Miljökunskap
Vårterminen 2018
Växthuseffekten och klimatet
Vädret varierar mycket från dag till dag och från månad till månad beroende på var man bor. Vädret är knutet till solens instrålning över jorden dvs. energi. Jordklotet lutar en aning, snurrar och gör under ett år ett helt varv runt solen. Detta skapar olika temperaturskillnader som ger upphov till olika slags väder. Väderbegreppet beskriver tillståndet i atmosfären just nu medan klimatbegreppet handlar om vädrets långsiktiga egenskaper.
Naturlig växthuseffekt
Redan i slutet av 1800-talet förstod vetenskapen att växthusgaserna var en väsentlig del i förutsättningarna för liv på jorden. Utan växthusgaserna skulle det vara så kallt att liv som vi känner det idag inte skulle vara möjligt. Jorden skulle hålla en
snittemperatur på -18 eller lägre. Jorden skulle vara en till största delen vara täckt av snö och is. Det är tack vare (en lagom mängd) växthusgaser som vi har en
snittemperatur på +15 på jorden. Den naturliga växthuseffekten höjer alltså jordens medeltemperatur med drygt 30° C. Mer växthusgaser och det blir varmare, mindre växthusgaser och det blir kallare.
Ungefär två tredjedelar av solens strålar absorberas (tas upp) vid jordens yta och i atmosfären. Resten reflekteras tillbaka till rymden. För att temperaturen inte ska stiga måste jorden skicka ut motsvarande den mängd energi som kommer in. Detta sker med värmestrålning. Växthusgaserna i atmosfären fångar effektivt upp den utgående värmestrålningen och reflekterar värme tillbaka mot jorden (se bild nedan).
Växthuseffekten
1. Solstrålar träffar jorden
2. Värmestrålning stiger från jorden
3. Värmestrålningen stoppas av växthusgaserna och värme reflekteras tillbaka till jorden.
Koldioxid viktigaste växthusgasen
I atmosfären runt jorden finns flera olika gaser. Vattenånga är vår naturliga
växthusgas som buffrar värmen i atmosfären. Kvävgas och syrgas utgör nästan allt av det vi kallar ”luft”. Förutom kvävgas och syrgas finns det en lång rad gaser i små
och den som bidrar mest till människans förstärkning av växthuseffekten.
Utsläppen kommer från vår ökande användning av fossila bränslen (kol, olja och naturgas). Transporterna, industrin och kraftverken står för drygt 85 procent av Sveriges utsläpp av koldioxid. Koldioxidutsläpp kan inte renas bort utan hänger samman med hur mycket bränsle som används. Även avskogning bidrar till att halterna av koldioxid i atmosfären blir högre.
Utöver koldioxid finns flera andra gaser med kraftig växthuseffekt t.ex. metangas, lustgas och CFC-föreningar (”freoner”) med flera. Utsläppen av dessa växthusgaser kommer från olika industriprocesser, men även från jordbruket och från läckage från avfallsupplag, kylskåp, värmepumpar och från tyngre elektrisk apparatur etc.
FAKTARUTA Fossila bränslen
Till de fossila bränslena räknas olja, kol och naturgas. Dessa bildades för miljoner år sedan av döda växt- och djurdelar. När de dog blev de liggande på bottnen av hav och insjöar. Så småningom täcktes de av andra avlagringar, till exempel sand och grus. Trycket ökade och temperaturen steg. Efter en väldigt lång tid förvandlades de till sten, men också till material som man kan utvinna stora mängder energi av.
Nya fossila bränslen bildas hela tiden, men det tar lång tid. Kol, olja och naturgas som vi nu utnyttjar bildades för 50 till 500 miljoner år sedan. Vi använder idag mycket mer fossilt bränsle än vad som hinner bildas.
Förstärkt växthuseffekt
Undersökningar av trädringar, iskärnor och korallrev visar att temperaturen på jordens yta nu är högre än den har varit under de senaste 600 åren. Temperaturen har ökat med nästan 0.8°C sedan början av 1800-talet.
Människans utsläpp av växthusgaser bidrar till klimatförändringar enligt de över tusen klimatforskarna i den internationella expertpanelen IPCC (Intergovernmental panel on climate change). De menar att människan bidrar till vad som kallas för en förstärkt växthuseffekt genom förbränning av fossila bränslen, vår djurhållning och vårt sätt att bruka åkrar, skog och mark etc.
Utsläpp av växthusgaser
Utsläppen av koldioxid är mycket ojämnt fördelade i världen. En genomsnittlig invånare i de industrialiserade länderna släpper ut sex gånger mer koldioxid jämfört med en som bor i ett utvecklingsland.
USA är det land som släpper ut mest per person och står ensamt för en fjärdedel av de globala utsläppen. De fattigaste länderna bidrar endast blygsamt till världens totala utsläpp.
Utsläppen i USA uppgår till drygt 20 ton koldioxid per person och år, medan vi i Sverige släpper ut knappt 6 ton. Det globala genomsnittet är 4 ton per person och år (se vidare i faktarutan nedan).
FAKTARUTA
Koldioxidutsläpp per person och år:
ƒ. USA 21 ton ƒ. Australien 18 ton ƒ. Sverige 6 ton ƒ. Kina 2 ton
ƒ. Latinamerika 2 ton ƒ. Afrika 1 ton
Under 1990-talet ökade de globala utsläppen av koldioxid med 12 procent, medan de i Sverige höll sig på ungefär oförändrad nivå. Utsläppen från transporterna har ökat, medan övriga områden har minskat något. Koldioxiden svarar ensam för nästan 80 procent av de svenska utsläppen av klimatpåverkande gaser.
