Levegő A szabadtéri és a szobai levegő minősége Szerzők: Kliment Mindjov, Szászné Heszlényi Judit Bevezető gondolat Időtartam Évszak Hely Szükséges anyagok Tantárgyak Célok Módszerek Az ember egészségének egyik előfeltétele a jó minőségű levegő. - tanítási óra. Bármikor. Osztályterem. Plakátok, számítógép, stopper v. másodpercmutatós karóra. Kémia, biológia, fizika, osztályfőnöki óra. Tudatosítani a szabadtéri és a beltéri levegőminőség legfőbb tulajdonságait, az összetételbeli különbségeket. Ötleteket gyűjteni, gyakorlati lépéseket tenni a levegő minőségének javítása érdekében. Előadás, vita, ötletbörze. Bevezetés A levegő a nitrogén (78%), az oxigén (%) és % egyéb anyag például néhány nemesgáz, széndioxid elegye. Változó mennyiségben tartalmaz vízgőzt is. Találhatunk benne természetes szennyező anyagokat, mint pl. a por és a vulkáni hamu, valamint olyan szennyezéseket is, amelyek az emberi tevékenység melléktermékei, és kifejezetten károsak a környezetre, az élőlényekre. A köztudatban a szabadtéri levegő minőségének fontossága ismert. Egészen elhanyagolt terület viszont a beltéri levegő minőségének vizsgálata.
Levegő Egyes kutatók mostanában azt állítják, hogy a beltéri levegő gyakran sokkal szennyezettebb lehet, mint a szabadtéri s ez az állítás még a nagy ipari városokban is igaznak bizonyul! Az emberek idejük nagy részét szobákban töltik el: ezért különösen fontos a beltéri levegő összetételével foglalkozni.. feladat: Ráhangolás A foglalkozás menete Előkészületek: gyűjtsetek adatokat a tüdő vitálkapacitásáról! Válassz néhány önkéntest! A gyerekek alakítsanak párokat! Egyikük vegyen egy mély lélegzetet, és tartsa vissza a levegőt, ameddig csak bírja! A pár másik tagja mérje az időt. Készítsetek statisztikát a mért értékekből! Kérdezd meg a gyerekeket, milyen érzés volt levegővétel nélkül! 4 Lehet-e ezt az időt növelni? Hogyan? (Gondoljatok a gyöngyhalászokra!) 5 Nagyobb gyerekekkel megbeszélhetjük a tüdő vitálkapacitásának fogalmát és annak növelési lehetőségeit. (Ezzel is nevelhetjük diákjainkat az egészséges életmódra.). feladat: Mi van a tiszta levegőben? Előkészületek: készíts fénymásolatot a levegő összetevőinek listájáról! Mutass fel egy üres poharat, és kérdezd meg, mi van benne? (Talán egy-két gyerek fogja mondani, hogy levegő.) Kérdezd meg, hogy miből áll a levegő! Készítsék el a gyerekek a levegő összetételének diagramját! Beszéljétek meg közösen, hogyan változhat a levegő összetétele! Melyik emberi tevékenység mit juttat a levegőbe? 4 Nézzétek meg a CD-ROM Levegő című fejezetét! Dolgozzátok fel közösen a látottakat! A A. feladat: Mi van a kinti levegőben? Előkészületek: a csoportmunka előkészítése; csomagolópapír (6 db), filctollak minden csoport számára. Alakíts ki az osztályban 6 csoportot! Mindegyiknek add oda a fénymásolatokat, cikkeket! Előre készíts össze minden csoport számára néhány kérdést, melyekre választ kell találniuk! csoportok számára javasolt témák: A sztratoszférikus és a troposzférikus ózon és hatásai; A téli és a nyári szmog összehasonlítása, kialakulásuk okai; A levegőszennyezés helyzete Magyarországon; A levegőszennyezés helyzete Európában; A levegőszennyezéssel kapcsolatos környezetvédelmi szabályok, intézkedések; Mit tehetünk a levegőszennyezés csökkentéséért? csoportok beszámolói, közös értékelés
