Chemia fizyczna w ochronie środowiska SYLABUS A. Informacje ogólne Elementy sylabusu Nazwa jednostki prowadzącej kierunek Nazwa kierunku studiów Poziom kształcenia Profil studiów Forma studiów Kod przedmiotu Język przedmiotu Rodzaj przedmiotu Rok studiów /semestr Wymagania wstępne Liczba godzin zajęć dydaktycznych z podziałem na formy prowadzenia zajęć Założenia i cele przedmiotu Metody dydaktyczne oraz ogólna forma zaliczenia przedmiotu Wydział Biologiczno-Chemiczny Ochrona środowiska studia drugiego stopnia ogólnoakademicki stacjonarne 0200-OS2-2CFS polski przedmiot obowiązkowy, moduł kierunkowy Opis II rok I semestr Student powinien posiadać zakres wiadomości na poziomie podstawowym z ochrony środowiska. wykład 15 godz. seminarium 15 godz. Zapoznanie studentów z wybranymi podstawowymi zagadnieniami z zakresu chemii fizycznej w ochronie środowiska i nowych technologii stosowanych w tym zakresie. Zapoznanie z zagadnieniami związanymi z ochroną środowiska, wpływem czynników chemicznych na środowisko oraz wykorzystaniem technologii (energetyka zasobów odnawialnych: energia jądrowa, baterie paliwowe, energetyka wodorowa) przychylnych środowisku. Zapoznanie ze składem atmosfery i wody, właściwościami fizykochemicznymi uzależnionymi od występowania pierwiastków i związków chemicznych, zapoznanie ze szkodliwym wpływem na materie ożywioną i nieożywioną niektórych pierwiastków i związków chemicznych. Zapoznanie z podstawowymi procesami technologicznymi, wykorzystującymi procesy fizykochemiczne, do usuwania szkodliwych związków chemicznych i pierwiastków z powietrza i wody. Interpretuje zjawiska i procesy fizykochemiczne zachodzące w przyrodzie. Używa komputera w celu wyszukiwania informacji, komunikowania się, organizowania i wstępnej analizy danych, sporządzania raportów i prezentacji wyników. Prowadzi analizy, podsumowania i poprawne wnioskowania na podstawie informacji źródłowych. Przygotowuje udokumentowane opracowanie problemów z zakresu ochrony środowiska w formie pisemnej w języku polskim. Posługuje się podstawowymi metodami matematycznymi do opisu zjawisk przyrodniczych i analizy danych. Metody dydaktyczne: wykład, konsultacje, praca projektowa, zaliczenie praktyczne zadań podczas zajęć. Formy zaliczenia przedmiotu: egzamin pisemny, wykonanie pracy projektowej i streszczenia, ocenianie ciągłe (zaliczenie praktyczne zadań podczas zajęć). Efekty kształcenia i 1. Student posiada rozszerzoną wiedzę w zakresie chemicznych zagrożeń środowiskowych związanych z ochroną powietrza, uzdatnianiem wody i oczyszczaniem ścieków. Posługuje się specjalistyczną terminologią w zakresie ochrony powietrza, uzdatniania wody i oczyszczania ścieków w języku polskim. Jest otwarty na konieczność aktualizowania i pogłębiania wiedzy z zakresu nauk o środowisku. 2. Student wykazuje rozszerzoną znajomość matematyki umożliwiającą opisywanie procesów adsorpcji, sprawność oczyszczania, opory przepływu, wskaźniki eksploatacyjne, dawkowanie reagentów, punkt izoelektryczny, procesy redoks i adsorpcji, entalpię i entropię reakcji. Interpretuje wyniki oraz formułuje wnioski. 3. Student stosuje właściwą metodologię do rozwiązywania problemu badawczego i praktycznego. 4. Student projektuje i wykonuje podstawowe badania, doświadczenia i obserwacje dotyczące zagadnień związanych z ochroną środowiska, w szczególności procesów związanych z ochroną powietrza, uzdatnianiem wody i oczyszczaniem ścieków, Odniesienie do kierunkowych efektów kształcenia K_W03, K_U20, K_K10 K_W04, K_U05 K_U01 K_U02
pod kierunkiem opiekuna naukowego. 5. Student wykorzystuje aktualne informacje z zakresu ochrony środowiska ze specjalistycznej literatury naukowej polsko- i obcojęzycznej oraz opracowuje i prezentuje publicznie wyniki własnej pracy. Posiada umiejętność przygotowania wystąpień ustnych i stosuje nowoczesne techniki informacyjne. 6. Student dba o rzetelność i wiarygodność swojej pracy zawodowej, potrafi współdziałać i pracować w grupie przyjmując w niej różne role. K_U03, K_U04, K_U10, K_U11 K_K02, K_K03 Punkty ECTS 4 Bilans nakładu pracy studenta ii Wskaźniki ilościowe Ogólny nakład pracy studenta: 102,5 godz. w tym: udział w wykładach: 15 godz.; udział w zajęciach seminaryjnych: 15 godz.; przygotowanie się do zajęć, zaliczeń, egzaminów: 55 godz.; udział w konsultacjach, zaliczeniach, egzaminie: 7,5 godz. Nakład pracy studenta związany z zajęciami iii : Liczba godzin Punkty ECTS wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela 47,5 2 o charakterze praktycznym 55 2 Data opracowania: 03. 10. 2014 Koordynator przedmiotu: dr Marta Płońska-Brzezińska
