Έργα Climate Detectives 2022-2023


Θέμα έργου: Ρύπανση της ατμόσφαιρας

Τίτλος του έργου: Όξινη βροχή εντός και εκτός του αστικού κέντρου.

Ομάδα: Φρυγανιώτης Ερευνητές

Εκπαιδευτήρια Φρυγανιώτη   Πολίχνη   Ελλάδα   2 Ηλικία του μαθητή: 14-15 ετών

Ερευνητικό ερώτημα

Πώς γίνεται αντιληπτή η όξινη βροχή στην καθημερινή μας ζωή; Επηρεάζεται από την πληθυσμιακή πυκνότητα ενός τόπου;
Πώς γίνεται αντιληπτή η όξινη βροχή στην καθημερινότητά μας; Επηρεάζεται από την πληθυσμιακή πυκνότητα ενός τόπου,

Περίληψη του έργου
Αισθητήρας αερίου Arduino MICS-6814

Η έρευνά μας επικεντρώθηκε στη μέτρηση των ατμοσφαιρικών ρύπων στην ατμόσφαιρα τόσο του αστικού κέντρου όσο και του Φιλύρου, μιας μικρής πόλης 11 χιλιόμετρα έξω από τη Θεσσαλονίκη, χρησιμοποιώντας τον αισθητήρα αερίων Arduino MICS-6814, προκειμένου να μελετήσουμε πώς η πυκνότητα του πληθυσμού μπορεί να επηρεάσει την ατμόσφαιρα της περιοχής και πώς μπορεί να συμβάλει στην εμφάνιση όξινης βροχής. Συγκεκριμένα, χρησιμοποιώντας τον αισθητήρα αυτό μετρήσαμε τη συγκέντρωση του διοξειδίου του αζώτου NO2, του μονοξειδίου του άνθρακα CO και της αμμωνίας NH3 της ατμόσφαιρας στο κέντρο της Θεσσαλονίκης και στο Φίλυρο την ίδια στιγμή και για την ίδια χρονική περίοδο, μετά την εμφάνιση έντονης βροχόπτωσης. Παράλληλα, χρησιμοποιήσαμε τα δεδομένα που μας παρείχε το EO Browser προκειμένου να αντλήσουμε πληροφορίες για τη συγκέντρωση του διοξειδίου του θείου SO2, του διοξειδίου του αζώτου NO2 και του μονοξειδίου του άνθρακα CO στην ευρύτερη περιοχή της Θεσσαλονίκης για το χρονικό διάστημα (13/02-13/03) που παρατηρήθηκαν έντονες βροχοπτώσεις. Επίσης, είχαμε τη δυνατότητα να χρησιμοποιήσουμε τους διαστημικούς χάρτες της συγκέντρωσης του διοξειδίου του θείου SO2 στην ατμόσφαιρα από την Ε.Μ.Υ., τους αντίστοιχους μετεωρολογικούς σταθμούς, την Ε.Σ.Α.Ε. και το ΝΟΑΑ πριν από μια βροχόπτωση, ώστε να δούμε τη συσχέτιση της πυκνότητας του πληθυσμού και της όξινης βροχής. Στη συνέχεια, συλλέξαμε δείγματα βρόχινου νερού από το Φίλυρο, όπου ζουν λιγότεροι άνθρωποι ανά τετραγωνικό μέτρο από ό,τι στο κέντρο της Θεσσαλονίκης, και από το αστικό κέντρο σε διάστημα 15 ημερών, μετρήσαμε το pH τους και τα συγκρίναμε ως προς την οξύτητα. Επιπλέον, μετρήσαμε το ph του εδάφους από τις δύο περιοχές πριν και μετά από έντονες βροχοπτώσεις, παρατηρώντας πώς επηρεάζεται από το φαινόμενο της όξινης βροχής.

