ZŠ Školní, Školní 700, Praha 4, 147 00

Mikroklima můžeme definovat jako soubor chemicko-fyzikálních charakteristik ovzduší v území malé rozlohy. Nejdůležitější charakteristiky jsou teplota vzduchu, vlhkost vzduchu, rychlost a směr proudění vzduchu, složení vzduchu, srážky, sluneční svit. Kromě těchto přirozených charakteristik sem patří i faktory vyplývající z činnosti člověka - např. hluk, umělé osvětlení.

Zkoumání ovzduší je pro posouzení mikroklimatu ve vybraných lokalitách klíčové a je tudíž důležitou částí projektu.

Žáci bádají v terénu a současně se seznamují s mikroklimatickými faktory také teoreticky.

Projektové aktivity (stěžejní označeny *):

  • * Měření prašnosti ovzduší pomocí krému
  • * Hlavní škodliviny v pražském ovzduší
  • Spalovací proces (pro 8. a 9. ročník)
  • Synergický účinek škodlivin
  • Měření dopravního zatížení místa
  • Pátrání po stromových lišejnících
  • * Měření teploty a vlhkosti vzduchu
  • * Shrnutí, zhodnocení, návrhy na zlepšení

VLHKOST A TEPLOTA VZDUCHU

Vlhkost a teplota vzduchu patří mezi základní klimatické charakteristiky. Mezi těmito dvěma veličinami je velmi úzký vztah. Voda je ve vzduchu obsažena ve formě vodní páry. Čím je vzduch teplejší, tím větší množství páry v něm může být rozpuštěno.

Při déletrvajících vysokých teplotách se mohou projevit příznaky akutních poruch zdraví z horka (nevolnost až zvracení, průjmy, krvácení z nosu a úst, náhlé zrychlení a prohloubení dechu, prudké snížení pocení nebo diastolického krevního tlaku, změny barvy obličeje, mravenčení a brnění, bolesti hlavy, bolesti a křeče svalů). Ohroženy jsou hlavně malé děti a senioři.

Zatímco vliv teploty vzduchu na lidské zdraví si uvědomuje většina z nás, vlhkost vzduchu pociťujeme méně. Komfortní a pro naše zdraví bezpečná je vlhkost venkovního vzduchu v rozmezí 50 - 70 %. Vlhkost nižší než 30 % (spojená s vyšší prašností) způsobuje dýchací obtíže, záněty horních cest dýchacích, zhoršuje alergie (na pyl, roztoče). Naopak vyšší vzdušná vlhkost např. usnadňuje růst plísní, což může rovněž vést k rozvoji alergií.

Ve velkoměstě jsou teplotní a vlhkostní poměry jiné než v přírodě či na vesnici, což je dáno hlavně těmito faktory:

  • vyšším zastoupením povrchů jako je beton, asfalt, kov apod., které odrážejí sluneční záření (zahřívají vzduch),
  • nižším zastoupením zeleně (je zdrojem vodní páry a ochlazuje okolí),
  • nižším zastoupením vodních toků a nádrží (jsou zdrojem vodní páry a ochlazují okolí),
  • koncentrací lidí (stejně jako ostatní živočichové produkují teplo a vydechují vodní páru).
  • koncentrací dopravy a různých výrobních procesů (při spalovacím procesu vzniká teplo).

Z výše uvedeného vyplývá, že klima ve městě můžeme zlepšit vysazováním zeleně (jak trávníků, tak dřevin), zřizováním vodních ploch a výměnou betonu a asfaltu za povrchy, které umí pohlcovat sluneční záření a vypařovat vodu (např. trávník, písek, štěrk, porézní dlažba).

CHEMICKÉ ZNEČIŠTĚNÍ OVZDUŠÍ

ZDROJE ZNEČIŠTĚNÍ

Praha patří z hlediska znečištění ovzduší dlouhodobě mezi nejvíce zatížené oblasti v České republice. Látky, které znečišťují ovzduší, vznikají především při spalovacích procesech, tedy při reakcích, při nichž je spalována nějaká látka za přítomnosti kyslíku. Ke spalovacím procesům dochází jak v továrnách, elektrárnách, spalovnách odpadu, domácnostech (dohromady označujeme jako zdroje stacionární, tedy nepohyblivé), tak v motorech dopravních prostředků (zdroje pohyblivé). Pro velké stacionární zdroje jsou stanoveny přísné normy, a tak se daří snižovat množství škodlivých plynů, které produkují. Naproti tomu se stále zhoršuje situace s automobilovou i nákladní dopravou, neboť se zvyšuje množství dopravních prostředků (např. mnoho rodin vlastní více než jeden osobní automobil). Nejvíce znečištěné ovzduší proto najdeme hlavně podél největších dopravních tepen v Praze.

