• Gondolkozzanak a tanulók azon, hogy hogyan reagálhatnak a fejlett és a kevésbé fejlett országok a titán-bányászat kérdésére. (Mutassanak rá az Alfa és Szigma országok közötti különbségekre, majd az USA és India közötti eltérésekre.) Beszéljenek a nemzetközi együttműködés (csúcstalálkozók, az Egyesült Nemzetek Szervezete, nemzetközi egyezmények) fontosságáról.
• Beszéljünk az újrafelhasználás stratégiájáról (utalás a Delta nevű ország példájára), és magyarázzuk meg, hogy a nyersanyagok megtakarításával meghosszabbítjuk azt az időtartamot, amely a rendelkezésünkre állhat ahhoz, hogy kifejlesszünk alternatív forrásokat vagy módszereket.
• Kérdezzük meg a tanulóktól, hogy mi történne akkor, ha sok ország bányászna titánt a Holdon és annyit vinne el belőle, amennyit csak akar. Beszéljünk arról, hogy egy nyersanyag gyorsan ritkává válik, ha a készleteket nem kezelik okosan.

• triklór-fluór-metán (CFC-11)
• diklór-difluór-metán (CFC-12)
• triklór-trifluór-etán (CFC-113)
• diklór-tetrafluór-etán (CFC-114)

1. Távolítsd el a zsineget a víz felszínéről. Önts 5ml olajat a víz felszínére.

2. Vedd fel a védőszemüveget és gyújtsd meg a borszeszégőt. Ennek a lángjánál gyújts meg egy gyújtópálcát. Az égő gyújtópálcával próbáld meg lángra lobbantani az olajat.
Égett-e az olaj? Ha igen, meddig? Miután a láng kialudt, maradt-e olaj a víz felszínén? Ha nem gyulladt meg az olaj, próbáld meg megmagyarázni, hogy miért nem.

T3. Az olaj általában nem gyullad meg. A tanulók ezt azzal próbálják megmagyarázni, hogy az olaj "nedves". Valójában az olaj azért nem ég, mert lehet olyan típusú, amely nem tartalmaz könnyen lángra lobbanó komponenseket. Egyes olajak tartalmaznak illékony komponenseket, míg mások (mint például az általunk használt) nem tartalmaznak.

4. Ha az olaj elég, milyen környezeti károkat okozhat?

T4. Ha az olaj ég, az levegőszennyeződést okoz.

5. Hatásos módszer-e az olaj eltávolítására az égetés? Indokold.

T5. Nem. Nem minden fajta olaj ég. Ha pedig elég az olaj, az környezetszennyeződést okoz.

B. Eltávolítás elsüllyesztéssel

Az olaj általában úszik a víz felszínén, mivel a sűrűsége kisebb, mint a vízé. Ha megnöveljük az olaj sűrűségét, akkor elérhetjük, hogy az olaj lesüllyedjen a víz aljára.

1. Ha az A/ eljárással sikerült az olajat eltávolítanod a víz felszínéről, önts 5ml új olajat a tóba.

2. Szórj annyi homokot az olajfoltra, amennyi elegendő ahhoz, hogy az olaj lesüllyedjen az edény aljára. Sikerült az eljárással az összes olajat (vagy legalább nagy részét) eltávolítani a felszínről?

T2. A homok hozzáadására az olaj nagy része elsüllyed. Azonban egy idő után az olaj újra a felszínre emelkedik.

3. Milyen hatást gyakorol ez a módszer a környezetre?

T3. A tó fenekén élő élőlények megfulladhatnak. A tó alján az üledék megkötheti a szennyező anyagokat, amelyek az üledékbe később befúródó állatokat is megmérgezhetik.

4. Mit kell tudni a vízi környezetről, mielőtt ezt a módszert alkalmazzák egy valódi olajfolt eltávolítására?

T4. Tudnunk kell, hogy milyen élőlényeket károsíthat az olajszennyezés, valamint, hogy az olaj sűrűrsége nem túlságosan kicsi-e ahhoz, hogy az olaj a fenéken maradjon.

5. Megfelelő módszer-e az elsüllyesztés az olajszennyeződés eltávolítására? Indokold.

T5. Nem. Fennáll a veszélye annak, hogy a fenéken élő élőlények, például a kagylók, károsodnak, valamint nem oldja meg véglegesen az olaj eltávolítását.

C. Eltávolítás abszorpció útján

Némelyik anyag megköti az olajat a felszínén. Ezt a jelenséget abszorpciónak nevezzük. Talán láttál olyan képeket, amelyek ezt a tisztítási módszert ábrázolják.

1. Önts a tóba 5ml friss olajat. (Nem szükséges a homokot eltávolítani az edény aljáról, ha az nem éri el a felszínt. )

2. Helyezz kevés szalmát az olajra. Mi történik?

T1. A szalma felszínéhez tapad az olaj.

3. Hogyan tudnád most eltávolítani az olajat a víz felszínéről? Beszéld meg a tanároddal. Ha ő egyetért a módszerrel, próbáld ki. Működött-e az ötleted?

T2. A leggyakoribb javaslat a szalma leemelése, vagy elégetése. Mindkét módszer meglehetősen jól működik, különösen, ha tiszta szalmát alkalmazunk, és ha a műveletet többször ismételjük. Megjegyzés: Ha a tanulók el akarják égetni az olajos szalmát, azt a szabadban végezzék el. Fekete zsíros füst keletkezhet.

4. Jó módszer-e az abszorpció az olajfolt eltávolítására?

Az összes közül ez a legjobb módszer, különösen, ha a szalmát eltávolítják és nem égetik. A valóságban az olajos szalmát egy szeméttelepen rakják le, ahol megint veszélyes anyagnak bizonyul.

D. Eltávolítás oldószerekkel

A háztartásban oldószereket használunk ahhoz, hogy a ruhákból eltávolítsuk a zsírfoltot, vagy az edényről a szennyeződést. Ezek a szerek úgy fejtik ki a hatásukat, hogy az olajat kisebb cseppecskékre bontják és összekeverik őket a vízzel, így emulziót képeznek.

1. Öntsd bele a tavad tartalmát egy tárolóedénybe, amelyet a tanárod biztosít a számodra. Tisztítsd ki a tó alját, majd önts bele friss vizet.

2. Adj egy csepp olajat és egy csepp folyékony oldószert a tó vizéhez. Erőteljesen keverd össze őket egy hurkapálcával. Mi történik?

T2. Tejszerű emulzió képződik. Semmiféle csöpp nem látható többé.

3. Az oldószer alkalmazása könnyebbé teszi-e az olaj eltávolítását? Indokold.

T3. Ezzel a módszerrel nem lehet az olajat eltávolítani. Az oldószer csupán kis, szabad szemmel láthatatlan cseppecskékre bontja az olajat. Az oldószert időnként azért alkalmazzák, hogy meggyorsítsák a természetes lebomlás folyamatát.

4. Hogyan károsítják az oldószerek a környezetet?

T4. Az oldószerek károsíthatják a vízi állatokat és csökkentik a madarak tollának víztaszító képességét.

Az oldószereket valójában olyan céllal fejlesztették ki, hogy könnyebbé tegyék a természetes tisztulási folyamatokat. A hatásuk csak hosszabb idő múlva érzékelhető.

1. A napenergia az elsődleges energiaforrás minden fizikai, kémiai és biokémiai körfolyamat számára, amely a Földön végbemegy.
2. A nukleáris folyamatok, a geotermikus hőforrások, az ár-apály mozgás és a gravitáció másodlagos energiaforrások.
3. A Földön általános energia-egyensúly alakult ki: a Föld energiát nyer a Napból és energiát sugároz ki a világűrbe.
4. A napenergia elnyelése és szétoszlása eredményezi a Föld körüli légtömegek mozgását, a víz körforgását, az óceánok áramlásait, a pillanatnyi időjárási viszonyokat és az éghajlatot, valamint olyan feltételeket biztosít a Földön, amelyek az élethez elengedhetetlenül fontosak.

