Zagrożenia ekologiczne

niestacjonarne

I stopnia

W22/+; S24/+; Razem: 46

Technologia chemiczna. Wymagania wstępne: zna podstawowe procesy technologiczne w przemyśle chemicznym wraz z zagrożeniami.

Toksykologia. Wymagania wstępne: zna podstawowe pojęcia z dziedziny toksykologii oraz podstawowe mechanizmy metabolizmu ksenobiotyków.

Chemia środków trujących i procesów odkażania. Wymagania wstępne: zna podstawowe właściwości fizykochemiczne i toksykologiczne BST i TSP (TSC).

Chemia/materiały niebezpieczne i ratownictwo chemiczne.

dr hab. inż. Władysław Harmata, prof. nzw. WAT

Podstawowe pojęcia ekologiczne. Bezpieczeństwo ekologiczne (środowiskowe). Charakterystyka zniszczeń (skażeń) środowiska naturalnego (katastrofy ekologiczne i klęski żywiołowe)

Zanieczyszczenia środowiska związkami nieorganicznymi. Przegląd podstawowych reakcji chemicznych, fotochemicznych i biochemicznych zachodzących w środowisku. Wpływ substancji szkodliwych na ludzi, zwierzęta i rośliny (szkodliwe działanie i metabolizm ksenobiotyków, biotransformacja trucizn przemysłowych) – podstawy ekotoksykologii. Globalne zagrożenia ekologiczne. Szczegółowa charakterystyka chemicznych źródeł skażeń. Uwalnianie do środowiska zanieczyszczeń chemicznych. Podstawy i zasady prognozowania skażeń chemicznych.

Wykład ma za zadanie:

1. Podstawowe pojęcia ekologiczne. Ekosystem jako podstawowa jednostka biosfery. Elementy biocenozy i biotopu. Pedosfera (struktura gleby i profil glebowy). Hydrosfera (oceany i morza, rzeki, jeziora i bagna, lodowce i lądolody, wody podziemne, obieg wody w przyrodzie). Atmosfera (troposfera, stratosfera, mezosfera

Bezpieczeństwo ekologiczne (środowiskowe) (2 h).

2. Przegląd niebezpiecznych substancji chemicznych. Charakterystyka zniszczeń (skażeń) środowiska naturalnego (katastrofy ekologiczne i klęski żywiołowe). Zanieczyszczenia środowiska związkami nieorganicznymi. Kryteria jakości powietrza. Nieorganiczne substancje szkodliwe (połączenia azotu, związki tlenu z węglem, siarka i jej związki nieorganiczne, fluorowce i ich związki nieorganiczne, metale ciężkie, materiały włókniste). Mechanizmy działania toksycznego. Zanieczyszczenie środowiska związkami organicznymi (lotne związki organiczne - rozpuszczalniki organiczne, monomery tworzyw sztucznych, freony i halony, związki ropopochodne, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, dibenzodioksyny, polichlorowane bifenyle, pestycydy i nawozy sztuczne). Mechanizmy działania toksycznego (2 h).

3. Toksyczne środki przemysłowe (TSP). Toksykologiczna klasyfikacja szkodliwych substancji chemicznych. Fizykochemiczne właściwości TSP o najwyższej wartości HI (2 h).

4. Przemiany trucizn przemysłowych w środowisku. Przegląd podstawowych reakcji chemicznych, fotochemicznych i biochemicznych zachodzących w środowisku. Wpływ substancji szkodliwych na ludzi, zwierzęta i rośliny (szkodliwe działanie i metabolizm ksenobiotyków, biotransformacja trucizn przemysłowych) – podstawy ekotoksykologii. Odległe skutki zanieczyszczeń środowiska (idea mutagenezy i kancerogenezy, kancerogeneza chemiczna, oddziaływanie ksenobiotyków genotoksycznych z DNA, epigenetyczne działanie ksenobiotyków) (2 h).

5. Fizyczne zanieczyszczenia środowiska. Zanieczyszczenie środowiska odpadami. Zanieczyszczenie środowiska hałasem. Źródła zanieczyszczeń. Rozkład poziomu dźwięku. Smog. Zanieczyszczenie promieniowaniem niejonizującym i jego skutki. Źródła promieniowania jonizującego. Właściwości strumienia wysokoenergetycznych fotonów, strumienia cząstek naładowanych i neutronów (2 h).

6. Globalne zagrożenia ekologiczne. Zjawisko „dziury ozonowej” (znaczenie ozonu stratosferycznego, teoria Chapmana).

Efekt cieplarniany. Zmiany klimatu - zjawiska (przesuwanie się stref klimatycznych, topnienie lodowców, zanik rzek, kryzys wodny, topnienie lodów Arktyki i Grenlandii, wzrost poziomu oceanów, zmiany prądów oceanicznych, wzrost mocy huraganów, zmiany w opadach - susze i pustynnienie, kryzys wodny, kryzys żywnościowy, wymieranie gatunków, ekspansja szkodników i chorób, konflikty i uchodźcy).