Benzín i nafta jsou v motoru spalovány a tak vznikají škodliviny. Filtry a katalyzátory dokážou zachytit jen některé z nich (benzopyren a jiné uhlovodíky, CO a NOx). Dieselový motor produkuje více škodlivin než motor benzínový. Záleží však také na spotřebě. Čím více paliva dopravní prostředek spotřebuje, tím více škodlivin vyprodukuje. Průměrný osobní automobil spotřebuje 8 litrů nafty či benzínu na ujetí 100 km. Jelikož hmotnost pasažérů je vzhledem k hmotnosti vozu zanedbatelná, spotřeba paliva zůstává při různé obsazenosti vozidla přibližně stejná. Z toho plyne, že osoba jedoucí sama v osobním autě znečišťuje prostředí mnohem více, než když se přepravuje společně s více pasažéry. Je tedy výhodné jezdit v autě s více lidmi.

Složení výfukových plynů

71 % dusík N2 – neškodný
18 % oxid uhličitý CO2 – málo škodlivý
9 % vodní pára H2O – neškodná
1,4 % saze (uhlík) – hodně škodlivé
0,6 % oxidy dusíku NOX, benzopyren a další hodně škodlivé látky

Především bychom však měli zvážit, zda je opravdu nutné automobil použít. Zlepšení kvality ovzduší můžeme dosáhnout preferováním prostředků hromadné dopravy, pravidelnou kontrolou katalyzátorů v našich automobilech, rozšířením pěších zón, podporou cyklistů a pěších, zvětšením ploch zeleně (především stromů a keřů), omezením vjezdu vozidel do centra měst, vybudováním obchvatů měst pro nákladní dopravu.

ZNEČIŠŤUJÍCÍ LÁTKY, JEJICH ZDROJE A VLIV NA LIDSKÉ ZDRAVÍ

Všechny látky, které vypouští člověk do životního prostředí, se obecně nazývají emise. Mezi vzdušné emise patří např. plyny vodní pára, oxid uhličitý (CO2), oxid uhelnatý (CO), oxid siřičitý (SO2), oxidy dusíku (NOX), metan a prach a benzopyren.

Oxid uhličitý a oxid uhelnatý vznikají sloučením uhlíku z paliva a kyslíku ze vzduchu, a to nejen v automobilech, továrnách, elektrárnách a spalovnách, ale třeba také při kouření tabákových výrobků. Oxid uhličitý se dostává do atmosféry přirozeným procesem fotosyntézy u rostlin. Člověk ovšem jeho množství v atmosféře zvyšuje nad bezpečnou mez. Ve vysoké koncentraci CO2 způsobuje závratě až bezvědomí, navíc se jedná o skleníkový plyn přispívající k oteplování planety. Oxid uhelnatý se dostává z plic do krve. Zde se váže na červené krvinky, čímž zabraňuje přenosu kyslíku; mluvíme o vnitřním dušení, které může vést ke smrti.

Oxidy dusíku vzniknou sloučením dusíku ze vzduchu a kyslíku ze vzduchu. Dusík se v atmosféře vyskytuje přirozeně s trojnou vazbou (N3), která je při spalovacím procesu zrušena a volný dusík se může spojit s kyslíkem, čímž vznikají škodlivé sloučeniny: NO, NO2 atd. Oxidy dusíku vznikají i při kouření tabáku a při provozu plynových spotřebičů či naftových kamen. Jeho hlavním účinkem je dráždění sliznice. Nebezpečné pro lidské zdraví jsou už velmi malé koncentrace, jestliže působí po dobu delší než 30 minut. První náznaky otravy se projevují pálením očí, poklesem krevního tlaku, bolestmi hlavy a dýchacími potížemi po několika hodinách. Chronické otravy mohou být příčinou větší kazivosti zubů, zánětů spojivek apod.

Oxid siřičitý vzniká v tepelných elektrárnách a továrnách. Zde se topí nekvalitním uhlím, které obsahuje hodně síry. Kvalitnější uhlí obsahuje méně síry. Uhlím topí také některé domácnosti, především na vesnicích, ovšem množství SO2 unikajícího z elektráren je mnohonásobně vyšší než to z lokálních topenišť (domácností). Oxid siřičitý má vliv hlavně na horní cesty dýchací; způsobuje dráždivý kašel a další vážné nemoci.

Uhlovodík benzopyren vzniká spalováním v teplárnách, elektrárnách, továrnách, dopravních prostředcích nebo při kouření tabákových výrobků. Nachází se rovněž v grilovaných a uzených výrobcích. Je silně karcinogenní, nejčastěji způsobuje rakovinu kůže a trávicího traktu.

Stále větším problémem je prach (na něj se bohužel většina norem nevztahuje). Prach je složitou směsí síranů, dusičnanů, amonných solí, uhlíku (sazí), některých kovů (olova, kadmia, chromu, niklu, manganu), případně i těkavých organických látek a polyaromatických uhlovodíků (benzopyren aj.). Tyto drobné částečky pevného skupenství jsou velmi lehké, a proto létají vzduchem. Kvůli této vlastnosti se vžil pojem „polétavý prach“. Čím menší průměr částice mají, tím déle zůstávají v ovzduší. Může trvat mnoho týdnů, než jsou spláchnuty deštěm.

Prach velmi snadno vdechneme. Čím jsou částice menší, tím hlouběji se do dýchacích cest dostanou. V průduškách a plicích škodí jednak samotným mechanickým zaprášením a jednak obsahem jedovatých a rakovinotvorných látek. Důsledkem jsou onemocnění dýchacích cest a plic, srdce a cév, alergie či poškození ještě nenarozených dětí.