4. feladat: Mi van a szobalevegőben? A variáció: Előkészületek: csomagolópapír, írószerszám, filctollak. Mondd el a tanulóknak, hogy sok anyag bocsát ki láthatatlan, mérgező gázokat! Ezek veszélyesek az emberek egészségére. Például a cigarettafüst az egyik jól ismert beltéri légszennyező anyag. Szervezzetek ötletbörzét arról, hogy milyen más tevékenységek okozhatnak beltéri légszennyezést! Gondoljatok az alábbiakra is: építőanyagok, festékek, kozmetikai cikkek, nyomtatók és másolók működéséhez szükséges kémiai anyagok, különböző szintetikus anyagok, laboratóriumi anyagok és kemikáliák, gyógyszerek, tisztítószerek stb. Vitassátok meg közösen az eredményeket! 4 Hogyan lehet csökkenteni ezeknek az anyagoknak a mennyiségét a háztartásban? Melyikkel mit lehet tenni, hogy ne kerüljön szennyezőanyagként a környezetbe? Mi lehet a következménye, ha ezek az anyagok még tovább terjednek? (Légzőszervi és szívbetegségek, nagyobb érzékenység, allergia, idegrendszerre ható mérgezés, immunrendszeri problémák.) 5 A foglalkozás végén készítsetek plakátokat a szobalevegőben előforduló szennyezőanyagokról! Mutassátok be ezeket! Adjatok ötleteket, hogyan lehet csökkenteni ezek mennyiségét a szobalevegőben! 6 Használjátok a CD-ROM anyagát! Levegő B variáció: Előkészületek: csomagolópapír, írószerszám, filctollak; fénymásolatok elkészítése. Alakítsatok ki három csoportot! Oszd ki a csoportoknak a fénymásolatot (minden csoport ugyanazt az anyagot kapja, de mindegyik más kérdést kap a feldolgozáshoz). A csoportok számára kiadott kérdések: Sorold fel csoportosítva a szobalevegőben előforduló nemkívánatos anyagokat! Sorold fel a szennyeződések okozta károkat! Csoportosítsd ezeket! Mit tehetünk a szobalevegő tisztaságáért? Beszéljétek meg az eredményeket! További lépések Bátorítsd diákjaidat, hogy családjukkal vitassák meg a beltéri levegő minőségének problémáját! A gyerekek készítsenek egy listát azokról az intézkedésekről, amelyeknek az a célja, hogy javítsák a levegő minőségét és csökkentsék az egészségügyi kockázatot! Gyűjtsetek ötleteket az osztályterem levegőjének javítására! Készítsetek egy plakátot a legjobb ötletekkel, és akasszátok fel a falra! Ne felejtsétek el később alkalmazni az ötleteket! További információt találhatsz az irodalomjegyzék megfelelő könyveiben. Ismereteket gyűjthetsz a Nézz föl és a További tudnivalók a savasodásról című leckékből! Nézd a CD-ROM Levegő című fejezetét!
Levegő Példa: A LEVEGŐSZENNYEZÉSRŐL Szmog A füstköd neve két angol szó összeragasztásából származik: smoke (füst) és fog (köd). A téli szmog akkor keletkezik, amikor a légcsere szegényes az időjárási viszonyok miatt, és a fosszilis tüzelőanyagokból keletkező kén-dioxid, a nitrogén-oxidok, a nehézfémek és a por fokozza a ködképződést, ami kis területen összpontosul. Mivel ez a köd nem tud eltávozni, a földközelben marad és létrehozza a londoni vagy fekete szmogot. A legrosszabb szennyeződés a városi környezetben adódik, ahol az európaiak kétharmada él. Komoly, egészségügyi veszélyt jelentő, nagy kiterjedésű téli szmogok gyakran fordulnak elő Közép- és Kelet-Európa néhány részében, például Csehország, a volt NDK és Lengyelország sűrűn lakott területein, valamint más európai régiókban is. A levegőszennyezés forrásai Városi légszennyezés. Napjainkban Európa nagymértékben urbanizálódott kontinens. Lakóinak több mint 70 százaléka városokban él. A közlekedés, az égési folyamatok és az ipari termelés kísérőjelensége a magas koncentrációjú szennyezőanyagok kibocsátása. Ez a szennyezés sok problémát vet fel: veszélyezteti egészségünket, gyorsítja az