Η έρευνά μας επικεντρώθηκε στην μέτρηση των αέριων ρύπων της ατμόσφαιρας τόσο του αστικού κέντρου, όσο και του Φιλύρου, μιας κωμόπολης 11 χιλιομέτρων έξω από την Θεσσαλονίκη, με την χρήση του αισθητήρα Arduino MICS-6814 Αισθητήρας αερίου προκειμένου να μελετήσουμε με ποιον τρόπο η πληθυσμιακή πυκνότητα μπορεί να επηρεάσει την ατμόσφαιρα της περιοχής αλλά και πως αυτή μπορεί να συμβάλει στην εμφάνιση της όξινης βροχής. Συγκεκριμένα, με την χρήση του συγκεκριμένου αισθητήρα μετρήσαμε την συγκέντρωση του διοξειδίου του αζώτου NO2, του μονοξειδίου του άνθρακα και της αμμωνίας NH3 της ατμόσφαιρας στο κέντρο της Θεσσαλονίκης αλλά και στο Φίλυρο την ίδια χρονική περίοδο και για το ίδιο χρονικό διάστημα, μετά την εμφάνιση έντονης βροχόπτωσης. Παράλληλα, χρησιμοποιήσαμε τα δεδομένα πως μας παρείχε το EO Browser προκειμένου να αντλήσουμε πληροφορίες σχετικά με την συγκέντρωση διοξειδίου του θείου SO2, διοξειδίου του αζώτου NO2 και μονοξειδίου του άνθρακα CO στην ευρύτερη περιοχή της Θεσσαλονίκης για το χρονικό διάστημα (13/02-13/03) όπου παρατηρήθηκαν έντονες βροχοπτώσεις. Επίσης, είμασταν σε θέση να χρησιμοποιήσουμε τους διαστημικούς χάρτες συγκέντρωσης διοξειδίου του θείου SO2 στην ατμόσφαιρα από την Ε.Μ.Υ., στους αντίστοιχους μετεωρολογικούς σταθμούς, την E.S.A. και την NOAA πριν από μια βροχόπτωση προκειμένου να δούμε την συσχέτιση της πληθυσμιακής πυκνότητας και της όξινης βροχής. Έπειτα, συλλέξαμε δείγματα του βρόχιμου νερού από το Φίλυρο, όπου κατοικούν λιγότεροι άνθρωποι ανά τετραγωνικό σε σχέση με το κέντρο της Θεσσαλονίκης, και από το αστικό κέντρο για ένα χρονικό διάστημα 15 ημερών, μετρήσαμε το ph τους και τα συγκρίναμε ως προς την οξύτητα. Επιπλέον, μετρήσαμε το ph του εδάφους από τις δύο περιοχές πριν και μετά την έντονη βροχόπτωση παρατηρώντας πως επηρεάζεται από το φαινόμενο της όξινης βροχής.

Κύρια αποτελέσματα και συμπεράσματα
Μετρήσεις με τον αισθητήρα

Μέσα από τα πειράματά μας επιβεβαιώσαμε την υπόθεσή μας ότι η συγκέντρωση του διοξειδίου του θείου στον αέρα και στη βροχή επηρεάζεται από την πληθυσμιακή πυκνότητα της περιοχής, καθώς παρατηρήσαμε από τους μετεωρολογικούς σταθμούς της Ε.Μ.Υ. και τους διαστημικούς χάρτες της Ε.Σ.Α. και του ΝΟΑ ότι η συγκέντρωση του διοξειδίου του θείου ήταν πράγματι υψηλότερη στο κέντρο της Θεσσαλονίκης από ότι στο Φίλυρο λόγω της πληθυσμιακής πυκνότητας. Παράλληλα, με τον αισθητήρα Arduino που χρησιμοποιήσαμε διαπιστώσαμε ότι οι τιμές των αερίων (NO2, CO, NH3) που προκαλούν όξινη βροχή ήταν υψηλότερες στο κέντρο της Θεσσαλονίκης από αυτές του Φιλύρου. Συγκεκριμένα, η συγκέντρωση του διοξειδίου του αζώτου ΝΟ2 στην ατμόσφαιρα ήταν υψηλότερη κατά 14% στο αστικό κέντρο από ό,τι στο προάστιο, του μονοξειδίου του άνθρακα CO κατά 17% και της αμμωνίας ΝΗ3 κατά 12%. Το μέσο pH του βρόχινου νερού που συλλέχθηκε από το Φίλυρο για την περίοδο των 15 ημερών ήταν 5,1, ενώ αυτό που συλλέχθηκε από το κέντρο της Θεσσαλονίκης ήταν 4,7. Τέλος, το pH του εδάφους στο αστικό κέντρο σύμφωνα με τις μετρήσεις που πραγματοποιήσαμε ήταν χαμηλότερο από αυτό στο Φίλυρο. Έτσι, μέσα από όλες τις πειραματικές διαδικασίες που πραγματοποιήσαμε και από τα δεδομένα που συλλέξαμε από τους χάρτες καταλήξαμε στο συμπέρασμα ότι η πληθυσμιακή πυκνότητα γίνεται ένας παράγοντας που μπορεί να καταλύσει την εμφάνιση όξινης βροχής.

