"Z A T W I E R D Z A M" DZIEKAN WYDZIAŁU NOWYCH TECHNOLOGII I CHEMIII Dr hab. inż. Stanisław CUDZIŁO, prof. nzw. WAT Warszawa, dnia... S Y L A B U S P R Z E D M I O T U NAZWA PRZEDMIOTU: Monitoring środowiska Wersja anglojęzyczna: Environmental monitoring Kod przedmiotu: WTCCNSI-Mon Podstawowa jednostka organizacyjna : Wydział Nowych Technologii i Chemii Kierunek studiów: Specjalność: Rodzaj studiów: Forma studiów: Język realizacji:. chemia materiały niebezpieczne i ratownictwo chemiczne studia pierwszego stopnia studia stacjonarne polski Sylabus ważny dla naborów od roku akademickiego: 2012/2013 1. REALIZACJA PRZEDMIOTU Osoba prowadząca zajęcia: prof. dr hab. inż. Sławomir Neffe PJO/instytut/katedra/zakład: 2. ROZLICZENIE GODZINOWE semestr razem Wydział Nowych Technologii i Chemii, Instytut Chemii, Zakład Radiometrii i Monitoringu Skażeń forma zajęć, liczba godzin/rygor (x egzamin, + zaliczenie, # projekt) punkty ECTS wykłady ćwiczenia laborator ia projek t seminarium VII 46(+) 26(+) 8(+) 12(+) 0 0 5 Razem 46(+) 26(+) 8(+) 12(+) 0 0 5 3. PRZEDMIOTY WPROWADZAJĄCE WRAZ Z WYMAGANIAMI WSTĘPNYMI Chemia fizyczna. Student posiada podstawową widzę z dziedziny przemian fizykochemicznych, termodynamiki, statyki i kinetyki chemicznej oraz zjawisk powierzchniowych. Chemia środków trujących i procesów odkażania. Student zna podstawowe właściwości fizykochemiczne i toksykologiczne substancji szkodliwych i toksycznych oraz umie ocenić ich oddziaływanie na środowisko. Podstawy toksykologii. Student zna podstawowe pojęcia z dziedziny toksykologii oraz podstawowe mechanizmy metabolizmu ksenobiotyków. Chemia analityczna. Student dobrze zna pojęcia oraz metody chemii analitycznej i analizy instrumentalnej.
4. ZAŁOŻENIA I CELE PRZEDMIOTU Tabela. 4 Symbol W1 W2 W3 W4 W5 W6 U1 U2 U3 K1 K2 Efekty kształcenia Zna i rozumie zasady wykorzystania klasycznych i instrumentalnych metod analitycznych w monitoringu środowiska oraz detekcji i analizie materiałów niebezpiecznych. Zna podstawy analizy źródeł i natężenia hałasu, środowiskowych źródeł promieniowania jonizującego i niejonizującego oraz wpływu tych czynników na ekosystemy. Zna podstawowe reakcje chemiczne, fotochemiczne i biochemiczne zachodzące w środowisku, w tym wpływ substancji szkodliwych na ludzi, zwierzęta i rośliny. Zna metody monitoringu przemian fizykochemicznych. Ma wiedzę pozwalającą na użytkowanie istniejących i tworzenie baz danych zawierających wyniki monitoringu środowiska oraz właściwości związków chemicznych i materiałów niebezpiecznych. Zna podstawy teoretyczne oraz budowę i zasady działania aparatury laboratoryjnej, naukowo- pomiarowej i kontrolno-pomiarowej wykorzystywanej w analizie i monitoringu środowiska. Zna możliwości i ograniczenia wybranych metod i narzędzi badawczych oraz pomiarowych. Posiada wiedzę z zakresu bezpieczeństwa i higieny pracy w szczególności zna zasady bezpiecznego posługiwania się substancjami chemicznymi i materiałami niebezpiecznymi. Zna przepisy oraz unormowania krajowe i międzynarodowe dotyczące monitoringu i ochrony środowiska. Zna koncepcje zrównoważonego rozwoju i podstawowe zagadnienia dotyczące chemii przyjaznej człowiekowi i otoczeniu. Ma