Mätningar visar att halten av koldioxid i atmosfären hittills ökat med 30 procent sedan tiden före industrialiseringens början på 1800-talet. De globala utsläppen fortsätter dessutom att öka i snabb takt.
Konsekvenserna av en ökad växthuseffekt
FN:s vetenskapliga klimatpanel Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) gör regelbundet bedömningar av det vetenskapliga kunskapsläget när det gäller klimatet. Panelen varnar för att människans utsläpp med stor sannolikhet kommer att leda till att jorden blir allt varmare under de kommande hundra åren och därefter. En uppvärmning som i sin tur kan leda till allvarliga störningar i det samspel mellan hav och land, nederbörd, vindar och havsströmmar som bildar jordens klimat.
En höjning av den globala medeltemperaturen på ett par, tre grader under loppet av hundra år kanske inte låter så mycket. Men i själva verket skulle detta medföra en dramatisk förändring av jordens klimat.
Enligt IPCC:s klimatexperter har vi följande att vänta oss:
Jordens medeltemperatur ökar med mellan 1,1 och 6,4 grader fram till år 2100.
Vädervariationer beror på temperaturskillnader och om vi får ett varmare klot kan kraftiga skyfall, stormar, cykloner och orkaner öka i antal. Förutsättningarna för jordbruk, skogsbruk o s v kommer att ändras. Ekologin påverkas såväl i vatten som på land. Stor risk för en massutrotning av olika arter.
Havsytan stiger med cirka 18-59 centimeter till år 2100.
Stigande havsyta ökar risken för översvämningar i kustnära områden och för att saltvatten ska förstöra dricksvatten. Spridning av olika sjukdomar.
Förändrad nederbörd ökar risken för såväl översvämningar som torka.
Mat- och vattentillgång påverkas. Jordbrukets produktion väntas minska i många regioner, men öka inom andra. Torkan kommer att bli allvarligare i varma länder och det blir därmed svårare att odla där det redan idag är brist på vatten. Stora folkomflyttningar liksom konflikter om knappa mat- och vattenresurser kan bli följden.
Tecken på uppvärmningens effekter syns redan:
Det har blivit 0,8 grader varmare sedan 1800-talet
Arktis istäcke sommartid minskat med drygt 20 procent
Glaciärer har dragit sig tillbaka världen över
Snö- och istäcken har krympt
Temperaturen har stigit i havens ytvatten
Så påverkas Sverige
Ökad risk för översvämningar
Ökad nederbörd och mer kraftiga regnfall ökar risken för översvämningar vilket leder till att översvämningar blir vanligare längs kustområden liksom längs sjöar och vattendrag.
Ökad nederbörd i hela landet
Nederbörden kommer väntas öka i hela landet. Även antalet tillfällen med kraftig nederbörd ökar. Mest ökar nederbörden i norra och västra Sverige. I fjälltrakterna kan nederbörden öka med upp till 25 procent. Det betyder ett stort tillskott av vatten i ett redan i dag nederbördsrikt område.
Vattenbrist och torka i södra Sverige
Förändringar i nederbörd liksom ökad avdunstning kan leda till ökad sommartorka i södra Sverige. Samtidigt väntas antalet skyfall bli fler och öka i intensitet även i södra Sverige.
Temperaturzoner flyttar norrut
Odlingssäsongen beräknas öka med mellan en och två månader i hela landet utom längst i söder där ökningen kan bli upp till tre månader. Om medeltemperaturen ökar med en grad kommer Sydsverige få det klimat som nu finns i centrala
Kyotoprotokollet
Klimatfrågan är global och måste därför hanteras internationellt. Från klimatsynpunkt är minskade utsläpp lika värdefulla oavsett var på jorden de
genomförs. Kyotoprotokollet är en överenskommelse mellan ett stort antal länder om hur utsläppen av växthusgaser skall minskas till år 2020.
Enligt Kyotoprotokollet måste världens industriländer minska utsläppen av växthusgaser. Industriländerna ska minska sina utsläpp olika mycket, bland annat beroende på tidigare gjorda minskningar men totalt ska industriländerna minska sina utsläpp med totalt 5,2 procent jämfört med år 1990. Avtalet omfattar även utvecklingsländerna men de kommer inte ha några krav på sig att minska sina utsläpp under åren 2008-2012.
Vad kan du och din familj göra för att bromsa den förstärkta växthuseffekten Det finns många saker som du och din familj kan göra för att bromsa den förstärka växthuseffekten. Nedan följer 16 olika exempel på vad man kan göra.
1. Snabbduscha i stället för att bada eller duscha i en halvtimme 2. Sänk inomhustemperaturen i din bostad
3. Släck lamporna när ingen är i rummet
4. Frosta av frysen minst ett par gånger om året
5. Lufttorka tvätten i stället för att använda torkskåp och torktumlare 6. Tvätta helst i 40 grader, nya tvättmedel är effektiva i denna temperatur 7. Snabbvädra! Stäng av värmen och öppna flera fönster en kort stund.
8. Stäng av elektriska apparater i stället för att låta de stå i standby-läge, speciellt på nätterna.
9. Gå eller cykla så ofta du kan istället för att åka bil
10. Åk tåg istället för flygplan om du t.ex. ska åka till Göteborg från Stockholm.
11. Åk buss, tunnelbana eller pendeltåg istället för bil 12. Byt ut kött mot t.ex. bönor då och då
13. Lämna inte laddare och liknande i eluttaget. De fortsätter att dra ström även när de inte används. Så dra ur laddaren till din mobil, MP3-spelare eller digitalkamera.