7. Szczegółowa charakterystyka chemicznych źródeł skażeń.

Wydajność źródeł skażeń (przemiany chemiczne, procesy biochemiczne), obliczanie wydajności źródeł według 3 modeli.

Efektywna powierzchnia parowania. Wydajność źródeł o charakterze wybuchowym (2 h).

8. Uwalnianie do środowiska zanieczyszczeń chemicznych.

Podstawowe scenariusze uwalniania - katastrofalne, jednofazowe i dwufazowe (gazu, cieczy). Rozprzestrzenianie wysokotoksycznych substancji chemicznych w powietrzu. Parametry meteorologiczne. Warunki topograficzne (2 h).

9. Zanieczyszczenia jezior i stawów. Jeziora jako powierzchniowe źródła zanieczyszczeń. Stratyfikacja i mieszanie zanieczyszczeń w wodach jeziora. Jednostrefowy model jeziora. Bilans masy zanieczyszczenia w jeziorze jednostrefowym. Dwustrefowy model jeziora. Dyfuzja cząsteczkowa (2 h).

10. Losy zanieczyszczeń w glebie i w wodach podziemnych

Adsorpcja zanieczyszczeń na agregatach glebowych. Podstawy filtracji wód podziemnych (właściwości gruntu, prędkość filtracji, prawo filtracji Darcy'ego. Propagacja zanieczyszczeń w warstwie wodonośnej (2 h).

11. Podstawy i zasady prognozowania skażeń chemicznych

Ocena porażeń na podstawie standardów toksykologicznych. Charakterystyka i zasady posługiwania się numerycznymi metodami prognozowania skażeń (2 h).

Seminaria mają za zadanie przygotowanie przez studentów prezentacji na tematy związane z przedmiotem oraz dyskusję nad treściami prezentacji (24 h).

podstawowa:

1. B.J. Alloway, D.C. Awers, Chemiczne podstawy zanieczyszczeń środowiska, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1999.

2. M.T. Markiewicz, Podstawy modelowania rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń w powietrzu atmosferycznym, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2005.

3. J. Namieśnik, J. Jaśkowski, Zarys ekotoksykologii, Gdańsk, 1995.

uzupełniająca:

1. S.F. Zakrzewski, Principles of Environmental Toxicology, Washington,1991.

2. K. Rup, Procesy przenoszenia zanieczyszczeń w środowisku naturalnym, Wydawnictwo Naukowe PWN Warszawa, 2006.

3. W.Harmata, Zagrożenia środowiskowe, projekt podręcznika akademickiego (skryptu), WAT, Warszawa 2015

W1. Zna fizykochemiczne i toksyczne właściwości trucizn (nieorganicznych, organicznych), źródeł hałasu, środowiskowych źródeł promieniowania jonizującego i niejonizującego oraz wpływu tych czynników na ludzi i ekosystemy - K1A_WO1, K1A_W03.

W2. Zna podstawowe reakcje chemiczne, fotochemiczne i biochemiczne zachodzące w środowisku, w tym wpływ substancji szkodliwych na ludzi, zwierzęta i rośliny - K1A_WO1, K1A_W03.

W3. W interpretacji zjawisk oraz oceny zagrożeń zna znaczenie metod matematycznych i statystycznych (korzystanie z numerycznych metod prognozowania) - K1A_W09.

U1. Potrafi identyfikować, oceniać i minimalizować zagrożenia występujące podczas niekontrolowanych uwolnień substancji chemicznych - K1A_U02, K1A_U03.

U2. Potrafi przygotować prezentację ustną dotyczącą szczegółowych zagadnień z zakresu zagrożeń ekologicznych, ekotoksykologii, procesów fizyko-chemicznych towarzyszących rozprzestrzenianiu się skażeń w elementach środowiska - K1A_U01, K1A_U04.

K1. Rozumie potrzebę ciągłego uczenia się, a także potrafi inspirować innych - K1A_K01, K1A_K02.

Przedmiot jest zaliczany na ocenę.

- Warunkiem koniecznym uzyskania oceny pozytywnej z przedmiotu jest wykazanie się wiedzą oraz umiejętnościami wykazanymi w efektach uczenia.

- Efekty W1, W2, oraz U1 sprawdzane są na podstawie wyników sprawdzianów pisemnych zawierających pytania testowe.

- Efekty w3, U3 oraz K1 sprawdzane są podczas seminarium na podstawie przygotowanego wystąpienia oraz udziału w dyskusji.

Brak