1. Az ökoszféra egymással kölcsönhatásban álló ökorendszerek mozaikjaiból épül fel.

a. Egy ökorendszer felismerhető, homogén rendszer, amely meghatározott helyen és időben létezik. Az összetevőit három csoportba lehet sorolni: (1) fizikai (napenergia, éghajlat, kövek, víz); (2) élőlények (az embert is beleértve); és (3) a kölcsönhatások az élő és az élettelen összetevők között (vetélkedés, erózió, lebomlás).

b. Az ökorendszer sajátosságai, amelyek az összetevői közötti kölcsönhatásból erednek, eltérnek az egyedi összetevők tulajdonságaitól és akkor érthetők meg, ha a rendszert, mint teljes működő egységet tanulmányozzuk.

c. A különböző élőlényfajok tulajdonságai a genetikai adottságok és a környezettel való kölcsönhatás függvényei.

d. Az ökorendszer folyamatait fizikai-kémiai adottságok (energia, anyag, hely, idő) és az élőlények öröklött tulajdonságai határolják be.

e. Valamely élőlény populációjának a környezetben betöltött szerepét, amelyet ökológiai nichenek, vagy ökológiai fülkének nevezünk, az öröklött tulajdonságai teszik lehetővé. Az élőlények populációi kölcsönösen függnek egymástól és a fizikai környezetüktől.

f. Mind az ökorendszereknek, mind a különböző élőlényfajoknak eltérő az ökológiai amplitúdójuk, vagyis az ökorendszer más összetevőivel és más ökorendszerekkel való kölcsönhatásuk jellemzői és annak mértéke.

a. A környezeti tényezők - mint például az éghajlat, a földfelszín sajátosságai, a geológiai folyamatok, valamint az óceánok és a szárazföldek eloszlása - változott a Föld története folyamán.

b. Az élőlények, a genetikai adottságaik sok egymásután bekövetkező kis módosulása következményeként, nagy mértékben változnak, ezzel alkalmazkodva a változó környezethez. Azok az élőlények, amelyek nem képesek a változásra, kipusztulnak.

c. Új ökorendszerek keletkeznek, amikor az élőlények egy előzőleg élettelen vízi környezetet, vagy tisztán ásványi rétegeket (például köveket) foglalnak el, vagy amikor egy már létező ökorendszer módosul.

- Az élőlények és a környezet új kombinációja új ökorendszert hoz létre.
- Az élő és az élettelen összetevők közötti kölcsönhatás megváltoztatja az ökorendszer jellegét.
- A természetes és az ember által előidézett folyamatok, például a tüzek, a földcsuszamlások, a földrengések, és az urbanizáció, különböző mértékben módosítják az ökorendszert.
- Az ökorendszerek különböző rugalmassággal válaszolnak a változásokra, vagyis különböző gyorsasággal és mértékkel térnek magukhoz a változásokat követően.
- Az ökorendszerben bekövetkezhet részleges vagy teljes kihalás, ha valamely komponens eltűnik a rendszerből vagy hozzáadódik a rendszerhez, vagy megváltoznak a rendszeren belüli folyamatok. Azonban fokozatosan új ökorendszer váltja föl a régit, hacsak a terület nem válik minden élet számára mérgezetté egy hosszú perióduson keresztül.

d. Egy létező és fejlődő ökorendszerben az idő előrehaladtával általában növekszik az élőlények sokfélesége.
Egy kifejlett ökorendszerre az időbeli állandóság jellemző, még akkor is, ha egyes egyedek vagy fajok érkeznek, meghalnak, vagy eltávoznak a rendszerből vagy bizonyos élőlényfajok nincsenek állandóan jelen a rendszerben.
Egy kifejlett ökorendszer nagyon stabil, rugalmasabb a fizikai, a biológiai, a gazdasági és a szociális változásokkal szemben, mint a fejlődő rendszerek.

e. Az élőlényeknek az ökorendszerben betöltött szerepe (ökológiai niche) egyre specializáltabb lesz, ahogy a rendszer fejlődik. Az ökológiai niche specializációja akkor következik be, amikor az élőlények változása miatt az ökorendszer is változik.
Az ökológiai niche szélesebb körűvé válik, amikor a fajok új magatartási formákat sajátítanak el, így egyre több féle élőlény lesz képes arra, hogy az ökorendszerben éljen és tovább módosuljanak a tulajdonságai.

f. Az ökorendszer néhány tulajdonsága erőteljesen függ az ökorendszer eredetétől és történetétől.

a. Az ökorendszer energiája eredendően és elsődlegesen a Napból érkezik; az anyag pedig az ökoszféra összetevőiből származik.

b. A zöld növények a fotoszintézis során, a napenergia felhasználásával, vízből, széndioxidból és kis mennyiségű ásványi sóból nagy energiatartalmú szerves vegyületeket hoznak létre, amelyek minden életfolyamathoz biztosítják az energiát.
A többi élőlényben az anyagcsere folyamán szabadul fel ez az energia.
A fotoszintézis és az anyagcsere csupán egy szűk hőmérsékleti tartományban, meghatározott nedvességviszonyok között és kémiai feltételek mellett megy végbe, valamint meghatározza az adott élőlény genetikai összetétele is.

c. Az anyagok állandó körforgásban vesznek részt, tehát újra felhasználásra kerülnek a táplálékláncon keresztül. Az anyagok a növényeken, a növényevőkön, majd a húsevőkön áramlanak keresztül. Mindhárom szinten, a szervezetek lebomlása során, a szerves anyag szervetlenné alakul át, így zárul be a kör.

d. Valamennyi energia az ökorendszer fizikai és kémiai összetevőin keresztül áramlik, a többi pedig a táplálékláncon keresztül.
Az energia átalakulása soha sem 100 százalékos, így a rendszerből állandóan áramlik ki energia, állandóan veszteséget okozva.
A napenergia állandó beáramlása szükséges az élőlények életben maradásához és növekedéséhez.
A szerves anyagokban energia tárolódik, amelyet a jövőben fel lehet használni.

e. A legtöbb ökorendszer ahhoz alkalmazkodott, hogy a közvetlenül hozzáférhető energia és anyag felhasználásával működjön. Ezek a források megújulnak a körfolyamatokon keresztül.
Egy természetes ökorendszerben a felhasznált és a megújuló források mennyisége egyensúlyban van.
Egy olyan ökorendszerben, amely primitív emberi társadalmi csoportot is magában foglal, szintén megtalálható ez az egyensúly.
Azok az ökorendszerek, amelyek modern emberi társadalmi csoportot is magukban foglalnak, az energia és az anyag állandó utánpótlását igénylik.

a. Egy ökorendszerhez alkalmazkodó populáció változása tipikusan S-alakot mutat: a születések száma egyre növekszik, egy időszakban meghaladja a halálozások számát, majd csökken és eléri a halálozások számát, végül elmarad mögötte.

b. A populáció méretét, a születések és a halálozások számát belső és külső tényezők korlátozzák.
A belső tényezők között szerepelnek a genetikai adottságok, amelyek a szaporodási képességet, a vele született viselkedési formákat, az élelem iránti igényt és az alkalmazkodási képességet is magukban foglalják.
A külső adottságok valójában a környezeti adottságok, amelyek között szerepelnek kémiai tényezők, mint például a tápanyagok és a mérgező szennyeződések; fizikai tényezők, mint például a hőmérséklet, a nedvességtartalom; és olyan tényezők, amelyek a saját populáción belüli és más populációk tagjaival való kapcsolatokra jellemzőek, mint például a vetélkedés, a ragadozás és az élősködés. A populáció sűrűsége hatással van a külső kapcsolatokra.
A modern ember születési rátájára elsődlegesen szociokulturális tényezők vannak hatással, például a későbbre tolódó házasságok, a fogamzásgátlás és a terhesség-megszakítás. A halálozási rátára elsősorban a technológiai fejlettség van hatással, például az orvostudomány, a közegészségügy és a táplálkozás. A születések és a halálozások közötti arány jelenleg az emberi népesség növekedését, sőt a növekedés mértékének emelkedését is eredményezik.

c. Egy ökorendszerben a populáció nagysága változik az időben a fizikai-kémiai tényezők és a biológiai kölcsönhatások változásával, így egy ökorendszer eltartó képességét egy adott populációra a fennálló feltételek határozzák meg. Véges kereteken belül, a technológia növelheti egy ökorendszer eltartó képességét.

d. Egy ökorendszer működése szempontjából egyaránt fontos az egyedek térbeli elrendeződése és a létszáma.

e. Egy populáció elterjedését az ökológiai amplitúdó, a környezeti hatások és a történeti tényezők szabályozzák.

