ارزیابی آلاینده های هوا

یازدهمین دوره از پروژه های دانش آموزی تبیان نیز با یاری خداوند و حضور پر شور شما دوستان و علاقمندان به پایان رسید اما کار ما هنوز تمام نشده است! این دوره نیز همچون سال های گذشته دوستان بسیاری با ثبت طرح ها و ایده های خلاقانه خود در منوی "پیشنهاد موضوع" ما را در ارتقای تنوع پروژه ها یاری نموده اند. هم چون گذشته بر آن شدیم تا با گردآوری این ایده های جالب، علاوه بر قدردانی از این دوستان نوآور، زمینه ای را برای ایده پروری سایر پژوهشگران علاقمند فراهم آوریم. فراموش نکنید که ما همیشه منتظر طرح های جدید شما عزیزان هستیم.

نام ایده: ارزیابی آلاینده های هوا (منابع ثابت و متحرک)؛ با تأکید بر ذرات معلق
نام ارائه دهنده/دهندگان: مسلمی - قائمیون - حسینی - حسین پور
زمینه و نوع پروژه: زیست شناسی - محیط زیست
درجه سختی: دشوار
نام مدرسه: دکتر حسابی

چکیده

در این پژوهش دانش آموزان با طراحی و ساخت ساده ترین وسیله برای سنجش نسبی ذرات معلق هوا، بررسی نمایند که؛ اولا؛ تفاوت میان مقدار یا غلظت ذرات معلق در فضاهای باز، بسته و نیمه باز را تشخیص دهند. ثانیا؛ به طور جداگانه و در هر یک از این فضاها، با انتخاب مکان های مناسب، بیشترین و کمترین ذرات معلق تجمع یافته را بررسی کنند. ثالثا؛ تفاوت میان ذرات معلق تولیدی توسط منابع ثابت و متحرک را بررسی و تحلیل نماید.

مقدمه

هوا به شکل یک لایه با ضخامت 60 تا 100 کیلومتر، دور تا دور کره زمین را فرا گرفته است. به این لایه، اتمسفر یا جو گفته می شود. به بیان دیگر، زمین و تمامی موجودات زنده و غیر زنده آن، در اقیانوسی از هوا شناور هستند. اکسیژن موجود در هوا، منبع اصلی حیات برای تمامی موجودات زنده مگر برخی باکتری های بی هوازی است.

هرگونه تغییر در ویژگی های فیزیکی و یا شیمیایی عناصر تشکیل دهنده هوا، به نحوی که استفاده از آن (تنفس) را با مخاطره مواجه سازد، آلودگی هوا نامیده می شود.

مواد آلاینده هوا، با منشاء طبیعی یا مصنوعی، به شکل ذرات معلق، ذرات رسوب کننده و گازهای آلاینده مانند مونواکسید کربن، اکسیدهای ازت، اکسیدهای گوگرد و غیره، می توانند هوا را به نحوی آلوده کنند که برای انسان، جانوران، گیاهان و حتی مواد و اشیاء، آسیب رسان گردد.

در میان آلاینده های مختلف هوا، ذرات معلق یا ریزگردها، اهمیتی ویژه دارند؛ به ویژه، طی چند سال اخیر، در کشور ما و در استان های غربی و جنوب غربی و یا در کلان شهرها و شهرهای صنعتی، به ویژه در دوره سرما و غلبه وضعیت اینورژن بر جو زمین، افزایش میزان ذرات معلق در هوا، گاه از شرایط حساسیت زا هم فراتر رفته و با حرکت به سمت اضطرار و بحران، منجر به اتخاذ تدابیر سخت گیرانه برای کنترل و مهار آسیب های ناشی از آن شده است؛ از جمله، تعطیلی مدارس و مراکز آموزشی، افزایش محدوده طرح ترافیک، آماده باش اورژانس، تأخیر در آغاز فعالیت سازمان ها و نظایر این که مطمئنا تبعات اجتماعی و اقتصادی قابل ملاحظه ایی داشته است. به طور کلی، عبارت ذرات معلق، توصیفی برای ذرات جامد و مایع پراکنده شده در هوا بوده که در شرایط نرمال، ابعادشان میکروسکوپی یا زیرمیکروسکوپی اما، بزرگتر از مولکول است.

این ذرات، با توجه به اندازه ایی که دارند به سه گروه اصلی تقسیم می شوند:

ذرات درشت (10 میکرونی یا)
ریز (2.5 میکرونی)
بسیار ریز (0.1 میکرونی)
 تحقیقات و مطالعات نشان داده است که بین افزایش غلظت این ذرات در هوا با مرگ زودرس ناشی از بیماری قلبی یا ریوی (تنفسی)، ارتباط معناداری وجود دارد.
 در این پژوهش دانش آموزان با طراحی و ساخت ساده ترین وسیله برای سنجش نسبی ذرات معلق هوا، بررسی نمایند که؛ اولا؛ تفاوت میان مقدار یا غلظت ذرات معلق در فضاهای باز، بسته و نیمه باز را تشخیص دهند. ثانیا؛ به طور جداگانه و در هر یک از این فضاها، با انتخاب مکان های مناسب، بیشترین و کمترین ذرات معلق تجمع یافته را بررسی کنند. ثالثا؛ تفاوت میان ذرات معلق تولیدی توسط منابع ثابت و متحرک را بررسی و تحلیل نماید. در پایان، با تحلیل داده های به دست آمده، می توان مناسب ترین و ساده ترین راهکارها به منظور کاهش مقدار یا پیامدهای ناشی از ذرات معلق را پیشنهاد دادند.
 
مواد و ابزار مورد نیاز:
1. مقوای A4
2. پارچه سفید
3. وازلین
4. دفتر یادداشت
5. دوربین عکاسی
6. میکروسکوپ
7. ذره بین
8. کاور برای پوشاندن و نگهداری برگه های آزمایش

مهارت های کسب شده
9. چگونگی تفکر طراحی
10. چگونی پژوهش و استخراج مطالب
11. آشنایی با استاندارهای طراحی و نحوه ارائه ایده در گام های اولیه و نهایی
12. آشنایی با روش های ایده یابی
13. آشنایی با نگارش مقاله (در حد یک پروژه در مقطع دبستان)
14. آشنایی با موارد استاندارد پروژه
15. آشنایی با مفاهیم آب پذیری خاک ها
16. آشنایی با روش آزمایش علمی

بخش پروژه های دانش آموزی سایت تبیان
تهیه:مهدی رحمانی، تنظیم: نیلوفر یاقوتی