14. Slå över till viloläge när du inte arbetar med datorn. I det läget förbrukar den lite energi.
Dra ut kontakten när du stänger av den.
15. Använd lågenergilampor. De minskar energiförbrukningen med så mycket som 80 % 16. Värm aldrig vatten på en elektrisk platta. Vattenkokare är mer effektiva.
Arbetsuppgifter - Växthuseffekten och klimatet
Klimatförändringar kan orsakas av flera olika gaser i atmosfären. En av dem är särskilt viktig. Vilken?
Vilka övriga gaser har betydelse för klimatet?
Om inte växthuseffekten fanns skulle jordens medeltemperatur ligga på -18 grader i stället för på +15 grader som idag. Förklara hur det kan komma sig och rita gärna en bild!
Vad menar forskarna när de talar om en förstärkt växthuseffekt?
Till de fossila bränslena räknas främst tre olika energikällor. Vilka? Redogör kortfattat för hur dessa bildas?
Hur ser framtidens klimat ut? Hur tror forskare att klimatet kommer att bli i framtiden?
Vad är Kyotoprotokollet?
Skriv ner minst fem olika saker som du kan göra för att bromsa klimatförändringen!
Gruppuppgifter
1. Rangordna sex världsdelar/länder utifrån frågan: Vilket land är den största
”koldioxidboven” d v s släpper ut mest koldioxid? Länderna/världsdelarna är 1.
Sverige 2. Kina 3. USA 4. Latinamerika 5. Afrika 6. Australien
(Arbeta först enskilt, sen kommer du indelas i grupp där ni ska diskutera orsaker till varför det ser ut så här. Slutligen kommer er grupp få redogöra för andra i klassen vad ni har kommit fram till).
2. Vad innebär en ökad växthuseffekt? Spelar det någon roll för levande organismer att klimatet ändras 1-6 grader de närmaste hundra åren? Fundera över
konsekvenser för växter, djur och människor. Försök se positivt och negativt, lokalt och globalt. Skapa en plus– och en minuslista.
(Du kommer att indelas i en grupp och sedan kommer er grupp få redogöra inför klassen vad ni kommit fram till).
3. Om det nu blir 6 grader varmare i snitt till år 2100 och havsytan stiger över en halvmeter samtidigt som stormar och orkaner, störtregn o s v ökar i antal, vad innebär det för världens människor och djur? Hur kan vi hindra detta?
(Du kommer att indelas i en grupp och sedan kommer er grupp få redogöra inför klassen vad ni kommit fram till).
4. Tänk dig att du är en meteorolog i TV och ska presentera vädret en sommardag om 100 år. Hur kan den prognosen låta? Hur kan väderkartan se ut? Utgå ifrån de klimatscenarier som finns.
(Ni kommer parvis få redogöra er väderprognos och visa er väderkarta inför klassen).
Laborationer
1. Lägg två termometrar bredvid varandra i solen. Avläs temperaturen. Placera en genomskinlig glasburk över den ena termometern. Avläs temperaturen efter 5, 10 och 30 minuter. Blir det någon skillnad i temperatur?
2. Placera en skål vatten vid fönstret i solen. Placera en genomskinlig glasburk över skålen. Läs av temperaturen på en termometer och placera den sedan under
glasburken. Avläs temperaturen efter 15 minuter. Redogör för vad som har hänt och koppla detta till växthuseffekten!
En obekväm sanning – Al Gore
1. Filmupplevelsen
• Vad tyckte du om filmen? Bra? Dålig? Motivera ditt svar.
• Tycker du att filmen är negativ eller positiv? Motivera ditt svar.
• Vad tycker du bäst och sämst om i filmen?
• Vad tar du med dig från filmen...?
2. Klimatförändringarna
• Filmen handlar mycket om klimatförändringar som är skapade av människan. Ge några exempel på hur man kan se att det sker allvarliga klimatförändringar i Sverige och i hela världen.
• Ge tre exempel som orsakar klimatförändringarna.
• Ge något exempel i ditt eget liv, i din familj, i skolan... som påverkar klimatet.
3. Framtiden
• Hur tror du människan har det på planeten jorden när du är 50 år gammal?
Fundera över folkmängd, transporter (tåg, bilar, flyg, båtar), uppvärmning, energi, konsumtion, mat.
• Oljebolagen och biltillverkarna dominerar bland världens största företag. Vilka företag tror du kommer att vara de stora om 50 år?
• Tror du att det finns mycket pengar att tjäna på att försöka rädda världen från klimatkatastrof?
4. Minska koldioxidutsläppen
• Vad tror du att vi människor kan göra för att minska våra koldioxidutsläpp?
Övergödningen – för mycket av det goda
Alla växter behöver många olika slags näringsämnen för att leva och växa. Ungefär som att vi människor behöver vitaminer för att må bra. De viktigaste
näringsämnena för växter, både på land i och vatten, är kväve och fosfor. De fungerar som gödningsmedel. Det innebär att ju mer kväve och fosfor det finns i en sjö eller å, desto mer alger och andra vattenväxter kommer att växa där, om det kommer tillräckligt mycket solljus ner till vattnet.
Övergödning börjar alltså med att mer kväve och fosfor kommer ner i ett
vattendrag än vad som är "naturligt". Men var kommer kvävet och fosforn ifrån och hur hamnar näringen i vattendragen?