Μέσα από τα πειράματα που διεξάγαμε επιβεβαιώσαμε την υπόθεσή μας, ότι η συγκέντρωση του διοξειδίου του θείου στον αέρα και στην βροχή επηρεάζεται από την πληθυσμιακή πυκνότητα της περιοχής, καθώς παρατηρήσαμε από τους μετεωρολογικούς σταθμούς της Ε.Μ.Υ. και τους διαστημικούς χάρτες της E.S.A. και της NOOA ότι πράγματι η συγκέντρωση του διοξειδίου του θείου ήταν μεγαλύτερη στο κέντρο της Θεσσαλονίκης από αυτή του Φιλύρου εξαιτίας της πληθυσμιακής πυκνότητας. Παράλληλα, με τον αισθητήρα Arduino που χρησιμοποιήσαμε διακρίναμε ότι οι τιμές των αερίων (NO2, CO, NH3) που προκαλούν την όξινη βροχή ήταν μεγαλύτερες στο κέντρο της Θεσσαλονίκης από αυτές του Φιλύρου. Συγκεκριμένα, η συγκέντρωση του διοξειδίου του αζώτου NO2 στην ατμόσφαιρα ήταν κατά 14% μεγαλύτερη στο αστικό κέντρο από αυτή του προαστίου, του μονοξειδίου του άνθρακα κατά 17% ενώ της αμμωνίας NH3 κατά 12%. Ο μέσος όρος του ph του βρόχιμου νερού που συλλέξαμε από το Φίλυρο για το χρονικό διάστημα 15 ημερών ήταν 5,1 ενώ αυτό που συλλέξαμε από το κέντρο της Θεσσαλονίκης ήταν 4,7. Τέλος, το ph του εδάφους στο αστικό κέντρο σύμφωνα με τις μετρήσεις που κάναμε ήταν μικρότερο από αυτό στο Φίλυρο. Έτσι, μέσα από όλες τις πειραματικές διαδικασίες που διεξάγαμε αλλά και από τα δεδομένα που συλλέξαμε από τους χάρτες καταλήξαμε στο συμπέρασμα ότι η πληθυσμιακή πυκνότητα καθίσταται ένας παράγοντας που μπορεί να συμβάλει καταλυτικά στην εμφάνιση της όξινης βροχής.

