Bernadette West, Peter M. Sandman, Michael R. Greenberg: The Reporter's Environmental Handbook Újságírók környezetvédelmi kézikönyve A savas eső c. fejezet Dr. Adorjánné Farkas Magdolna fordítása [ Rich Text formátumban, tömörítve letölthető ] A savas eső (33-39. oldal) A savas eső az egyik legösszetettebb környezeti problémánk. Érinti az egészségügyet, a környezetvédelmet, a politikát, a gazdaságot, az etikát és a törvénykezést. Hosszú távon jelenthet környezeti problémát és súlyosbíthatja az emberek légzési problémáit. A probléma felvázolása A savas csapadék akkor keletkezik, amikor az erőművekből, a kohókból vagy a gépjárművekből (a repülőgépeket is beleértve) eltávozó melléktermékek napfény jelenlétében kémiai reakcióba lépnek a levegőt alkotó gázokkal és a vízpárával és így szervetlen savak jönnek létre, amelyeket a csapadék kimos a levegőből. Savas szennyeződések egyes természetes folyamatok során is bekerülhetnek a levegőbe. Elsődlegesen a kéndioxid és a nitrogénoxidok a felelősek a savas csapadék létrejöttéért. A legtöbb kéndioxid akkor keletkezik, amikor a hőerőművekben illetve az egyéb ipari üzemekben elégetik a kén szennyeződést tartalmazó szenet vagy kőolajat. A nitrogénoxidok a levegő nitrogénjéből keletkeznek a gépjárművek motorjában, valamint minden egyéb égési folyamat során. A kéndioxid és a nitrogénoxidok a levegő víztartalmával kénessavvá és salétromsavvá alakulnak át. Ha ezek a savak nagy mennyiségben találhatók a levegőben, akkor az eső vagy a hó savassá válik. A savas eső gyűjtőfogalom, amelybe a nedves (eső, hó, ónos eső, köd, harmat) illetve a száraz savas szennyeződések egyaránt beletartoznak. Száraz savas szennyeződésről akkor beszélünk, amikor olyan gázok vagy szilárd szemcsék érintkeznek az élőlényekkel vagy a tárgyakkal, amelyekből víz hatására sav keletkezik. A savasságot vagy a lúgosságot, vagyis a kémhatást általában pH értékekben adják meg. A pH értékek 0-tól (a legsavasabb), 14-ig (a leglúgosabb) terjednek, a 7 pH érték semleges. Minél alacsonyabb a pH érték, annál savasabb az oldat. Az esővíz még akkor is gyengén savas (pH 5,6), amikor teljesen tiszta a levegő. Ennek az az oka, hogy a levegő természetes széndioxid tartalma a vízzel gyenge savat képez. A vulkánkitörések során is kerülnek kén tartalmú szennyeződések a levegőbe, és így a savas csapadék létrejöttének természetes folyamat is lehet az oka. Akkor beszélünk savas csapadékról, ha annak pH értéke 5,6 alatt van. Meg kell jegyeznünk, hogy a 7 fölötti pH-jú lúgos anyagok is veszélyesek. A csapadék savassága attól függ, hogy milyen típusú és mennyiségű savas szennyeződés található a levegőben. A savas eső politikai kérdés is, mivel a savas szennyeződés kibocsátói és a káros hatások elszenvedői gyakran különböző államok. Sokszor nehéz megtalálni azt a szennyező forrást, amely egy adott területen a savas esőt okozza, hiszen a légszennyeződés nagy távolságokra elsodródik, mielőtt savas csapadék formájában földetér,. Észak-Amerikában például az uralkodó széljárás miatt a savas csapadék a szennyező forrásoktól északra és keletre hullik le. Az erősen iparosodott Ohio folyó völgyi államok, Missouri és Tennessee által kibocsátott légszennyeződés főként a tőlük keletre és északra fekvő New England államban és Kanadában okoz savas esőt. Így az egyik állam gazdasága egy másik állam