Från jordbruket
Konstgödning och stallgödsel som sprids på åkermark för att grödorna ska växa bättre, innehåller stora mängder kväve och fosfor. Om ett vattendrag går genom jordbruks- mark kan det "läcka ut" ganska mycket näring från åkrarna till vattnet.
Vid förbränning
När något brinner vid hög temperatur, bildas nästan alltid kväveoxider av syret och kvävgasen som finns i luften. Kväveoxider är gaser som så småningom fastnar på partiklar i luften eller blandar sig med regn och kommer på så sätt ner till mark, åar och sjöar. Detta kallas för atmosfäriskt nedfall. Kväveoxiderna fungerar som gödningsmedel och bidrar alltså till övergödningen.
Människan använder väldigt stora mängder bränsle i olika sammanhang, t.ex.
bensin till transporter och kol och olja till uppvärmning av våra bostäder och andra byggnader. Därför bidrar vi människor till att det bildas mycket kväveoxider.
Från reningsverk
I våra reningsverk är det meningen att det avloppsvatten som vi "producerar" ska tas om hand och renas innan det släpps ut i närmaste vattendrag. För de större reningsverken är det inte så svårt att få bort en stor del av fosforn i avloppsvattnet.
Med hjälp av olika kemikalier som man häller i vattnet bildas klumpar med bl.a.
fosfor, som man sedan kan ta bort.
I de mindre reningsverken kan det ibland saknas utrustning som tar bort fosfor. Då rinner all fosforn rakt ut i bäcken eller ån! Kväve är svårare ta bort från
avloppsvattnet. I vår urin finns det väldigt gott om kväve! Vid en del större reningsverksanläggningar låter man vattnet stå i stora dammar innan det får gå ut till vattendraget. I dammarna kan växter och vissa bakterier ta hand om både fosfor och kväve.
Faktaruta - Reningsverk
När du har badat, duschat eller spolat på toaletten är vattnet inte längre rent. Det smutsiga vattnet kallas avloppsvatten. Det rinner ner i avloppsrören som är nedgrävda i marken och leder till ett reningsverk.
Vattnet renas i fyra olika steg:
1. Mekanisk rening:
Avloppsvattnet silas genom galler. Där fastnar skräp som kommer med avloppsvattnet, just sådana saker som man inte ska kasta i toan, till exempel bomullspinnar, cigarettfimpar, dambindor, tuggummi, hushållspapper, m.m.
2. Kemisk rening:
I den kemiska reningen tillsätter man ett ämne som drar åt sig (precis som en magnet) fosfor.
Klumparna med fosfor blir sen tunga och sjunker till botten och skrapas bort.
3. Biologisk rening:
I den biologiska reningen renas organiskt material och kväve bort med hjälp av levande bakterier (mikroorganismer) som äter upp matrester, tvättmedel, vårt kiss och bajs. Däremot kan de inte äta upp kemikalier så som målarfärg, nagellack och mediciner utan då kan de dö.
4. Sandfilter:
Det sista som händer är att avloppsvattnet rinner genom ett sandfilter där den sista smutsen fastnar. Sen är vattnet så pass rent att det är badbart och kan släppas ut i havet.
Till bilar och åkrar
När vattnet renas bildas inte bara rent vatten, utan även saker som vi kan ha nytta av i samhället.
En av de sakerna är biogas som man bland annat kan använda i stället för bensin i bilar och bussar. Skillnaden är att biogas är bättre för miljön.
När vattnet renas bildas också något som heter slam. Slammet innehåller mycket näring och kan användas som gödsel på till exempel åkrar.
Vad kan övergödningen leda till?
Vad är det då som är så farligt för sjöar och vattendrag att det kommer lite extra näring till vattnet? Det är ju inte något gift, kväve och fosfor finns ju naturligt i olika kemiska föreningar i marken och i vattnet.
Eftersom både kväve och fosfor fungerar som gödningsmedel börjar alger - både planktonalger och "stora" grönalger - och andra växter i vattnet att växa
jättemycket. När algerna och växterna så småningom dör och faller till botten, tar nedbrytardjuren hand om dem och börjar bryta ner dem. Och precis som vi människor, behöver nedbrytarna syre för att leva. Alltså, ju mer alger och andra växter som finns i vattnet desto mindre syre blir det!
Är det väldigt gott om växter kan det bli syrebrist i vattnet och då är det väldigt få småkryps- och fiskarter som klarar sig. I sjöar och vattendrag bildas en stinkande sörja, och i havet breder det syrefria vattnet ut sig över bottnarna, och kväver allt liv som finns där. Enda undantaget är svavelbakterier som klarar sig utan syre och producerar giftigt svavelväte.
En del alger kan dessutom släppa ifrån sig giftiga ämnen. Om dessa alger får en kraftig så kallad blomning som ett resultat av gödningen, kan det bildas höga halter av gifter i vattnet, vilket kan skada djurlivet svårt.
Under de senaste årtionden har flödena av näringsämnen ökat kraftigt och det är en allt för stor belastning av kväve och fosfor i mark och vatten. Sjöar och vattendrag växer igen. Ungefär 15 procent av alla sjöar i Sverige är övergödda idag. Problemen med övergödningen är också internationella. Nedfallet över södra Sverige kommer till 80 procent från andra länder. En stor del av allt kväve i Östersjön kommer från länderna i öster – samtidigt som Sverige har de största utsläppen räknat per
invånare.
Solljus behövs också!
Även om ett vattendrag har höga halter av kväve och fosfor, behöver det inte innebära att det drabbas av övergödningens effekter. Om vattendraget kantas av skuggande träd och buskar kommer inte vattnet nås av så mycket solljus. Eftersom alla gröna växter behöver ljus för att fotosyntesen ska fungera, kommer inte algerna att växa så mycket att vattendraget drabbas av syrebrist.
