Forskarskolans uppgifter (pdf) - Högskolan Dalarna
Forskarskolans uppgifter (pdf) - Högskolan Dalarna
Forskarskolans uppgifter (pdf) - Högskolan Dalarna
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Forskarskolan – en vecka med praktiskt vetande<br />
Exempel på projektarbets<strong>uppgifter</strong> 2013<br />
Bengt–Olof Danielsson Anders Lindström<br />
Tomas Gullberg Lars Nyhlén<br />
Peter Harström Jon Persson<br />
Claes Hellqvist Elisabeth Wallin<br />
Ingemar Johansson Nils Pettersson
SKOGEN – NÅGRA PRAKTISKA PROBLEM 3<br />
Snytbaggen 4<br />
Trädfällning 5<br />
Arbetsstudier 5<br />
TEKNIK- OCH MATERIALUTVECKLING 6<br />
Uppdrag brobygge 6<br />
ENERGI OCH MILJÖ 7<br />
Låt solen göra jobbet! 7<br />
Solceller framtidens elgeneratorer? 8<br />
Vattenkraft som förnybar energi 9<br />
Energi i ungskog 10<br />
Träden som kolsänka 10<br />
BERGGRUNDEN SOM RÅVARUKÄLLA 11<br />
Kartering av berggrund och jordtäcke - råvaruresurser och markanvändning 11<br />
Vattenmiljö 12<br />
MIKROBIOLOGI 13<br />
Leta ämnen med effekt mot bakterier 13<br />
2
Skogen – några praktiska problem<br />
Det som gör skogen så unik är att den är en förnybar<br />
råvarukälla med solen som drivkraft och att<br />
den har så många användningsområden. Tänk<br />
bara på allt vi kan göra av trä och vilken skön<br />
värme en brasa i spisen ger! Förutom nyttan vi<br />
människor har av skogen har den stor betydelse<br />
för miljön. Skogen förhindrar t ex erosion och<br />
utlakning av näring, den binder luftens koldioxid<br />
och fungerar som filter för luft- och markföroreningar.<br />
Sverige är mycket beroende av skogen<br />
och det är viktigt att vi sköter den på ett bra sätt.<br />
Exporten av skogsindustriprodukter är årligen ca 100 miljarder kronor och skogsindustrin är den<br />
industrigren i Sverige som ger det största nettoöverskottet. Det beror på att vi behöver importera<br />
så lite för att kunna tillverka och exportera produkter från skogen.<br />
Ungefär hälften av Sveriges landareal (41,7 miljoner ha) utgörs av skog. Årligen slutavverkar vi ca<br />
1 % av skogsmarksarealen vilket motsvarar ca 225 000 ha och varje år växer skogen med ca 100<br />
miljoner m3. Av denna tillväxt tar vi vara på ca 80 miljoner m3. Om man skulle rada upp alla<br />
stockar som avverkats under ett år efter varandra skulle man få en sträcka motsvarande 100 varv<br />
runt jorden!<br />
För att det skall vara lönsamt att bedriva skogsbruk måste metoder för skötsel, avverkning och<br />
transport av virke vara kostnadseffektiva. För att uppnå detta används många gånger mycket<br />
avancerad teknologi. En modern skördare t ex har stöd av mycket kraftfulla datorer i sitt arbete,<br />
har tillgång till GPS och manövreras via joystick och tangentpanel. Det mesta virket avverkas<br />
med moderna helmekaniserade maskinsystem. Oftast är det en skördare som fäller/kvistar/och<br />
kapar träden medan en skotare transporterar virket till bilväg. Många skogsägare och ”vedhuggare”<br />
jobbar dock fortfarande med motorsåg och andra enklare maskiner. Skogsarbete är ett<br />
ganska farligt arbete som dessutom utförs ensamt och långt från vägar och bebyggelse. Att kunna<br />
påkalla hjälp om en olycka har inträffat, eller för att ”bara” tala om att man behöver hjälp för att<br />
bilen inte startar är därför viktigt. Det finns stora brister i täckningen utanför tätorter och större<br />