1. Az alapvető biológiai szükségletek, amelyek az ember életben maradásához és növekedéséhez szükségesek, magukban foglalják a megfelelő éghajlatot, az energiát, az anyagot, a pihenés és a mozgás lehetőségét, más embereket a szaporodáshoz és a védelmet a káros környezeti hatásokkal szemben.

2. Az emberek nem tudnak növekedni és mentálisan tökéletesen kifejlődni, ha az alapvető pszichológiai és szociális igényeiket nem tudják kielégíteni. Ez magában foglalja a biztonságot, a szerelmet, a megbecsülést, az önmegvalósítást, a szociális kapcsolatokat, az egészséget, a kényelmet, az anyagi javakat, és a vallásgyakorlást.

3. Minden emberi kultúrában megnyilvánulnak olyan szükségletek és vágyak, amelyek különböző igényt és hatást jelentenek a környezettel kapcsolatban. A jelenlegi feszítő helyzetben sok igényt és vágyat a körülményekhez kell igazítani.

a. A kultúránként eltérően megnyilvánuló szükségletek a következőket tartalmazzák:
- a föld, az ökorendszer és a fajok fenntartása, valamint az anyag és az energia megőrzése;
- különleges anyagok és tapasztalatok megszerzése utáni vágy;
- olyan gazdasági berendezkedések, amelyek olyan emberi tevékenységeket koncentrálnak, amelyek nagy változást idéznek elő az ökorendszerben;
- az előállított anyagi javak várható elavulása; és
- az étkezési szokások, a család nagysága és a munkával kapcsolatos magatartás.

b. Az anyagi javak gyarapítása utáni vágy a különböző kultúrákban különbözőképpen nyilvánul meg. Ezen igények kielégítése az ember környezeti hatásának fokozásával jár.

c. Egy közösség értékítélete fontos tényező abban, hogy a közösség milyen jellegű és mértékű hatást gyakorol a környezetre.

d. Az energia- és anyagfelhasználás növekedése gyakran eredményez káros hatást az ökorendszerre, például:
- a növekvő széndioxid mennyiség és a termelt hő a nagyvárosok felett hő-szigeteket alakít ki;
- megváltozik a Föld sugárzás-visszaverő képessége;
- az újonnan kifejlesztett mesterséges anyagok toxikusak, rákkeltőek lehetnek, vagy génhibákat okozhatnak.

e. A népsűrűség növekedése az épített környezetben fokozza a környezetre gyakorolt káros hatásokat.

a. Az ember szellemi fejlettsége lehetővé teszi:
- olyan technológiák kifejlesztését, amelyek szabályozzák az energiaáramlást, az élelem és az egyéb termékek termelését, a betegségeket, és más olyan tényezőket, amelyek korlátozni tudják az emberi populációt;
- olyan különleges szervezeti és technológiai kontrol létrehozását, amely az ökorendszerek népességét szabályozni tudja, bizonyos fajok háziasításával, a nem-kívánt fajok visszaszorításával és az ember számára hasznos fajok egyedszámának növelésével.

b. Az ember biológiai és kulturális alkalmazkodása a környezeti tényezők széles skálájához pozitív és negatív következményekkel járhat.

c. Az abszolút populáció nagyság dominanciát eredményez.

d. A speciális és sokféle munka lehetővé teszi a dominancia kialakulását.

a. Ezeket a hatásokat erősíti, ha kis területen sok ember él.

b. A nagyvárosok környezeti hatása vetekszik a hegyek, a gleccserek, a szárazság és az árvizek hatásával.

a. Az épített környezet alapvetően átalakítja az emberi társadalmat és kultúrát.

b. Az eddig bekövetkezett ökológiai folyamatok és események lényeges biológiai és kulturális különbségeket eredményeztek az emberi népességben.

a. A rövidtávú hatások közé sorolható:
- a születések és a halálozások száma;
- az emberi népesség biológiai erőnléte, amelyet a növekedés mértékével, a betegségek elterjedésével, a tápláltsági szinttel és a várható életkorral mérhetünk;
- a nem megújuló anyag- és energiaforrások felhasználásának mértéke; és
- az egyének és a népesség teljesítőképessége, például a szellemi termelékenység.

b. A hosszú távú hatások változást idéznek elő:
- a génekben és a kromoszómákban, és ennek evolúciós hatásai vannak;
- egyes szelekciós folyamatok eltűnésében vagy újak belépésében;
- a felépítő közösségek evolúcióján keresztül az ökorendszerekben;
- az egészségben és az élet-ciklusokban;
- a Föld éghajlatában;
- a megújuló és a nem-megújuló források készletében;
- a kultúrában.

1. A többi összetevő szükségleteinek felismerése, az ember hatása az ökorendszerre, az ökorendszer hatása az emberre tükröződik az egyének, csoportok, intézmények és nemzetek kulturális és egyéni értékeiben, céljaiban, ismereteiben, szemléletében és cselekvőképességében.

2. Az ökorendszerek összetevői között fennálló kapcsolatok kétirányúak, a kölcsönösen előnyöstől a rombolóig.

3. A különböző visszacsatolási mechanizmusok - például fizikai, kémiai, szociális és viselkedési, a kezdetlegestől az egészen kifinomultig - irányítják a kapcsolatokat az ökorendszerek között és az ökorendszeren belül az összetevők között.

4. Az emberi tevékenység és az ökorendszer kölcsönösen hat egymásra.

a. Az ökorendszeren belül a lehetséges pozitív emberi tevékenységek a következők lehetnek:
- a növények nemesítése és az állatok háziasítása;
- a betegségek és a halandóság csökkentése;
- olyan területek létrehozása és gondozása, amelyek a lakhatást, a munkát, a termékek előállítását, a tárolást, a pihenést és a szállítást teszik lehetővé;
- a vadonélő fajok génállományának tárolása és speciális ökorendszerek megőrzése;
- az ökorendszerek és az összetevőik megbecsülése;
- a humán törvények és a tulajdonjogok fejlesztése;
- bizonyos szocio-kulturális viszonyok között az emberi populáció csökkentése;
- olyan szabályok kidolgozása az emberek számára, amelyek az ökorendszerek biológiai sokféleségének növelését szolgálják.

b. Az ökorendszeren belül a lehetséges romboló emberi tevékenységek a következők lehetnek:
- olyan nagyléptékű események (mint például olajszennyezések, árvizek, légköri változások) előidézése amelyek veszélyeztetik az emberi tevékenységek és az ökorendszer működése közötti egyensúlyt;
- egy faj egyedszámának csökkenése, az ökorendszer folyamatosságának megzavarása, és az átlagos faj-sokféleség csökkenése egy adott ökorendszerben;
- a környezeti szennyeződésekre visszavezethető emberi egészségi problémák gyarapodása, például a zajszennyeződés miatti halláskárosodás;
- az élőhelyek szándékosan és véletlenül előidézett lerombolása vagy megváltoztatása;
- a szennyeződések létrehozása és koncentrálása;
- a városi környezetben a nagymértékű energiakibocsátás és szennyezőanyag termelés;
- az aránylag koncentrált nyersanyagforrások csökkenése.

1. Az ökológiai folyamatok és az összetevők tanulmányozása, beleértve az emberi tevékenység hatását az ökorendszerekre és az ökorendszerek hatását az emberi tevékenységre.