Prach je produkován zejména různými spalovacími procesy, dále při těžbě nerostných surovin či větrným odnosem půdy z ploch s nedostatečným vegetačním krytem. Na jednom místě může za rok spadnout až 20 kg prachu na jeden metr čtvereční. Česká republika ročně vypouští do ovzduší 1,5 milionu tun prachu.

Emise zpravidla reagují po vypuštění ze zdroje s dalšími látkami v ovzduší, a tak vznikají nové sloučeniny, které obecně nazýváme imise. Zatímco množství emisí se měří přímo u zdroje znečištění (např. v komíně), imise v jeho okolí. Imise jsou zpravidla škodlivější než emise. Dochází k synergickému účinku látek, tzn. k jevu, kdy efekt společného působení více látek je větší než prostý součet efektů ze samostatného působení těchto látek (neboli „1 + 1 > 2“). Čím více druhů škodlivých látek v ovzduší je, tím horší vliv mají jejich sloučeniny na lidské zdraví. Každou škodlivou látku (ať už se jedná o emisi nebo imisi), která vznikla činností člověka a znečišťuje životní prostředí, označujeme obecně jako polutant.

Měřící stanice ČHMÚ

MONITORING CHEMICKÝCH LÁTEK

Monitorováním škodlivin v ovzduší se zabývá Český hydrometeorologický ústav (ČHMÚ) sídlící v Praze - Libuši.

V souvislosti se znečištěním ovzduší patří mezi hlavní činnosti ČHMÚ povinnost

  • zřizovat a provozovat síť měřicích stanic s využitím telekomunikačních sítí,
  • odborně zpracovávat výsledky pozorování, měření a monitorování,
  • vytvářet a spravovat databáze,
  • poskytovat předpovědi a výstrahy.

ČHMÚ sleduje pohyblivé i stacionární zdroje znečištění. Z emisí sleduje především oxid uhelnatý, oxidy dusíku, oxid siřičitý, přízemní ozón a prachové částice. Na svých webových stránkách přehledně publikuje informace o vývoji koncentrací těchto látek během dne, týdne i delší doby, a to jak v tabulkové, tak v mapové podobě.

BIOINDIKÁTORY

Přítomnost výše zmíněných látek v ovzduší můžeme rozpoznat pomocí některých organismů, které označujeme jako bioindikátory. Jedná se o živočichy, rostliny, houby či mikroorganismy velmi citlivé na čistotu životního prostředí. Dobře známými bioindikátory jsou lišejníky. Většina druhů roste pouze tam, kde je čistý vzduch. V městském prostředí lze k odhadu znečištění ovzduší využít lépe houbu svraštělku javorovou - roste na javorech pouze v čistém ovzduší, zejména v lesích, lesoparcích a větších parcích.

Svraštělka javorová

Svraštělka javorová

1) * Měření prašnosti ovzduší pomocí krému

Anotace

Žáci provedou jednoduchý experiment a porovnají množství prachu ve vzduchu v problematické i kontrolní lokalitě. Dozvědí se, co je prach, jak vzniká a jaký vliv má na lidské zdraví.

Místo

Problematická i kontrolní lokalita, následně běžná třída.

Potřebný čas

20 minut (příprava a umístění Petriho misek v terénu); za 3 - 7 dní 40 minut (sběr Petriho misek a rozbor).

Cíle

Žák ovládá metodu měření prašnosti ovzduší pomocí hustého krému.

Žák porovná prašnost ovzduší ve vybraných lokalitách.

Žák objasní, co je prach, jak vzniká a proč je pro člověka nebezpečný.

Pomůcky

tuba hustého bílého krému

pro každý tým: digitální fotoaparát či mobilní telefon, 2 Petriho misky s víčkem, pinzeta, lupa, pracovní list č. 3, tvrdá podložka na psaní

Příprava učitele

Sledování předpovědi počasí.

Pracovní postup

Učitel rozdá každému týmu žáků dvě Petriho misky a nechá kolovat tubu s krémem. Instruuje žáky, aby do obou misek nanesli vrstvu krému vysokou půl centimetru (neroztírat po celém dnu misky, spíše vytvořit jakousi kupu) a přikryli je víčkem. Poté se učitel s žáky přemístí do terénu. Každý tým umístí jednu misku do problematické lokality a jednu do kontrolní lokality.

Misky se instalují bez víček, do vodorovné polohy. Daná místa musí být dostatečně exponována prachovým částicím a pokud možno také ukryta před zraky kolemjdoucích, tedy alespoň 1,5 metru nad zemí. Ideálními místy jsou zídky, stříšky, střechy zastávek MHD, poutače benzínových pump, okenní parapety, tabule na kůlech, rozeklané stromy. Pokud je to možné, misky jednotlivých týmů by měly být na různých stanovištích. Učitel žákům řekne, že misky s krémem budou na stanovištích umístěny několik dní a že tento pokus poodhalí, jak je ovzduší v těchto lokalitách znečištěno. Vyzve žáky, aby vyslovili své hypotézy, co se s krémem (miskami) stane. Žáci tipují.