vägar. Täckningskartor ger troligtvis en överskattning av verklig täckning.<br />
Under de senaste 80 åren har skogsförrådet ökat kraftigt i Sverige genom att vi avverkat mindre<br />
än tillväxten. Trots detta måste vi för att långsiktigt kunna utnyttja skogen för våra behov se till<br />
att skapa ny skog på de marker som vi avverkat. Därför finns det en lag som säger att när man<br />
avverkat skall man också se till att få ny skog. De metoder man har att välja mellan är naturlig<br />
föryngring där man utnyttjar fröträd för besåning eller manuell sådd och plantering. Många<br />
gånger kan det vara svårt att lyckas med naturlig föryngring och sådd. Därför är plantering den<br />
vanligaste metoden att få ny skog idag och ca 60 % av arealen föryngras med den här metoden.<br />
Totalt planterar vi ca 400 miljoner plantor per år (60 % gran och 40 % tall). Det är dock väldigt<br />
lätt att misslyckas också med plantering och det är här ni kommer in och skall hjälpa till att<br />
komma med lösningar för att förbättra resultatet. Nedan presenterar vi ett antal <strong>uppgifter</strong> som<br />
har anknytning till skogen och där ni kan ha god nytta av det ni lärt er i skolan. Flera av <strong>uppgifter</strong>na<br />
kan betecknas som ”heta” forskningsområden.<br />
3
Snytbaggen<br />
Handledare: Claes Hellqvist & Anders Lindström<br />
Snytbaggen är en insekt som allvarligt skadar nyplanterad<br />
skog. Årligen orsakar den kostnader för flera 100<br />
miljoner kronor genom att den gnager av barken på<br />
plantor som i många fall dör av angreppen. Snytbaggen<br />
tillhör familjen vivlar, den är mörkbrun till svart i färgen<br />
och har fläckar av ljusgula hår spridda över kroppen.<br />
Den är 8-14 mm lång och kännetecknas av att huvudet<br />
framtill är utdraget till ett så kallat snyte. Snytbaggen<br />
förekommer allmänt i Europa och Asien och här i Sverige<br />
är den vanlig framför allt i landets södra och mellersta<br />
delar. När man avverkat skog lockas snytbaggarna<br />
av doften från stubbarna och de hungriga snytbaggarna<br />
kommer flygande och landar då ofta i närheten av en<br />
nyplanterad planta. Baggen tar sig fram till plantan, kryper<br />
upp och börjar gnaga.<br />
För att hindra angreppen använde skogsbruket tidigare DDT som man doppade plantorna i före<br />
plantering. Medlet var effektivt men påverkade miljön mycket negativt. Preparatet förbjöds 1975<br />
och skogsbruket stod en period helt utan behandlingsmetoder mot snytbaggen. I samband med<br />
förbudet var vi några forskare som började titta på alternativa skyddsmetoder mot snytbaggeangrepp.<br />
Metoderna byggde bl a på att skydda stammen med hylsor eller nät och flera olika utformningar<br />
prövades. I början på 80-talet började en sådan metod att användas i större skala i skogsbruket.<br />
Samtidigt utvecklades det ett nytt kemiskt preparat baserat på pyrethrum, ett gift framtaget<br />
ur en prästkrageart. Man lyckades syntetisera den aktiva substansen vilken började användas i<br />
stor skala inom skogsbruket och detta innebar att de alternativa bekämpningsmetoderna snabbt<br />
slogs ut. Pyrethrum visade sig dock i vissa sammanhang ha negativa effekter på miljön. Om man<br />
hanterar preparatet ovarsamt kan t ex djurlivet i sjöar och vattendrag störas allvarligt och ett antal<br />
missöden har också inträffat. Preparatet får inte användas idag, men har ersatts av andra kemiska<br />
