ZŠ Dr. Edvarda Beneše, Nám. Jiřího Berana 500, Praha - Čakovice, 196 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. Stromové lišejníky jsou velmi citlivé na obsah síry ve vzduchu, a to jak v podobě oxidu siřičitého SO2, tak v podobě kyseliny sírové (H2SO4), která je součástí kyselých dešťů. Pouhé 1 % koncentrace SO2 vyvolává u lišejníků poruchy fotosyntézy i dýchání a zastavuje růst.

Svraštělka javorová

Svraštělka javorová

* Měření prašnosti ovzduší pomocí krému

Anotace

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

Cíle

Žák ovládá metodu měření prašnosti ovzduší pomocí krému.

Žák porovná prašnost ovzduší ve vybraných lokalitách.

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

Místo

Problematická i kontrolní lokalita, následně běžná třída.

Potřebný čas

10 minut v každé lokalitě (příprava a instalace Petriho misek), po 4 - 7 dnech 10 minut v každé lokalitě (sběr misek) a 30 minut rozbor krému + čas na přesuny na lokality.

Pomůcky

tuba hustého bílého krému, izolepa, nůžky

pro každý tým: 2 Petriho misky s víčkem, lupa, pracovní list č. 3, dřívko (případně sirka, klacík), tvrdá podložka na psaní, bílý papír A4

Příprava učitele

Připravit izolepu, nůžky, pro každý tým bílý papír A4, tvrdou podložku na psaní a dřívko. Sledovat předpověď počasí.

Pracovní postup

Učitel se přemístí s žáky do terénu. Nesděluje žákům, že cílem aktivity je zjištění prašnosti ovzduší! Rozdá každému týmu dvě Petriho misky a nechá kolovat tubu s krémem. Instruuje žáky, aby do obou misek nanesli 1 cm vysokou vrstvu krému (neroztírat po celém dnu misky, spíše vytvořit jakousi kupu). Každý tým umístí jednu misku do problematické lokality a jednu do kontrolní lokality.

Misky se instalují bez víček, do vodorovné polohy. Lze je zafixovat pomocí proužků izolepy. 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 vyfotografuje stanoviště a také žáky při práci.

Učitel žákům řekne, že misky s krémem budou v terénu umístěny několik dní a že tento pokus odhalí, 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 4 dny. Na hustém mastném krému se snadno usadí prachové částice. Pokud v této době přijde silný či trvalý déšť, pokus je třeba opakovat (vylít vodu z misek, doplnit krém a znovu počítat 4 dny). Naopak je-li předpověď počasí na nadcházející dny příznivá, můžeme misky nechat na stanovišti déle.

Po uplynutí zmíněné doby učitel s žáky vyzvedne misky a pro přenos do školy je zakryje víčkem. Vyzvednutí misek mohou provést žáci před výukou, což uspoří čas. Učitel dá každému týmu lupu, dřívko a pracovní list č. 3. Žáci mají za úkol během 10 minut provést rozbor krému a zodpovědět otázky 1 až 5 v pracovním listu. Pro lepší srovnání je vhodné položit obě misky na bílý papír (dopsat názvy lokalit) a také udělat v krému dřívkem rýhu, aby byl dobře patrný rozdíl mezi původním a novým zbarvením krému. Učitel vyfotografuje misky alespoň jednoho týmu. Při dostatku času lze krém v miskách pozorovat pod binokulární lupou. Misky s krémem není nutné likvidovat, mohou posloužit pro pozdější prezentaci ve škole.

Po deseti minutách týmy sdělí ostatním své závěry, učitel prozatím jejich názory nehodnotí. Poté žáci dostanou dalších deset 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 zkoumaných lokalitách nejvíce? Jak nám prach škodí?“ apod. Učitel také vyzve žáky, aby navrhli opatření, která by prašnost ve zkoumaných lokalitách omezila.

Možná úskalí

Dlouhodobě deštivé 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 z terénu; fotografie žáků při práci.

2) * Hlavní škodliviny v pražském ovzduší

Anotace

Při práci s textem a luštění křížovky se žáci seznámí s důležitými pojmy týkajícími se znečištění ovzduší. Dozvědí se, co jsou bioindikátory a k čemu slouží. Poznají nejčastější škodliviny, jejich hlavní zdroje a vliv na lidský organismus. Porovnají koncentrace těchto látek v domovské městské části a v ostatních částech Prahy.