Misky je potřeba nechat na stanovištích minimálně 3 dni. Na hustém mastném krému se snadno usadí prachové částice. Pokud v této době přijde silný vytrvalý déšť, pokus je třeba opakovat (vylít vodu z misek a znovu počítat tři dny). Naopak je-li předpověď počasí na nadcházející dny příznivá, můžeme misky nechat na stanovišti i déle.

Po uplynutí zmíněné doby každý tým vyfotografuje obě stanoviště, vyzvedne misky a pro přenos do školy je zakryje víčkem. Vyzvednutí misek mohou provést žáci před výukou, což uspoří čas. Ve třídě každý tým vyfotografuje detail obou misek. Učitel dá každému týmu lupu a pinzetu. Žáci mají za úkol během 10 minut provést rozbor krému a vyplnit pracovní list č. 3 (otázky 1 - 5). Pro lepší srovnání je vhodné položit obě misky na bílý papír a také udělat v krému hlubokou rýhu, aby byl rozdíl mezi původním a novým zbarvením krému zřetelnější.

Po deseti minutách týmy sdělí ostatním své závěry, které napsali do pracovního listu, učitel prozatím jejich názory nehodnotí. Poté žáci dostanou 5 - 10 minut na vypracování posledního úkolu č. 6 v pracovním listu. Ten jim poskytne teoretické informace o prachu. Žáci přečtou doplněný text nahlas, učitel naváže kontrolními otázkami: „Co je prach? Co znamená zkratka PM10? Co je zdrojem prachu? Který z uvedených zdrojů prachu působí na zkoumané lokalitě nejvíce? Jak nám prach škodí?" apod.

Ve zbývajícím čase se učitel může zeptat žáků, jak by prašnost ve zkoumaných lokalitách omezili. Misky s krémem není nutné likvidovat, mohou posloužit pro pozdější prezentaci ve škole.

Domácím úkolem žáků je přenést pořízené fotografie z mobilního telefonu či fotoaparátu do počítače a převést je do formátu, který stanoví učitel (jpg, png, apod.), či přenést do dokumentu Word.

Možná úskalí

Dlouhodobě nepříznivé počasí, ztráta nebo zničení misek.

Povinné výstupy

Za každý tým vyplněný pracovní list č. 3; fotografie obou stanovišť, kam byly misky umístěny; fotografie Petriho misek s krémem po sebrání s terénu; fotografie žáků při práci.


2) * Hlavní škodliviny v ovzduší a jejich účinky

Anotace

Žáci prostřednictvím týmových her a práce s pracovním listem poznají nejčastější látky znečišťující ovzduší, jejich hlavní zdroje a vliv na lidský organismus. Seznámí se s důležitými pojmy týkajícími se znečištění ovzduší.

Místo

Třída, ideálně vybavená interaktivní tabulí či projektorem propojeným s počítačem učitele.

Potřebný čas

45 minut.

Cíle

Žák vysvětlí pojem polutant, vysvětlí rozdíl mezi imisemi a emisemi.

Žák vysvětlí pojem bioindikátor a uvede příklady.

Žák vyjmenuje hlavní polutanty ovzduší ve městech a popíše jejich účinky na lidský organismus.

Žák vysvětlí princip spalovacího procesu.

Pomůcky

zalaminovaný list svraštělky javorové, fotky plic (v elektronické podobě)

pro každý tým: digitální fotoaparát či mobilní telefon, lepidlo, prázdný papír A4, obálka s rozstříhaným textem o škodlivinách, pracovní list č. 4, herní plán „Projdi spalovacím procesem", házecí kostka, figurky odpovídající počtu žáků

Příprava učitele

Není nutná.

Pracovní postup

V úvodu hodiny učitel vyzve žáky, aby zopakovali závěry předchozí aktivity. Jaká škodlivina se v krému usadila? Jaké jsou její zdroje v městském prostředí? Jaké zdravotní potíže způsobuje? Učitel řekne žákům, že v ovzduší se vyskytuje mnoho dalších škodlivých látek, které nelze odhalit pouhým okem. Na poznání těchto látek a jejich účinků bude zaměřena dnešní hodina.

Učitel rozdá každému týmu pracovní list č. 4 a obálku s rozstříhaným textem. Úkolem žáků je během 15 minut složit text, nalepit jej na volné místo v pracovním listu nebo na prázdný papír A4, přečíst jej a následně vyplnit křížovku v pracovním listu. Rychlejší týmy můžou pokračovat druhým úkolem v pracovním listu. Učitel s žáky zkontroluje křížovku, zopakuje pojmy „emise", „imise", „bioindikátor". Ukáže žákům listy javoru se svraštělkou javorovou, případně také fotografie čistých a znečištěných plic.

Tajenkou křížovky je slovo „pollution". Učitel vysvětlí, že se jedná o anglické slovo znamenající „znečištění prostředí". Učitel vysvětlí také odvozené slovo polutant.