2. Az ökológiai folyamatok fontosságának és az ökorendszerben bekövetkező változások jelentőségének felismerése.

3 Az ökorendszerben bekövetkező változás okainak és következményeinek felismerése.

4. Alternatív cselekvési stratégiák kifejlesztése az előnyös ökológiai változások támogatására és erősítésére és a káros változások mérséklésére, különleges figyelemmel a visszafordíthatatlan változásokra.

5. Az alternatív cselekvési stratégiák elemzése és értékelése környezeti, társadalmi és gazdasági ismérvek alapján, fölismerve, hogy az ismérvek különböznek egymástól a politikai, földrajzi, nagyságbeli, időbeli és társadalmi körülmények eltérése miatt.

6. Válogassunk az alternatív cselekvési stratégiák között, és olyan vezérelvet fogadjunk el, amelyet minden szinten lehet alkalmazni, az egyénitől a globálisig.

7 Döntsünk olyan cselekvési stratégia mellett, amely megfelel a kiválasztott vezérelvnek és valósítsuk meg.

8. Figyeljük és értékeljük a kiválasztott vezérelv hatásait.

9. A 8. lépésben megszerzett információk alapján a stratégiánkat illesszük az adatokhoz, a szükségletekhez, a körülményekhez és a megfigyelt változásokhoz.

Feladatok: A globális éghajlatváltozás okainak és lehetséges következményeinek megbeszélése. Értessük meg a tanulókkal, hogy fontos, hogy az emberek tisztában legyenek a természettudomány legfontosabb eredményeivel.
Korosztály: Középiskola.
Tantárgy: Természettudomány, történelem, irodalom (fogalmazás).
Szükséges anyagok: Egy-egy példány a két tudós tanulmányából.

A két tanulmányból a diákok sokat tanulhatnak a légszennyeződéseknek a földi éghajlatra gyakorolt hatásáról. Kezdjük azzal, hogy a tanulók elmondják, hogy mit hallottak eddig az éghajlatváltozásról, amelyet "globális felmelegedésként" is szoktak emlegetni. Azután az üvegházhatás és az üvegház-gázok, például a szén-dioxid szerepének megismeréséhez használjuk a Problémák és megoldások (Pollution: Problems & Solution) című kötetet.
A következő lépés az legyen, hogy magyarázzuk el a tanulóknak, hogy a legtöbb tudós egyetért abban, hogy a légkörbe kerülő széndioxid, a CFC-gázok, a metán és más üvegház-gázok hatással lesznek a Föld éghajlatára. Azonban arról különbözőképpen vélekednek a tudósok, hogy elkezdődtek-e már ezek a változások, és hogy mennyire lesznek komolyak ezek a hatások. A kutatók abban sem értenek egyet, hogy nekünk hogyan kell reagálnunk a globális éghajlatváltozásra.
Ezután osszuk ki a diákoknak a két tudós tanulmányát és magyarázzuk el, hogy mindkét cikk a globális éghajlatváltozásról tartalmaz véleményt. (Valójában egyik tanulmány sem valódi cikk, azonban mindkettő olyan véleményt tükröz, amely jelen van a tudományos világban.) Olvassák el a tanulók a cikkeket, majd válaszoljanak az azokat követő kérdésekre. Beszéljük meg a tanulók válaszait a "Valóban van-e felmelegedés?" és a "Nézzük a tényeket" címek alatti információk felhasználásával. A feladatot fejezzük be egy"brain-storm"-mal arról, hogy a diákok mit tehetnek annak érdekében, hogy csökkenjen a légkörbe kibocsátott üvegház-gázok mennyisége (kerékpározzanak, gyalogoljanak vagy vegyék igénybe a tömegközlekedést, amikor lehetséges és buzdítsák erre a barátaikat és a családtagjaikat is; takarékoskodjanak az elektromos energiával, vásároljanak energia-takarékos eszközöket; ne vásároljanak olyan termékeket, amelyek CFC-gázok felhasználásával készültek; beszéljék rá a szüleiket arra, hogy az autójuk légkondicionáló berendezését olyan műhelyben javíttassák, amelyben a CFC-vel készült hűtőanyagot visszanyerik; és ellenőriztessék, hogy nem szivárog-e a lakásuk vagy az autójuk légkondícionáló berendezése.)

Valóban van-e felmelegedés?

1. Az első tudósnak az a véleménye, hogy a globális felmelegedés jelei máris megfigyelhetőek, és a folyamat lassítása érdekében csökkenteni kell a szén-dioxid és a CFC-gáz kibocsátást. A második tudós úgy gondolja, hogy nem lehetünk még bizonyosak abban, hogy a Föld éghajlata valóban melegszik a kibocsátott CFC-gázok és a szén-dioxid mennyiségének növekedése miatt; és tovább kell vizsgálódnunk, mielőtt komoly változtatásra szánnánk el magunkat.

2. Az első javaslat előnyei: az említett gázok kibocsátásának visszafogása csökkentené a további felmelegedés lehetőségét; a fosszilis energiahordozók felhasználásának visszaszorítása, az energiafelhasználás hatásfokának növelése és az áttérés az alternatív energiahordozókra csökkentené a környezetszennyezést; az energia-takarékos berendezések használatával pénzt takaríthatnánk meg. Hátrányai: sokba kerülne, ha rövid idő alatt kellene kifejleszteni az energia-takarékos autókat, üzemeket és berendezéseket. Lehet, hogy munkahelyek szűnnének meg és a haszon is csökkenhetne.

3. A második javaslat előnyei: több tudás lenne a birtokunkban a földi légkörről; rövid távon kevesebb költséget jelentene; valamint kevesebb nehézséget okozna az USA gazdasági életében, és a fejlődő országok számára.
Hátrányai: nem csökkenne a környezetszennyezés; hosszú távon többe kerülne; növelhetné annak a lehetőségét, hogy később kiderüljön, hogy már túlságosan előrehaladt a folyamat ahhoz, hogy meg tudjuk állítani az éghajlat felmelegedését. (Megjegyzés: Mutassunk rá arra, hogy bármelyik tudós által javasolt megoldásnál nehéz megbecsülni a felmerülő költségeket.)

4. Egy lehetséges kompromisszumos megoldásnál végrehajthatunk néhány olyan változtatást, amelyek mellett az első tudós érvelt, így energiát takaríthatunk meg; közben pedig elkezdhetjük azokat a kutatásokat, amelyeket a második tudós javasolt. A kutatók és a politikusok egy része támogatja ezt a stratégiát, mert így anélkül csökkenthető a lehetséges fölmelegedési tendencia, hogy az USA vagy bármely másik állam gazdasága veszélybe kerülne.

5. A vélemények eltérőek lehetnek. Mutassunk rá arra, hogy a globális éghajlatváltozás esetében, akárcsak más összetett környezeti kérdésnél, nem biztos, hogy elegendő információ áll a rendelkezésünkre a helyes döntéshez. Az emberek különböző értékítélete is befolyásolhatja a döntésüket.

6. Fontos, hogy folyamatosan tájékozottak legyünk a tudományos kérdésekben, mert így meg tudjuk érteni a környezeti gondokat, és tudunk változtatni a szokásainkon annak érdekében, hogy megoldjuk a környezeti problémákat. A legtöbb ember például nem vásárol olyan termékeket, amelyek hozzájárulnak az üvegház-gázok gyarapításához, ha ismeri ezen gázok környezeti veszélyeit. Az emberek a képviselőikhez is fordulhatnak azért, hogy bíztassák őket arra, hogy támogassák a megfelelő környezetvédelmi törvények megalkotását.