építőanyagok kopását, pusztítja a városi és városkörnyéki vegetációt. Fontos szennyezőforrás a fűtés, amelynek melléktermékei károsak az élővilágra. Közlekedés okozta légszennyezés. A közúti közlekedés (a személyszállítás és a fuvarozás) kártékony anyagkibocsátása határozottan megnőtt minden európai nagyvárosban. Ennek következménye a nyári szmog gyakoribb előfordulása, a kártékony összetevők (ólom, benzin, mikroszemcsés anyagok és benzpirén) arányának növekedése. Ugyancsak a közúti közlekedés okozza a nitrogén-oxidok kibocsátásának növekedését. A dízel-meghajtású járművek szintén mikroszemcsés anyagokat termelnek, amelyek különösen ártalmasak az emberi szervezetre. Az északi országokban sajátságos és jelentős légszennyezési problémát okoznak a szöges téli gumik: a szögek szinte lehántják az utak felső rétegét, a kőpor pedig a levegőbe kerül, és sokáig lebeg. Ipar okozta légszennyezés. Az ipar is okoz levegőszennyezést. A kémények magasságától és az uralkodó széliránytól függően a leginkább érintett terület általában néhány kilométerre van a kibocsátás forrásától. A hosszabb leülepedési idejű, elsődleges szennyező anyagok között vannak savas esőt okozó vegyületek (pl. a kéndioxid és a nitrogén-oxidok), és vannak felületaktív szennyezőanyagok (pl. a por vagy a nehézfémek). 4
A LEVEGŐSZENNYEZÉSRŐL folytatás Mezőgazdaság okozta szennyezés. A munkagépek kipufogógázai, az intenzív állattartás és a műtrágyázás közben felszabaduló ammónia okoz gondot. Hot spot légszennyezés. Ezzel a terminológiával írjuk le a rövid ideig tartó, magas koncentrációjú szennyezést, amelynek a szennyezés forrása közelében lévő populációk olykor ki vannak téve. Ilyen hot spot szennyezés egy nagy forgalmú városi utca vagy az ipari kémények szennyezése a nagyvárosokban. Levegő A levegőszennyezés anyagai a lakásban A formaldehid vízben oldódó, színtelen, speciális szagú, mérgező gáz. Sok fertőtlenítőés tartósítószerben, mezőgazdasági kemikáliában, bútorragasztóban és néhány összetett anyagban is jelen van (tűzálló elemként). Nyomai megtalálhatók a háztartási viaszban, olajokban, samponban, fogkrémben, sörben, borban, tapétában, festékekben, dohányban, autók belsejében is. Mivel a formaldehid soha nem képez teljes kémiai kötést, jóval azután is hathat, hogy már nincs érzékelhető szaga. Gőzei főleg a légzőszervekre, a bőrre és a szívre hatnak. A formaldehid emberi szervezetre kifejtett káros hatását zeolitokkal csökkenthetjük. A zeolitok nátrium- és aluminium-kalcium-szilikát ásványok, amelyek sajátos szerkezetük miatt nagy abszorpciós képességűek: elnyelik a formaldehid gőzét, csakúgy, mint a port, a szagokat, a füstöt és más légszennyező anyagokat. A radon a természetben előforduló, színtelen, szagtalan, íztelen, vízben jól oldódó nemesgáz. Radioaktív kémiai elem. Az uránium és a rádium bomlástermékeként keletkezik. Megtalálható a talajvízben, behatolhat házainkba a padló és a falak résein. Rákkeltő hatású. Orvosi célokra használják. A házakban a rések betömésével, a szellőztetés javításával harcolhatunk ellene. Az azbeszt finom, szálas, rostos magnézium-szilikát ásvány. Erős, tűz- és korrózióálló anyag, remek hőszigetelő. Ezek a tulajdonságok egykor csodaanyaggá tették, és széleskörűen alkalmazták. Azonban 0 évvel ezelőtt az emberek rájöttek, hogy milyen egészségügyi veszélyeket rejt az azbesztszálak belégzése. Ha egyszer belélegeztük őket, az azbesztdarabkák örökre csapdába esnek a tüdőben, és ott