környezetének valamint lakói egészségének károsodása árán fejlődik. Észak-Amerika nyugati partvidékén a savas eső lényegesen kevesebb gondot okoz, mivel nincs olyan légáramlás, amely több ezer kilométer távolságból idesodorná a savas szennyeződéseket. Ezeken a területeken a savas csapadék fő okai a gépjárművek kipufogógázában található szennyeződések. Nyugaton illetve délnyugaton, például Mexikóban, azonban működik egy néhány olyan erőmű, amely savas szennyeződéseket bocsát a levegőbe. Az ezek által okozott légszennyeződés a Grand Canyon és más nemzeti parkok területén rontja a látási viszonyokat. A savas eső környezeti és egészségi károsodást okozó hatása több tényezőre vezethető vissza. Az erősen savas kémhatású víz megöli a halakat és ihatatlan az emberek számára. A savas csapadék a talajból több nehézfém-iont old ki, mint a tiszta víz. Ez a víz a szennyeződéssel együtt befolyik a tavakba és a folyókba, így azok vize nemcsak savas lesz, hanem nagyobb mennyiségben fog nehézfém-ionokat tartalmazni, mint a tiszta vizű tavak és folyók. Ez a folyamat különösen veszélyes azoknak a természetes vizeknek az esetében, amelyek különböző természeti okok miatt már eredendően is savasak. Ilyenek találhatók New England, Wisconsin, Minnesota, New Jersey államokban és Kanadában. Sokat vitatkoznak azzal kapcsolatban, hogy a savas eső milyen hatással van az erdőkre és a haszonnövényekre. Mivel egy erdő bonyolult rendszer, sokszor éveket vesz igénybe, hogy nyilvánvalóvá váljon a savas eső káros hatása. Azonban néhány kutató feltárta, hogy a savas csapadék a növények számára fontos tápanyagokat von ki a talajból és a növények leveléből. Elsősorban a savas esőt teszik felelőssé azért, hogy lelassult a németországi Fekete Erdő fáinak növekedése. Hasonlóképpen a savas eső hatására gyanakodnak az Észak-Amerika keleti részén lévő erdők növekedési ütemének lelassulása esetében is. A nyugati területeken pedig az érzékeny termőtalaj már nem képes semlegesíteni a savas csapadékot. Több tényező befolyásolja azt, hogy a savas csapadék milyen hatással van a fákra és a haszonnövényekre: a csapadék mennyisége, a talaj összetétele, a terület geológiai sajátosságai és a földművelés módja. Egyre inkább felismerik a száraz savas részecskék (a savas csapadék kiindulási anyagai) káros hatását az emberek egészségére. A szulfátok és a nitrátok egy része "savas por" formájában visszahullik a földre anélkül, hogy a csapadékkal reagálna. Néhány kutató feltételezi, hogy ezek belélegzése és egyes tüdőbetegségek között összefüggés lehet. A csapadék savassága károsan befolyásolhatja az ivóvíz minőségét. Az emberi fogyasztásra alkalmas víz pH-ja 6-9 közötti érték. A savas csapadék nehézfém-ionokat old ki a talajból, amelyek ezáltal bekerülnek az ivóvíz készletekbe is. Ráadásul a savas víz a vízvezetékrendszer csöveiből rezet és ólmot oldhat ki. Ez a hatás nagyobb veszélyt jelent a ritkán lakott területek egyéni vízellátásánál, mint a vezetékes víznél, mert az utóbbi összetételét állandóan ellenőrzik. A probléma enyhítése A tudományos kutatások azt mutatják, hogy a savas esőnek a tavakra és a folyókra gyakorolt hatását akkor lehet korrigálni, ha a savasságot előidéző anyagok mennyiségét csökkentik a levegőben. Az egyik módszer erre az, hogy a savas szennyeződéseket kibocsátó üzemek kéményeit az eddiginél magasabbra