bekämpningsmedel. Inom en snar framtid kommer troligen dessa dock att förbjudas av kemikalieinspektionen<br />
varför skogsbruket är mycket angelägen att hitta nya miljövänliga metoder för att<br />
skydda plantorna mot snytbaggeangrepp.<br />
Hjälp oss att hitta på nya skyddsmetoder mot snytbaggen! Lyckas ni hitta på något bra kan er<br />
lycka vara gjord. Om ni betänker hur många plantor som sätts ut varje år så förstår ni att det<br />
finns en marknad för en produkt... Ni kommer att få tillgång till diverse material för att skydda<br />
plantor, t ex plastfilm, lim, olja, teflon, doftämnen mm. Sedan får ni pröva era idéer fungerar med<br />
hjälp av laboratoriestudier. Ni får själva tillverka prototyper av plantskydd och plantera dom i<br />
försöksburar med snytbaggar och avläsa resultatet. Snytbaggarna är väldigt trevliga försöksdjur<br />
och har stort tålamod med tokiga forskare. Snytbaggarna släpps ut i naturen för återhämtning när<br />
de varit med ett tag.<br />
4
Trädfällning<br />
Handledare: Tomas Gullberg<br />
Arbetsstudier<br />
Handledare: Ingemar Johansson<br />
Vid trädfällning med motorsåg sågar man så att en bit av trädet<br />
sparas och fungerar som ett ”gångjärn” och styr trädet så det faller<br />
dit man önskar. Ibland krävs det stor kraft för att få trädet att börja<br />
falla, t.ex. om det är stort och lutar åt fel håll, eller om det är motvind.<br />
Att trycka med händerna direkt på trädet räcker bara i enkla<br />
fall. Vi vill ha hjälp med att visa vilka krafter som det går att prestera<br />
med olika på marknaden befintliga redskap. Försök också<br />
bedöma kraftens placering och riktning i ett fällskär. Ni kommer<br />
naturligtvis hålla till utomhus och de hjälpmedel ni har till ert förfogande<br />
är bl a brytjärn, fällkil, stalp (en lång stång med utväxling<br />
som tar stöd mot marken och trycker mot stammen), trädslana<br />
med ”piggar”, dynamometrar, vågar och stamtrissor.<br />
Arbetsstudier är ett viktigt redskap för att kartlägga olika arbetsmoment bl a för att bedöma<br />
hur hårt människan belastas och för att förbättra arbetsteknik och ergonomi. Tidigare var arbetsstudier<br />
ett väldigt viktigt redskap i skogen för att kartlägga tunga arbetsmoment. Numer är<br />
arbetet betydligt lättare genom att de flesta tunga moment ersatts av maskiner.<br />
Ni kommer att stifta bekantskap med hur det går till att utföra arbetsstudier. I uppgiften ingår<br />
att genomföra konditionstest på testcykel (submaximalt) vilket är det första momentet i försöket.<br />
Sedan kommer ni att genomföra olika aktiviteter för att beräkna arbetstyngd och belastningen<br />
för dessa. Några frågor kan t ex vara hur ansträngande är det att sitta vid datorn och<br />
arbeta? Hur jobbigt är det att gå en snabb promenad, att springa etc ???<br />
Arbetet kommer bl a att omfatta följande moment:<br />
1) ”Kalibrering” av försökspersoner på testcykel<br />
2) Registrera pulsen vid olika aktiviteter<br />
3) Beräkningar av försöksverksamhet;<br />
Konditionsstatus individuellt och för gruppen<br />
Beräkning av arbetstyngd för olika aktiviteter<br />
Beräkning av belastning på olika individer<br />
Sammanställning av resultat i form av en poster<br />
Redovisning vid seminarium på torsdagen<br />
Ni kommer att få tillgång till ergometercykel, våg, pulsmätare, klockor, datorer, mätinstrument<br />
etc.<br />
5
Teknik- och materialutveckling<br />