komoly veszélyeket (pl. rákot) okozhatnak. Lehet, hogy a hatás csak évekkel a szennyeződés után lesz észrevehető. Az azbesztet tartalmazó anyagok megfelelő kezelés és karbantartás mellett kevés veszélyt rejtenek magukban. Körültekintően szabad csak használni őket. Az elektromágneses mezők olyan fizikai erőterek, amelyek az elektromos töltésű részecskék között létesítenek kölcsönhatásokat. Megtalálhatók minden élő dologban, és mindenhol a természetben. Akkor beszélünk elektromágneses szennyeződésről, ha az elektromágneses mezők szintje magasabb a biztonságosnak tekintettnél. Nagyon ártalmas lehet, ha otthon sok időt töltünk ilyen feltételek között: számítógép előtt dolgozunk, a képernyőhöz közel ülve nézünk TV-t, vagy elektromos takaróval alszunk. Ma már egyre nyilvánvalóbb, hogy a hosszú ideig tartó elektromágneses szennyeződés okozhat rákot, leukémiát, immun-rendellenességeket, spontán vetélést és más problémákat is. A gyerekek még nagyobb veszélynek vannak kitéve, mivel növésben vannak. A tudósok feltételezik, hogy az elektromágneses sugárzás befolyásolja a sejtnövekedés szabályozásának mechanizmusát. Nagyon fontosak tehát az óvintézkedések. Néhány egyszerű intézkedés a veszély minimalizálására: Ne használjunk elektromos takarót! Tartózkodjunk az elektromos készülékektől (elektromos óra, számítógép) legalább egy méter távolságban! TV-nézéskor legalább méterre legyünk a készüléktől! Legalább 50-60 centiméterre üljünk a számítógép képernyőjétől, használjunk képernyővédőt vagy speciális szemüveget! Szabályosan váltogassuk a munkát és a pihenést! 5
Levegő Példa: A SZOBALEVEGŐ ÁRTALMAI Életünk java részét zárt térben (lakásban, iskolában, munkahelyen, járművön) töltjük. Éppen ezért egészségünk szempontjából nem közömbös: mennyi és milyen vegyi és biológiai szennyeződés található a zárt téri levegőben, s mit tehetünk ellene. A zárt tér szennyeződései kívülről és belülről egyaránt származhatnak. Mivel minden zárt helyiségen vannak rések, a külvilágból mindenféle légnemű és szilárd anyag bejuthat a légtérbe. Ehhez adódnak hozzá a belső szennyeződések. Mit lélegzünk tehát be? Por-, korom- és azbeszt-szemcséket, a szőnyegben, bútorokban élő poratkákat, sokféle vírust, baktériumot, mikroszkopikus gombákat vagy spóráikat, virágport, a legkülönbözőbb a kőolaj, a földgáz, a kőszén, a fa és a cigarettában lévő dohány égésekor szabaddá váló füstgázokat, a lakásból kirekeszthetetlen radongázt, vegyi anyagok és oldószerek gőzét, flakonok hajtógázát, növényvédő és rovarirtó szereket, és a sornak itt még nincs vége. A hatás attól függ, hogy milyen, mennyire veszélyes és mekkora töménységű a szennyeződés. A levegő káros hatása attól is függ, hogy milyen a zárt helyiség szellőzése, hőmérséklete és páratartalma. A mesterséges levegőztető veszélyes is lehet, ha a légkondicionálóban keringő levegő nem elég tiszta. 976 nyarán Philadelphiában huszonkilencen haltak meg, mert egy légkondicionáló vízpárologtatójában elszaporodott a Legionella pneumophila baktérium, amely súlyos tüdőgyulladást okozott a légkondicionált teremben dolgozóknak. A káros hatásokra akkor lehet számítani, ha a szobalevegőben bizonyos anyagok koncentrációja a meghatározott határérték fölé emelkedik. Vegyünk néhány példát: ha egy szobában vágni lehet a füstöt, az csípi a szemet, köhögésre ingerel, mert a füst irritálja az orr és a száj nyálkahártyáját. Tartós hatásnál fejfájás, szédülés, fáradtság is jelentkezhet. Ezek a hatások