粘附力，不易剥落，但可用橡皮擦轻轻擦去，和着色剂有强的附着力，在溶剂中溶解性好，且与其他成分相互稳定，能长期保存。本实验中采用橡胶类成膜剂。

3、溶剂

在可擦性圆珠笔用油墨中，溶剂的作用在于溶解染料、成膜剂并与各类助剂相溶，提供一定的流动性，还要有恰到好处的挥发性，在书写过程中能有效控制干燥速度。试验表明，采用共溶剂要比单溶剂效果好，本实验采用了溶剂A：溶剂B=1:1.5~2.5的共溶剂体系，其效果最佳。

4、分散剂

适量的分散剂可降低油墨和纸张表面的粘附性，使油墨书写到纸张表面时在一定时间内具有可擦性，分散剂还可以保持油墨的书写流利性和长期稳定性。本实验所用物质是邻苯二甲酸酯类和乙二醇酯类二者按一定比例配制的混合物。

5、其它助剂

（1）润滑剂和缓蚀剂

在油墨组分中通常以脂肪酸作润滑剂，润滑剂同时是助溶剂，润滑剂作用包括：A、使球珠润滑，提供流利的书写；B、防止油墨干燥，使圆珠笔具有稳定、良好的初笔性能；C、

增加染料溶解深度，提高染料色泽。脂肪酸的引入对某些笔尖金属（如铜合金）有腐蚀性，使油墨中产生一种非均质结晶物质而堵塞通道，因而缩短圆珠笔的使用寿命。采用脂肪酸并辅以缓蚀剂的方法可以解决腐蚀问题，同时满足润滑要求。实验中采用的缓蚀剂呈饱和状态溶解在脂肪酸中，可达到防腐目的。

（2）抗氧剂、反干燥剂

圆珠笔油墨中产生凝聚堵塞物和晶冠的另一原因在于黄铜和界面发生氧化作用，并在溶液中产生铜、锌化合物所致。在抗氧剂中含有能吸附和吸收周围氧的物质，因此能有效地防止氧化，抗氧剂和缓蚀剂并用能更有效防止或抑制铜合金的腐蚀，实验表明，我们所用的抗氧剂效果良好。实验中我们还采用了反干燥剂，主要作用是阻止油墨表面或墨迹的氧化干燥，使油墨和墨迹有较好的视觉效果，同时延长其使用期和保持期，在应用时还可以提高圆珠笔的性能，反干燥剂同时也是抗氧剂。

结论:

配方的基本成分

染料 5%－25%

成膜剂 5%－15%

溶剂 30%－60%

分散剂 5%－20%

其他助剂 2%－10%

二、钢笔水

  墨水有点毒

    墨水是随著书写工具的改正，如钢笔的使用而出现，从其原料的化学性能，可分为蓝黑墨水和颜色墨水。（一）蓝黑墨水 又称鞣酸铁墨水，是由变黑持久不褪成份、色素成份、稳定剂、抗蚀剂、润湿剂和防腐剂等组成。 1.变黑持久不褪成份：主要是 鞣酸（C4H10O9）、没食子酸（C7H6O5?H2O）和硫酸亚铁（FeSO4）等成分彼此化合，生成鞣酸亚铁和没食子酸亚铁，氧化后都变成不溶性的高价铁，即鞣酸铁和没食子酸铁，前者增强耐水性，后者增强变黑性，这样使墨水耐水、变黑，色持久不褪。 2.色素成份： 目前常用的是酸性墨水蓝和直接湖蓝染料，黑水蓝是墨水的主色，水溶液遇酸不变质，但遇碱则变为棕色。直接湖蓝在墨水中起助色作用，由於其中含杂质较多，不宜多用，在潮湿环境易长霉。 3.稳定剂： 在墨水中加稳定剂的目的，主要是消除墨水的沉淀，以免书写时发生断水现象。常用的稳定剂有 硫酸（HSO4）、草酸（COOH）2、甲醛（HCHO）溶液。这些稳定剂都具有一定酸性，给纸张酸化埋下了潜在的危害，不宜多用。 4.抗蚀剂：因墨水中加入的稳定剂具有较强酸性，为防止腐蚀，常加抗蚀剂，使它和铁质结成薄膜，降低硫酸的腐蚀作用 90％。使墨水中的含铁量不会因腐蚀笔尖而增加，从而增加了墨水的稳定性。 5.润湿剂： 为防止墨水中的水份蒸发，造成书写不便，在墨水中加入不易挥发，且有吸水性的 丙三醇〔C3H5（OH）3〕，使笔尖保持湿润，以利书写。 6.防腐剂： 墨水原料中所含有机物等物质，在潮湿环境下容易腐烂、长霉，为防止腐烂常加苯酚或五氯酚钠等药剂为防腐剂。 （二）纯蓝墨水和红墨水纯蓝墨水和红墨水是属於有机染料墨水，虽色泽鲜艳，但字迹的坚牢性不如蓝黑墨水，其字迹容易褪色。而红色墨水遇水很快就褪掉渗化，应特别加以注意。