podstawową wiedzę niezbędną do rozumienia społecznych, ekonomicznych, prawnych i innych pozatechnicznych uwarunkowań działalności inżynierskiej. Zna negatywne oddziaływanie wyrobów przemysłu chemicznego na środowisko przyrodnicze. Umie mierzyć i obliczać istotne parametry materiałów, zjawisk i procesów chemicznych. Rozwiązuje proste zadania związane z realizacją procesów jednostkowych. Potrafi ocenić uzyskany wynik pomiaru z punktu widzenia dokładności i precyzji. Potrafi ocenić stan środowiska na podstawie danych fizykochemicznych. Potrafi przygotować dobrze udokumentowane opracowanie problemu z zakresu chemii i monitoringu środowiska. Umie przeprowadzić analizę uzyskanych wyników pomiarów wraz z oceną niepewności pomiarowych. Potrafi przygotować prezentację ustną i pisemną dotyczącą szczegółowych zagadnień z zakresu monitoringu środowiska. Potrafi dokonać wstępnej oceny ekonomicznej działań inżynierskich w sferze technologii chemicznych o znacznej uciążliwości dla środowiska naturalnego. Ma świadomość poziomu swej wiedzy i umiejętności. Rozumie potrzebę ciągłego uczenia się, a także potrafi inspirować innych. Potrafi aktywnie uczestniczyć w działaniach zespołowych i ma świadomość odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania związane z pracą zawodową. Ma świadomość potrzeby przestrzegania zasad etyki zawodowej i poszanowania prawa, w tym praw autorskich. Ma świadomość ważności pozatechnicznych aspektów i skutków działalności inżynierskiej, w tym jej wpływu na bezpieczeństwo i środowisko podczas całego cyklu życia wytworów tej działalności. odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku K_W04, K_W10, K_W01, K_W09 K_W10 K_W11 K_W15 K_W17 K_U02, K_U11 K_U05, K_U07 K_U08, K_U09, K_U14 K_K01, K_K02, K_K04 K_K07 5. METODY DYDAKTYCZNE Wykład, ćwiczenia laboratoryjne i rachunkowe są prowadzone metodami aktywizującymi wykorzystując w szczególności: twórcze rozwiązywanie problemów, rozwijając u studentów umiejętność dyskusji na tematy związane z monitoringiem i ochroną środowiska. Wykłady prowadzone głównie w formie audiowizualnej. Studenci samodzielnie opracowują podane przez wykładowcę zagadnienie wynikające treści sylabusa w formie pisemnej pracy semestralnej. 2
Ćwiczenie laboratoryjne ukierunkowane na aktywne uczestnictwo studentów w planowaniu i realizowaniu pomiarów oraz badań stanu środowiska. 6. TREŚCI PROGRAMOWE lp tematyka zajęć liczba godzin wykł. ćwicz. lab. proj. semin. 1 2 3 4 5 6 7 1. Zintegrowany monitoring środowiska. Definicje, zakres, cel, metody. Państwowy Monitoring Środowiska (PMŚ). Zasady ogólne PMŚ. Struktura i zadania PMŚ. Bloki: presje, stan, oceny i prognozy. Krajowy i wojewódzkie programy ochrony środowiska. Rodzaje sieci monitoringu środowiska i ich znaczenie. Monitoring punktowy i zdalny. Okresowy i ciągły monitoring środowiska. 2. Monitoring jakości powietrza. Powietrze atmosferyczne. Powietrze w pomieszczeniach zamkniętych. Zanieczyszczenia fizyczne, chemiczne i promieniotwórcze. Gazy toksyczne, emisje i imisje przemysłowe. Ozon, ditlenek węgla, radon. Monitoring zanieczyszczeń powietrza a bezpieczeństwo społeczeństwa. 