azonnal elmúlnak, ha tiszta levegőjű helyre kerül az ember. Gyógyszerrel nem érdemes próbálkozni, mert csak átmeneti segítséget jelenthet. A levegőben lévő szennyezőanyagok hatása az életkortól, az egyéni érzékenységtől, a szennyezés időtartamától és gyakoriságától, valamint az illető egészségi állapotától is függ. Sajnos a szennyeződés hatásai közül néhány csak évek múlva jelentkezik. A tüdőben lerakódó ásványi és szerves por miatt kialakult betegségek (a kőfejtők szilikózisa, a szénbányászok antrakózisa, az azbesztbányászok azbesztózisa, a gyapottal foglalkozók bisszinózisa, a paprikahasítók tüdőbetegsége), a rosszindulatú tüdődaganatok (ilyet a dohányzás is előidéz), valamint az allergiás bántalmak nem azonnal a szennyeződést követően alakulnak ki. A természetes gázszennyeződések közé tartozó radioaktív radon gáz minden lakásban előfordul. A radioaktív bomlás közben keletkező gáz a föld repedéseiből áramlik felfelé, így a pincében illetve a földszinti helyiségekben a legnagyobb a koncentrációja. Szabaddá válhat még az építőanyagokból és a vízből is. Gyors a felezési ideje, mégis nagy adagban, rendszeresen a légutakba jutva idővel növeli a hörgők és a tüdő daganatos megbetegedéseinek kockázatát. A dohányfüsttel együtt még nagyobb a kockázat. A cigarettafüstben negyven olyan égéstermék van, amely növeli a tüdőrák kockázatát. Ez a passzív dohányosokra is érvényes. Mit tehetünk a helyiségek légszennyezettségének csökkentéséért? A kívülről származó szennyeződések ellen gyakorlatilag semmit sem, mert tőlünk független (főleg ipari és közlekedési) okok következményei. A belső tevékenység révén keletkező szennyeződés mértéke ellenben rajtunk múlik. Ennek megfelelően nemcsak a szennyeződés képződésének a csökkentésére, hanem a levegő tisztítására, valamint hőmérsékletének és páratartalmának a szabályozására is lehetőség kínálkozik. A légszennyezés sokkal kisebb lesz, ha tökéletesen szigetelt kályhával fűtünk, mert abból nem jut füstgáz a helyiség levegőjébe. A nyílt lángú gáztűzhelyből származó füstgázok mennyiségét elszívó berendezéssel csökkenthetjük. Mindennél fontosabb azonban a rendszeres szellőztetés, mert a kinti levegő mindig tisztább, mint a belső. A légkondicionálóval szabályozható a levegő minősége, de a gáznemű szennyeződésektől nem tisztítható meg a levegő. 6
A levegőburok Levegő Példák és feladatok Az atmoszféra úgy borítja a Földet, mint egy takaró. Négy rétegből áll. A legalsó szintet troposzférának hívjuk. Habár ez a réteg csak - km vastagságú, mégis a troposzféra tartalmazza a gázok 95 százalékát. Itt zajlanak az időjárási jelenségek. A szennyező anyagok itt keverednek össze az atmoszféra összetevőivel, és reakcióba lépnek egymással. A troposzféra meghatározó szerepet játszik a földi élet fenntartásában. A következő réteg neve: sztratoszféra. A Föld felett kb. 0-50 km-re van. Külső részének kétharmada tartalmaz ózont, ami különösen fontos a napból jövő UV-sugárzás megszűrésében. E nélkül a réteg nélkül a Földön nem létezhetne élet. A két külső réteget mezoszférának (50-80 km-ig) és termoszférának (85 km felett) hívjuk. A mezoszférában a hőmérséklet a magassággal egyre csökken (0 O C-ról -90 O C-ra), a termoszférában pedig nő. Az atmoszféra természetes folyamatai önszabályzók. Az emberi tevékenység azonban visszafordíthatatlan változásokat okozhat, és a Föld klímájának fokozatos megváltozásához vezethet azáltal, hogy kémiai anyagokat juttat az atmoszférába. 7