三、修正液

   修正液主要成分

修正液中的主要成分及其性质，见下表：

成分名称 对人体影响

苯类C6H6:  通过呼吸道损害人体。

甲苯:  对人体中枢神经有刺激作用。

乙苯:  限制红血球携氧功能。

二甲苯

三甲苯

甲基环己烷:

1．黏着性强，干燥后形成一层硬脆的薄膜

2．是一种着色力强的白色颜料，耐光、耐热、耐碱、耐稀酸。

3.对人体有轻微毒性。

四、胶布

  胶布的主要成分：

聚氯乙烯

专家：香味文具都含有毒化学物质 .文具上的荧光粉完全是用化学物质合成的，而大部分香味文具和涂改液中都含有不同程度的苯酚、甲醛、汞、烷等有毒化学物质。

从以上资料我们可以看出各类学习用品，都是具有一定毒性的，而且其危害皆不可忽略。

早在1998年8月25日中国消费者协会发布了一份消费警示：目前中小学生和文职人员普遍使用的涂改液含有对身体有害的化学物质，比如含有不同浓度的卤代烃（三氯甲烷、三氯乙烯、四氯乙烯）和苯系物（甲苯）等毒性物质。如苯类C6H6，能通过呼吸道损害人体。 甲苯，能对人体中枢神经有刺激作用。 乙苯，能限制红血球携氧功能。而我们学生则是天天接触这些化学成分。

为了了解同学们使用文具以及对各种污染的了解情况，我们选取高一的一个班级，高二的四个班级作为调查对象，共发出100份问卷，收回93份问卷。

研究的结果分析：

问题一：同学们偏好使用的书写用具种类

  其中，大约有一半左右（41个）的同学选择了无香的圆珠笔。而有19位同学使用有香的圆珠笔，23位使用有香的水笔。我们得到的资料显示，香味的来源大约为苯酚、甲醛、汞、烷等有毒化学物质。这些化学物质对于人体的中枢神经与血液循环都有较强的毒害作用。根据专家的说法：香味文具都含有毒化学物质 .文具上的荧光粉完全是用化学物质合成的，而大部分香味文具和涂改液中都含有不同程度的苯酚、甲醛、汞、烷等有毒化学物质。长期使用这些含有有毒物质的文具，势必会影响我们的健康。因此鼓励同学使用无香的书写用具。

问题二：用笔数量

  有45位同学一个月能用完3-4支笔，16位能用完1-2支笔，32位能用完5支以上。这样，平均每位同学一个月能用4支笔。我们学校大约有4000左右的学生。那么我们学校一学年的耗笔量为144000支。试想想，仅一个学校一年就需要用14万支笔，那全国一年的耗笔数是无法估量的。众所周知，圆珠笔的外壳是塑料，而笔尖是金属。而当下对于废弃笔的回收机制很薄弱。这些废弃笔基本上就完全被抛弃在垃圾堆里，存在与生态环境中。塑料又极难被分解。这其中的白色污染与资源浪费，不容忽视。