Pillantás a tényekre

• Az utolsó évszázadban a Föld átlaghőmérséklete majdnem 1oC-al emelkedett. A felmelegedés azonban nem volt egyenletes. 1940 és 1970 között az átlaghőmérséklet csökkent.
• Feltételezik, hogy a fejlődő országok szén-dioxid kibocsátása a következő 20 évben gyorsan fog emelkedni, mivel a népességük is gyorsan növekszik, és igénylik a fosszilis energiahordozók elégetésén alapuló technológiákat.
• A szén-dioxid és a CFC-gáz kibocsátást világszerte csökkenteni kell ahhoz, hogy eredményt hozzon. Az USA és más gazdaságilag fejlett országok egyetértenek abban, hogy el kell látni a fejlődő országokat olyan gyártási eljárásokkal és támogatásokkal, amelyek segítik őket abban, hogy a CFC-gázokat más anyagokkal helyettesítsék.
• A legtöbb tudós egyetért abban, hogy a kibocsátott üvegház-gázok mennyiségének növekedése hatással lesz a Föld éghajlatára. Azonban bizonytalanok abban, hogy mikor kezdődnek el ezek a változások (ha nem kezdődtek el máris), milyen mértékben fog a légkör felmelegedni, vagy lehűlni, mely régiókat érint ez a folyamat, és milyen gyors lesz a változás.
• A kutatók egy része azt mondja, hogy több évtizedes kutatás után lehetünk csak bizonyosak abban, hogy a Föld légköre valóban melegszik. Mások, ezzel ellentétben, úgy vélekednek, hogy máris elegendő mennyiségű bizonyíték van a birtokunkban, amely alátámasztja a felmelegedés elméletét.

1. Melyek azok a fő kérdések, amelyeket mindkét tudós megvizsgált?
2. Melyek az előnyei és a hátrányai az első tudós által leírt megoldási javaslatnak?
3. Melyek az előnyei és a hátrányai a második tudós által leírt megoldási javaslatnak?
4. Tudsz-e javasolni egy olyan cselekvési sorozatot, amely kompromisszumot jelent a két kutató által javasolt megoldás között?
5. Szerinted mit kellene tenni a megoldás érdekében? Miért gondolod, hogy ez lenne a legjobb megoldás?
6. Szerinted fontos-e, hogy tájékozottak legyünk a legújabb kutatási eredmények terén? Miért, vagy miért nem? Hogyan befolyásolhatod a politikusok döntéseit, amelyeket környezeti kérdésekkel kapcsolatban hoznak?

ELSŐ TUDÓS

Itt van az ideje annak, hogy szembenézzünk a tényekkel - a légkörben a szén-dioxid és a CFC-gázok növekvő mennyisége a földi éghajlat felmelegedését okozza. A növekvő átlaghőmérséklet máris a felmelegedésre utal. Az 1980-as évek bizonyultak a legmelegebb évtizednek azóta amióta feljegyzéseket készítenek az időjárásról - a hat legmelegebb év ebben az évtizedben volt - 1981, 1983, 1986, 1987, 1988 és 1989. Bár ez még nem bizonyítja, hogy globális felmelegedés kezdődött, de arra mindenképpen felhívja a figyelmünket, hogy valami történik az éghajlatunkkal.

Az utóbbi 100 évben a Föld átlaghőmérséklete majdnem 1oC-kal emelkedett. Ez nem tűnik nagyon soknak, de ne felejtsük el, hogy a mai átlaghőmérséklet mindössze 5oC-kal magasabb, mint amennyi a jégkorszakban volt. Egy kis hőmérsékletváltozás is nagy változást idézhet elő a világunkban. Ha továbbra is ennyi szén-dioxidot juttatunk a levegőbe, mint most, a Föld átlaghőmérséklete a következő 50 évben 2-6 oC-kal emelkedhet.

Ha a hőmérséklet valóban emelkedik, fel kell készülnünk arra, hogy jelentős változások következnek be. Ha a hőmérséklet magasabb lesz, a tengerszint emelkedni fog, és sok tengerparti területet víz áraszt majd el. A felmelegedés következményeként egyes területeken gyakoribbá válik az aszály. A Föld néhány vidékén, például Közép-Keleten, olyan meleg és száraz lesz az éghajlat, hogy a legtöbb gabonaféle többé nem fog ott megteremni. Világszerte problémát jelent majd, hogy a növények és az állatok nem lesznek képesek arra, hogy alkalmazkodjanak az élőhelyek ilyen gyors változásához. Néhány faj ki is pusztulhat.

Vannak akik azt mondják, hogy amíg nem vagyunk teljesen bizonyosak abban, hogy általános felmelegedés fog bekövetkezni, semmit nem érdemes tennünk a folyamat ellen. Nem értek egyet ezekkel az emberekkel. Ha túl sokáig késlekedünk a döntéssel, lehet, hogy túl késő lesz arra, hogy megakadályozzuk a felmelegedés káros következményeit.

Máris legalább 20 százalékkal csökkentenünk kell a szén-dioxid kibocsátást, és teljesen le kell állítanunk a CFC-gázok termelését. Mivel az Egyesült Államok sok szén-dioxidot és CFC-gázt termel és bocsát a levegőbe, a világ többi országa számára nekünk kell ebben példát mutatnunk. Ki kell fejlesztenünk olyan veszélytelen vegyületeket, amelyekkel helyettesíthetjük a CFC-gázokat. Át kell térnünk a napenergia és más alternatív energiaforrások alkalmazására. Addig is, amíg sikerül áttérnünk ezekre az energiaforrásokra, csökkentenünk kell a fosszilis energiahordozók alkalmazását és törekednünk kell a hatékonyabb energiafelhasználásra. Azoknak az üzemeknek, amelyek továbbra is szenet és más fosszilis energiahordozókat használnak fel, adót kellene fizetniük a túlzott szén-dioxid kibocsátás után. A benzinre is adót kellene kivetni, hogy ezzel arra ösztönözzék az embereket, hogy kevesebbet autózzanak. Azonkívül az autógyártókat törvénnyel kellene kötelezni arra, hogy kisebb fogyasztású autókat gyártsanak.

Az egyéneknek is ki kell venniük a részüket azzal, hogy a tömegközlekedési eszközöket használják a sok autózás helyett, és azzal, hogy energia-takarékos berendezéseket és autókat vásárolnak. Meg kell állítanunk a trópusi esőerdők égetését is. Az esőerdők megmentésével csökkenteni tudjuk a szén-dioxid kibocsátást, amit az égetés okoz, azonkívül meg tudjuk őrizni a fákat és más növényeket, amelyek segítenek a szén-dioxid megkötésében.

Ezek a változások pénzt igényelnek. Jobb azonban most megfizetni az árat, mint később, amikor a globális felmelegedés hatásait nem lehet már visszafordítani.

Vita a felmelegedésről: második rész

MÁSODIK TUDÓS

Az utóbbi időkben sokan aggódnak amiatt, hogy a Föld éghajlata felmelegszik. Néhány tudós azt mondja, hogy a globális felmelegést az okozza, hogy a légkörben növekszik a szén-dioxid és a CFC-gázok mennyisége. Szerintük egyedül úgy lehet elkerülni az általános katasztrófát, hogy legalább 20 százalékkal csökkentjük a szén-dioxid kibocsátást - ez a lépés a Földön élő összes ember életére hatással lenne.

Én azt mondom, hogy nem áll a rendelkezésünkre elegendő tudományos bizonyíték, amely alátámasztaná ezt a felhívást a drasztikus lépésre. Mérlegeljük a tényeket. Az igaz, hogy több szén-dioxid van a légkörben, mint valaha, és az is igaz, hogy olyan anyagokat, például CFC-gázokat, juttatunk a légkörbe, amelyek azelőtt soha nem voltak ott jelen. Nincs azonban elegendő bizonyíték, amely azt igazolná, hogy ezek a gázok okozzák a felmelegedést. Az utóbbi 100 évben a Föld átlaghőmérséklete csupán 1oC-kal emelkedett. És ez nem jelentett állandó emelkedést - 1940 és 1970 között a Föld hőmérséklete történetesen csökkent, és néhány tudós úgy vélekedik, hogy hamarosan újabb jégkorszak fog beköszönteni. Az utóbbi időszakban bekövetkezett emelkedés lehetett csupán egy kis változás a természetes éghajlati ciklusban.

