Περιβαλλοντική Γεωχημεία (ΜΟΠ 527)

Περιεχόμενο μαθήματος :

Ανασκόπηση βασικών αρχών χημικής θερμοδυναμικής, χημικής ισορροπίας και κινητικής χημικών αντιδράσεων. Διαδικασίες οξειδοαναγωγής σε φυσικά συστήματα. Σύστημα CO2 ανθρακικού οξέος και ανθρακικών, pH των φυσικών υδάτων. Box models και γεωχημικοί κύκλοι. Μέταλλα, πηγές, ανθρωπογενείς επιδράσεις, ειδοταυτοποίηση, παράγοντες εμπλουτισμού, ιοντοανταλλαγή, προσρόφηση, εκρόφηση. Μελέτη περιπτώσεων.
 

Μαθησιακά Αποτελέσματα :

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής/τρια θα είναι σε θέση να:

•  Ανακαλεί βασικές αρχές της χημικής θερμοδυναμικής, χημικής ισορροπίας και κινητικής των χημικών αντιδράσεων
•  Αναγνωρίζει τους κανόνες που ρυθμίζουν την ανακατανομή των συστατικών του φλοιού της γης
•  Διακρίνει τους καθοριστικούς παράγοντες που επηρεάζουν την κινητικότητα των ρύπων στο φλοιό της γης
•  Αξιολογεί τις ανθρωπογενείς επιπτώσεις στο περιβάλλον με έμφαση σε αυτές που σχετίζονται με τη δραστηριότητα του μηχανικού ορυκτών πόρων
•  Προτείνει μεθόδους πρόληψης ή αντιμετώπισης των περιβαλλοντικών προβλημάτων με έμφαση σε αυτά που σχετίζονται με τη δραστηριότητα του μηχανικού ορυκτών πόρων.
•  Κάνει διάγραμμα EH pH
•  Αναφέρει τα διαθέσιμα υπολογιστικά μοντέλα υδατικής χημείας

Γενικές Ικανότητες :

Γενικές ικανότητες που ενισχύει το μάθημα :

•  Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
•  Αυτόνομη εργασία
•  Ομαδική εργασία
•  Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον
•  Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής
•  Γραπτή επικοινωνία
•  Προφορική επικοινωνία
•  Επίλυση προβλημάτων
•  Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον

Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία, στην Εργαστηριακή Εκπαίδευση, στην Επικοινωνία με τους φοιτητές :

Οργάνωση διδασκαλίας :

Άλλα Σχόλια για την Οργάνωση της Διδασκαλίας :
Διδακτέα ύλη/εβδομάδα (θεωρία)

1 εισαγωγή στο αντικείμενο του μαθήματος, βασικές έννοιες, στόχος
2 ανασκόπηση της δομής της ύλης, ηλεκτρονιακή δομή, χημικοί δεσμοί, φάσματα, το μόριο του νερού
3 ανασκόπηση χημικής θερμοδυναμικής, χημικής ισορροπίας και κινητικής χημικών αντιδράσεων. Χρήση θερμοδυναμικών δεδομένων
4 ισορροπία CO2, H2CO3 και ανθρακικών αλάτων. pH των φυσικών υδάτων
5 Ksp, υδατικά σύμπλοκα, ρυθμιστικά διαλύματα, συγκέντρωση-ενεργότητα
6 αντιδράσεις οξείδωσης-αναγωγής στα φυσικά συστήματα, διαγράμματα Εh-pH
7 γεωχημικοί κύκλοι, box models, σταθερή κατάσταση, χρόνος παραμονής, ειδοταυτοποίηση, μοντέλα υδατικής χημείας
8 γεώσφαιρα-υδρόσφαιρα, ρόφηση, ισόθερμες, σημείο μηδενικού φορτίου
9 περιβαλλοντικά προβλήματα με έμφαση σε αυτά που σχετίζονται με τη δραστηριότητα του μηχανικού ορυκτών πόρων, αέριοι ρύποι, όξινη βροχή
10 τοξικά μέταλλα, πηγές και διαβάσεις, ανθρωπογενείς επιδράσεις, παράγοντες εμπλουτισμού
11 ορυκτά του αμιάντου, χαλαζίας, όξινη απορροή μεταλλείων
12 Παρουσίαση εργασίας/Μελέτη Περίπτωσης
13 Παρουσίαση εργασίας /Μελέτη περίπτωση


Οι φοιτητές παρακολουθούν 10 φροντιστηριακές ασκήσεις:
-Επίλυση προβλημάτων σχετικά με: στοιχειομετρία, εφαρμογή τύπων-διαχείριση μονάδων μέτρησης, διαλύματα, χημική ισορροπία, σειρά αντιδράσεων (9 ασκήσεις)
-Μελέτη βιβλιογραφίας οργάνωση παρουσίασης (1 άσκηση)

Οι φοιτητές αναλαμβάνουν την παρουσίαση μιας επιστημονικής εργασίας από τη διεθνή βιβλιογραφία στο αντικείμενο του μαθήματος. (ομαδική ή ατομική εργασία)
 

Αξιολόγηση :

Αθροιστική/Συμπερασματική (για βαθμό φοιτητή) Αξιολόγηση:

Σχόλια για την Αξιολόγηση των Φοιτητών :
Στον τελικό (προβιβάσιμο) βαθμό του φοιτητή προστίθενται 0,5-1,5 μονάδες ανάλογα με την αξιολόγηση της εργασίας που παρουσιάστηκε
 

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία :

Eby N., Αρχές Περιβαλλοντικής Γεωχημείας, [Κωδ. ΕΥΔΟΞΟΣ: 34053]
Plumlee, G. S. and Ziegler, T. L. (2005) The Medical Geochemistry of Dusts, Soils, and Other Earth Materials. Treatise on Geochemistry Volume 9; (ISBN: 0-08-044344-3); pp. 263–310

Συναφή Επιστημονικά Περιοδικά:

Environmental Pollution, Elsevier
Environmental Geochemistry and Health, Springer
Science of The Total Environment, Elsevier
Applied Geochemistry, Elsevier