Cíle

Žák vyjmenuje hlavní škodliviny v ovzduší ve městech, u vybraných popíše účinky na lidské tělo.

Žák vysvětlí rozdíl mezi imisemi a emisemi.

Žák vysvětlí pojem bioindikátor a uvede příklady.

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

Místo

Třída vybavená interaktivní tabulí či projektorem propojeným s počítačem učitele.

Potřebný čas

45 minut.

Pomůcky

Fotografie plic, fotografie lišejníků, obecná mapa Prahy (vše v elektronické podobě), list javoru se svraštělkou javorovou,

pro každý tým: obálka s rozstříhaným textem o škodlivinách, pracovní list č. 4, informační listy s mapami různých škodlivin, lepidlo, prázdný papír A4.

Příprava učitele

Zajistit, aby měl každý tým lepidlo a prázdný papír A4.

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 na rozdíl od prachu 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 prázdný papír A4, přečíst jej a následně vyplnit křížovku v pracovním listu. Učitel s žáky zkontroluje křížovku, zopakuje vysvětlení pojmů „emise“ a „imise“.

Tajenkou křížovky je slovo „bioindikátor“ (psáno pozpátku). Učitel pojem vysvětlí a ptá se žáků, zda znají nějaké příklady: „Jací živočichové žijí pouze v čisté vodě? Jaké organismy žijí pouze v čistém vzduchu?“ Pokud žáci nezmíní lišejníky, učitel o nich krátce pohovoří a promítne jejich fotografie. Seznámí žáky také se svraštělkou javorovou, ukáže vylisovaný list javoru.

Následně učitel rozdá týmům různé informační listy obsahující mapy Prahy s vyznačenými koncentracemi různých škodlivin (každému týmu 1 - 2 informační listy) a promítne obecnou mapu Prahy. Žáci mají 5 minut na to, aby se zorientovali v mapě, zjistili, v jaké koncentraci se daná škodlivina vyskytuje v jejich městské části a zdali je stav v jejich městské části stejný, lepší, či horší než na většině území Prahy. Také mají jmenovat dvě části Prahy, kde je stav nejhorší. Informace doplní do pracovního listu.

Následně týmy prezentují ostatním své závěry, učitel promítá jednotlivé mapy. Učitel promítne také obecnou mapu Prahy a ptá se, u kterých škodlivin je patrné, že jejich koncentrace jsou vysoké podél velkých silnic (Pražský okruh, Jižní spojka, Štěrboholská spojka, magistrála, vnější městský okruh R1, začátek dálnice D1 a D8 atd.). Případně promítne také fotografie čistých a znečištěných plic.

Úskalí aktivity

Nejsou.

Povinné výstupy

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

3) Spalovací proces

Anotace

Žáci se dozvědí, co je spalovací proces, kde k němu dochází, a jaké látky vznikají. Při hraní deskové hry poznají, jak škodliviny působí na lidské tělo. Aktivita je vhodná pro starší žáky se základními znalostmi chemie.

Cíle

Žák vysvětlí princip spalovacího procesu a uvede příklady, kde k němu dochází.

Žák vyjmenuje hlavní škodliviny vznikající při spalovacím procesu, uvede jejich chemické vzorce a popíše jejich účinky na lidský organismus.

Místo

Běžná učebna.

Potřebný čas

45 minut.

Pomůcky

List s větami pravda - lež,

pro každý tým: herní plán „Projdi spalovacím procesem“ (na rubu informace o spalovacím procesu), házecí kostka, figurky odpovídající počtu žáků.

Příprava učitele

Učitel rozstříhá list s větami pravda - lež na proužky s jednotlivými větami.

Pracovní postup

První polovina hodiny je vyhrazena deskové hře, v níž se žáci seznámí se spalovacím procesem a vznikajícími emisemi. Učitel krátce popíše princip spalovacího procesu. Poté každý tým obdrží herní plán, házecí kostku a počet figurek odpovídající počtu žáků v týmu. Žáci si nejprve přečtou instrukce ke hře na rubu 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 patnácti minutách učitel hru ukončí a položí 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.