Arbetsuppgifter - Övergödning
- Var kommer kvävet och fosforn ifrån och hur hamnar näringen i vattendragen?
- Vad innebär atmosfäriskt nedfall?
- Redogör kortfattat för hur människan bidrar till att det bildas mycket kväveoxider?
- I vilka steg renas vattnet i ett avloppsreningsverk?
- Hur kan syrebrist uppkomma i sjöar, hav och vattendrag?
- Beskriv hur man känner igen övergödda vattendrag och hav.
- Vilka konsekvenser medför övergödningen?
Laboration
Bygg ett reningsverk
Ni kommer bygga ett litet reningsverk som fungerar på nästan samma sätt som ett riktigt avloppsreningsverk.
Det här behöver du:
En hink med smutsigt vatten, löv och grus.
En tom hink
Ett durkslag
En fin sil
Sugrör
Plastburkar
Stekspade
Kaffefilter och melitta
En plastburk med många hål i botten + en likadan plastburk utan hål i botten.
Ren sand
Rent grus
Gör så här:
1. Sila först smutsvattnet genom durkslaget från den ena hinken till den andra hinken. Vad stannar kvar i grovsilen? Spara lite av smutsvattnet i ett glas så att ni sedan kan jämföra det med det vatten ni får fram efter rening.
2. Luktar vattnet? Hur luktar det? Blås sedan med hjälp av sugrör in luft i smutsvattnet ca 5-10 minuter. Lukta igen på vattnet. Känns det någon skillnad?
3. Skrapa bort det bottenslam som bildats i hinken när vattnet har fått stått en stund. Ta bort det slam som samlats på ytan. Skrapa av på ett
tidningspapper. Hur mycket slam har ni fått ihop? Vad kan man använda slam till?
4. Sila vattnet i den fina hushållssilen. Vad fastnar där?
5. Häll vattnet i plastburken med sand och grus. Låt det rinna ner i burken under. Samlas någon smuts i sanden och gruset?
6. Häll till sist vattnet genom kaffefiltret. Hur ser det ut nu? Jämför med vattnet ni började med!
Faktaruta
Henriksdals reningsverk
Henriksdals reningsverk är ett av Sveriges största avloppsreningsverk och är till största delen insprängt i berg. Verket omfattar cirka 300 000 m² och har cirka 18 km tunnlar.
Reningsverket renar avloppsvatten från ca 690 000 människor i framför allt centrala och södra Stockholm samt kommunerna Nacka, Tyresö, Haninge och Huddinge.
Henriksdals reningsverk invigdes 1941. När verket byggdes ut 1953 fördubblades kapaciteten.
Sedan dess har reningsverket byggts ut i etapper med bl.a. kemisk och biologisk rening. Under 1990-talet gjordes den senaste utbyggnaden. Detta för att förbättra kväve- och fosforreningen.
Försurning av mark och vatten
Kol och olja, så kallade fossila bränslen, används för att få energi. Kol och olja innehåller svavel. När vi eldar med kol och olja, reagerar svavlet med luftens syre och bildar svaveldioxid. Vid förbränningen bildas även kväveoxider. Bensin innehåller inte svavel, men görs av olja och räknas som ett fossilt bränsle. När vi kör bil och förbränner bensin, bildas också kväveoxider. Även kraftverk och industrier sprider kväveoxider. Som du nog minns från förra kapitlet bidrar kväveoxider även till övergödning av vattendrag.
Försurningen av mark och vatten var en stor miljöfråga under 1970- och 1980- talen. Döende skogar i Centraleuropa blev skrämmande bevis på försurningens skador. Ändå hade forskarna varnat för försurningen sedan lång tid, utan att
politiker och massmedia hade reagerat. Redan under 1960-talet hade forskare märkt hur många sjöar i västra Sverige förändrats, bl.a. försvann vissa fiskarter och en rad bottenlevande djur och växter. Idag är det rätt tyst om försurningens skador trots att problemet fortfarande är stort och påtagligt i större delen av Skandinavien och i delar av Europa.
Hur blir regnet surt?
Svavel- och kväveoxider är gaser som stiger upp i luften. Tillsammans med vattenånga, som finns i luften, omvandlas svaveldioxid till svavelsyra och
kväveoxider till salpetersyra. Tillsammans med regn och snö kommer sedan svavel-
och salpetersyror till mark och vatten. Detta kallas för surt regn eller sur nederbörd.
Var kommer det sura regnet ifrån?
Det mesta av den sura nederbörden över Sverige kommer från andra länder, både från länder i västra och östra Europa. Men samtidigt exporterar vi också en hel del till våra grannländer. Det gäller särskilt kväveoxidutsläppen från vår omfattande biltrafik som med vindarna förs till bl.a. Finland och Baltikum.
Försurningens effekter
I försurade vattendrag kan olika fiskarter, bottenlevande djur och växter ta stor skada. Fiskbestånden förändras, flera arter får reproduktionsstörningar och vissa arter försvinner helt då rom och yngel inte kan överleva.
Den sura nederbörden påverkar även skogarna som kan få omfattande svåra skador. Vid höga koncentrationer av svavel kan träden dö, vid lägre
koncentrationer kan träden få tillväxtstörningar, missfärgningar och tappa barr eller löv.
Hur mäter man försurning?
