Projekt Senzory do škol

Co to je za oknem?

Ve výuce informatiky realizujeme různé projekty. Inspirováni podzimním Makefairem jsme se rozhodli pro stavbu senzoru, který zaznamenává teplotu, tlak, vlhkost a množství prachových částic.

Součástí projektu byla i přednáška o změnách klimatu na Zemi a znečištění ovzduší prachovými částicemi. (Více se můžete dozvědět na konci tohoto článku.)

Studenti 7. G sestavili tři moduly senzorů a jeden z nich je umístěný za oknem v učebně 16. 

Kde se to vzalo?

Náš senzor je součástí velké rodiny senzorů po celém světě, najdete jej na mapě https://sensor.community/cz/, kde lze pozorovat aktuální hodnoty všech měření.

Na mapě vznikne také vrstva sdružující školy v projektu. Bude pak možné komunikovat se zahraničními školami a zaměřit projekt na interpretaci dat z našich senzorů.

Workshop pro české školy organizuje spolek Senzorvzduchu, z. s. https://www.senzorydoskol.cz/

Kde najdu data?

Prvotním zdrojem informací ze všech senzorů je komunitní mapa: https://maps.sensor.community/#11/50.2413/14.3293, kde tlačítkem vlevo dole (výchozí hodnota PM2,5 (5 min. mean)) vybíráte jednotlivé vrstvy pro zobrazení (teplota, tlak, vlhkost, PM2,5 a PM10). Po kliknutí na hexagon senzoru se vlevo dole zobrazí aktuální hodnota, dalším klikem na číslo našich senzorů (#76593 nebo #76594) si zobrazíte průběh hodnot za posledních 24 hodin a 5ti denní klouzavý průměr.

Stránka s detailnějšími informacemi a doporučeními přímo pro naší školu: https://senzorydoskol.aqi.eco/cs/dgkralupy, využívá zase trochu jiný pohled na údaje bez mapy a hodí se zejména pro analýzu grafů a ročních statistik (grafy rozkliknete nahoře v menu). 

Pro nejrychlejší zobrazení hodnot, integrování na stránky, ale i jako uložení záložky v ikoně na mobilu můžete použít widget: https://senzorydoskol.aqi.eco/cs/dgkralupy/widget. 

Přínosy projektu?

Díky projektu můžeme znát aktuální hodnoty měřených veličin, je možné je zpracovávat v matematice, diskutovat o datech z ovzduší ve fyzice, zeměpisu a navrhovat programy a aplikace na stahování a zobrazování dat.

___________________________________________________________________________________

Prachové částice

PM znamená Particulate Matter a číslo značí jejich velikost. Velikost částic se měří v µm (mikrometrech).

Většina údajů z našich senzorů je k dispozici pro PM2,5 a PM10, nicméně v poslední době přibývají senzory, které měří i PM1.

Určité množství prachových částic v atmosféře je přirozené, problém nastává v okamžiku, kdy se jejich množství neúměrně zvyšuje. Prachové částice mohou být emitovány ze zdroje přírodního, např. při sopečné činnosti, nebo ze zdroje antropogenního (způsobeného člověkem), např. při spalování fosilních paliv, dopravě atd. Znečištění prachovými částicemi v současnosti patří k hlavním problémům kvality ovzduší v ČR.

Množství suspendovaných částic v ovzduší závisí na ročním období. Koncentrace PM10 rostou v chladnějším období roku, především v závislosti na sezonnímu využití tepelných zdrojů a dále z důvodu zhoršených rozptylových podmínek, které jsou obvykle častější v zimních měsících. Mezi nejvýznamnější antropogenní zdroje proto patří lokální topeniště (ty se na znečištění podílí téměř 34 %), spalovací procesy, hlavně v automobilových motorech a elektrárnách, zemědělské práce, těžební činnosti atd.

Částice menší než 10 μm (PM10) se mohou usazovat v průduškách a způsobovat zdravotní problémy. Menší částice mohou vstupovat přímo do plicních sklípků, proto jsou tyto částice nejnebezpečnější. Na jemnou frakci suspendovaných částic se váží nebezpečné PAU (polycyklické aromatické uhlovodíky), které jsou často mutagenní a karcinogenní. Vliv polétavého prachu na naše zdraví je zásadní. Způsobuje řadu zdravotních komplikací, např. astma, má nepříznivé účinky na kardiovaskulární systém, často vede k nevratným genetickým změnám, rakovinovým onemocněním a předčasným úmrtím. Prachové částice zatěžují také životní prostředí. Negativně působí na globální klima, mají vliv na snížení dohlednosti, způsobují smog, okyselování a eutrofizaci půdy a vodních zdrojů, vytvářejí povrch pro chemické reakce v atmosféře a způsobují destrukci stratosférického ozónu.

Jak snížit znečištění prachovými částicemi?

Velké firmy a provozy v našem okolí, zejména ty, které mají integrované povolení, musí plnit přísné emisní limity dané zákonem a platí poplatky za znečišťování ovzduší. V povolení provozu mají stanoveno, do jaké míry mohou znečišťovat okolí prachovými částicemi, a také interval a způsob měření těchto částic. Fyzickým osobám zákon ukládá důležité povinnosti tak, aby se předcházelo znečištění prachovými částicemi. Při vytápění rodinných domů tuhými palivy je nezbytné topit kvalitním topivem předepsaným výrobcem, dřevo určené k topení nesmí být mokré, ale ideálně 1 – 2 roky uskladněné na otevřeném vzdušném místě. Topení odpadem, dřevotřískou nebo zbytky nábytku je zakázáno.