Uppdrag brobygge<br />
Handledare: Studenter vid <strong>Högskolan</strong> <strong>Dalarna</strong><br />
Uppgift<br />
Projektet går ut på att du och dina lagkamrater får i uppgift att konstruera och bygga en bro<br />
som ska kunna bära en radiostyrd bil som ska ta sig över ett vattendrag som är 1 m brett. Eftersom<br />
priset på byggnadsmaterial är högt så eftersträvas en så liten materialåtgång som möjligt.<br />
I uppgiften ingår även att beräkna materialkostnaden för hela bron. Ditt lag tävlar mot ett<br />
konkurrerande lag där lägst kostnad kombinerat med bäst funktion vinner!<br />
Utrustning<br />
För att lösa uppgiften finns följande utrustning att tillgå:<br />
5 kg pasta i olika former (5 kr/kg)<br />
200 g smältlim (1000kr/kg)<br />
Smältlimpistol<br />
Kokplatta<br />
Kastrull med vatten<br />
Durkslag<br />
Digitalkamera<br />
Tekniska handböcker<br />
Dokumentation<br />
Projektet skall dokumenteras väl under arbetets gång. Använd digitalkameran!<br />
Utförande:<br />
Dela gärna upp arbetet i följande arbetsmoment:<br />
Brainstorming<br />
Val av koncept (konstruktion, materialval, fogningsteknik, etc)<br />
Skiss<br />
Ritning<br />
Brobygge<br />
Tester<br />
Modifiering<br />
Slutgiltig produkt<br />
Ett tips: Det kan ibland behövas fördela arbets<strong>uppgifter</strong>na mellan gruppmedlemmarna för att<br />
lösa uppgiften på ett effektivt sätt!<br />
Att reflektera över under arbetets gång:<br />
Hur hade Vägverket tagit sig an denna uppgift? Använder de samma arbetssätt?<br />
Behövs smältlimmet verkligen? Pasta består ju i huvudsak av stärkelse, vilket som bekant<br />
är ett effektivt klister!<br />
6
Energi och miljö<br />
Om vi själva eller våra maskiner skall kunna utföra ett arbete eller om vi skall ha ljus och värme<br />
måste vi ha tillgång till någon energikälla. Vi kan då använda oss av lagrade fossila bränslen såsom<br />
olja, gas, kol och torv. Gemensamt för dessa är att de nybildas mycket långsamt och att de förr<br />
eller senare tar slut om vi fortsätter att tära på dessa reserver. En annan energikälla som inte nybildas<br />
är uran som är råvara för kärnbränsle. Förnybara eller flödande energikällor härrör framför<br />
allt från solen. Exempel på förnybara energikällor är vattenkraft, vind- och vågenergi, ved och<br />
annan biomassa. För att vi på längre sikt skall klara vår energiförsörjning måste vi bli bättre på att<br />
hushålla med vår energi. Vårt samhälle måste också anpassas till ett kretsloppstänkande där merparten<br />
av vår energi är förnybar. För att klara detta måste vi utveckla vår kunskap inom naturve-<br />
tenskap och teknik så att vi får förståelse för vad vi behöver göra och hur vi skall utforma effektiva<br />
tekniska lösningar för vår energiförsörjning. Här finns det verkligen många utmaningar för er<br />
att ta tag i!<br />
Låt solen göra jobbet!<br />
Handledare: <strong>Högskolan</strong> <strong>Dalarna</strong><br />
När solen lyser på ett villatak handlar det om den effekten och det betyder att över året träffas<br />
huset av ca 5 gånger mer solenergi än den energi som nyttjas i huset. Och detta gratis från den<br />
fungerande ”fusionsreaktorn” solen och dessutom med ett leveranssystem för hela klotet!<br />
Att se och förstå de enorma möjligheter som solen bjuder, både direkt och indirekt, öppnar<br />
mycket stora arbetsfält och är en inspirerande utmaning. Det finns egentligen ingen brist på<br />
