Chemia środowiska

Cele kształcenia: Początek i ewolucja Ziemi; budowa atmosfery, hydrosfery i środowiska lądowego, relacje pomiędzy nimi oraz zjawiska chemiczne zachodzące w tych sferach; zakłócenia równowagi w środowisku pod wpływem zanieczyszczeń emitowanych w różnych rejonach świata oraz zmiany globalne na Ziemi jako skutek antropopresji; gleba jako podstawa łańcucha troficznego; właściwości gleby i ich wpływ na odżywianie się roślin; ocena zasobności gleby w składniki pokarmowe; właściwości i zasady stosowania nawozów naturalnych, organicznych i mineralnych; oddziaływanie nawozów na rośliny i środowisko; metody i techniki stosowane w laboratoriach kontrolujących stan środowiska; ocena składu chemicznego różnych materiałów środowiskowych; aktualne rozporządzenia dotyczące polityki środowiskowej.

Lp. Wykłady:

1 Chemia środowiska pojęcia podstawowe. Teoria powstania i ewolucji Ziemi

2 Budowa i chemizm atmosfery, przemiany chemiczne zachodzące w atmosferze, atmosfera jako aerozol

3 Hydrosfera. Wody powierzchniowe i podziemne oraz ich właściwości

4 Budowa i chemizm środowiska lądowego, znaczenie materii organicznej i koloidów

5 Procesy zachodzące w systemach środowiskowych, zakłócenie obiegu substancji w ekosystemach (gleba, woda, powietrze => rośliny, zwierzęta). jako skutek antropopresji

6 CO2 i inne gazy cieplarniane, substancje niszczące ozon a zmiany globalne na Ziemi. Pierwotne i wtórne zanieczyszczenia powietrza, jakość powietrza zewnętrznego i wewnątrz pomieszczeń

7 Procesy gospodarcze powodujące zanieczyszczenie wód, kryteria oceny jakości wód powierzchniowych i podziemnych

8 Gleba jako podstawa łańcucha troficznego i przyczyny jej degradacji, właściwości gleby i ich wpływ na odżywianie się roślin

9 Kwasowość gleb i potrzeba regulacji odczynu, pojemność sorpcyjna, zdolności buforowe gleby

10 Formy składników pokarmowych i ich pobieranie przez rośliny – makroelementy

11 Formy składników pokarmowych i ich pobieranie przez rośliny – mikroelementy

12 Podstawowe prawa nawozowe. Nawożenie jako sposób równoważenia bilansu składników pokarmowych. Wymagania pokarmowe a potrzeby nawozowe. Klasyfikacja nawozów

13 Właściwości i stosowanie nawozów naturalnych i organicznych oraz ich oddziaływanie na rośliny i środowisko

14 Właściwości i stosowanie nawozów mineralnych i chemicznych, ich właściwości, stosowanie i wpływ na środowisko

15 Prognozy zmian chemicznych środowiska

Ćwiczenia:

1 Oznaczanie pH i przewodności elektrolitycznej próbek środowiskowych.

2 Oznaczenie kwasowości wymiennej i kwasowości hydrolitycznej gleby. Ocena potrzeby wapnowania gleby oraz obliczenie dawki wapnao na podstawie kwasowości hydrolitycznej

3 Oznaczenie zdolności buforowych oraz pojemności sorpcyjnej gleby

4 Oznaczenie zdolności gleby do sorbowania fosforanów

5 Oznaczenie zawartości przyswajalnych form fosforu i potasu w glebie

6 Oznaczenie ogólnej zawartości węgla organicznego oraz frakcji węgla w próbkach środowiskowych

7 Oznaczenie ogólnej zawartości azotu w próbkach środowiskowych

8 Oznaczenie zawartości mineralnych form azotu w próbkach środowiskowych

9 Oznaczenie zawartości pierwiastków śladowych w próbkach środowiskowych (gleba, roślina, osad ściekowy, osad denny, pył, itp.)