Zbytek hodiny je vyhrazen deskové hře, v níž se žáci seznámí se spalovacím procesem, jakožto reakcí, při níž vzniká většina emisí. Každý tým obdrží herní plán, házecí kostku a počet figurek odpovídající počtu žáků v týmu. Žáci si nejprve přečtou krátký text a instrukce na druhé straně herního plánu. Ve hře má každý žák roli kyslíku, jehož úkolem je projít spalovacím procesem. Všechny týmy hrají paralelně. Žáci v týmu se v házení střídají a na základě hozeného čísla postupují po políčkách od startu k cíli, řídí se pokyny na hracím plánu. V průběhu spalovacího procesu vznikají látky neškodné, což posouvá žáka dále ve hře, nebo škodlivé, což způsobuje zdržení či návrat na start.

Po deseti minutách učitel hru ukončí a pokládá žákům shrnující otázky: „Která sloučenina vás posunula ve hře dopředu? Proč zrovna tato? Která ze škodlivin je podle vás nejhorší? Která ze škodlivin blokuje červené krvinky? Která způsobuje kašel?" apod.

Závěr hodiny slouží k doplnění pracovního listu (úkoly č. 3, 4, 5).

Úskalí aktivity

Časová náročnost.

Povinné výstupy

Za každý tým vyplněný pracovní list č. 4; fotografie žáků při práci.


3) Synergický účinek škodlivin

Anotace

Pohybová hra typu „molekuly" demonstruje princip synergického účinku látek.

Místo

Kdekoliv, kde je dostatek volného prostoru pro pohyb žáků.

Potřebný čas

15 - 20 minut.

Cíle

Žák vysvětlí princip synergického účinku látek.

Žák vysvětlí rozdíl mezi emisemi a imisemi.

Pomůcky

kovové sponky a kartičky s obrázky škodlivin podle počtu žáků

pro každý tým: pracovní list č. 4

Příprava učitele

Z archu obrázků učitel odstřihne počet kartiček různých škodlivin odpovídající počtu žáků.

Pracovní postup

Učitel rozdá každému žákovi kartičku se škodlivou chemickou látkou. Počet kartiček jednotlivých škodlivin by měl být zhruba stejný. Žáci si je umístí na viditelné místo (např. tričko). Účelem hry je, aby žáci odhalili princip nejsnazšího spojování látek, aniž by jim učitel napověděl. Učitel má úlohu předříkávače a v každém kole řekne: „Škodliviny, škodliviny hýbejte se". Žáci mají za úkol pohybovat se v prostoru nahodilým směrem a způsobem, stejně jako se molekuly látek rozptylují ve vzduchu. Poté učitel dá pokyn: „Utvořte pětice" (čtveřice, trojice, dvojce - podle počtu žáků). Žáci vytvoří skupiny. Následně učitel určí každé skupině, kolik dřepů musí všichni její členové udělat. Počet dřepů odpovídá počtu různých látek ve skupině, v pěticích např.:

NO2 + CO + SO2 + benzopyren + prach = 5 dřepů

NO2 + NO2 + CO + SO2 + benzopyren = 4 dřepy

NO2 + NO2 + NO2 + CO + SO2 =3 dřepy

NO2 + NO2 + CO + CO + SO2= 3 dřepy

NO2 + NO2 + NO2 + NO2 + CO= 2 dřepy

NO2 + NO2 + NO2 + CO + CO= 2 dřepy

NO2 + NO2 + NO2 + NO2 + NO2 = 1 dřep

Dřepy symbolizují škodlivý účinek sloučenin na lidské tělo. Čím více je sloučenina různorodá, tím více dřepů musejí členové týmu udělat, neboť se zde projeví synergický účinek látek.

Po každém dřepování se skupiny rozpustí a probíhá další kolo. Když žáci přijdou na takový princip spojování, aby dělali co nejméně dřepů, učitel hru ukončí. Učitel vyzve žáky, aby vysvětlili princip hry. Připomene rozdíl mezi emisemi a imisemi. Vysvětlí princip synergie látek a zdůrazní, že v městském prostředí vždy dochází k synergii škodlivého působení látek. Čím více druhů škodlivých látek v ovzduší je, tím horší vliv mají na lidské zdraví.

Po skončení hry žáci vyplní poslední úkol z pracovního listu č. 4.

Úskalí aktivity

Nejsou.

Povinné výstupy

Doplnění posledního úkolu v pracovním listu č. 4, fotografie žáků při hře.


4) Měření dopravního zatížení místa

Anotace

Žáci provádějí krátký průzkum hustoty dopravního provozu na vybrané komunikaci v různých denních dobách. Všímají si zastoupení různých typů dopravních prostředků a jejich obsazenosti. Získané informace zanesou do sloupcových grafů. Srovnají spotřebu paliva různých dopravních prostředků a zjistí, které z nich jsou šetrné k životnímu prostředí.

Místo

Jedna či více vybraných komunikací; následně třída, v níž každý tým má k dispozici alespoň dva počítače.

Potřebný čas

Dvakrát či třikrát 10 minut v terénu v různých částech jediného dne, 45 minut tvorba grafů, shrnutí.

Cíle

Žák zjistí četnost vozidel v dopravním provozu a jejich obsazenost.