Nagyon fontos, hogy ne feledkezzünk meg arról, hogy a globális felmelegedés hatásairól szóló előrejelzések elméleteken alapulnak. A tudósok úgy jutottak ezekhez az előrejelzésekhez, hogy a légkörről rendelkezésünkre álló információkat számítógépekbe táplálták. A számítógépek előrejelzéseket készítettek arról, hogy mi fog történni akkor, ha bizonyos mennyiségű szén-dioxidot és más gázokat juttatunk a légkörbe. Az a probléma, hogy a különböző számítógép modellek különböző választ adnak nekünk. Vannak olyan modellek, amelyek szerint a szén-dioxid mennyiségének növekedése miatt több felhő képződése várható. Ezek a felhők kiszűrik a napfény egy részét és ezáltal jelentősen csökkentik a felmelegedés mértékét. Ezenkívül, más modellek alapján az is lehetségesnek látszik, hogy a hatalmas óceánok bármennyi extra hőt el tudnak nyelni. Még nem tudunk eleget arról, hogyan működik a légkörünk.

Amiatt, hogy bizonytalanok vagyunk abban, hogy valójában mi is történik a Föld légkörében, úgy gondolom, hogy mielőtt bármilyen nagy változtatást teszünk, még további kutatásokat kell végeznünk. Ha jelentősen lecsökkentenénk a légkörbe juttatott szén-dioxid mennyiségét, az sok ember számára nehezebbé tenné az életet - különösen azok számára, akik a kevésbé fejlett országokban élnek. Hogyan is kérhetnénk arra őket, hogy csökkentsék a kibocsátott szén-dioxid mennyiségét, amikor ők csak most jutottak autókhoz és gyárakhoz, amelyek a jobban fejlett országok lakói számára oly régen rendelkezésre állnak. Az Egyesült Államokban pedig a szén-dioxid kibocsátás csökkentése minden évben dollármilliókba kerülne. Ha arra kényszerítjük az ipart, hogy a továbbiakban ne használjanak fosszilis energiaforrásokat, ez tönkreteheti a kis üzemeket, és sértheti azok érdekeit, akik olyan vidéken élnek, ahol a szénbányászat sok állást biztosít. További kutatásokat kell végeznünk, mielőtt változtatásokat teszünk, különben a végén többet ártunk, mint amennyit használunk.

A környezetszennyezési Bingó játékos tevékenységen keresztül segítheti a tanulókat abban, hogy megtanulják a környezetszennyezéssel kapcsolatos szavakat. A tanár véletlenszerűen kiválasztott sorrendben (ne ABC sorrendben) számozza meg a meghatározásokat. Azután olvassa fel az első szó meghatározását. A tanulók pedig a Bingó lapon jelöljék meg azt a szót, amelyre illik a meghatározás. Az a győztes, akinek először összegyűlik egy sornyi meghatározás, bármilyen irányban: vízszintesen, függőlegesen vagy ferdén. Ellenőrizzék le a győztes lapját úgy, hogy az egész csoporttal újraolvassák a meghatározásokat.

Kislexikon

Savas eső: csapadék, amely akkor képződik a légkörben, amikor bizonyos szennyeződések összekeverednek a vízpárával. A savas eső, amelyet pontosabban savas lerakódásnak nevezhetünk, előfordulhat eső, hó, ólmos eső, jégeső, köd vagy szilárd szemcsék formájában. A savas eső fő forrásai a fosszilis üzemanyagokat égető erőművek és a gépjárművek által kibocsátott kén-dioxid és nitrogén-oxidok.

Biológiailag lebomló: olyan anyag, amelyet az élő szervezetek egyszerűbb összetevőkre bontanak.

Klórozott szénhidrogének (CFC-k): olyan vegyszerek, amelyeket arra használnak fel, hogy többek között műanyag-habot, hűtőanyagokat állítsanak elő. A CFC-gázok a fő okozói az ózonréteg elvékonyodásának és az üvegházhatás erősödésének.

Fosszilis (ásványi eredetű) energiahordozók: olyan energiahordozók, pl. szén, kőolaj, földgáz, amelyek évmilliók alatt képződtek az ősi növények és állatok maradványaiból. A fosszilis energiahordozók felhasználása az egyik legfőbb oka a környezetszennyezésnek.

Globális éghajlatváltozás: a Föld éghajlatában előre jelzett változás, amelyet a szennyező anyagok felhalmozódása okoz a légkörben. A globális éghajlatváltozás okozhatja az időjárási övek módosulását és a tengerek szintjének emelkedését.

Üvegházhatás: a hőt a légkörben bizonyos gázok, például a szén-dioxid, csapdába ejtik.

Talajvíz: víz, amely megtölti a kövek és a talaj szemcséi közötti helyet a földfelszín alatt. A talajvízkészlet újratöltődik, amikor az esővíz keresztülcsurog a talajon. A felszíni vizeket, például a tavakat és a folyókat gyakran a talajvíz táplálja.

Szivárgás: az a folyamat, amelynek során a talaj felszínén vagy a talajban lévő anyagok feloldódnak és a talajon keresztülszivárgó víz elszállítja azokat. A szivárgás szennyezheti a talajvíz készletet.

Ózon: az oxigén egyik formája. A felszínhez közeli ózon a szmog egyik fő alkotójává válik, amikor a napfény elősegíti a szennyező anyagok közötti reakciókat. A felső légrétegben található ózon védi a Földet, mivel a káros UV sugárzás nagy részét kiszűri. Az ózonlyuk az ózonréteg elvékonyodását jelenti, amelyet a klórtartalmú anyagokból, például a CFC-gázokból kiszabaduló klóratomok okoznak.

Többszörösen klórozott difenil (PCB): mérgező vegyszerek, amelyek felhalmozódhatnak az állatok szöveteiben.

Pontszerű szennyezés: olyan szennyezés, amely egy jól körülhatárolható forrásból, például egy gyárból vagy egy szennyvíztisztító üzemből származik. A nem pontszerű szennyezés nem egyetlen, azonosítható forrásból származik, hanem például az utcákról, a gyepről, a farmokról és más felszíni formákról.

Szennyezés: a környezet fizikai, kémiai vagy biológiai állapotában bekövetkező, ember által okozott változás, amely nemkívánatos hatást gyakorol az élőlényekre.

Megújuló erőforrások: olyan erőforrás, amely természetes folyamatok során újratermelődik, ha a forrást nem használják ki túlzottan, vagy nem szennyezik. Például a napfény vagy a fák megújuló erőforrások. A nem megújuló erőforrások korlátozott mennyiségben állnak a rendelkezésünkre és a természetes folyamatok nem termelik újra őket, legalábbis néhány évezred alatt nem. A fosszilis energiahordozók nem megújuló erőforrások.

Kockázat becslés: olyan folyamat, amelynek során elemzik bizonyos technológiai folyamatok rövid- és hosszútávú kockázatát.

Vízfolyás: víz, többek között az esővíz és az olvadó hó, amely a felszínről a folyókba, a patakokba és más vízkészletekbe folyik be. A farmokról, a gondozott gyepről, a golf pályákról lefolyó víz gyakran szállít műtrágya maradványokat.

Szmog: a felszínhez közeli légrétegben előforduló ózon, korom, kén-vegyületek és más légszennyeződések, amelyek rossz látási viszonyokat és az élőlények számára veszélyes körülményeket eredményeznek.

Szilárd hulladék: eldobott szilárd vagy félig szilárd anyag, például a papír, a fémek vagy a kerti hulladék. A szilárd hulladék-folyó a folyamatosan eldobált szilárd hulladékok összessége.

Fenntartható fejlődés: olyan fejlődés, amelynek során az erőforrásokat eredményesen használják fel, és anélkül, hogy tönkretennék a termelékenységük alapját. Például a fenntartható mezőgazdasági módszerek esetében elkerülik a peszticidek és a műtrágyák alkalmazását, amelyek szennyezhetik a talajt és a vizet.

Méreg: mérgező anyag.