问题三：修正用具

  有一半（45位）的同学选择使用胶布，36位同学选择直接划掉，但仍有18位同学选择使用修正液，约占20%。胶布的主要成分是塑料，废弃胶布也是白色污染中的一部分成因。这写用于粘掉错误的胶布，很难再回收利用。基本上也就是被抛弃于生态环境中引起土壤与水污染。从搜集的资料中我们得知：涂改液中都含有不同程度的苯酚、甲醛、汞、烷等有毒化学物质。这些化学物质能损害人体呼吸道，对人体中枢神经有刺激作用，还会限制红血球携氧功能。近几年，出现了一例女童误食修正液而被烧伤食道的事例。家长们发现，许多儿童都因为这些毒性过多的文具而头晕，恶心。甚至还有在平时生活中，这些使用修正液的同学为了让修正液干得更快，会用嘴将其吹干，或用修正液的底座将其抹平，这其中，多多少少会使手占上一些修正液，也有可能吸入大量的挥发气体。这对我们学生，是一个潜在的健康杀手。我们认为，学校很有必要让学生了解这其中的危险，教育他们尽量少用修正液。

问题四：你认为这些书写用具和修正用具对你的健康有危害吗？

  认为没有和有一点的同学人数差不多，分别为32与33。认为比较严重的有9位同学，非常严重的有13位同学。经过统计，大约有75%的同学并未认识到问题的严重性。在上面的几个问题中，我们已经详细分析了几种文具对于健康的影响。而这些危害都是比较严重的。但是32位同学认为这完全没有危害。我们认为，学校应该举办科学知识讲座，让同学们详细了解学习用具中的主要成分和详细的化学毒性。教育并引导同学们正确挑选与使用文具。因此，我们特别搜集了这方面的注意点：

１、选购文具要考虑实用性和安全性，选择有出厂日期、生产地址、生产厂家和中文标示的商品，切忌只注重包装和文具样式。　

２、不到街边摊贩、小店购买劣质文具，尽量选择正规文具用品店；尽量少用香味文具。　

３、不要选购带气味的文具，不要购买颜色过白的纸张和书本；

４、不要啃咬文具，不要让皮肤接触到彩笔、圆油笔、涂改液，使用完文具要养成洗手习惯。

 问题五：环境危害程度的认知

  有9位同学认为这些文具没有危害，37位同学同学认为有一点，23位同学认为比较严重，19位同学认为是非常严重。从问题四中我们了解到，大约有45位同学选择使用胶布，这占我们调查人数的1/2。而胶布的主要成分是聚氯乙烯，即塑料。目前基本无法回收处理，会加剧白色污染。另外，圆珠笔的外壳也是一个大的污染源头。问题二中我们已经发现了其污染程度。但仍有九位同学认为学习用品根本不会造成污染。这表明，同学们的基本科学知识仍是有待加强。不过，绝大多数的同学还是认识到了文具的污染性。

  从这些问卷信息及资料中，我们发现：文具的使用量是巨大的。而众多文具的外壳，都是塑料。我们仅仅统计了笔的使用量，未包括修正用具的使用量。但单单这一个数字就足够引起我们的重视。14万，多么庞大的数字。而其少有人提到这些！这许多学校，许多年，产生的污染，我们无法估量。人们现在已经意识到白色污染的强大危害，却并未对于“文具”这一污染源头加以重视。环保，不仅涉及到工业，也涉及我们平时的日常生活。只有正确了解这些生活中的小事带来的污染，才能有效控制环境污染。因此，我认为，社会应该对此加以重视并投入相应的科研成本。我们学生常年接触这些文具，但其中产生的有毒挥发气体却被我们所无视。香味文具涂改液含致癌物五分钟毒死白鼠的实验更是令我们心惊。许多家长也已经意识到自己的孩子因为这些有毒的成分而影响身体健康。如今，因特网上这种事例也在增加。文具这一小却数量庞大的东西，活跃于我们的日常生活却被人们所忽视。人们看到了装修中的甲醛，食品中的苏丹红，电器中的辐射，却忽视了我们学生的学习用品。因此，我们组成员为了想出应对措施，又搜集了国际上环保材料的最新动态。如果继续使用旧材料，危险会继续存在。即使大多数的学生都没有因为这些有毒性的材料而致病，但我们不能而因此而不采取任何措施，认为这些并不要紧。这些危害，是会长期存在于我们的身体中的。我们组一致认为，文具最好也跟随时代，进行改革，使用新的环保无毒性材料，取代那些具有毒性的染料以及难以降解的外壳。这对于保障健康是一个有效的措施，对于治理环境污染，也是极其有益。

调查问卷中，许多同学也针对这个问题提出了一些建议：尽量不要用。有些同学更是明确提出：不要用修正液。另外也有同学看到了环保材料的优势：一、不乱扔垃圾，使用循环产品。二、可以改变一个圆珠笔或水笔中的有效成分，减少损坏环境的化学物质。我们组成员通过讨论，也提出一条可行的建议：在笔油用完后，不要换新笔，而是更换笔心，这样就可以减少圆珠笔外壳的污染。