Žák zařadí dopravní prostředky do skupin (osobní automobil, nákladní auto, autobus, tramvaj) a posoudí jejich šetrnost vůči životnímu prostředí.

Žák převede přirozená čísla na procenta, výsledky zpracuje do sloupcového grafu.

Žák interpretuje informace uvedené v grafech, formuluje hlavní zjištění.

Pomůcky

Do terénu:

pro každý tým: digitální fotoaparát či mobilní telefon, hodinky, tvrdá podložka na psaní, 2 nebo 3 pracovní listy č. 5 (záznamový arch pro sčítání vozidel)

Do třídy:

pro každý tým: pracovní list č. 6, informační list o vlivu dopravních prostředků na životní prostředí, pro tvorbu grafu v papírové podobě pracovní list č. 7 (podklad pro tvorbu grafu s procenty), lepidlo, nůžky, pravítko, papíry 3 různých barev nebo pastelky 3 barev

Příprava učitele

Není nutná.

Pracovní postup

Tato aktivita je vhodná zejména v případě, že se ve vybrané problematické lokalitě nachází rušná komunikace. Jedním z cílů aktivity je srovnání hustoty dopravního provozu v různých denních dobách, a to nejlépe ráno, v poledne a v podvečer během jediného dne.

Práce v terénu

Učitel se s žáky vypraví k předem vytipované komunikaci, a to nejprve ráno (okolo osmé hodiny). Učitel rozdá každému týmu pracovní list č. 5 a sdělí žákům, že budou na místě 10 minut a jejich úkolem je počítat všechny dopravní prostředky, které po komunikaci projedou. Přitom musí rozlišovat tyto jednotlivé kategorie: osobní auto s jedinou osobou, osobní auto s dvěma osobami, osobní auto s třemi a více osobami, autobus spíše prázdný (méně než 30 osob, odhadem), autobus spíše plný (více než 30 osob, odhadem), tramvaj spíše prázdná (méně než 30 osob, odhadem), tramvaj spíše plná (více než 30 osob, odhadem), nákladní automobil. Je možné počítat také jízdní kola a motocykly.

Počty vozidel jednotlivých kategorií budou žáci průběžně zapisovat (čárkovat) do pracovního listu č. 5. Je praktické, pokud více žáků diktuje a jeden žák zapisuje. Je zbytečné, aby všechny týmy sledovaly tutéž silnici. Naopak je žádoucí sledovat různé komunikace na témže místě (velká dopravní tepna, menší silnice, ulice v zástavbě, různé směry křižovatky). Je-li komunikace příliš velká, týmy si mohou rozdělit sledování jednotlivých jízdních směrů či dokonce jízdních pruhů. Žáci také pořídí fotografii sledované komunikace.

Stejný postup je opakován v poledne a také navečer. Starší žáci mohou provádět průzkum samostatně, a to ráno před začátkem vyučování, v polední přestávce a následně odpoledne či večer po skončení výuky. Průběžným výstupem budou tedy dva nebo tři pracovní listy č. 5 (záleží na počtu zvolených denních dob).

Domácím úkolem žáků je přenést pořízené fotografie z mobilního telefonu či fotoaparátu do počítače a převést je do formátu, který stanoví učitel (jpg, png), či přenést do dokumentu Word.

Práce ve třídě

Pokračuje práce v týmech. Žáci nejprve sečtou čárky v jednotlivých řádcích ve všech pracovních listech č. 5 (tuto část práce může učitel zadat jako domácí úkol). Dále tato čísla převedou na procenta a obojí zapíšou do tabulky v pracovním listu č. 6. Vyplní úkoly č. 1 a 2 v pracovním listu č. 6.

Graf lze vytvořit dvěma způsoby:

1) Na počítači v programu Excel. Do řádků nadepíšeme doby měření, do sloupců nadepíšeme sledované kategorie dopravních prostředků. Vepíšeme zjištěné počty vozidel. Následně klikneme na horní liště na záložku „Vložení", vybereme ikonku „Grafy", zvolíme graf „Sloupcový". Zmíněný postup ukazuje printscreen (viz níže).

2) Ručně v papírové podobě. Každý tým si vezme pracovní list č. 7, na němž jsou předkresleny dvě osy, a pomocí pastelek či proužků barevného papíru vytvoří barevné sloupce. Je také potřeba upravit hlavičku (legendu) grafu.

Takto vytvořený graf bude vypadat stejně jako graf v elektronické podobě, tzn. pro každou sledovanou kategorii dopravního prostředku zobrazí dva nebo tři různě barevné sloupce (podle počtu sledovaných denních dob).

Alternativa

Mladší žáci mohou vytvořit graf i bez převodu reálného počtu dopravních prostředků na procenta. Použijí pracovní list č. 8, do něhož zanesou reálná čísla.

Následně týmy pracují s informačním listem o vlivu dopravních prostředků na životní prostředí a samostatně vyplní celý pracovní list č. 6.

Následuje společná kontrola pracovního listu a výměna zjištěných informací mezi týmy. Učitel se ptá: „Jak se vám na rušné silnici pracovalo? Co bylo nepříjemné? Který dopravní prostředek byl nejčastější? Jaká byla jeho obsazenost? Který dopravní prostředek je nejšetrnější? Jaký vliv na životní prostředí má tramvaj?" apod.