Elementy składowe sylabusu Nazwa przedmiotu Kod przedmiotu Nazwa kierunku Nazwa jednostki prowadzącej kierunek Język przedmiotu Rok studiów/ semestr Liczba godzin zajęć dydaktycznych oraz forma prowadzenia zajęć Prowadzący Treści merytoryczne przedmiotu: Efekty kształcenia wraz ze sposobem ich weryfikacji SYLABUS B. Informacje szczegółowe Opis Chemia fizyczna w ochronie środowiska 0200-OS2-2CFS Ochrona środowiska, studia drugiego stopnia Wydział Biologiczno-Chemiczny polski II rok I semestr 15 godz., wykład dr Marta Płońska-Brzezińska 1. Zanieczyszczenie powietrza: chemiczne, fizyczne, biologiczne. Kryteria stosowane do określania zagrożeń. Unormowania prawne. Natura 2000 a polski system ochrony środowiska. Charakterystyka poszczególnych zanieczyszczeń. Negatywne skutki działania substancji chemicznych na środowisko przyrodnicze. 2. Redukcja emisji zanieczyszczeń powietrza. Systemy ochrony powietrza: techniczne, pozatechniczne. Oczyszczanie gazów odlotowych z zanieczyszczeń gazowych: absorpcja, adsorpcja. Absorpcyjne metody odsiarczania spalin: odpadowe, półodpadowe, bezodpadowe. Inne metody. Odpylanie i odpylacze. 3. Woda w przyrodzie. Skład wód. Oczyszczanie wody do picia i na potrzeby gospodarcze. Sedymentacja i osadniki. 4. Układy koloidowe. Właściwości kinetyczne układów koloidowych. Właściwości elektryczne układów koloidowych. Punkt izoelektryczny. Piany i emulsje. Koagulacja. Zastosowanie i mechanizm koagulacji. 5. Filtracja. 6. Wymiana jonowa. Wymieniacze jonowe. Cykl wymiany jonowej. Zastosowanie wymiany jonowej w oczyszczaniu wody. Urządzenia do jonitowego uzdatniania wody. 7. Sorpcja. 8. Procesy membranowe. Charakterystyka procesów membranowych oraz membran. Odwrócona osmoza, ultrafiltracja. 9. Rola elektrochemii w ochronie środowiska. Procesy redoks. Ogniwa galwaniczne. Korozja. 10. Energetyka zasobów odnawialnych. Energetyka wodorowa. Elektrochemiczne metody usuwania zanieczyszczeń: elektrodializa, elektrokoagulacja, elektroosmoza, elektroflotacja. 11. Odkwaszanie wody: metody fizyczne (urządzenia do napowietrzania wody) i chemiczne. 12. Odżelazianie i odmanganianie wody; występowanie, usuwanie żelaza i manganu z wody. 13. Dezynfekcja wody: fizyczne i chemiczne metody dezynfekcji. Chlorowanie i ozonowanie wody. 14. Oczyszczanie wody do celów przemysłowych. Wymagany skład wody do celów przemysłowych i kotłowych. 15. Gospodarka ściekami i osadami pochodzącymi z procesów oczyszczania wody. Metody przeróbki i unieszkodliwania osadów i ścieków. Efekty kształcenia: 1. Student posiada rozszerzoną wiedzę w zakresie zagrożeń środowiskowych: związanych z ochroną powietrza, uzdatnianiem wody i oczyszczaniem ścieków. 2. Student zna podstawowe procesy chemii fizycznej stosowane w ochronie powietrza, uzdatnianiu wody i oczyszczaniu
Forma i warunki zaliczenia przedmiotu Wykaz literatury podstawowej i uzupełniającej ścieków. 3. Student posługuje się specjalistyczną terminologią w zakresie ochrony środowiska: związaną z ochroną powietrza, uzdatnianiem wody i oczyszczaniem ścieków, procesów technologicznych związanych z tymi zagadnieniami i stosowanych urządzeń (w języku polskim). Sposoby weryfikacji: Egzamin pisemny podsumowujący przedmiot (test zamknięty, pytania otwarte opisowe, schematy i rysunki do uzupełnienia opisów i objaśnień). Metody dydaktyczne: wykład, konsultacje. Dopuszczenie do egzaminu obecność na zajęciach minimum w 70% Formy pomiaru/oceny pracy studenta z wykładów: egzamin pisemny. Literatura podstawowa: 1. Z. Szperliński, Chemia w ochronie i inżynierii środowiska, Część I, II, III, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2002 2. A.L. Kowal, M. Świderska-Bróz, Oczyszczanie wody, Wydawnictwo naukowe PWN, Warszawa 1996. 3. R. Dylewski, Metody elektrochemiczne w inżynierii środowiska, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2000. 4. E. Grodzka, K. Winkler, Z. Koczorowski, Rola elektrochemii w ochronie środowiska, Wiadomości chemiczne 60 (2006) 671-702. Literatura uzupełniająca: 1. Publikacje w czasopismach naukowych. podpis osoby składającej sylabus