    我们这次的研究性学习，调查清楚了书写用具及修正用具的详细成分及毒性，搜集了相关的事例并对一部分同学进行了调查。通过这次研究性学习，我们看到了文具对于健康的危害及产生的环境压力，认识到了同学们对方面的了解仍有不足。我们这次调查可以唤醒社会的警觉，提醒人们这些普通的东西所产生的危害。为社会展开工作提供一部分数据及采取措施的方向。也可以使同学们掌握相应的知识。我们呼吁，社会应该对此重视，国家应该加强这方面的科研工作和组织工作，学校要适当地教育学生，引导学生，使他们具备这方面的基础知识。希望通过这次调查，同学们能了解自己的处境，对自己的健康有更详细的了解。让生态环境减少一点污染，让大自然多一份纯净。

研究及完成报告中，每一课题组成员完成的具体工作：

毛晨怡：设计问卷、查资料、分发问卷、统计及修饰完善报告

罗祎：完善问卷、查资料、分发问卷、开题报告与结题报告

郑亚一：设计问卷、分发问卷

孙盛君：设计问卷、分发问卷、统计

陈苗苗：设计问卷、分发问卷、统计

颜俊：设计问卷、分发问卷、统计

个人心得体会：

1．毛晨怡：

通过这次的研究性学习，拓宽了我的视野，让我了解到了隐藏在我们身边的危害与污染，与我们学生息息相关的文具，竟也会有如此大的害处。我们应该注意一下我们身边的危害了。通常，大错误是建立在小错误上的。我还体会到了团队分工合作的重要性。调查前我们已做好分配工作，井然有序，以较快的速度完成了各项任务，大家也都积极配合。研究性学习是一项团体活动，只有大家各司其职，才会把工作做好。

2．罗祎：

这次研究性学习，我们调查了同学们的一些情况，又搜查了一些相关资料，的确是获益良多。首先，我们在这次调查进行前就进行了详细的讨论，明确了我们要了解的问题和要到达的目标。其次，我们在调查中分工合作，发问卷与统计配合得很好，这归功于我们之前的统一安排，使我们没有浪费过多的时间。再者，我们搜集了很多有用的资料，又查找了拓展的环保材料。但是遗憾的是，网上并没有详细的水笔原料的介绍。这应该是我们改进的地方。

我在这次工作中，也学到了很多知识。比如修正液含有的一些有毒成分包括苯类。苯是我在化学课上学过的。当时也是惊讶与它的强毒性。可是没想到我们也是经常与其接触的。

另外，通过对同学们的调查，我意识到，有些同学还没有建立起正确的环抱观，对于这些有毒成分，也是知之甚少。我认为，很有必要让同学们明白这些事实。我们是国家未来的主人，要是我们都不知道，社会以后怎么办。

3．郑亚一：

这次的课题，我觉得非常有意义，因为学习用具跟每个学生都有非常紧密的关系，很多同学用了10多年的笔却不知道小小的文具盒里有那么多的污染，对自己，对环境都有很大害处。因此，我们组就此展开调查，希望给广大同学带来有益的建议。

经过上次的经历，我们已掌握不少方法，这次配合极其默契，让我们的工作效率提高不少，全体同学做事积极，这让我们培养了不少团队精神，也知道团队的力量。

我深刻意识到一个人是办不好事的，只有每个人甘愿抽时间做事，事情才能高效率完成，我们是一个有机团队，一定要互相配合才能成事。这是最重要的。

因此，我们以较快的速度确定课题，问卷的题目，以及书写开题报告，收发问卷，书写结题报告，开题结题心得，一切井然有序，也做出不小的成绩。.