építik. Így a gyár környezetében javítható a levegő minősége, azonban a távoli vidékekre még több szennyeződés jut el. Az USA-ban 1970-ben életbe lépett Levegő Tisztasági Törvény előírja, hogy minden újonnan épülő erőműnél gázszűrő berendezést kell üzembe helyezni, amely csökkenti a kéndioxid kibocsátást. A szűrőberendezés - olyan berendezés, amely nedves lúgos anyagot tartalmaz - megköti a kéndioxidot, ezáltal megakadályozza annak kibocsátását a légkörbe. A módszer hatékony, azonban költséges. A régebbi hőerőműveknél, amelyek már nem működnek sokáig, nem térül meg a szűrőberendezés beruházási költsége. Ezért ezeknél az erőműveknél a szűrőberendezés alkalmazása helyett inkább azt választják, hogy tisztább, alacsonyabb kéntartalmú szenet égetnek el, mivel ez kisebb költségtöbbletet jelent, mint a szűrőberendezés beszerelése. Ennek a módszernek az a hátránya, hogy a világon aránylag kevés helyen fordul elő alacsony kéntartalmú szén, ezért ennek felhasználásánál a szállítás emeli meg a költségeket, illetve jelent járulékos környezetszennyezést. Amerikában például a nyugati részen bányásznak alacsony kéntartalmú szenet, míg az USA keleti része a nagyobb felhasználó, mivel ez az erősebben iparosodott és sűrűbben lakott. Ráadásul a kőszenet ott külszíni fejtéssel termelik ki, amely után nehéz a terület helyreállítása. Vannak olyan szakemberek, akik a problémára más megoldást javasolnak: a savassá vált tavak vizét mészkő vagy más lúgos anyagok bekeverésével lehet semlegessé tenni. Természetesen ez a módszer nem oldja meg a savas csapadék által a talajból kioldott és az ivóvízkészletekbe beszivárgó nehézfém-ionok problémáját. Azonkívül nem csökkenti az erdőket és a haszonnövényeket érő káros hatást. 1990-ben olyan kiegészítéssel látták el a Levegő Tisztasági Törvényt az USA-ban, amely minden széntüzelésű hőerőmű esetében az addiginál alacsonyabb értékű kéndioxid kibocsátást enged meg. A kiegészítés alapján huszonkét államban 111 hőerőmű esetében kell csökkenteni a kéndioxid kibocsátást 1995-ig. 2000-re még szigorúbbak lesznek a határértékek. A kiegészítés az autók esetében a kibocsátott nitrogénoxidok mennyiségének csökkentését is előírja, először az 1994-es új modelleknél, majd 1996-ig minden autónál. Az új szénégetési technológiák is segítenek a kéndioxid kibocsátás visszaszorításában. Az egyik alkalmazott eljárás során porrá őrölt szén és mészkő keverékét erős légárammal fújják be a kazán égésterébe. A mészkő kálcium tartalma a szénben lévő kén szennyeződéssel kálcium-foszfátot képez, amely veszélytelen por alakú melléktermék. Az Egyesült Államokban negyvennél több kazán működik ezen az elven. Léteznek olyan eljárások is, amelyekkel a szénből ki tudják vonni a kéntartalmat. Kelepcék ˇ Amikor egy újságíró fel akar tárni egy savas esővel kapcsolatos esetet, tisztában kell lennie azzal, hogy két kérdésben nincs egyetértés a szakemberek között sem. A két kérdés: valóban komoly környezeti problémát jelent-e a savas eső, valamint a savas eső problémáját a csapadék savtartalmának csökkentésével, vagy a tavak vizének semlegesítésével kell-e megoldani? ˇ A pH skála logaritmikus, vagyis egy egységnyi különbség a pH skálán a savkonventrációban tízszeres különbséget jelent. Például ha egy tó vizének pH-ja 5, az azt jelenti, hogy a tó vize tízszer savasabb, mintha 6 lenne a pH