energi. Problemet är hur vi väljer att organisera våra samhällen, tekniskt, socialt och ekonomiskt.<br />
Hur ser vår nuvarande användning av energi ut? Vad är smart? Hur ska solens energi kunna fasas<br />
in i vårt nuvarande energisystem?<br />
Ute i Europa ökar solvärme stadigt, i t.ex. Tyskland installeras nu nära 1 miljon m 2 /år. Även i<br />
Sverige ökar det, men ännu sakta, i nivån 20 000 m 2 . I takt med att vi får europeiska priser på el<br />
kommer solvärme säkerligen att öka kraftigt, och göra att den fina elen kan användas förnuftigare<br />
än att göra enkel värme.<br />
Genom att konstruera, bygga och testa undersöker ni en del av den teknik som kan omvandla<br />
solstrålarna till nyttig värme. Syftet är att ni ska få viss förståelse för vad som krävs för hög effektivitet<br />
och vilket utbyte man kan få?<br />
7
Solceller framtidens elgeneratorer?<br />
Handledare: <strong>Högskolan</strong> <strong>Dalarna</strong><br />
Med hjälp av solceller kan man idag producera el på platser där tillgången på el är begränsad.<br />
Användningen av solceller har ökat dramatiskt under senare år och vi är idag i början av en<br />
kraftfull expansion av den här tekniken. Ett framtida stort användningsområde för solceller<br />
förutspås, t ex belysning utanför tätbebyggt område. Det kan vara otillgängliga busshållplatser,<br />
informationstavlor, sopstationer i sommarstugeområden eller helt enkelt belysning efter<br />
cykelvägar. Andra applikationer är lösning av elbehov i sommarstugor, husvagnar och fritidsbåtar.<br />
Vid den här övningen kommer ni att lära känna tekniken kring solceller och hur den kan tilllämpas<br />
i olika klimat t ex i Sverige och Afrika. Laborationen omfattar praktiska tester av hur<br />
laddning av batterier går till och hur man kan påverka effekten vid utnyttjande av solceller så<br />
man får en effektiv laddning. Slutligen kommer ni tillsammans med er handledare att lösa ett<br />
verkligt belysningsproblem och redovisa förslag på lösningar med utgångspunkt från solcellstekniken.<br />
Exempel på gatubelysning med hjälp av solceller<br />
8
Vattenkraft som förnybar energi<br />
Handledare: Amelie Sahlin, Gävle Dala Energikontor<br />
Bengt-Olof Danielsson, Gävle Dala Energikontor<br />
Vi har under flera århundraden utnyttjat kraften i strömmande vatten. Först användes den mekaniska<br />
kraften i fallande vatten till att driva kvarnar, sågar, smedjor och liknande som låg<br />
nära vattendragen. I slutet av 1800-talet byggdes de första vattenkraftanläggningarna för produktion<br />
av el, men först från början av 1900-talet tog den storskaliga utbyggnaden fart eftersom<br />
man lärt sig att överföra el långa sträckor med hjälp av växelström. El från vattenkraft<br />
utgör idag en viktig del av Sveriges energisystem och svarar för nära hälften av den svenska<br />
elproduktionen<br />
Vattenkraft är en förnybar energikälla som inte ger upphov till några utsläpp. Omställningen<br />
av det svenska energisystemet till en större andel förnybara energikällor, som i stor utsträckning<br />
inte är reglerbara (t.ex. vindkraft), gör dessutom att vattenkraften får en allt större betydelse<br />
som momentan störnings- och effektreserv.<br />
I den här övningen kommer ni att kommer ni att göra egna mätningar i ett mindre, närliggande<br />
vattendrag för att bestämma vattenflödet och beräkna den kraft som ån kan ge. Vattenflödet<br />