3. Monitoring jakości wód. Wody powierzchniowe: płynące i stojące. Wody podziemne. Woda do picia. Monitoring ścieków komunalnych i przemysłowych. Monitoring wód morskich ze szczególnym uwzględnieniem Morza Bałtyckiego. 4. Monitoring jakości gruntów, gleby i powierzchni ziemi. Monitoring miejsc składowania odpadów komunalnych i niebezpiecznych. Monitoring przyrodniczy i leśny - fauna i flora. 2 2 0 2 2 0 5. Monitoring hałasu, wibracji i pól elektromagnetycznych. 2 2 0 6. Monitoring promieniowania jonizującego. 7. Charakterystyka procesu analizy jakościowej i ilościowej substancji organicznych i nieorganicznych w środowisku ze szczególnym uwzględnieniem analizy śladów. Specjacja analitów środowiskowych. 8. Metody analizy zanieczyszczeń poszczególnych elementów środowiska. Parametry charakteryzujące przydatność metod analizy zanieczyszczeń środowiska. 9. Pobieranie, utrwalanie, transport i przechowywanie próbek gazowych, ciekłych i stałych pod kątem analizy zanieczyszczeń poszczególnych elementów środowiska. 10. Podstawowe fizykochemiczne i fizyczne techniki oraz przyrządy do analizy zanieczyszczeń środowiska. 11. Metody spektralne, chromatograficzne, jonizacyjne, elektrochemiczne i termiczne analizy zanieczyszczeń 12. Zdalne metody analizy zanieczyszczeń środowiska. Metody aktywne i pasywne. Szybkie przemysłowe i polowe metody analizy zanieczyszczeń środowiska. 13. Opracowanie danych liczbowych monitoringu środowiska. Niepewność wyników pomiaru i ich ocena. Problemy standaryzacji metod analiz środowiskowych. Zasady dobrej praktyki laboratoryjnej. Laboratoria środowiskowe (WIOŚ, powiatowe, inne). Akredytacja laboratoriów. 2 0 12 0 2 0 3
14. Najważniejsze problemy monitoringu środowiska: ozon, CO 2, radon, pestycydy. Organizacje międzynarodowe monitorujące środowisko przyrodnicze: EMEP, EFA, HELCOM, Konwencja Espoo. Razem: 26 8 12 7. LITERATURA podstawowa: 1. Program Państwowego Monitoringu Środowiska na lata 2010-20012, GIOŚ, Warszawa, 2009 oraz programy zaktualizowane. 2. Agenda 21. Sprawozdanie z realizacji w latach 1992-2005. NFOŚ, Warszawa 2006 GIOŚ. 3. Stan Środowiska w Polsce, GIOŚ, Warszawa, 2010. 4. Rocznik statystyczny GUS. Ochrona środowiska. Warszawa 2011. 5. Namieśnik J., Jarmółkiewicz Z., Fizykochemiczne metody kontroli zanieczyszczeń środowiska WNT, 1998, Warszawa. 6. Soniassy R.D., (red.). Tłumaczenie J. Szulc Analiza środowiska PIOŚ, Warszawa, 1992 7. Andrews J.E., Brimblecombe P., Jickells T.D., Liss P.S., Wprowadzenie do chemii środowiska WNT, 2001, Warszawa. 8. Witkiewicz Z., Podstawy chromatografii WNT, 2005, Warszawa. 9. Witkiewicz Z., Hetper J., Chromatografia gazowa WNT, 2001, Warszawa. 10. Starostin L., Witkiewicz Z., Neffe S., Analiza środków trujących, WAT, 1995, Warszawa. 11. Namieśnik J., Łukasiak J., Jarmółkiewicz Z., Pobieranie próbek środowiskowych do analizy PWN, 1995, Warszawa. 12. Namieśnik J., Jarmółkiewicz Z., Pilarczyk M., Torres L., Przygotowanie próbek środowiskowych do analizy WNT, 2000, Warszawa. 13. Alloway B.J., Awers D.C., Chemiczne podstawy zanieczyszczeń środowiska, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1999. 14. Markiewicz, M.T.,Podstawy modelowania rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń w powietrzu atmosferycznym, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2005. 