érték. Minél alacsonyabb a pH érték, annál savasabb a víz. ˇ Általában a hőerőművek rovására írják a savas eső problémáját. Azonban ahogy az utóbbi évek során sikerült csökkenteni a kéndioxid kibocsátást, a nitrogénoxidok egyre nagyobb arányban járulnak hozzá a savas eső kialakulásához. A nitrogénoxidok főként a gépjárművek kipufogógázából jutnak a levegőbe. Ez azt is jelenti, hogy az iparosodott országokban a nitrogénoxidok kibocsátása egyenletesebb, mint a kéndioxid kibocsátás. ˇ A természetes vizek és a környezet savasodása nemcsak az ipari körzetek közvetlen közelében jelentkezik. *** Susan Bright, Nathaniel Bulkley, Bill Morgan, Andrea Sekela: Teacher's Supplement to the Reporter's Environmental Handbook Kiegészítés az "Újságírók környezetvédelmi kézikönyve" c. kötethez A savas eső (15-25. oldal) Korosztály 12-14 év. Cél A tanulók végezzenek kísérleteket, amelyek során összehasonlítják a csapvíznek és az ecetnek a krétából faragott figurákra gyakorolt hatását. A kísérletek során szerzett tapasztalatok ráébreszthetik a tanulókat a savas eső környezeti hatására (az épületekre, a szobrokra, a sírkövekre, a természetes kőzetekre kifejtett hatására). Anyagok Az "Újságírók környezetvédelmi kézikönyve" c. kiadvány. Lakmusz papír Ecet Csapvíz Tiszta műanyag poharak Stopperóra, vagy másodpercmutatós óra Kréta minden tanulónak (mészkődarabot is használhatunk a kréta mellett vagy helyett) Valamilyen eszköz, amely alkalmas a kréta faragására. Savas eső munkalap (ld. később) A pH skála másolata (ld. később) Javaslatok a tanárok számára A téma feldolgozása 60-90 percet igényel. A tanulók dolgozhatnak párban. Az anyag feldolgozásának lépései 1. A tanulók gyűjtsék össze, hogy mihez szükséges a Földön víz. Ügyeljen a tanár arra, hogy a felsorolás mindenképpen tartalmazza a következőket: az emberek és az állatok számára ivóvíz, a növények életéhez föltétlenül szükséges vegyület, valamint élettér a vízi növények és állatok számára. A tanár vezesse rá a tanulókat arra, hogy minden élőlénynek létszükséglete a víz. 2. Kérdezze meg, hogy a tanulók szerint más folyadék be tudná-e tölteni a víz szerepét. 3. Magyarázza meg, hogy a levegőbe kibocsátott gázhalmazállapotú szennyeződések egy része a levegő nedvességtartalmával reakcióba lép és savas csapadékot hoz létre. 4. Magyarázza el a gyerekeknek, hogy egy kísérletet fognak elvégezni, amelynek során megfigyelhetik, hogy az ecet (amelynek a pH-ja körülbelül annyi, mint a savas esőnek) másképpen hat a krétából faragott figurákra, mint a csapvíz. 5. Ossza ki a tanulóknak a krétákat és a faragásra alkalmas eszközöket. A tanulók faragjanak mintákat a krétára. Ügyeljenek arra, hogy ne törjön el közben a kréta. 6. Ossza ki a tanulóknak a "Savas eső munkalap"-ot. A faragás befejezése után rajzolják le a tanulók a kréták képét a munkalapra. 7. Mutassa meg a tanulóknak a pH skálát, amelyen különböző ismert anyagok pH-ját ábrázolták, megjelölve, hogy az említett anyag savnak vagy bázisnak tekinthető-e. A skálán feltüntetett folyadékokból adjon mintákat a tanulóknak. A tanulók lakmusz papír segítségével határozzák meg az anyagok pH-ját, majd a kapott értékeket hasonlítsák össze a skálán található adatokkal. Megjegyzés: a savas eső pH-ja közelítőleg megegyezik az ecetével. Ezt fontos tudni a feladathoz. 