bestäms med ytflottörmetoden, som är ett enkelt sätt att göra en ungefärlig uppskattning.<br />
Baserat på fältmätningarna kommer ni sedan att få göra få göra beräkningar på hur kraften i<br />
ån kan användas samt göra jämförelser med större vattendrag.<br />
9
Energi i ungskog<br />
Handledare: Bengt-Olof Danielsson, Gävle Dala Energikontor<br />
Anders Lindström, <strong>Högskolan</strong> <strong>Dalarna</strong><br />
Den här uppgiften handlar om att ta reda på hur mycket energi vi kan ta ut ur våra ungskogar<br />
när vi gör tidiga röjningar eller gallringar. Som ni säkert vet försöker man hitta miljövänliga<br />
alternativ för uppvärmning av bostäder, till drivmedel för bilar och allehanda aktiviteter som<br />
kräver energi. När man röjer och gallrar skog idag blir ofta en stor del av det man tar bort kvar<br />
på marken och man tar bara vara på det som är intressant för skogsindustrin vanligtvis massaved.<br />
Kunskapen idag är bristfällig när det gäller hur mycket man skulle kunna få ut i biomassa<br />
om man tog till vara på alla träd som man idag normalt lämnar i skogen vid sådana här ingrepp.<br />
Vi kommer att tillsammans gå ut i skogen och mäta in träd på en lite yta för att sedan kunna<br />
beräkna hur mycket energi vi skulle kunna få ut när vi gör en normal gallring. Ni kommer att<br />
få använda er av diverse olika mättinstrument för att mäta in träden. Sedan kommer vi att tillsammans<br />
räkna lite på de <strong>uppgifter</strong> vi tagit in från skogen. Förhoppningsvis kommer vi tillsammans<br />
att öka kunskapen inom det här för miljön så viktiga området.<br />
Träden som kolsänka<br />
Handledare: Elisabeth Wallin, <strong>Högskolan</strong> <strong>Dalarna</strong>, Nils Pettersson, NPskogsråd<br />
Anders Lindström, <strong>Högskolan</strong> <strong>Dalarna</strong><br />
Det pratas mycket om koldioxidutsläpp i miljödebatten. Alla länder uppmanas att sänka sina<br />
koldioxidutsläpp för att… …. Ja varför? Varför är det så farligt med stora koldioxidutsläpp?<br />
Hur påverkar det oss?<br />
10
Vi har brukat skogen och utnyttjat den i många hundra år till både bränsle, papper och byggnadsmaterial.<br />
Men skogen ger mer än detta. Varför är det t.ex. så bra med skog när man pratar<br />
om koldioxid? Vilken viktig funktion har träden som vi inte alltid tänker på?<br />
Skogen utgör en viktig del i kolets kretslopp. Träden tar upp koldioxid och avger syre samtidigt<br />
som kolet binds i träden. Processen kallas som ni vet fotosyntesen:<br />
6CO2 12H<br />
2O<br />
solenergi C6H12O6<br />
6O2<br />
6H<br />
2O<br />
Uppgiften som ni ska genomföra består i att förmedla en bild av skogens roll som ”kolsänka”,<br />
dvs. som bindare av CO2. Vi ska med hjälp av relativt enkla mätningar och beräkningar ta<br />
reda på hur mycket kol som skogen binder per år och under en omloppstid (=en skogsgeneration).<br />
Man kan dela in uppgiften i fem delar:<br />
Inhämta data. Dvs. mätning i ett skogsbestånd med stöd av handledare. (tisdag fm)<br />
Bearbetning av data. Beräkning av diverse <strong>uppgifter</strong> (tisdag em)<br />
Analys av resultat. Hur viktigt är skogen, hur mycket kompenserar skogstillväxt för<br />
våra utsläpp (onsdag fm)<br />
Färdigställande av texter och illustrationer samt iordningsställande av poster. (onsdag<br />
em)<br />
Redovisning av resultat. Muntlig redovisning och presentation med en poster. Pris till<br />