Následně žáci dostanou 5 minut na to, aby si přečetli text o spalovacím procesu na rubu herního plánu a zapamatovali si co nejvíce. Poté učitel vybere hrací plány a následuje soutěž mezi týmy. Učitel dává postupně týmům tahat z balíčku proužků s větami (otočené textem dolů). Týmy si postupně berou proužky, přečtou nahlas větu a řeknou, zda věta je či není pravdivá. Pokud je odpověď týmu správná, získává bod. Hra má více kol, dokud učitel nevyčerpá všechny věty. Vyhrává tým s největším počtem bodů.

Možná úskalí

Nejsou.

Povinné výstupy

Fotografie žáků při práci.

4) Synergický účinek škodlivin

Anotace

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

Cíle

Žák vysvětlí princip synergického účinku látek.

Žák vysvětlí rozdíl mezi emisemi a imisemi.

Místo

Kdekoliv, kde je dostatek volného prostoru pro pohyb žáků.

Potřebný čas

20 minut.

Pomůcky

Kovové sponky a kartičky s obrázky škodlivin podle počtu žáků.

Příprava učitele

Učitel odstřihne z archu obrázků počet kartiček různých škodlivin odpovídající počtu žáků.

Pracovní postup

Učitel rozdá každému žákovi kartičku se škodlivinou. 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, dvojice – podle počtu žáků). Žáci vytvoří skupiny. Následně učitel každé skupině určí, kolik dřepů musejí 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.

Možná úskalí

Nejsou.

Povinné výstupy

Fotografie žáků při hře.

5) 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.

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.

Místo

Jedna či více vybraných komunikací (v problematické lokalitě); 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 + čas na přesuny na lokalitu; následně 60 minut ve třídě.

Pomůcky

Do terénu:

pro každý tým: hodinky, propiska, tvrdá podložka na psaní, 2 nebo 3 pracovní listy č. 5 (záznamové archy pro sčítání vozidel)

Do třídy:

pro každý tým: informační list o vlivu dopravních prostředků na životní prostředí, pracovní list č. 6, pro tvorbu grafu v papírové podobě pracovní list č. 7 (nebo 7b, 8, 8b), kalkulačka, pravítko, pastelky nebo fixy tří různých barev.

Příprava učitele

Zajistit, aby měl každý tým do terénu hodinky, propisku a tvrdou podložku na psaní, a do třídy kalkulačku, pravítko a pastelky.

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 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 vhodné 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. Učitel pořídí fotografie sledovaných komunikací a také žáků při práci.

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).

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 fixů různých barev 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 bez převodu reálného počtu dopravních prostředků na procenta. Použijí pracovní list č. 8 nebo 8b, do něhož zanesou reálná čísla.


 


 

Následně týmy pracují s informačním listem o vlivu dopravních prostředků na životní prostředí a samostatně vyplní zbytek pracovního listu 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.

Možná úskalí

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

Povinné výstupy

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

6) Pátrání po stromových lišejnících

Anotace

Týmy prozkoumají dřeviny ve vybrané lokalitě. Zaměří se na hledání citlivých lišejníků. Z počtu lišejníků a jejich indikační hodnoty vyvodí závěry o koncentraci SO2 ve vzduchu.

Cíle

Žák vysvětlí pojem bioindikátor a uvede příklady.

Žák vyhledává a určuje stromové lišejníky, z nálezů vyvodí závěry o koncentraci SO2 v ovzduší.

Místo

Problematická, případně kontrolní lokalita.

Potřebný čas

20 minut na každé lokalitě + čas na přesuny na lokality.

Pomůcky

Pro třídu: pracovní list č. 10, 20 samolepicích štítků

pro každý tým: lupa, informační list Lišejníky - bioindikátory, pracovní list č. 9, tvrdá podložka na psaní, propiska.

Příprava učitele

Zajistit, aby žáci měli propisku a podložku na psaní. Nadepsat samolepicí štítky čísly 1 až 20.

Pracovní postup

Aktivita je uskutečnitelná pouze v případě, že se ve zvolené lokalitě nachází alespoň 20 sluncem dobře osvětlených stromů či keřů.

Třída se přesune do terénu. Učitel si s žáky připomene, jaká koncentrace SO2 je znázorněna na mapě Prahy pro jejich městskou část. Vyzve žáky, aby zopakovali význam pojmu „bioindikátor“ a uvedli příklady. Učitel krátce vysvětlí, co se děje s oxidem siřičitým ve vzduchu, popíše účinek kyselého deště. Vysvětlí, že většina lišejníků má pouze latinské názvy.