8. Kérdezze meg a tanulókat, hogy szerintük mi fog történni a krétával a csapvízben. A véleményeket írják fel a táblára. Ezt ismételjék meg az ecettel kapcsolatban is. A tanulók írják le a munkalapjukra is, hogy milyen változást várnak a két különböző folyadékba helyezett kréta esetében. 9. A tanulók a kísérletet párban is végezhetik. Egy tiszta műanyag pohárba töltsenek csapvizet, majd öt percre helyezzék bele az egyik krétát (az időt mérheti a tanár az egész csoport számára, vagy a tanulók egyénileg is mérhetik.) Írják le a tanulók a megfigyeléseiket a munkalapra. A kísérletet ismételjék meg ecettel is. Ebben az esetben is írják le, hogy mit tapasztaltak. Ezután hasonlítsák össze a krétákon tapasztalt változásokat. Írják le az összehasonlítás eredményét a munkalapra. 10. Beszéljék meg a kísérletek eredményét. Mi történne akkor, ha a kréta hosszú időn keresztül lenne kitéve az ecet hatásának? Újabb öt percre ismét az ecetbe helyezhetik a krétát. 11. Beszéljék meg, hogy a savas eső hogyan befolyásolhatja a természetes vizeket abban, hogy betölték az első pontban felsorolt szerepüket. Hogyan hat a savas eső az egyes élőhelyekre (a fákra, a pocsolyákra, a tavakra és a folyókra)? Hogyan hat a táplálékláncra? 12. Ismét kérdezze meg, hogy a tanulók szerint más folyadék be tudná-e tölteni a víz szerepét. Vonják le a következtetéseket. További feladatok Ezt a feladatot különböző korú tanulók számára is kiadhatjuk. A feladatot módosítanunk kell ahhoz, hogy megfeleljen a különböző szinteken. Például kiegészítő feladatként kiadhatjuk a felsőbb osztályba járó tanulóknak, hogy gondolkozzanak azon, hogy hogyan lehetne semlegesíteni a savas csapadékot vagy megakadályozni a káros hatását. A tanulók ajánlhatnak olyan módszereket, amelyekkel meg lehetne védeni a krétát a savas folyadék hatásától (például műanyag vagy lakk bevonattal, vagy olajtartalmú zselével). Milyen hatással lenne a szobrokra vagy az épületekre, ha hosszú ideig lenne rajtuk a védőbevonat? Milyen környezeti károkkal járhatna? Kiegészítő feladatként kaphatják a tanulók azt is, hogy könyvtárban nézzenek utána annak, hogy a savas eső milyen környezeti károkat okoz. A tanár adjon nekik kérdéseket, amelyekre a könyvekben kell megkeresniük a válaszokat. Néhány lehetséges kérdés: Milyen hatással van a savas eső a termőtalajra? Hogyan változtatja meg a természetes vizeket? Lehet-e hatással a savas csapadék a talajban élő élőlényekre? Vagy a vízi élőlényekre? Hogyan hat a savas eső az emberekre? pH skála Savak 0: az elektromos elemekben lévő sav 1 - 2 között: gyomorsav 3: savas eső; ecet 4: paradicsom, szőlő 5: tiszta esővíz 6: vizelet, nyál Semleges   7: desztillált víz   8: emberi vér   9: tengervíz, szappan 10: folyékony szappan 11: ammónia, mosópor 12-13 között: erős tisztítószerek 14: vegytisztításra alkalmazott szerek A pH skálát arra használják, hogy megállapítsák, hogy egy vizes oldat savas vagy lúgos. Egy semleges oldat pH-ja 7. A 7-nél magasabb pH értékű oldatok bázisok. A 7-nél alacsonyabb pH értékű oldatok savak. Tanári példány Savas eső munkalap 1. Rajzold le a kréták faragás utáni képét az alábbi keretekbe. 2. Mit gondolsz, mi fog történni a krétával, amikor a csapvízbe helyezed? Írd le a jóslatod A kréta megpuhul. A víz zavarossá válik a leváló krétaszemcséktől. A faragott nyomok mélyebbek lesznek. 