bästa poster! (torsdag fm)<br />
Berggrunden som råvarukälla<br />
uppträdande, utvinning och miljöpåverkan<br />
Kartering av berggrund och jordtäcke - råvaruresurser och<br />
markanvändning<br />
Handledare: Peter Harström<br />
Berggrunden och jordtäcket är en viktig del av förutsättningarna för livet på jorden. Det är ett<br />
ständigt pågående samspel mellan litosfären, hydrosfären, atmosfären och biosfären. Olika<br />
kretslopp berör ofta flera sfärer. Mänskliga ingrepp kan rubba den naturliga balansen. Människan<br />
har under lång tid utnyttjat berggrunden och jordtäcket som en råvarukälla för att till<br />
exempel framställa verktyg och metaller eller att bygga hus och vägar. Till och med vårt viktigaste<br />
livsmedel - vatten hämtar vi från marken. Markytans egenskaper avgör om vi kan använda<br />
den för till exempel jordbruk eller skogsbruk. Runt omkring oss ser vi spår av denna<br />
verksamhet i form av till exempel gruvhål, grustag, tallplantering eller åkermark. Med mänskliga<br />
mått mätt är de flesta av dessa resurser ändliga, men ur geologisk synpunkt och med ett<br />
tidsperspektiv på hundratusentals år – hundratals miljoner år är de förnybara.<br />
Vårt samhälle är helt beroende av berggrunden och jordtäcket, men utnyttjandet av dem skapar<br />
ofta konflikter. Vi vill äta maten med kniv och gaffel på en tallrik, men det är inte trevligt<br />
att ha en järngruva eller lertag inpå knutarna. Vi vill ha varmt och skönt inomhus på vintern,<br />
men vill inte bryta våra uranmalmer för att driva kärnkraftverken.<br />
I projektet kommer deltagarna att i fält kartera, det vill säga undersöka och beskriva vad människan<br />
utnyttjat i naturen. Det kan till exempel vara en liten gruva eller bergtäkt. Kompass<br />
kommer att användas för att bestämma strukturer i berggrunden, vilket kan ge ledning till var<br />
11
man kan hitta mer av resurserna. Med hjälp av GPS-instrument kommer projektgruppen att<br />
bestämma läget av till exempel gruvförsök, utbredningen av siltjord, hur ett vattendrag slingrar<br />
sig fram eller gränsen mellan åker och skog. Inomhus kommer gruppen att sammanställa<br />
resultaten med hjälp av dator i kartor, modeller, tabeller och foton.<br />
Falu gruva är ett exempel på hur<br />
onormalt höga metallhalter i<br />
berggrunden utnyttjats av människan.<br />
I gruvan har brutits koppar-, zink-<br />
och blyrika mineral med inslag av<br />
guld och silver.<br />
Gruvan lades ner 1992, men vittrings-rester<br />
i form av gulbrun<br />
järnhydroxid används än idag<br />
som råvara för rödfärgstillverkning.<br />
Vattenmiljö<br />
Handledare: <strong>Högskolan</strong> <strong>Dalarna</strong><br />
För att vi ska få en bild av miljön och förstå de problem som<br />
kan drabba den krävs tvärvetenskapliga metoder. Ofta arbetar<br />
biologer, geologer, kemister och ingenjörer tillsammans för att<br />
skydda till exempel en hotad vattentäkt. Insatser från endast en<br />
yrkesgrupp kan lätt få förödande effekter.<br />
Vatten är det vanligaste flytande ämnet på jorden och är<br />
livsnödvändigt för allt levande på jorden. Vatten är transportmedel<br />
för olika substanser, men också en livsmiljö för många organismer.<br />
Trots att jordens yta är täckt av ca 71 % vatten är det<br />
bara en mycket liten del som utgör sötvatten. Vatten som lämpar<br />