Környezetszennyezési Bingó

veszélyes hulladék	nem pontszerű szennyezés	légköri ózon	vízfolyás	kén-dioxid
felszín közeli ózon	szmog	talajvíz	peszticidek	ÜRES
pontszerű szennyezés	szennyezés	ÜRES	Többszörösen klórozott difenil	nem lebomló
savas eső	fosszilis energiahordozó	megújuló erőforrások	lebomló	szén-dioxid
szilárd szennyezés	üvegházhatás	CFC gázok	nem megújuló erőforrások	szivárgás

Milyen lenne az élet a kőolaj, mint energiahordozó nélkül? A Time magazin felkérte Isaac Asimovot, hogy írja le ezt az elképzelt világot. Asimov az 1997-es esztendőt választotta ki példaként. 1997-re te is felelős tagja leszel a társadalomnak és segíthetsz abban, hogy helyes döntések szülessenek és az emberek meg tudjanak birkózni a döntések következményeivel.

Egy részlet Asimov történetéből:
Bárki, aki idősebb 10 évesnél, még emlékezhet az automobilokra. Mára ezek teljesen eltűntek. Először a benzin ára kúszott a magasba. Végül már csak azok tudták fenntartani az autójukat, akiknek igen jól ment. Az autó világosan jelezte a többiek számára, hogy ezek az emberek piszkosul gazdagok, így azokat az autókat, amelyek az utcákon mutatkozni mertek, felborították, vagy felgyújtották. Előírtak egy közlekedési korlátot, amely az "egyenlő áldozatvállalást" szolgálta, és három hónaponként csökkentették ezt az engedélyezett mennyiséget. Az autók végül is eltűntek és már csupán egyes fémek gyártásának alapanyagaként szolgáltak.

Ennek a helyzetnek számos előnyét vehetjük észre, ha megfelelően nézzük a dolgokat. Az újságok is folyamatosan ezekre az előnyökre mutatnak rá. A levegő tisztább, és úgy tűnik, hogy kevesebb a meghűléses megbetegedés. Minden előzetes jóslással ellentétben csökkent a bűnözés. Mivel az autók fenntartása a rendőrség számára is túlságosan költséges, valamint az autók túl könnyű célpontot jelentenének, a rendőrök visszatértek a szokásos őrjáratozáshoz. Még ennél is fontosabb, hogy az utcák újra megteltek emberekkel. A láb a legfontosabb közlekedési eszköz 1997-ben, és az emberek késő éjszakáig sétálnak az utcákon. Még a parkok is tele vannak és az emberek a tömegben kölcsönös biztonságra találnak...

Ami a telet illeti - nos, kényelmetlen dolog fázni, de a pulóver népszerű viselet lett a lakásokban is. A zuhanyozás luxusa nem mindennapi esemény, a langyos szivacs is megteszi. Ha a levegő nem is mindig illatos az emberek közelében, az autók bűze viszont eltűnt...

Forrás: "Az üzemanyag nélküli világ rémálma", Time (1977 április 25.) 33. oldal

Cél: Savval és bázissal végeznek méréseket a tanulók. Értsék meg a tanulók, hogy bizonyos fajta talajokra miért hat kevésbé a savas csapadék, mint más típusú talajokra. Magyarázzák el, hogyan hat a savas eső a növényekre, az állatokra és az emberek által készített tárgyakra.
Korosztály: Általános iskola felső tagozat és középiskola
Tantárgy: Természettudomány
Szükséges anyagok: Tábla vagy nagy méretű papír, a kísérleti utasításokat tartalmazó lapok, és a kísérletek részletes leírásánál felsorolt eszközök és anyagok.

A gyerekeknek el kell végezniük néhány kísérletet ahhoz, hogy megértsék, hogyan hat a savas eső a környezetre. Kezdjük azzal, hogy elmagyarázzuk a gyerekeknek, hogyan képződik a savas eső. Háttér információként használjuk fel a Ranger Rick's Nature Scope sorozatból a Környezetszennyezés: Problémák és megoldások (Pollution: Problems & Solutions) című kötetet. Azután osszuk ki a tanulóknak a kísérleti utasításokat. Az első kísérlet segít a pH skála megértésében.

Magyarázzuk meg a gyerekeknek, hogy a pH skála segítségével egyszerűen ki tudjuk fejezni az anyagok savasságát. A skála 0-tól 14-ig terjed. Egy oldat, amelynek 1 a pH-ja, nagyon savas, ha viszont 13, akkor nagyon lúgos. Egy oldatot, amelynek a pH-ja 7, semlegesnek tekintünk. Az esővíz normális körülmények között is enyhén savas, a pH-ja 5,0 és 5,6 közötti tartományba esik. A pH skála logaritmikus, amely azt jelenti, hogy az értékek között tízszeres különbség van. Például egy 4 pH-jú oldat tízszer savasabb, mint egy 5 pH-jú.

Azt is magyarázzuk el a gyerekeknek, hogy a különböző folyadékok savasságának meghatározásához különlegesen kezelt pH papírt használnak. Amikor ezt a pH papírt bemerítik a folyadékba, a papír valamilyen színt vesz fel. Az a feladatuk, hogy azonnal hasonlítsák össze ezt a színt a mellékelt színskála színeivel, így meg tudják határozni a pH értéket. Hogy a gyerekek pontosan megértsék a feladatot, a tanár mutassa be az első kísérlet leírásánál felsorolt bármelyik anyag pH-jának a meghatározását. (Megjegyzés: bár a pH papírral történő meghatározás nem a legpontosabb módszer, azonban relatív savasságot mér, és mi éppen ezt akarjuk meghatározni ennél a kísérletnél.)

A tanulók kis csoportokban végezzék el az első kísérletet. Azután írják fel az eredményeiket a táblára vagy egy nagy papírra, hogy mindenki lássa, hogy mire jutottak a többiek. Ha a tanulók megértették a pH skálát, elkezdhetik a következő kísérletet. Lehet úgy irányítani a kísérleteket, hogy a csoport együtt elvégzi az összes gyakorlatot, vagy úgy, hogy a csoport minden tagja egy gyakorlatot végez el, majd mindenki beszámol a tapasztalatairól. A gyerekek válaszoljanak a "Mi történt?" és a "Gondolkozz" kérdéseire, hogy később meg tudják beszélni a tapasztalataikat.

Tanácsok a kísérleti anyagok használatához

Ellenőrizze le, hogy a virágföld 6 körüli pH-jú legyen. Az ellenőrzéshez érdemes egy talaj pH mérő készletet beszerezni.

• Ellenőrizze le, hogy a kréta tartalmaz-e kálcium-karbonátot.
• Újrahasználható vagy reciklálható edényeket használjanak a tanulók a kísérletekhez.

A tanulók ügyeljenek arra, hogy a mész vagy a savas oldat ne kerüljön a szemükbe vagy a szájukba. A kísérletezés után mossanak kezet.

Savas kísérletek

1. A pH skála megismerése

AMIRE SZÜKSÉGED LESZ

pH papír, tíz darab kisméretű pohár, ragasztószalag, filctoll, ecet, citromlé, csapvíz, tej, valamilyen szénsavas üdítőital, kávé, desztillált víz, hangyasav, szódabikarbóna oldata (1/4 kávéskanál szódabikarbóna 1,5dl vízben oldva), mészpor és víz keveréke (1/4 kávéskanál mész 1,5dl vízzel elkeverve)

A TENNIVALÓK

1. Mindegyik folyadékból önts egy keveset egy-egy különálló pohárba. Ragassz a poharakra papírcsíkot és írd rá a folyadék nevét.
2. Meríts minden folyadékba egy-egy kis darab pH papírt, és határozd meg mindegyik folyadék pH-ját. Ügyelj arra, hogy azonnal dobd el a használt pH papírokat, mert kifakíthatják a pad tetejét és minden más tárgyat, amellyel érintkeznek. Vigyázz arra is, hogy minden folyadékhoz új pH papírt használj. Jegyezd fel a pH-t minden folyadék esetében.

MI TÖRTÉNT?

Írd le sorban az anyagok nevét a legsavasabbtól a legkevésbé savasig. Hasonlítsd össze az eredményeidet más csoportokéival.

GONDOLKOZZ

Mindenki ugyanazt az eredményt kapta? Ha nem, mit gondolsz, mi lehetett az eltérés oka?