Ett pH-värde berättar hur surt något är. Ju surare desto lägre pH-värde. Vanligtvis säger man att pH-skalan sträcker sig från 0 till 14, men riktigt starka syror kan ha ett pH-värde under 0. Magsaften i våra magar har pH 2, ordentligt surt alltså!
Motsatsen till surt är basiskt (eller alkaliskt). Riktigt basiska lösningar, t ex kaustiksoda kan ha pH 14, eller t o m högre.
Om man mäter pH-värdet till 7, är det varken surt eller basiskt, utan neutralt. pH- skalan är logaritmisk. Det betyder att varje gång pH-värdet sänks en enhet blir det tio gånger surare!
Kalkning – konstgjord andning
Det svenska programmet för kalkning av sjöar och vattendrag är det största i världen. Genom kalkningen har cirka 7 800 sjöar och 12 000 km vattendrag, ofta hela vattensystem, räddats eller fått chansen att repa sig efter försurningens skadeverkningar.
Kalk neutraliserar syror och gör vattendragen motståndskraftiga mot det sura regnet. Efter bara några år är ändå större delen av den kalk som tillförts en sjö förbrukad. Det sura nedfallet fortsätter och därför är kalkning något som måste pågå ständigt eller i varje fall upprepas regelbundet allteftersom det kalkade vattnet byts ut mot nytt, surt vatten. Även när det sura nedfallet minskat rejält kan behovet av kalkning kvarstå under lång tid, eftersom flera årtiondens nedfall till stor del ligger lagrat i marken och efter hand tillförs sjöar och vattendrag.
Arbetsuppgifter
Vilka kemiska ämnen skapar försurning?
Hur blir regnet surt?
Var kommer det sura regnet ifrån?
Redogör för försurningens effekter!
Hur mäter man försurning?
Varför kalkar man försurade vattendrag?
Hur långt måste vi gå för att naturen ska sluta försuras? Vilka åtgärder tror du måste till för att vi ska klara det målet?
Laborationer
Laboration 1 - Surt regn
OBSERVERA!
Experimentet måste utföras i dragskåp. Svaveldioxid har en stark lukt, är giftig och kan utlösa hostattacker. Var försiktig med brinnande svavel. Det kan droppa när det smälter och ge brännskador.
1. Ta fram E-kolv, förbränningssked, gasolbrännare, svavel, BTB (Indikator).
2. Häll lite vatten i E-kolven och tillsätt några droppar BTB (Indikator). Observera färg.
3. Placera en ärtstor bit svavel i förbränningsskeden.
4. Värm svavlet i gasollågan tills den börjar ryka brunt.
5. Sänk försiktigt ner förbränningsskeden över vattnet och låt vattnet skvalpas försiktigt i kolven. Lägg märke till indikatorfärgen
6. Städa noggrant efter dig!
7. Skriv laborationsrapport!
LABORATION 2 - Varför kalkar man sjöar?
OBSERVERA!
Var väldigt försiktig när du arbetar med koncentrerade syror! Irriterar ögonen, andningsorganen och huden.
1. Tag tre matskedar syra i ett plastglas 2. Tillsätt ett par droppar av indikatorn 3. Rör försiktigt om innehållet i glaset 4. Tillsätt en sked kalk och rör om 5. Fortsätt eventuellt till färgen slås om.
6. Städa noggrant efter dig!
7. Skriv laborationsrapport
Förtunning av ozonskiktet
Ozonskiktet – ett livsviktigt skydd
Ozonskiktet finns långt uppe i atmosfären på 10-50 km höjd. Ozon har en förmåga att fånga upp en del av den strålning som solen sänder ut. Framförallt fångar den upp en farlig typ av ultraviolett strålning som kan orsaka cancer och hudskador om man utsätts för strålningen i höga doser. När ozonskiktet blir tunnare är det farligt att sola. Men ozonskiktet har viktigare uppgifter än att fungera som
solskyddsfaktor.
Om ozonskiktet försvann skulle hela naturens ekosystem påverkas. Bönderna skulle bli lidande, eftersom det skulle växa sämre. Havets naturliga näringskedja skulle också påverkas negativt.
Såväl människor som djur behöver ozonskiktet, som skyddar oss och naturen från farlig strålning från solen och rymden. Vi behöver helt enkelt ozonskiktet för att kunna leva på jorden.
Osynligt hot fick världen att reagera
I mitten av 1980-talet började media rapportera om att ozonlagret över Sydpolen hade tunnats ut kraftigt. Det som kom att kallas ”Ozonhålet” blev en av de första globala miljöfrågorna – men också en fråga där världens politiker agerade
någorlunda snabbt och beslutsamt.
Sedan år 2005 har man lyckats avveckla nästan all nytillverkning av ozonskadande ämnen. Trots detta kommer det dröja lång tid innan ozonskiktet har läkt, eftersom de ozonskadade ämnena kan vistas i luften en mycket lång tid, flera årtionden.
Forskare bedömer att det tar minst 50-60 år för ozonskiktet att återhämta sig.
Marknära ozon
– en lömsk kusin till ozonskiktet
Nödvändigt i atmosfären – farligt i närkontakt
Det finns även ozon i luften allra närmast jorden. Det brukar kallas för marknära ozon. Ozon är en giftig gas. Därför är det inte bra för oss människor att komma i kontakt med ozon. Inte ens i små mängder. Människokroppen är uppbyggd av celler. Ozonet går in i cellerna. Då kan vi få svårt att andas. Vi kan också bli irriterade i ögonen och på slemhinnorna.
Det marknära ozonet bildas genom att solen lyser på vissa gaser, som till exempel kolväten och kväveoxid. Dessa ämnen finns bland annat i avgaser från trafiken. På sommaren lyser solen som mest och starkast. Därför bildas det också mer marknära ozon på sommaren.