我们通过上网调查等得出有香味的笔，改正液都有毒，所以大家要小心使用。

希望我们的调查结果能引起同学的注意，减少并停止使用污染较大的文具。

4．孙盛君：

作为一个学生，我们每天都在接触多种学习用品。比如圆珠笔，钢笔，橡皮等等。但是，我们是否注意到这些东西对环境的影响呢？

一星期一支圆珠笔的我，现在已经丢了多少用完油的圆珠笔呢？现在又有多少学生也是像我这样呢？看来学习用品对环境的影响也并不是什么小事。

不光是圆珠笔外壳，又些学习用品，比如修正液，对使用者造成一定的危害。不要小看小小的修正液，如果每天都使用修正液，危害必定会积累。还有一些圆珠笔，有香味（有些甚至是有臭味），对使用者也会造成一定的危害。

通过这次研究性学习，真的学到了不少。身边的小东西，也许会有很大的影响。我们应该多留心生活。

因此，对于多种多样的学习用品，我们应学会选择。比如，我们应该替换笔心而不是去换笔。

从小事做起，现在就可以行动了。

5．陈苗苗：

通过这次研究性学习，真的学到了不少。身边的小东西，也许会有很大的影响。我们应该多留心生活。

因此，对于多种多样的学习用品，我们应学会选择。比如，我们应该替换笔心而不是去换笔。

从小事做起，现在就可以行动了。

6．颜俊：

通过这次研究性学习活动，我受益匪浅。

    在研究性学习中，我们组所选择的课题是“关于学习用具污染情况的调查”。大家各自分工明确：谁发问卷，谁查资料，谁写开题报告，谁写结题报告，等等。每个人都在做好自己的工作，才使这个研究性学习课题得以顺利完成。

    我的任务是发问卷和问卷问题情况的统计。在发问卷时，都是以百分之百的回收率，收回了所有的问卷，这对我们清楚了解该问题的有关情况提供了很好的事实根据。在有关问题的统计中，也都认真对待每一位被调查者的回复答案，给予了确切的统计。因此，这次课题得到的论文是确切可信的，也是非常有意义的。

    在这次调查中，我们也发现了许多问题，比如说有些学生对“学习用具污染情况”了解很少，有些学生也提出了一些解决该问题的方案，我们都对这些答复给予了系统的总结，这在结题中会谈到。

研究性学习让我得到的最深感受就是：只有每个课题成员都认真做好自己的工作，我们才能顺利完成该课题。

组内评价：

郑亚一：积极地完成好了自己的工作，给予的任务也完成得不错。

罗祎：我组的重要成员，出色的完成好工作，大家有目共睹。

孙盛君：工作热情十分高涨，是我们应该学习的榜样。

陈苗苗：完成好分配给的任务，工作效率很高。

颜俊：做事认真，工作完成得不错，在本次调查中扮演好了自己的角色。

评价人：毛晨怡

毛晨怡：作为组长，及时催促组员做好工作并合理安排了任务。自己也主动帮助组员做好工作。

郑亚一：在想课题时积极提供意见，并做好自己的工作。

孙盛君：主动要求分配工作，分发问卷时效率最高。而且主动要求做了最多分量的统计。他是最积极主动的成员。

陈苗苗：对于给他的任务从不含糊，都是默默做好。

颜俊：这位同学做事情很认真，统计也有他自己的方法。

评价人：罗祎

指导老师意见及评价：这次研究性学习比较贴进生活与实际。做出来的结果对他们本人也很有帮助。这些问题看上去虽然很小，但是通过这个，可以让他们看到更大的世界。这些同学在这次研究中发挥了团队精神，做到个人与集体统一，非常好。希望他们在这次的调查中有所收获,将来也可以用的上。

附件：

调查问卷

问题1：

你偏好用哪种书写用具？

A圆珠笔（有香） B圆珠笔（无香） C水笔（有香） D水笔（无香） E钢笔  F其他_____

问题2：

你一个月能用完几支笔？

A1~2   B3~4   C5~∞

问题3：

你一般都会用哪些修正用具？

A胶布      B 修正液     C直接划掉   D其他______

问题4：

你认为这些书写用具和修正用具对你的健康有危害吗？

A没有     B有一点    C比较严重    D非常严重

问题5：

你认为这些书写用具和修正用具会对环境造成多大的污染？

A没有     B有一点    C比较严重    D非常严重

问题6：

对于改进书写用具及修正用具以保护健康，减少环境污染，你有什么建议吗？

调查数据

1.A.19   B.41  C.23  D.26  E.3  F.2

2.A.16  B.45  C.32

3.A.45  B.18  C.36  D.3

4.A.32  B.33  C.9  D13

5.A.9  B.37  C.23  D.19

关于问题6已在上文列出。