2. Nőni vagy nem nőni

AMIRE SZÜKSÉGED LESZ

növényi magvak (retek, bab vagy mustár mag a leginkább megfelelő), egy nagy méretű edény, desztillált víz, húsz tejes doboz alsó fele, virágföld, ragasztószalag, filctoll, ecet, vonalzó, mérőpohár, pH papír

A TENNIVALÓK

1. Mindegyik tejes dobozt töltsd meg virágfölddel a három-negyed részéig. Mindegyikbe ültess egy magot.
2. Jelölj tizet közülük "S"-sel (savas) és tizet "DV"-vel (desztillált víz).
3. Készíts egy körülbelül 3 pH-jú oldatot 2,5 dl ecetből és 1 liter desztillált vízből.
4. Mérd meg a desztillált víz pH-ját és jegyezd fel. A "DV" jelű dobozba ültetett magokat locsold meg desztillált vízzel, az "S"-sel jelzetteket pedig savas oldattal. Tedd a dobozokat a teremben napos helyre.
5. A következő három héten keresztül locsold meg a növekvő növényeket a megfelelő folyadékkal, amikor szükséges. Ügyelj arra, hogy mindegyik növénykének ugyanannyi vizet adjál. Minden esetben jegyezd fel azt a napot, amikor kibújik a növényke a földből, és néhány naponként mérd meg a növények magasságát.is.

MI TÖRTÉNT?

Mely palánták nőttek gyorsabban?

GONDOLKOZZ

Miért kellett a teremben elhelyezni a növényeket, és nem a szabadban? Miért figyeltétek meg több növény viselkedését ugyanolyan oldat hatására? Milyen hatással lehet a növényekre a savas eső, ha az is körülbelül annyira savas, mint az az oldat, amelyet a locsoláshoz használtál?

3. A nagy fagyasztás

AMIRE SZÜKSÉGED LESZ

Két darab jégkocka készítő tál, desztillált víz, citromlé, fagyasztó, pH papír, két legalább 1 literes edény, ragasztószalag, filctoll, mérőkanál és mérőpohár

A TENNIVALÓK

1. Mérd meg a desztillált víz pH-ját és jegyezd fel. Önts az egyik jégkocka készítő tálba annyi desztillált vizet, amennyi 3 jégkocka készítéséhez szükséges. Jelöld meg a tálcát "DV"-vel (desztillált víz), és tedd be a fagyasztóba.
2. Önts egy kávéskanálnyi citromlevet kb. 1,5dl desztillált vízhez, hogy 3 pH-jú oldatot kapj. Önts az oldatból a másik jégkocka készítő tálba annyit, amennyi 3 jégkocka készítéséhez szükséges. Jelöld meg a tálcát "S"-sel (savas), és tedd be a fagyasztóba.
3. Miután elkészültek a jégkockák, a két nagy edénybe önts egyenlő térfogatú desztillált vizet (kb. 3/4 litert).
4. Az egyik edénybe tedd bele a desztillált vízből készült jégkockákat, a másikba pedig a savas oldatból készülteket. Hagyd megolvadni a jeget.
5. Miután a jégkockák elolvadtak, keverd össze az oldatot. Ezután mérd meg mindkét oldat pH-ját és jegyezd fel a mért értékeket.

MI TÖRTÉNT?

Mennyi volt a pH-ja az oldatoknak a jégkockák elolvadása után?

GONDOLKOZZ

Egyes vidékeken télen savas hó esik. Koratavasszal elolvad a hó és a hólé belefolyik a tavakba és a patakokba. A kísérlet alapján gondold végig, hogyan befolyásolja a savas hólé a tavak és a patakok pH-ját?

4. Kréta party

AMIRE SZÜKSÉGED LESZ

pH papír, citromlé, desztillált víz, két egyenlő méretű kréta darab, két kisméretű pohár, gémkapocs, ragasztó szalag, filctoll, kanál és mérőpohár

A TENNIVALÓK

1. Mérd meg a desztillált víz pH-ját és jegyezd fel.
2. Készíts 3 pH-jú oldatot úgy, hogy kb. 1,5 dl desztillált vízhez adj 1,5 kanálnyi citromlevet.
3. Egyenesíts ki egy gémkapcsot, és az egyik krétába karcolj vele egy vonalat. Majd tedd bele az egyik pohárba, és önts rá annyi savas oldatot, hogy ellepje a krétát. Figyeld meg és írd le, hogy mi történik, majd jelöld "S"-sel (savas) a poharat.
4. Egy másik darab krétába karcolj egy ugyanolyan vonalat, mint az előbb, majd tedd bele ezt a krétát egy másik pohárba. Önts rá annyi desztillált vizet, hogy ellepje a krétát. Figyeld meg és írd le, hogy mi történik, majd jelöld "DV"-vel (desztillált víz) a poharat.
5. Hagyd a krétákat a folyadékban 24 óráig.

MI TÖRTÉNT?

Volt-e különbség a két kréta viselkedése között? Magyarázd meg a válaszod.

GONDOLKOZZ

Sok szobor és épület készül márványból. A márvány és a kréta anyaga ugyanaz, csak az előbbi keményebb. A kísérlet alapján mit gondolsz, mi történik azokkal a szobrokkal és épületekkel, amelyek olyan helyen állnak, ahol savas csapadék esik?

5. Talaj vizsgálat

AMIRE SZÜKSÉGED LESZ

Talajminta arról a vidékről, ahol élsz, virágföld, tőzegmoha, szűrőpapír, tölcsér, ecet, desztillált víz, mérőpohár, nagy edény, pH papír

A TENNIVALÓK

1. Készíts 3 pH-jú oldatot úgy, hogy kb. 2,5 dl ecethez önts 3/4 liter desztillált vizet. Jegyezd fel a pH-t.
2. A tölcsérbe helyezz szűrőpapírt, és körülbelül két-harmad részig töltsd meg a tölcsért tőzegmohával.
3. Tartsd a tölcsért egy nagy edény fölé, majd óvatosan öntsd bele a savas oldatot. Ügyelj arra, hogy egyszerre ne önts a tölcsérbe túl sok folyadékot. Várd meg, amíg az összes folyadék keresztülfolyik a tölcséren.
4. Mérd meg az összegyűjtött folyadék pH-ját.
5. Miután kiöblítetted a tölcsért és az edényt és eldobtad a használt szűrőpapírt, ismételd meg a kísérletet úgy, hogy virágföldet használsz a moha helyett, majd a lakóhelyedről származó talajmintát. (Ne felejtsd el, hogy a kísérletek között ki kell öblíteni az eszközöket.)

MI TÖRTÉNT?

Megváltozott-e a folyadék pH-ja azután, hogy átszűrted a mohán? És a talajmintákon?

GONDOLKOZZ

A kísérleted eredményei alapján mit gondolsz, mi történne, ha a lakóhelyedről származó talajmintához adnál egy kevés meszet, majd ezután öntenéd rajta keresztül a savas oldatot? Egyes területeken a tavak és a patakok nem mutatják a savas eső hatását, bár savas csapadék esik. Máshol azonban savassá válnak a tavak ás a patakok. A kísérletek után mit gondolsz, hogy miért van ez a különbség?

Vissza az alapokhoz

AMIRE SZÜKSÉGED LESZ
csapvíz, pH papír, edény, ecet vagy citrom szelet, mérőkanál, szódabikarbóna, mészpor, desztillált víz

A TENNIVALÓK

1. Önts egy kevés csapvizet az edénybe és mérd meg a pH-ját.
2. Önts hozzá egy kevés ecetet és újra mérd meg a pH-t. Egészen addig adj az oldathoz ecetet, amíg a pH 4 nem lesz.
3. Mit tennél annak érdekében, hogy a folyadék pH-ja újra elérje az eredeti értéket? (Gondolj azokra az anyagokra, amelyeket az első kísérletben mértél meg.) A célod az, hogy "rögzítsd" az oldat pH-ját egy adott értéken valamilyen anyag hozzáadása segítségével.