Mer marknära ozon nu än för 200 år sedan
Vårt sätt att leva i dag har ökat utsläppen av föroreningar. När utsläppen ökar bildas det mer marknära ozon. I Europa är det tre gånger så mycket marknära ozon nu som för 200 år sedan. En av orsakerna till det är att det är mer trafik nu.
Det marknära ozonet kan färdas långa vägar med hjälp av vindarna. Mycket av det marknära ozon vi har i Sverige i dag kommer från andra delar av Europa. Därför räcker det inte att vi minskar utsläppen i Sverige. Hela Europa måste minska sina utsläpp.
Skadligt för både människor och djur
Framförallt växter mår dåligt av marknära ozon. På exempelvis potatis och vete kan man se tydliga skador. Det kan till exempel vara att bladen åldras mycket snabbare än vanligt. I Sverige förlorar jordbruket cirka en miljard kronor per år på grund av att det bildas mycket marknära ozon på våren och sommaren.
Även vi människor påverkas negativt av marknära ozon. I dag finns det så mycket marknära ozon att både människor och djur blir påverkade. Slemhinnorna kan bli irriterade och vissa människor får svårt att andas. Det marknära ozonet kan till och med vara dödligt. Forskare i Umeå beräknade att 1700 människor dör i förtid på grund av marknära ozon varje år i Sverige. Det är tre gånger fler än vad som dödas i trafikolyckor.
Arbetsuppgifter Vad är ozon?
Ozonskiktet är livsviktigt! Varför då?
Varför beräknas det ta minst 50-60 år innan ozonskiktet är läkt?
Vad är marknära ozon?
Hur bildas marknära ozon?
Det är mycket mer marknära ozon nu än för 200 år sedan. Varför?
På vilka sätt är marknära ozon skadligt för djur och växter?
Övningar
Värderingsövningar kring miljöproblem 4-hörn
Ja, Nej, Kanske
Hållbarhetsbegreppet
– vad vi gör i dag spelar roll i framtiden
Hur vi lever i dag har stor betydelse för hur världen kommer att se ut i framtiden.
Om alla kör bil vart de än ska ökar utsläppen. Då ökar växthuseffekten och det blir varmare på jorden. Om jordens resurser ska räcka i framtiden måste vi ändra vårt sätt att leva. Man brukar prata om hållbarhetsbegreppet. I hållbarhet räknas både det vi tar från jorden och det vi lämnar tillbaka. Vi använder till exempel olja när vi kör bil, men vi lämnar tillbaka avgaser som inte är bra för naturen. Människan måste lära sig att leva i harmoni med naturen.
Hållbarhet på tre sätt
När man pratar om hållbarhetsbegreppet brukar tre olika delar nämnas: ekologisk, ekonomisk och social hållbarhet.
Ekologisk hållbarhet handlar om att skydda miljön och hitta effektiva sätt att använda jordens resurser. Vi måste se över hur mycket vi använder. Vi bör också titta på hur mycket av det vi använder som kan återvinnas. Det finns bara ett
jordklot. Många av de resurser vi använder i dag har bildats under miljontals år. Om de tar slut tar det lika lång tid för nya att bildas.
Ekonomisk hållbarhet innebär att vi människor måste lära oss att inte leva över våra tillgångar. Vi kan helt enkelt inte handla för mer pengar än vi har i plånboken.
Vi måste ha en god ekonomi, inte bara nu utan även i framtiden.
Social hållbarhet handlar om att ha ett starkt och väl fungerande samhälle. Viktiga delar för att ett samhälle ska fungera är lagar och regler, kultur och
vilken religion vi vill och ha vilka åsikter vi vill. Men ett socialt hållbart samhälle innehåller mer än bara friheter. Alla måste ta sitt personliga ansvar för att det ska fungera. Du får tycka vad du vill, men du har inte rätt att exempelvis slå eller säga vad som helst till andra människor.
Den ekologiska hållbarheten är den absolut viktigaste för vår överlevnad. Om vi inte tar hand om miljön nu kommer det att få stora konsekvenser i framtiden. Både för ekonomin och i samhället. Om vi inte minskar utsläppen i luften kommer jorden att bli varmare. Det kommer att bli fler stormar och översvämningar.
Ovädren kommer att bli kraftigare och de områden som redan är torra kommer att bli ännu torrare. Det kostar pengar och människor blir lidande. För att samhället ska fungera måste alla tre hållbarheterna fungera tillsammans.
Vilket fotavtryck lämnar du efter dig?
Tänk dig att det har snöat ute en natt. På gräsmattan ligger snön vit och orörd. När du springer ut i snön lämnar du tydliga fotspår efter dig. På samma sätt lämnar vi genom vårt sätt att leva spår efter oss i naturen. De brukar kallas för ekologiska fotavtryck. Hur stora avtryck vi lämnar efter oss beror på vår livsstil. Storleken på avtrycken varierar väldigt mycket från land till land.
Man kan beskriva ekologiska fotavtryck som den landyta som behövs för att vi människor till exempel ska kunna äta, resa och handla. När man räknar ut
ekologiska fotavtryck räknar man in både det vi använder och det vi lämnar tillbaka till jorden. Ekologiska fotavtryck brukar mätas i hektar. En hektar motsvarar
ungefär en fotbollsplan. Man använder sig av ekologiska avtryck för att se hur mycket yta som behövs för att vi människor ska kunna leva som vi gör. Då blir det väldigt tydligt att jordens resurser inte kommer att räcka i framtiden om vi inte ändrar oss.