sig som livsmedel, för bad och tvätt utgör mindre än en procent av allt vatten. De flesta samhällen<br />
får sitt dricksvatten från antingen en ytvattentäkt eller grundvattentäkt. Grundvatten är<br />
ytvatten som filtrerats och renats då det transporterats genom olika jordlager och poröst berg.<br />
Innehållet i grundvattnet bestäms av de berg- och jordarter som vattnet rör sig genom, men påverkas<br />
även av det material som nedfallande regn tvättar ur atmosfären och av nedfallande stoft.<br />
Grundvattnet innehåller en rik skara av olika lösta substanser. Den största källan av lösta ämnen<br />
är vittringsprodukter från de mineral som bryts ner av vind och vatten. Flera av de lösta ämnena<br />
verkar som närsalter för levande organismer, men ämnena kan få skadliga följder om halterna blir<br />
för höga. Ytvatten är i dag surare jämfört med för några hundra år sedan bland annat på grund av<br />
rökgaser från förbränning och bilavgaser. I ytvatten kan man fortfarande spåra salpetersyra<br />
12
(HNO 3) och svavelsyra (H 2SO 4) på grund av ofullständig rökgasrening. Försurningen ökar vittringshastigheten<br />
i jordtäcket och berggrunden. Försurning är ett av de tidigaste och mest uppmärksammade<br />
miljöproblemet på jorden.<br />
Avloppsreningsverk, massa- och papperstillverkning, smältverk och gruvor är andra exempel på<br />
mänsklig verksamhet som kan vara ett hot mot våra naturliga vattentäkter. I området runt Falun<br />
finns spår av historisk gruvverksamhet. Arbete pågår för att förhindra metalläckage från äldre<br />
varphögar och sandmagasin. Gruvverksamhet är idag kraftigt reglerad och kontrollerad för att<br />
minimera metallutsläppen till miljön.<br />
Vilka problem följer av att gruvmaterial, främst varpsten och anrikningssand, exponeras för luft<br />
och nederbörd? Hur har man löst och hur kan man lösa problemen? Kommer naturliga vatten att<br />
ändra sitt innehåll av tungmetaller och suspenderat material? Hur påverkas surhetsgraden? Hur är<br />
metallinnehållet i lakvattnet från gruvområdet jämfört med innehållet i naturliga vatten runt om<br />
gruvorna? I undersökningen ingår att uppskatta avrinningsområdet där gruvverksamheten har<br />
pågått eller pågår, föreslå provpunkter och provta vatten i fält. Proverna analyseras främst med<br />
avseende på tungmetallen koppar. Resultaten skall därefter utvärderas.<br />
Mikrobiologi<br />
Leta ämnen med effekt mot bakterier<br />
Handledare: Lars Nyhlén<br />
Människan håller på att förlora slaget mot bakterierna.<br />
Allt fler bakterier blir resistenta mot antibiotika.<br />
Vi behöver nya bakteriehämmande ämnen.<br />
Det är ganska lätt att hitta sådana ämnen. Man gjuter<br />
in bakterier i en gel av agar och näringsämnen. Gelen<br />
kommer att bli grumlig om bakterierna får tillväxa.<br />
Lägger man ett hämmande ämne på gelens yta<br />
kommer en zon runt ämnet att förbli klar och genomskinlig.<br />
Ju bredare zonen är desto effektivare är ämnet, eller<br />
ju mer koncentrerat ämnet är desto bredare blir zonen.<br />
Källa: www.idph.state.il.us/ images/salmonella.jpg<br />
Du ska ta med dig en naturprodukt, vars effektivitet vi ska testa. T ex en giftig växt, ett hälsokostpreparat,<br />
kryddväxter eller kryddor från ditt skafferi. Ta inte någon känd medicin.<br />
Ta heller inte senap eller kryddpeppar, då blir du bara besviken.<br />
Extraktet gör vi i Garpenberg och testar mot ett antal olika bakterier.<br />
13