10 Oznaczanie ChZT oraz zawartości tlenu rozpuszczonego i chlorków w wodzie

11 Analiza jakościowa próbek środowiskowych

12 Oznaczenie kwasowości superfosfatu oraz zawartości fosforanów rozpuszczalnych w wodzie w superfosfacie

13 Oznaczenie wymywalności różnych składników z odpadów

14 Obliczenie ładunku jonów wodorowych indukowanego w wyniku przemian nawozów w środowisku

15 Obliczenie ładunku pierwiastków śladowych wprowadzanego do gleby z nawozami

Statystyka przedmiotu [godziny ; ECTS]

1. Liczba godzin oraz punktów ECTS - przedmiot obowiązkowy 150 ; 6

2. Liczba godzin oraz punktów ECTS - przedmiot do wyboru

3. Łączna liczba godzin oraz punktów ECTS, którą student uzyskuje poprzez bezpośredni kontakt z nauczycielem akademickim (wykłady, ćwiczenia, seminaria....) 80 ; 3,20

4. Łączna liczba godzin oraz punktów ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach praktycznych np. laboratoryjne, projektowe, terenowe, warsztaty 50,00 ; 3,75

5. Przewidywany nakład pracy własnej (bez udziału prowadzącego lub z udziałem w ramach konsultacji) konieczny do realizacji zadań programowych przedmiotu. 70 ; 2,80

Literatura:

"Literatura:

Podstawowa:

Andrew J.E., Brimblecombe P., Jickells T.D., Liss P.S. 1999. Wprowadzenie do chemii środowiska. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 236 s.

Gorlach E., Mazur T. 2002. Chemia rolna. Wydawnictwa Naukowe PWN, Warszawa, 347 s.

Grzebisz W. 2008. Nawożenie Roślin Uprawnych, 1. Podstawy Nawożenia. Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, 428 s.

Hermanowicz W., Dojlido J., Dożańska W., Koziorowski B., Zerbe J. 1999. Fizyczno-chemiczne badania wody i ścieków. Arkady, Warszawa, 555 s.

Kociołek-Balawejder E., Stanisławska E. 2012. Chemia środowiska. Wydawnictwo Uniwersytetu Ekonomicznego Wrocław, 429 s.

VanLoon G.W., Duffy S.J. 2008. Chemia środowiska. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 612 s.

Przewodnik do ćwiczeń z chemii rolnej, praca zbiorowa pod red. E. Gorlacha, Wyd. III poprawione. 2003. Akademia Rolnicza w Krakowie, 162 s.

Uzupełniająca:

Andrews J.E., Brimblecombe P., Jickells T.D., Liss P.S., Reid B.J. An Introduction to Environmental Chemistry – Second edition. Blackwell Science Ltd and Blackwell Publishing company, Oxford, UK, 2004, 296 s.

Grzebisz W. Nawożenie roślin uprawnych, 2. Nawozy i systemy nawożenia. Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, 2009, 376 s.

Laegreid M., Bockman O.C., Kaarstad O. Agriculture, Fertilizers and the Environment. CABI Publishing in association with Norsk Hydro ASA, Wallingford, UK, 1999, 294 p.

Mercik St. (Red.). Chemia rolna. Podstawy teoretyczne i praktyczne. Wyd. SGGW, 2004.

Namieśnik J., Łukasiak J., Jamrógiewicz Z. 1995. Pobieranie próbek środowiskowych do analizy. PWN Warszawa, 278 s."

Publikacje własne:

"1. Arasimowicz M., Niemiec M., Wiśniowska-Kielian B. 2012. Post-effect of increasing bottom sediment additives to the substratum on nickel uptake by plants. Ecological Chemistry and Engineering A, 19(10), 1229-1238.

2. Niemiec M., Arasimowicz M., Wiśniowska-Kielian B. 2012. Contents of iron, manganese and zinc in the sediments of rainwater reservoirs situated along the national road No. 4. Ecological Chemistry and Engineering A, 19(10), 1221-1228.

3. Niemiec M., Wiśniowska-Kielian B., Arasimowicz M. 2012. Contents of copper, nickel and chromium in the sediments of rainwater reservoirs situated along the national road No. 4. Ecological Chemistry and Engineering A, 19(1-2), 113-121.

4. Niemiec M., Wiśniowska-Kielian B. 2013. Accumulation of copper in selected elements of a food chain in a pond ecosystem. Journal of Elementology, 18(3), 425–436.