I industriländerna har de flesta TV, kylskåp, element och bil. Vi använder oss av mer resurser än vad människor gör i de mindre utvecklade länderna. Det gör att våra ekologiska fotavtryck är mycket större än utvecklingsländernas. Varje svensk persons ekologiska fotavtryck är lika stort som sju fotbollsplaner per år. En amerikans fotavtryck är nästan tio fotbollsplaner per person och år. En indier däremot efterlämnar ett mycket mindre avtryck, bara en fotbollsplan per person varje år.
Hela världens befolkning har ett genomsnittligt avtryck på 2,3 hektar per person.
Om jorden ska räcka i framtiden kan avtrycket inte vara mer än 1,9 hektar per person och år. Det betyder att vi inte kan använda mer resurser än vad som får plats på lite mindre än två fotbollsplaner. I Sverige behöver vi sju fotbollsplaner per person i dag.
Ta bilresor som ett exempel. En svensk reser i genomsnitt fyra mil varje dag.
Hälften av dessa resor görs av en liten del av befolkningen. Resor till och från jobbet eller skolan är allra vanligast. Om du åker bil till jobbet eller skolan belastar du miljön fem gånger mer än om du tar bussen. På bussen får det ju plats så många fler människor än i en bil. Om du tar tåget i stället så minskar utsläppen ännu mer.
Du kan åka tåg upp till 14 000 gånger i stället för att ta bilen en gång. Och tänk så många människor det får plats på ett tåg. Om du cyklar i stället blir det inga utsläpp alls. Alla har ansvar för miljön. Alla kan hjälpa till att minska utsläppen. Då får vi en bättre miljö i framtiden.
Vad kan vi göra?
Många av de matvaror vi köper i dag körs med lastbil från andra delar av Sverige för att komma till affären. Ibland till och med från andra delar av Europa. Om vi väljer varor som kommer från Stockholm så blir vårt ekologiska fotavtryck mindre.
Vi kan också minska vårt avtryck genom att handla ekologiska varor. De är fria från gifter och konstgödning.
Genom att aktivt välja hur du reser kan du göra stor skillnad. Det är mycket bättre för miljön om du cyklar eller åker buss och tåg i stället för att ta bilen till jobbet eller skolan. Alla val vi gör i vardagen påverkar storleken på våra ekologiska fotavtryck.
Arbetsuppgifter
Vad menas med ekologisk hållbarhet?
Vad menas med ekonomisk hållbarhet?
Vad menas med social hållbarhet?
Hur kan man beskriva ekologiska fotavtryck? Visa med ett exempel.
Vad kan du göra för att minska ditt ekologiska fotavtryck?
Övningar
Vad kan jag göra?
Be eleverna först på ett papper skriva ner alla svar de kan komma på frågan:
Vad kan man göra för att leva mer miljövänligt?
Be dem diskutera i grupper om 4–5 elever under några minuter för att komma på ännu fler svar på frågan gemensamt. Samla alla elevernas svar på en gemensam lista.
Diskutera svaren: Vilka skulle ha störst effekt på miljön?
Be alla elever tyst för sig själva fundera över vilka saker på listan de själva skulle kunna göra. (Det är en styrka om ni som lärare deltar i denna övning.)
1) Lista allt du skulle kunna göra.
2) Markera de val du skulle vilja göra.
3) Rangordna 1–4 vad du tycker är viktigast att ändra på
4) Ringa in en sak som du nu bestämmer dig för att du ska förändra i din vardag. (Om du beslutar dig för att det inte finns något du vill förändra så skriv ner ditt beslut samt motivera varför du tagit det beslutet)
5) Skriv ner när du ska börja med detta.
Miljöövning- Koldioxid
Be alla elever i klassen fundera över hur långt de har till skolan. Ta hjälp av en karta. Fyll i alla elevernas sträckor på tavlan så att alla kan följa med.
• Räkna tillsammans i klassen ut hur många kilometer ni går eller cyklar om man lägger ihop alla elevers sträckor fram och tillbaka till skolan under en vecka.
• Berätta för eleverna att ni ska använda den sträckan som utgångspunkt för
matematikövningar. Placera eleverna i grupper om tre elever där eleverna i gruppen ligger på ungefär samma nivå. De ska helst ha tillgång till en miniräknare var. Har ni inte tillgång till det så får varje grupp samsas om en miniräknare.
• Eleverna börjar med att räkna ut uppgift 1 individuellt och skriver ner hur de tänker.
• Därefter jämför de sina svar i gruppen och försöker komma fram till ett gemensamt svar som de är överens om. De ska kunna redovisa dels sina
individuella svar och dels ett gemensamt vilket innebär att de inte får prata med varandra förrän alla har kommit fram till ett individuellt svar. Betona att det är processen och diskussionerna som är det viktiga.
• Diskutera uppgift 1 innan ni går vidare till uppgift 2.
Uppgifter
1. En normalstor bil släpper ut 0,2 kg koldioxid per kilometer (200 gram) Om ni i klassen skulle ha åkt bil i stället för att gå och cykla under veckan:
Hur mycket koldioxid skulle bilarna släppt ut då?
Om du hinner kan du räkna ut svaret i både gram och i kg.
2. Tänk er att ni går i skolan ungefär 35 veckor på ett år. Hur mycket koldioxid skulle bilarna släppt ut då?
Om du hinner kan du räkna ut hur mycket det blir i genomsnitt för varje elev i klassen.
Miljöövning 1: Koldioxidutsläpp
