546-0189/01 – Nanomateriály a životní prostředí (NZP)
| Garantující katedra | Katedra environmentálního inženýrství | Kredity | 2 |
| Garant předmětu | Mgr. Oldřich Motyka, Ph.D. | Garant verze předmětu | Mgr. Oldřich Motyka, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 3 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2022/2023 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | HGF, FMT | Určeno pro typy studia | bakalářské, navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Studenti jsou schopni definovat základní pojmy problematiky vztahu nanomateriálů a životního prostředí, jsou schopni popsat způsoby úniku vybraných nanomateriálů do jednotlivých zemských sfér a odlišit dopady tohoto úniku v různých ekosystémech. Studenti jsou schopni vybrat vhodné metody měření výskytu a koncentrace nanočástic v typických situacích, charakterizovat účinek vybraných nanomateriálů na živé organismy a lidské zdraví. Rovněž jsou schopni vysvětlit důležitost a způsoby prevence a odstraňování znečištění životního prostředí nanomateriály a obecně zhodnotit pozitiva a negativa využití nanomateriálů v ochraně životního prostředí.
Vyučovací metody
Přednášky
Anotace
Předmět je zaměřen na všechny aspekty produkce a aplikace nanomateriálů, které mají vliv na životní prostředí. Představeny jsou vlastnosti nanomateriálů, které činí jejich výskyt v životním prostředí problematickým, způsoby jejich úniku do vody, půdy a ovzduší, jejich životní cyklus a specifika výskytu v jednotlivých zemských sférách. Studenti jsou seznámeni s metodami monitoringu výskytu umělých nanočástic v prostředí, možnostmi hodnocení jejich toxicity a rizik, která představují pro jednotlivé skupiny organizmů a lidské zdraví. Pozornost je věnována rovněž prevenci znečištění životního prostředí nanomateriály, odstraňování znečištění nanomateriály a environmentálně-technologickým aplikacím nanomateriálů.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Ústní zkouška
LMS
E-learning
Další požadavky na studenta
Zpracování referátu na zadané téma.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. Specifika nanomateriálů vzhledem k životnímu prostředí: Výskyt v životním prostředí, přirozeně se vyskytující a antropogenní nanomateriály, mechanické a chemické vlastnosti nanomateriálů s vlivem na životní prostředí.
2. Nanomateriály v životním prostředí: Hydrosféra, základní definice, postavení hydrosféry v rámci zemských sfér, specifika ohrožení vodních ekosystémů a jejich ochrany. Únik nanomateriálů do vodního prostředí a jeho rizika.
3. Nanomateriály v životním prostředí: Pedosféra, základní definice, postavení pedosféry v rámci zemských sfér, specifika ohrožení půdních ekosystémů a jejich ochrany. Únik nanomateriálů do půdy a jeho rizika.
4. Nanomateriály v životním prostředí: Atmosféra, základní definice, postavení atmosféry v rámci zemských sfér, specifika ochrany ovzduší. Únik nanomateriálů do ovzduší a jeho rizika.
5. Monitoring: Technický monitoring, přehled základních nástrojů pro měření koncentrace a velikosti nanočástic ve vodním prostředí i ovzduší. Měření expozice pracovníků s nanomateriály.
6. Monitoring: Biomonitoring, bioindikace, aktivní a pasivní biomonitoring, časový a prostorový rozměr biomonitoringu, biomonitoring pomocí rostlin, živočichů a jiných organizmů, biomonitoring nanočástic.
7. Hodnocení toxicity: Expozice, dávka, oxidativní stres, testy genotoxicity, ekotoxicity, LD50, teratogenita, reprodukční toxicita, kancerogenita. Metody hodnocení toxicity.
8. Rizika nanomateriálů pro autotrofní organismy: Příjem nanočástic – kořen a nadzemní části rostliny, distribuce nanočástic v těle organismu, známá ekotoxicita a genotoxicita jednotlivých nanomateriálů pro rostliny, fyziologický stres, ovlivnění fotosyntézy.
9. Rizika nanomateriálů pro heterotrofní organismy: Příjem nanočástic: povrch těla, trávicí soustava, dýchací soustava, distribuce nanočástic v těle organismu, známá ekotoxicita a genotoxicita jednotlivých nanomateriálů pro heterotrofní organismy, ovlivnění chování.
10. Rizika nanomateriálů pro lidské zdraví: Příjem nanočástic: trávicí soustava, kůže, dýchací soustava. Akutní a chronická toxicita. Systémová a lokální toxicita nanomateriálů.
11. Prevence znečištění nanomateriály: Přehled základní legislativy, omezování úniku při výrobě, nejlepší dostupná technika (BAT), omezování vzniku nanomateriálů vzniklých jako vedlejší produkty nevýrobních procesů, filtry.
12. Odstraňování znečištění životního prostředí: Sanace, remediace, odstraňování znečištění z vody, půdy a ovzduší. Specifika odstraňování znečištění nanomateriály.
13. Environmentální aplikace nanomateriálů: Výhody a rizika aplikace nanomateriálů v životním prostředí, sorpce, katalytické nanomateriály, čištění vody, půdy a ovzduší, možnosti využití nanomateriálů v ochraně životního prostředí v budoucnosti.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.