15. Kaczmarska-Kozłowska A., Kotarbińska E., Koton J., Mikulski W., Modzelewski K., Ogłaza R., Hałas. Wydawnictwo CIOP 1998. 16. Wskazówki metodyczne do oceny stopnia zanieczyszczenia gruntów i wód podziemnych produktami ropopochodnymi i innymi substancjami chemicznymi w procesach rekultywacji. PIOŚ, Warszawa, 1996. 17. Wskazówki metodyczne do pomiarów promieniowania elektromagnetycznego. PIOŚ, Biblioteka Monitoringu Środowiska, Warszawa, 1993. 18. Zanieczyszczenie powietrza w Polsce w latach 2010 (praca zespołowa) PIOŚ, Biblioteka Monitoringu Środowiska, Warszawa, 2011. 19. J. Namieśnik, J. Jaśkowski, Zarys ekotoksykologii, Gdańsk, 1995. uzupełniająca: 1. Fifield F.W., Haines P.J., (red.) Environmental Analytical Chemistry Backwell Sciences Ltd. 2000 2. Ahmad R., Cartwright C., Taylor F., Analytical Methods for Environmental Monitoring Pearson Education Limited, 2001 3. Ostrowska A., Gawliński S., Szczubiałka Z., Metody analizy i oceny właściwości gleb i roślin. Katalog IOŚ, Warszawa, 1991. 4. Siuta J., Gleba. Diagnozowanie stanu zagrożenia. IOŚ, Warszawa, 1995. 5. Lahman E., Determination and Evaluation of Ambient Air Quality. Federal Environmental Agency, Berlin, 1997. 4
8. FORMA I WARUNKI ZALICZANIA PRZEDMIOTU Warunkiem koniecznym uzyskania oceny pozytywnej z przedmiotu jest wykazanie się wiedzą oraz umiejętnościami wymienionymi w efektach kształcenia (Tab.4) Wykłady stanowią przewodnik dla studentów do samodzielnego studiowania zagadnień przekazanych na wykładach i ujętych w sylabusie przedmiotu. W czasie ćwiczeń audytoryjnych rozwijana jest umiejętność rozwiązywania problemów i zadań oraz sprawdzany jest stopień opanowania materiału. Część ćwiczeń prowadzona jest w formie seminaryjnej. W czasie laboratoriów studenci, pod opieką prowadzącego, wykonują zadania laboratoryjne oraz zapoznają się z metodami monitoringu środowiska. Z przebiegu laboratoriów opracowują sprawozdania pisemne. Dodatkowo każdy student może otrzymać temat pracy semestralnej, który zobowiązany jest opracować samodzielnie, zgodnie ze wskazówkami podanymi przez wykładowcę. Warunkiem koniecznym zaliczenia przedmiotu jest zaliczenie wszystkich ćwiczeń audytoryjnych i laboratoriów, oraz zdanie egzaminu końcowego. Przedmiot zaliczany jest na trzy oceny. (1) Ocena z zaliczenia ćwiczeń audytoryjnych wystawiana jest na podstawie ocen cząstkowych z ćwiczeń i sprawdzianu pisemnego. (2) Ocena z zaliczenia laboratoriów wystawiana jest na podstawie ocen cząstkowych za poszczególne zadania laboratoryjne i pisemne sprawozdania. (3) Ocena z całości przedmiotu wystawiana jest na podstawie wyników kolokwium pisemnego oraz oceny za pracę semestralną. Efekty W1-6, oraz U1-3 sprawdzane są na podstawie wyników kolokwiów pisemnych zawierających pytania testowe. Efekty W1-6 i U1-3 sprawdzane podczas wykonywania ćwiczeń laboratoryjnych i rachunkowych. Efekty U3 oraz K1 i K2 sprawdzane są podczas kolokwiów oraz na podstawie pracy semestralnej. Autor sylabusa Kierownik jednostki organizacyjnej odpowiedzialnej za przedmiot... Prof. dr hab. inż. Sławomir Neffe... Prof. dr hab. inż. Jerzy Choma 5