Učitel zdůrazní, že nezáleží pouze na počtu vozidel, která po ulici projela, ale také na tom, jak dlouho se v místě zdržela. Když se tvoří kolony, auta jedou pomalu a zanechají v místě více škodlivin. Takže i v malé ulici (např. příjezdová cesta ke škole) se může v určité denní době nahromadit velké množství škodlivin.

Úskalí aktivity

Časová náročnost: zpracování záznamových archů a vytvoření grafů lze stihnout za 45 minut pouze v případě, že si žáci v týmu mezi sebou dobře rozdělí práci.

Povinné výstupy

Za každý tým vyplněný pracovní list č. 6, graf s legendou v papírové či elektronické podobě, fotografie ulice, fotografie žáků při práci v terénu a při tvorbě grafu.


5) * Znečištění ovzduší v Praze, úloha ČHMÚ

Anotace

Žáci pracují s webovými stránkami Českého hydrometeorologického ústavu. Zjistí, jaké škodliviny ČHMÚ sleduje. Porovnají koncentrace těchto látek ve svých městských částech a v ostatních částech Prahy. Školy, které mají v blízkosti měřící stanici, mohou údaje ČHMÚ porovnat s vlastními zjištěními z terénu.

Místo

Učebna, v níž má každý tým k dispozici alespoň dva počítače s internetovým připojením.

Potřebný čas

30 minut, s nadstavbovou aktivitou minimálně 45 minut.

Cíle

Žák se orientuje na webových stránkách Českého hydrometeorologického ústavu.

Žák vyjmenuje alespoň 2 stacionární zdroje znečištění ovzduší v dané městské části.

Žák porovná aktuální znečištění ovzduší v domovské městské části a v jiných částech Prahy.

Žák uvede chemické zkratky hlavních polutantů ovzduší.

Pomůcky

pro každý tým: pracovní list č. 9 (v elektronické podobě), fotografie měřící stanice, seznam měřicích stanic v Praze

Příprava učitele

Učitel zajistí, aby na každém žákovském počítači byl dostupný pracovní list č. 9. Zjistí, zda se v blízkém okolí školy nachází měřicí stanice.

Pracovní postup

Učitel popíše žákům, co je Český hydrometeorologický ústav a jakou roli hraje ve sledování kvality ovzduší. Ukáže žákům fotografii měřící stanice.

Poté žáci vyplňují na počítači pracovní list č. 9, v němž se nacházejí odkazy na příslušné stránky ČHMÚ. Učitel stanoví na vyplnění 15 minut. Pro rychlejší práci může každý tým využít dva počítače a práci si rozdělit, je ovšem nutné na konci překopírovat odpovědi do jediného pracovního listu.

Poté následuje společná kontrola.

Úskalí aktivity

Závislost na připojení k internetu; doporučené odkazy nemusí být po delším čase funkční, učitel bude muset vyhledat nové odkazy.

Povinné výstupy

Za každý tým vyplněný pracovní list č. 9.

Nadstavbové aktivity pro školy, v jejichž blízkosti se nachází měřicí stanice

a) porovnání výsledků měření dopravního zatížení místa s denní tabulkou škodlivin z blízké měřící stanice na webových stránkách ČHMÚ (viz pracovní list č. 9 b) - to je nutné udělat hned příští den následující po dni, kdy žáci prováděli terénní sčítání ( data na webu jsou dostupná pouze jeden den z pětně , archiv není přístupný).

b) návštěva a fotodokumentace měřící stanice.


6) * Měření vlhkosti a teploty vzduchu

Anotace

Žáci změří teplotu a vlhkost vzduchu na různých místech. Z měření vyvodí vztah mezi těmito veličinami. Posoudí vliv vody, zeleně a různých typů povrchu na vlhkost a teplotu vzduchu.

Místo

Na více místech v problematické lokalitě, případně i v kontrolní lokalitě; následně ve třídě.

Potřebný čas

30 - 40 minut.

Cíle

Žák změří a porovná teploty a relativní vlhkosti vzduchu na různých místech.

Žák vyjmenuje hlavní faktory, které ovlivňují vlhkost vzduchu.

Žák objasní vztah mezi vlhkostí a teplotou vzduchu.

Pomůcky

pro každý tým: digitální fotoaparát či mobilní telefon, hodinky, teploměr s vlhkoměrem, pracovní list č. 10, tvrdá podložka na psaní

Příprava učitele

Sledování předpovědi počasí.

Pracovní postup

Učitel se s žáky vydá na vybranou problematickou lokalitu. Sdělí jim, že budou zkoumat teplotu a vlhkost vzduchu, jakožto důležité veličiny ovlivňující mikroklima. Ptá se žáků: „Co je vzdušná vlhkost? Jakými způsoby vzniká?" Učitel dá žákům pracovní list č. 10 a teploměr s vlhkoměrem. Žáci by měli přístroj ihned zapnout, jelikož trvá minimálně 5 minut, než se přizpůsobí klimatickým podmínkám. Žáci nechají přístroj trvale zapnutý po celou dobu aktivity.