Elementy składowe sylabusu Nazwa przedmiotu SYLABUS C. Informacje szczegółowe Opis Chemia fizyczna w ochronie środowiska Kod przedmiotu Nazwa kierunku Nazwa jednostki prowadzącej kierunek Język przedmiotu Rok studiów/ semestr Liczba godzin zajęć dydaktycznych oraz forma prowadzenia zajęć Prowadzący Treści merytoryczne przedmiotu: Efekty kształcenia wraz ze sposobem ich weryfikacji Forma i warunki zaliczenia przedmiotu Wykaz literatury podstawowej i uzupełniającej 0200-OS2-2CFS Ochrona środowiska, studia drugiego stopnia Wydział Biologiczno-Chemiczny polski II rok I semestr 15 godz., seminarium dr Marta Płońska-Brzezińska 1. Podstawowe wielkości charakteryzujące urządzenia oczyszczające: sprawność oczyszczania, opory przepływu, wskaźniki eksploatacyjne. 2. Właściwości kinetyczne układów koloidowych. 3. Właściwości elektryczne układów koloidowych. Punkt izoelektryczny. 4. Dawkowanie reagentów. 5. Adsorpcja. Adsorpcja gazów. Rodzaje izoterm. Adsorpcja w oczyszczaniu wody. Zastosowanie adsorpcji na węglach aktywnych. 6. Entalpia i entropia reakcji. 7. Procesy redoks. 8. Praca projektowa zagadnienia z ochrony środowiska. Efekty kształcenia: 1. Student posługuje się specjalistyczną terminologią w zakresie ochrony środowiska: związaną z ochroną powietrza, uzdatnianiem wody i oczyszczaniem ścieków, procesów technologicznych związanych z tymi zagadnieniami i stosowanych urządzeń (w języku polskim). 2. Student wykazuje rozszerzoną znajomość matematyki umożliwiającą opisywanie procesów adsorpcji, sprawność oczyszczania, opory przepływu, wskaźniki eksploatacyjne, dawkowanie reagentów, punkt izoelektryczny, procesy redoks i adsorpcji, entalpię i entropię reakcji. Interpretuje wyniki badań oraz formułuje wnioski. 3. Student wykorzystuje aktualne informacje z zakresu ochrony środowiska ze specjalistycznej literatury naukowej polsko- i obcojęzycznej oraz opracowuje i prezentuje publicznie wyniki własnej pracy. Posiada umiejętność przygotowania wystąpień ustnych i stosuje nowoczesne techniki informacyjne. Sposoby weryfikacji: 1. Bieżąca ocena pracy w trakcie zajęć. 2. Ocena pracy projektowej i streszczenia. Metody dydaktyczne: konsultacje, praca projektowa, zaliczenie praktyczne zadań podczas zajęć, praca pisemna streszczenie jako załącznik do pracy projektowej. Warunki zaliczenia seminarium obecność na zajęciach obowiązkowa, wykonanie pracy projektowej wraz ze streszczeniem. Formy pomiaru/oceny pracy studenta z seminarium: obecność na zajęciach, pozytywna ocena z zaliczenia pracy projektowej i streszczenia, pozytywna ocena pracy studenta podczas zajęć - ocenianie ciągłe (zaliczenie praktyczne zadań podczas zajęć). Literatura podstawowa: 1. Z. Szperliński, Chemia w ochronie i inżynierii środowiska, Część I, II, III, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2002 2. A.L. Kowal, M. Świderska-Bróz, Oczyszczanie wody, Wydawnictwo naukowe PWN, Warszawa 1996.
3. R. Dylewski, Metody elektrochemiczne w inżynierii środowiska, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2000. 4. E. Grodzka, K. Winkler, Z. Koczorowski, Rola elektrochemii w ochronie środowiska, Wiadomości chemiczne 60 (2006) 671-702. Literatura uzupełniająca: Publikacje w czasopismach naukowych. podpis osoby składającej sylabus i Opis zakładanych efektów kształcenia w zakresie wiedzy, umiejętności i kompetencji społecznych, z uwzględnieniem form zajęć. Uwzględnia się tylko efekty możliwe do sprawdzenia (mierzalne / weryfikowalne). ii Przykładowe rodzaje aktywności: udział w wykładach, ćwiczeniach, przygotowanie do zajęć, udział w konsultacjach, realizacja zadań projektowych, pisanie eseju, przygotowanie do egzaminu. Liczba godzin nakładu pracy studenta powinna być zgodna z przypisanymi do tego przedmiotu punktami ECTS wg przelicznika : 1 ECTS 25 30 h. iii Zajęcia wymagające bezpośredniego udziału nauczyciela są to tzw. godziny kontaktowe (również te nieujęte w rozkładzie zajęć, np. konsultacje lub zaliczenia/egzaminy). Suma punktów ECTS obu nakładów może być większa od ogólnej liczby punktów ECTS przypisanej temu przedmiotowi.