Út a tudományhoz projekt

Vízvizsgálat az Ady Endre Gimnázium környékén – Digner Borbála kutatásvezető tanár beszámolója

Kutatásunkban célul tűztük ki, hogy az Ady Endre Gimnáziumban és környékén található vízlelő helyek vízminőségét megvizsgáljuk. Iskolánk a XIII. kerületben található a Rákos-patak közvetlen szomszédságában, közel a Dunához, kedvező adottságokkal a mintavételhez. A környéken nagyfokú ipari tevékenység folyik, valamint nagy forgalmú és sűrűn lakott. Feltehetően ezek a tények befolyásolják az itt található felszíni és felszín alatti vizek, illetve a csapadékvíz minőségét. Méréseinkkel a szennyezettség tényét és mértékét kutattuk. Ennek keretében rendszeresen vízmintákat vettünk az iskola épületének vízhálózatából, a Rákos-patakból, a Duna Margitsziget melletti szakaszából és a csapadékból.

A vízmintákat tíz szempont szerint vizsgáltuk (hőmérséklet; ammóniumion-koncentráció; nitrinion-koncentráció; nitrátion-koncentráció; kloridion-koncentráció; vasion-koncentráció; vízkeménység; pH; KOI; fenol-koncentráció).

Először a szakirodalom alapján a kutatásban résztvevő diákok tudatosították a víz tisztaságának jelentőségét, megismerték a vizek szennyezésének forrásait és anyagait, valamint a természetes vizek és az ivóvíz tisztaságát jellemző, jogszabályokkal rögzített paramétereket. A pályázatban tíz paramétert választottam ki a vizsgálatainkhoz, a szakirodalom segítségével feldolgoztuk ezek jelentőségét a vízszennyezésben, átgondoltuk a mérések elméleti hátterét, majd a diákokhoz konkrét méréseket rendeltem.

A tanulók eddig csak esetleg elméletben ismert eszközöket fogtak kézbe és tanultak meg használni: pl. mérőhenger, pipetta, büretta, mérőlombik, indikátorpapír. Megtanultak általuk eddig még nem alkalmazott mérési módszereket: pl. titrálás, pH-mérés, mérőoldatsorozat készítése. Megismerkedtünk a mérésekhez szükséges anyagokkal, reagensekkel, és végiggondoltuk a közöttük lejátszódó kémiai reakciókat.

Átismételtük az oldatok töménységével kapcsolatos, valamint a kémiai reakciókon alapuló számításokat, melyeket a diákok egyszerűbb feladatokban már tanultak a kémia órákon. A számításokat aktualizáltuk a mérésekre, így elősegítve a mérőoldatok elkészítését és az adatok kiértékelését.

Kialakítottunk a kémia teremben egy területet a mérések elvégzéséhez, az új eszközöket és anyagokat elhelyeztük. Március első hetében megkeztük a mintavételt és a mérések kivitelezését. Minden mérést minden mintából négy ismétléssel végeztünk el, így a diákok egyre gyakorlottabbak, önállóbbak lettek, és megtanulták a mérés pontosságának fontosságát az adatok összehasonlításával. Sajnos a mintavétel a csapadékból nem sikerült, melynek oka elsősorban az, hogy a rendszeres gyűjtéshez a szélsőséges időjárási körülmények között nem tudtunk kikísérletezni alkalmas mintavételi edényt. Időhiány miatt sajnos nem tudtuk megvalósítani a tervezett kéthetes napi mintavételezést sem. A diákok a munka előrehaladtával képesek lettek a mérések teljesen önálló és ütemes kivitelezésére. Segítették egymást az előkészítésben, az összetettebb lépésekben és a mérések lezárásában, a mérőeszközök tisztításában. Utolsó mérésünkkel a mintákból tíz adatsort kaptunk. Megkezdtük ezek kiértékelését, feldolgozását, valamint a beszámoló előkészítését. A feldolgozás befejezését, a következtetések levonását, az eredmények tudomásulvételét, esetleges közzétételét, felhasználását a jövő tanévben tervezzük.

A projekttel az egyik legfontosabb célom az volt, hogy a tanulók megismerjék a kutatómunka alapjait (eszközök, módszerek), amire a tanórákon idő- és eszközhiány valamint a nagy csoportlétszámok miatt nincsen lehetőség. Ezt a célt az iskolában próbáltam meg elérni, kiterjeszteni a projektet iskolán kívülre egyelőre – szintén elsősorban időhiány miatt – nem volt lehetőségünk. Terveink között szerepel módszereink illetve esetlegesen eredményeink összehasonlítása vízügyi kutatóintézetek adataival.

A projektben elvégzett kutatómunka valóban betekintést nyújtott a tanulóknak a felsőoktatásban is alkalmazott tevékenységekbe, mert elősegítette, hogy megismerjék a mintavétel megfelelő körülményeit, a mérési módszereket, az adatfelvitelt és valamennyire az adatok feldolgozását, az eredmények értékelését. Megtanulhatták azt, hogy a mérési eredményekből milyen következtetéseket lehet levonni, ezáltal hogyan ismerhetjük meg pontosabban környezetünket. Az elsajátítottak megmutatták a kutatómunka hasznosságát és fontosságát.

Iskolánkban még nem történt hasonlóan széleskörű vízvizsgálat a közeli vizekben, ez a projekt lehetőséget adott, hogy a részvevő diákok tényleges kutatómunkát végezhessenek, fejlődhessenek az eszköz-, anyag- és módszerismeretben, az önállóan és a csapatban végzett pontos, precíz és kitartó munkában. A szennyezettség mértékéről szóló méréseredmények remélhetőleg környezettudatosságukat is erősítette. A beszerzett eszközök és anyagok segítségével a kutatásokat folytathatjuk, illetve kiterjeszthetjük más paraméterekre vagy területekre, amely esetleg iskolák közötti hazai vagy nemzetközi együttműködésre is vezethet.