Každý tým si vybere pro měření 4 až 6 míst podle následujících kritérií: 1) uměle zpevněný povrch (např. parkoviště, chodník), 2) plocha s travnatým povrchem, 3) pod stromem, 4) v hustém keřovém či stromovém porostu (např. uvnitř křoví, v lese), 5) nad hladinou vody, 6) těsně nad hladinou vody (pokud je vodní plocha k dispozici). Na těchto místech žáci změří teplotu (v °C) a relativní vlhkost (v %) vzduchu a hodnoty zanesou do tabulky v pracovním listu. Většina měření se provádí ve výšce cca 50 cm nad povrchem a vždy ve stínu (na nezastíněných plochách je potřeba při měření dostatečně zastínit alespoň teploměr (minimálně na 5 minut), přístroj je třeba držet dále od těla. Žáci všechna měřená místa vyfotografují.

Učitel se s žáky vrátí zpět do třídy, kde provedou poslední měření. Týmy doplní zbývající úkoly v pracovním listu a vzájemně si prezentují svá zjištění. Učitel se ptá: „Jakou nejvyšší / nejnižší teplotu jste naměřili? Na kterém místě? Jakou nejnižší / nejvyšší vlhkost jste naměřili? Na kterém místě? Jak se vlhkost mění s teplotou? Jaké zdroje vlhkosti na lokalitě působí?"

Domácím úkolem žáků je přenést pořízené fotografie z mobilního telefonu či fotoaparátu do počítače a převést je do formátu, který stanoví učitel (jpg, png), či přenést do dokumentu Word.

Úskalí aktivity

Nevhodné počasí jako mlha nebo déšť v průběhu měření či těsně před ním způsobí, že výsledky měření nebudou vypovídající.

Povinné výstupy

Za každý tým vyplněný pracovní list č. 10, fotografie míst, kde probíhala měření, fotografie žáků při práci.

Nadstavbová aktivita - demonstrace vztahu mezi teplotou, absolutní a relativní vlhkostí vzduchu

Učitel se žáků zeptá, jaká znají skupenství vody. Jakmile se dostanou ke skupenství plynnému, zeptá se žáků, jakými způsoby se voda do vzduchu dostává. Dále vyzve žáky, aby vymysleli způsob, jak obsah vody ve vzduchu dokázat (zkapalněním při rychlém ochlazení, např. dýchnutí na chladné sklíčko).

Učitel žákům řekne, že obsah vody ve vzduchu je nejčastěji udáván jako tzv. relativní vlhkost vzduchu, ovšem mohou se setkat také s veličinou absolutní vlhkosti vzduchu. K objasnění rozdílu mezi absolutní a relativní vlhkostí a k objasnění vztahu mezi vlhkostí vzduchu a teplotou vzduchu učitel provede jednoduchý demonstrační pokus, k němuž je zapotřebí 1 dl vody a tři plastové kelímky různé velikosti.

Učitel rozestaví kelímky na pevnou podložku a řekne žákům, aby si představili, že velikost kelímku symbolicky znázorňuje teplotu ovzduší (1 dl kelímek = 5 °C, 3 dl kelímek = 15 °C, 5 dl kelímek = 25 °C). Poté nejmenší kelímek naplní vodou a žákům vysvětlí, že tato situace symbolizuje 100% vlhkost vzduchu při teplotě 5 °C. Vodu přelije do většího 3 dl kelímku a zeptá se žáků, co se stalo s vlhkostí vzduchu. Vysvětlí žákům, že ačkoli zůstalo množství vody v ovzduší stejné - tj. absolutní vlhkost vzduchu zůstala konstantní - zvýšila se teplota ovzduší a s tím i maximální množství vody, kterou je vzduch schopen pojmout. V důsledku toho se tedy relativní vlhkost vzduchu snížila. Pak lektor nebo učitel přelije vodu do největšího 5dl kelímku a vybídne žáky, aby změnu sami popsali. Krátce shrne, že při oteplování vzduchu se relativní vlhkost snižuje.

V druhé fázi učitel naplní 5 dl kelímek až po okraj vodou a vybídne žáky, aby řekli, jaká je nyní vlhkost vzduchu (100 %). Při přelévání do menšího 3 dl kelímku záměrně přebytek vody vylije na zem a vysvětlí žákům, že tato situace symbolizuje srážení vody při ochlazení vzduchu, se kterým se mohou setkat např. při tvorbě rosy, zamlžení oken - jedná se však rovněž o princip, jímž vzniká déšť. Zároveň upozorní žáky, že nyní zůstala relativní vlhkost vzduchu konstantní (100 %), zatímco absolutní vlhkost se snížila. Nakonec přelije vodu do nejmenšího kelímku a vrátí se tak zpátky do původního stavu.

Žáci si mohou problematiku zopakovat prostřednictvím pracovního listu č. 11.

Měření prašnosti ovzduší pomocí krému

Hlavní škodliviny v pražském ovzduší

Synergický účinek škodlivin

Měření dopravního zatížení místa

Pátrání po stromových lišejnících

Měření vlhkosti a teploty vzduchu