Τι ακολουθεί; Ενέργειες για να κάνετε τη διαφορά και να βοηθήσετε στη μείωση του προβλήματος
Δενδροφύτευση στο Ασβεστοχώρι

Παρατηρώντας τις αρνητικές επιπτώσεις της συγκέντρωσης ατμοσφαιρικών ρύπων στην ατμόσφαιρα, η οποία ευθύνεται σε μεγάλο βαθμό για την όξινη βροχή, συνειδητοποιήσαμε ως ομάδα ότι πρέπει να αναλάβουμε δράση για τη μείωση αυτού του σημαντικού φαινομένου. Έτσι, στόχος μας ήταν μέσα από απλές καθημερινές αλλαγές στον τρόπο ζωής να μετριάσουμε την εμφάνιση αυτού του προβλήματος. Συγκεκριμένα, προτείνουμε τη χρήση καταλυτών στα αυτοκίνητα, καθώς μετατρέπουν ορισμένα από τα πιο επικίνδυνα συστατικά των καυσαερίων που προκαλούν ατμοσφαιρική ρύπανση σε λιγότερο επιβλαβή και αβλαβή αέρια. Επίσης, η χρήση του SCR, ενός προηγμένου τεχνολογικού συστήματος ελέγχου των εκπομπών, θα μπορούσε να αποτελέσει καταλύτη στις προσπάθειές μας για τη μείωση του προβλήματος, καθώς μειώνει τις εκπομπές οξειδίων του αζώτου διασπώντας τα έτσι ώστε να απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα μόνο άζωτο και νερό με τη μορφή υδρατμών. Επιπλέον, η αγορά ενεργειακά αποδοτικών αυτοκινήτων και η μεγαλύτερη χρήση των μέσων μαζικής μεταφοράς είναι δύο τρόποι βελτίωσης της ατμόσφαιρας. Τέλος, η φύτευση δέντρων και η αύξηση της βλάστησης κατά μήκος των δρόμων της πόλης γίνεται μια ενέργεια που θα έχει επίσης θετικό αντίκτυπο στη βελτίωση του αέρα που αναπνέουμε!

Παρατηρώντας τις αρνητικές συνέπειες της συγκέντρωσης αέριων ρύπων στην ατμόσφαιρα, η οποία προκαλεί σε μεγάλο βαθμό την όξινη βροχή, αντιληφθήκαμε ως ομάδα ότι θα έπρεπε να αναλάβουμε δράση προκειμένου αυτό τόσο σημαντικό φαινόμενο να ελαττωθεί. Έτσι, ο στόχος μας ήταν μέσα από απλές καθημερινές αλλαγές στον τρόπο ζωής των ανθρώπων να επιτευχθεί η άμβλυνση εμφάνισης αυτού του προβλήματος. Συγκεκριμένα, προτείνουμε την χρήση καταλυτών στα αυτοκίνητα, καθώς μετατρέπει μερικά από τα πιο επικίνδυνα συστατικά των καυσαερίων που προκαλούν την ατμοσφαιρική ρύπανση σε λιγότερα βλαβερά και ακίνδυνα αέρια. Επίσης, η χρήση του SCR, ενός προηγμένου συστήματος τεχνολογίας ελέγχου εκπομπών, θα μπορούσε να συμβάλει καταλυτικά στην προσπάθειά μας για μείωση του προβλήματος, καθώς ελαττώνει τις εκπομπές οξειδίων του αζώτου διασπώντας τα με αποτέλεσμα στην ατμόσφαιρα να βγαίνει μόνο άζωτο και νερό στην μορφή υδρατμών. Ακόμα, η αγορά ενεργειακά αποδοτικών αυτοκινήτων αλλά και μεγαλύτερη χρήση των Μέσων Μαζικής Μεταφοράς αποτελούν δύο τρόπους που οδηγούν στην βελτίωση της ατμόσφαιρας. Τέλος, η δενδροφύτευση και η αύξηση της βλάστησης κατά μήκος των δρόμων της πόλης καθίσταται μια ενέργεια που και αυτή θα έχει θετικές συνέπειες στην βελτίωση της ατμόσφαιρας που αναπνέουμε!

Αφίσα έργου:

Κατεβάστε την αφίσα του έργου PDF

Αυτό το έργο μεταφράστηκε αυτόματα στα αγγλικά.
Τα έργα δημιουργούνται από τις ομάδες και αναλαμβάνουν την πλήρη ευθύνη των κοινών δεδομένων.
← Όλα τα έργα