5. Arasimowicz M., Wiśniowska-Kielian B., Niemiec M. 2013. Efficiency of antioxidative system in spinach plants growing in soil contaminated with nickel. Ecological Chemistry and Engineering A, 20(9), 987-997.

6. Arasimowicz M., Wiśniowska-Kielian B., Niemiec M. 2014. Content of reduced glutathione form as a biomarker of oxidative stress in spinach plants growing in soil contaminated with zinc. Journal of Ecological Engineering, 15(1), 61–66.

7. Lošák T., Goncalves T.V.F., Musilová L., Zatloukalová A., Fryč J., Vítěz T., Vítězová M., Škarpa P., Hlušek J., Mareček J., Wiśniowska-Kielian B., Kováčik P. 2013. Comparison of the effectiveness of applications of mineral fertilisers and digestate from a biogas station on yields, content of dry matter and micronutrients in the aboveground biomass of maize (Zea mays L.). Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu Nr 595, Rolnictwo CVI, 59-68.

8. Kováčik P., Renčo M., Šimanský V., Hanáčková E., Wiśniowska-Kielian B. 2015. Impact of vermicompost extract application into soil and on plant leaves on maize phytomass formation. Journal of Ecological Engineering, 16(4), 143-153."

wiedza:

ChS_W01 - student posiada wiedzę o budowie i chemizmie atmosfery, wód i środowiska lądowego Ziemi oraz ich wzajemnych oddziaływaniach

ChS_W02 - zna źródła zanieczyszczenia i zagrożenia środowiska oraz potrafi wskazać ich skutki

ChS_W03 - zna podstawowe procedury analizy próbek środowiskowych i metody poprawy jakości środowiska

Umiejętnosci:

ChS_U01 - potrafi poruszać się w obszarze wiedzy z zakresu chemii środowiska oraz ocenić interakcje pomiędzy środowiskiem abiotycznym i biosferą

ChS_U02 - umie ocenić stan elementów środowiska na podstawie dostępnych danych z różnych źródeł

ChS_U03 - potrafi samodzielnie wykonać podstawowe analizy próbek środowiskowych i je zinterpretować

Kompetencje społeczne:

ChS_K01 - potrafi organizować pracę w zespole i współdziałać w celu realizacji powierzonych zadań

ChS_K02 - rozumie potrzebę dbałości o stan środowiska oraz ustawicznej aktualizacji swojej wiedzy

"

Egzamin pisemny (test z wyboru i uzupełnienia + zadania obliczeniowe)

Ćwiczenia: rozwiązywanie zadań na poszczególnych ćwiczeniach lub symulacje komputerowe na bieżąco oceniane przez prowadzących pod względem poprawności ich rozwiązania oraz organizacji pracy w zespole.

Ocena końcowa z ćwiczeń: średnia uzyskana z poszczególnych ćwiczeń.

1. Ocena niedostateczna (2,0): wystawiana jest wtedy, jeśli w zakresie co najmniej jednej z trzech składowych (W, U lub K) przedmiotowych efektów kształcenia student uzyska mniej niż 50% obowiązujących efektów dla danej składowej.

2. Ocena dostateczna (3,0): wystawiana jest wtedy, jeśli w zakresie każdej z trzech składowych (W, U lub K) efektów kształcenia student uzyska przynajmniej 50% obowiązujących efektów dla danej składowej.

3. Ocena ponad dostateczna (3,5): wystawiana jest na podstawie średniej arytmetycznej z trzech składowych (W, U lub K) efektów kształcenia (średnio 61-70%).

4. Podobny sposób obliczania ocen jak przedstawiony w pkt. 3 przyjęto dla ocen dobrej (4,0 - średnio 71-80%), ponad dobrej (4,5 - średnio 81-90%) i bardzo dobrej (5,0 - średnio >90%).

UWAGA: Prowadzący zajęcia, na podstawie stopnia opanowania przez studenta obowiązujących treści programowych danego przedmiotu, w oparciu o własne doświadczenie dydaktyczne, formułuje ocenę, posługując się podanymi wyżej kryteriami formalnymi."