3. Mit gondolsz, mi fog történni a krétával, amikor az ecetbe helyezed? Írd le a jóslatod A kréta gyorsan tönkremegy. A faragott nyomok mélyebbek lesznek az ecet romboló hatása miatt. A víz zavarossá válik a leváló krétaszemcséktől. 4. A megfigyelések A/ Írd le, hogy milyen változást láttál a krétánál és a víznél, amikor a krétát a csapvízzel megtöltött pohárba helyezted. A kréta lesüllyedt a pohár aljára, és először úgy látszott, hogy nem történt vele semmi, csak feküdt a pohár alján. Az öt perces időszak vége felé azonban a víz enyhén zavarossá vált a leváló krétaszemcséktől. B/ Írd le, hogy milyen változást láttál a krétánál és az ecetnél, amikor a krétát az ecettel megtöltött pohárba helyezted. Ahogy a krétát beletettük az ecetbe, azonnal megindult a reakció. A kréta pezsegni kezdett és az ecet zavarossá vált a leváló krétaszemcséktől. Ez a jelenség azonnal látszott, amint a krétához hozzáért az ecet. 5. Az alábbi keretekbe rajzold le a kréták képét. A baloldali keretbe rajzold le, hogy milyen lett a kréta azután, hogy öt percig állt a csapvízben. A jobboldali keretbe rajzold le, hogy milyen lett a kréta azután, hogy öt percig állt az ecetben. 6. Vedd ki a krétákat a folyadékokból. Különbözik-e az ecetbe helyezett kréta attól, amely a csapvízben állt? Ha igen, írd le a különbséget. Különbözik. Az ecetbe helyezett krétát kenőcsösnek éreztem, ez sokkal puhább volt, mint az a kréta, amely a vízben állt öt percig. A faragás nyomai jobban láthatóak azon a krétán, amelyet ecetbe helyeztünk, mint azon, amely vízben állt. 7. Különbözik-e a második két rajz az első kettőtől? Ha igen, írd le a különbséget. Különbözik. Az első két rajzon is láthatóak a faragások, de nem olyan mélyen, mint azután, hogy az ecetbe és a vízbe helyeztük őket öt percre. Az ecet erősebben hatott a faragásokra, mint a víz. Az ecetbe helyezett krétán buborékok jelentek meg. 8. A papír másik oldalára írd le röviden, hogy az elvégzett kísérlet hogyan segített abban, hogy megértsd, hogyan hat a savas csapadék a környezetre. Például, mit gondolsz, hogyan hat a savas eső a természetes élőhelyekre? a táplálékláncra? Savas eső munkalap 1. Rajzold le a kréták faragás utáni képét az alábbi keretekbe. 2. Mit gondolsz, mi fog történni a krétával, amikor a csapvízbe helyezed? Írd le a jóslatod 3. Mit gondolsz, mi fog történni a krétával, amikor az ecetbe helyezed? Írd le a jóslatod 4. A megfigyelések A/ Írd le, hogy milyen változást láttál a krétánál és a víznél, amikor a krétát a csapvízzel megtöltött pohárba helyezted. B/ Írd le, hogy milyen változást láttál a krétánál és az ecetnél, amikor a krétát az ecettel megtöltött pohárba helyezted. 5. Az alábbi keretekbe rajzold le a kréták képét. A baloldali keretbe rajzold le, hogy milyen lett a kréta azután, hogy öt percig állt a csapvízben. A jobboldali keretbe rajzold le, hogy milyen lett a kréta azután, hogy öt percig állt az ecetben. 6. Vedd ki a krétákat a folyadékokból. Különbözik-e az ecetbe helyezett kréta attól, amely a csapvízben állt? Ha igen, írd le a különbséget. 7. Különbözik-e a második két rajz az első kettőtől? Ha igen, írd le a különbséget. 8. A papír másik oldalára írd le röviden, hogy az elvégzett kísérlet hogyan segített abban, hogy megértsd, hogyan hat a savas csapadék a környezetre. Például, mit gondolsz hogyan hat a savas eső a természetes élőhelyekre? a táplálékláncra?

Ismertetés

Katalógus