Učitel vymezí 20 stromů a keřů, které budou předmětem pozorování, a označí je samolepicími štítky s čísly. Týmy si je mezi sebou rozdělí tak, aby všechny týmy zkoumaly zhruba stejné množství dřevin. Úkolem týmů je najít během 10 minut na stromech co nejvíce lišejníků z informačního listu a vyplnit tabulku v pracovním listu č. 9. Druhy, které nejsou v informačním listu, nevykazují citlivost vůči síře, a proto je neevidujeme.

Poté všechny týmy prezentují svá zjištění a přepíší je do společného pracovního listu č. 10. Učitel vyfotografuje nalezené lišejníky a také žáky při práci.

Pokud žáci nenaleznou žádné lišejníky, učitel vysvětlí, že to není důkazem znečištěného ovzduší, neboť lišejníky reagují na mnoho dalších faktorů.

Alternativa

Na podzim můžeme spojit tuto aktivitu s hledáním dalšího bioindikátoru - houby svraštělky javorové - která roste na listech javoru mléče a klenu.

Možná úskalí

Nejsou. Doporučujeme, aby učitel předem ověřil, zda se lišejníky v lokalitě nacházejí. Předejte tak zbytečné výpravě do terénu.

Povinné výstupy

Za celou třídu vyplněný pracovní list č. 10, fotografie stromů s lišejníky a fotografie míst, kde probíhal výzkum, fotografie žáků při práci.

7) * Měření teploty a vlhkosti vzduchu

Anotace

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

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.

Místo

Problematická lokalita, případně i kontrolní lokalita.

Potřebný čas

40 minut + čas na přesun na lokalitu.

Pomůcky

pro každý tým: teploměr s vlhkoměrem, hodinky, jakýkoliv stabilní předmět jako podklad pod teploměr, pracovní list č. 11, tvrdá podložka na psaní, propiska

Příprava učitele

Sledovat počasí 24 hodin před pokusem. Zajistit, aby měl každý tým k dispozici hodinky, tvrdou podložku na psaní, propisku a jakýkoliv předmět (např. penál) na podepření teploměru.

Pracovní postup

Tato aktivita je značně závislá na počasí a na stavu zeleně, ideální je den bez deště s teplotou nad 15°C ve stínu. Učitel se s žáky vydá na problematickou lokalitu. Sdělí jim, že budou zkoumat teplotu a vlhkost vzduchu, jakožto důležité veličiny ovlivňující mikroklima. Spolu s žáky definuje, co je vzdušná vlhkost. Učitel dá každému týmu pracovní list č. 11 a teploměr s vlhkoměrem. Žáci by měli přístroj ihned zapnout, jelikož trvá minimálně 5 minut, než se přizpůsobí povětrnostním podmínkám. Žáci nechají přístroj trvale zapnutý po celou dobu aktivity.

Každý tým si vybere pro měření tři místa podle těchto kritérií: uměle zpevněný povrch (např. parkoviště, chodník), travnatý povrch pod košatým stromem nebo keřem, vodní hladinu přirozeného či umělého vodního toku nebo nádrže. Na zvolených místech žáci změří teplotu (ve °C) a relativní vlhkost (v %) vzduchu a hodnoty zanesou do tabulky v pracovním listu. Pro zdárný výsledek pokusu je třeba měřit vždy ve stínu a vždy 5 až 10 cm nad povrchem. Přístroj není nutné držet v ruce, můžeme jej pomocí stojánku umístit na jakýkoliv stabilní předmět (plastový kelímek, krabička od čaje, penál apod.). Také je nezbytné na každém místě počkat minimálně 5 minut, než se přístroj ustálí. V době čekání mají žáci za úkol vyplnit v pracovním listu úkoly č. 4 a 5. Učitel vyfotografuje místa měření a žáky při práci.

Po skončení měření týmy vyplní ještě úkoly č. 2 a 3 a prezentují ostatním 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?“ Společně zkontrolují odpovědi v celém pracovním listu.

Možná úskalí

Nevhodné počasí jako mlha nebo déšť v průběhu měření či v době 24 hodin před ním způsobí, že výsledky měření nebudou vypovídající. Ideální je den bez deště s teplotou nad 15°C ve stínu.

Povinné výstupy

Za každý tým vyplněný pracovní list č. 11, fotografie zkoumaných míst, fotografie žáků při práci.

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


Bude doplněno.