A résztvevő diákok beszámolói:

Botos Tamás 11.D:

Az ammónium- és vasiontartalmat kellett vizsgálnom a Rákos-patak, a Duna és csapvízben. Az ezzel kapcsolatos méréseket előkészítettem és végrehajtottam.

Megtanultam titrálni, a kémiai számolások sokkal gyakorlatiasabbak lettek, megtanultam használni eszközöket.Eszköz- és anyagismeretben, jobban mennek kémiai számítások is.

Megtanultam olyan eszközöket használni, amiket középiskolában nem tanítanak.

Megmutatta a kutatómunka alapjait, így már nem egészen ismeretlen számomra ez a terület.

Nguyen Bao Han 11.C:

Négyféle vízmintával dolgoztunk a projekt során.

Ezek között volt Duna vize, csapvíz, esővíz és az iskolánk közelében levő patakvíz. Az esővizes méréseket a kevés mintamennyiség miatt elhagytuk.

A feladatom az volt, hogy megmérjem ezeknek a vízmintáknak az oxigénfogyasztását KOI kálium-permanganáttal és meghatározzam a nitrition-koncentrációjukat jódkiválással.

Sok tapasztalatot szereztem a mérések során.

Először lassabban mentek az előkészületek és a kísérletek megoldása, de egyre jobban sikerült a munka.

A legtöbbet akkor tanultam, amikor magunk kellett különböző oldatokat készítenünk, amik a mérésekhez voltak szükségesek.

A kísérletek lebonyolításában is nagyon sokat fejlődtem.

Mivel biológia tagozatos vagyok ezért részt vettem terepgyakorlatokon, ahol hasonló méréseket végeztem a patakvízzel.

Ezeket a tapasztalatokat csak még jobban erősítette ez a projekt.

Az iskolai tanulmányaim során a terepgyakorlatot leszámítva nem nagyon végezhettem ehhez hasonló munkát.

Különbségként talán az volt a legfontosabb, hogy ezúttal nem társakkal, hanem egyedül végeztem a kutatás rám osztott részét.

Valamint sok részletesebb információra is szert tettem.

A kutatás olyan eredményeket hozott nekem, amiket talán az iskolai tanulmányaim keretei között nem kaphattam volna meg.

Néha volt időm követni a többiek kísérleteit is és ebből is sokat tanultam.

Természetesen szeretnék továbbtanulni a középiskola után. A jövőben is szeretnék olyan tudományterületen tanulni, ami biológiával kapcsolatos. A projekt megerősített a döntésemben.

Papp Nikolett 11.C:

Az én feladatom volt a víz nitrátion tartalmának meghatározása, illetve a fenoltartalom megvizsgálása. Eleinte nagyon furcsa volt minden, hiszen a kémia órákon nem mi szoktuk a kísérleteket elvégezni. Ugyanakkor izgalmas volt, mert egy teljesen új szituációba csöppentünk. A legérdekesebb résznek az elejét mondanám, amikor az oldatokat állítottuk össze. Itt előkerült az évek során megtanult tananyag, amit hasznos volt feleleveníteni. Azt még nem tudom, hogy továbbra is szeretnék-e ilyesmivel foglalkozni, de nagyon élveztem ezeket a hónapokat. Ha lesz rá lehetőségem, biztos részt fogok venni hasonló kutatómunkában.

Mindenképpen szeretnék továbbtanulni. Két lehetőség lebeg a szemem előtt, az egyik a biológia felé, a másik humán irányba húz, de jelen pillanatban döntésképtelen vagyok.

Szűcs Dóra 11.B:

Az én konkrét feladatom a vizek változó és állandó keménységének meghatározása német keménységi fokban, és a vizek pH-jának meghatározása pH mérővel volt. Természetesen sok tapasztalatot szerezem, megismerkedtem számomra eddig ismeretlen eszközökkel és a használatukkal. Közben nyomon követhettem társaim munkáját is, amelyek ugyanolyan érdekesek voltak számomra. A munka alatt megtanultam precízebben, türelmesebben dolgozni, és egyre gyorsabban végre tudtam hajtani az egyre precízebb munkát. Egyértelműen a kutatómunka sokkal érdekesebb és gyakorlatiasabb volt, mint a középiskolai tanulmányok elsajátítása. A gyakorlatban végzett munka sokkal elsajátíthatóbb, mint a könyvben olvasottak. Emellett több információt tartalmazott nekem, mint a tankönyvi példák, sok új ismeretre tettem szert, amikről eddig nem is tudtam, pedig fontosak a számomra, hiszen ezzel szeretnék foglalkozni a jövőben is. A gyógyszerészmérnöki vagy vegyészmérnöki pálya vonz engem igazán, és ez a kutatómunka megerősített abban, hogy ténylegesen ezt szeretném csinálni.

Zlatkov Dávid 11.D:

Az én feladatom volt a kloridionok kimutatása a mintákból. Rengeteg tapasztalatot szereztem, mivel eddig még nem volt lehetőségem kísérletezni. Rájöttem, hogy a precíz munka elengedhetetlen az ilyen kémiai vizsgálatoknál. Megismertem a mérésekhez használt eszközöket, eljárásokat. Ezeket az ismereteket nem tudtam volna megszerezni egy átlagos kémia órán, mivel ott nincs elég idő. Tanulmányaimat az orvos- és egészségtudomány területén szeretném folytatni. A projekt során meggyőződtem arról, hogy milyen fontos és szép tudományág a kémia, továbbá arról is, hogy a vegyészként is szívesen dolgoznék.

Budapest, 2011. június 30. Digner Borbála kutatásvezető tanár

« Vissza