546-0301/03 – Organické kontaminanty (Ok)
| Garantující katedra | Katedra environmentálního inženýrství | Kredity | 5 |
| Garant předmětu | doc. Mgr. Eva Pertile, Ph.D. | Garant verze předmětu | doc. Mgr. Eva Pertile, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 1 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2014/2015 | Rok zrušení | 2019/2020 |
| Určeno pro fakulty | HGF | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Znalosti prokazované po ukončení předmětu: Získání základních znalostí pro pochopení reaktivity a reakcí organických sloučenin. Jako nutný předpoklad je probráno IUPAC názvosloví organických sloučenin a základy stereochemie.
Dovednosti prokazované po ukončení předmětu: Student je obeznámen s problematikou interakce organických látek v ŽP včetně možných vstupů do jednotlivých složek prostředí, jejich transport prostředím a možné ovlivnění, transformace a chování v ŽP. Po absolvování kurzu je schopen nacházet spojitosti mezi teoretickými a praktickými aspekty v environmentálních oborech.
Vyučovací metody
Přednášky
Experimentální práce v laboratoři
Ostatní aktivity
Anotace
Předmět je koncipován tak, že po převážně obecných partiích, které mají vytvořit potřebný aparát pro pochopení zákonitostí chemismu organických sloučenin. V přímé návaznosti je pak diskutován systematický přehled významných skupin organických kontaminantů s aspektem na jejich výskyt v životním prostředí. Důraz je kladen na problematiku interakce organických kontaminantů v životním prostředí.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Vědomosti studenta jsou ověřovány písemnou formou, přičemž je kladen důraz na porozumění danému tématu a aplikaci teoretických poznatků při řešení praktických úloh. Do celkového hodnocení je zahrnuta i aktivní práce studentů v hodině. Každá laboratoř začíná 5ti minutovým 6ti otázkovým testem, kterým student prokazuje, že četl návody a je schopen pracovat bezpečně a účelně. Minimálně 3 otázky musí být zodpovězeny správně, aby bylo možno úlohu absolvovat. Každá práce je bodována po odevzdání protokolu (vždy následující hodinu) nebo neklasifikována pokud protokol nebyl odevzdán následující hodinu nebo byl odevzdán později.
E-learning
Další požadavky na studenta
Aktivní účast na přednáškách a cvičeních.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. Úvod. Základní pojmy a definice: Organické polutanty: rozdělení, klasifikace, zdroje, vstup, transport, transformační reakce (chemické a fotochemické), reakce biotické, reakce biologicky zprostředkované (mikrobiální degradace). Účinky na živé organismy, biodostupnost, bioakumulace; biokoncentrace, bioobohacování; biokoncentrační a bioakumulační faktor (BKF, BAF), koeficient trofického přenosu (Trophic Transfer Coefficient – TTC).
2. Osud organických polutantů v ŽP. Reakční kinetika: vylučování, BCF, bioobohacování, biotransformace, biodegradace. Rovnováhy v environmentálních systémech: význam konstanty KOW; rovnováha vzduch-voda; volatilizace z vody do atmosféry; distribuce v systému voda-vzduch, Henryho zákon; vztah těkání a absorpce. Rovnováhy vzduch-aerosol; vzduch-půda, vzduch-biota; rozdělovací koeficient oktanol – vzduch KOA; rovnováha voda – tuhá fáze.
3. Systém a názvosloví organické chemie (IUPAC). Klasifikace organických sloučenin. Charakteristické skupiny. Vztah mezi strukturou a vlastnostmi látek. Mezimolekulární interakce. Reakce organických sloučenin. Typy biodegradačních reakcí: dealkylace, dealkoxylace, dekarboxylace, dehalogenace, štěpení etherů, hydrolýza, hydroxylace, methylace, štěpení kruhů, oxidace a redukce.
4. Alifatické a alicyklické uhlovodíky: nomenklatura, vlastnosti, reaktivita, zdroje, možnosti transportu do složek ŽP; jejich osud v ŽP, hlavní cesty snižování jejich emisí v ŽP. Nenasycené uhlovodíky: nomenklatura, vlastnosti, reaktivita, zdroje, možnosti transportu; jejich osud v ŽP, hlavní cesty snižování jejich emisí v ŽP.
5. Areny (aromatické uhlovodíky): nomenklatura, vlastnosti, reaktivita, zdroje, možnosti transportu do složek ŽP; jejich osud v ŽP, hlavní cesty snižování jejich emisí v ŽP. Polycyklické aromatické uhlovodíky (PAHs): jejich toxikologická rizika, reaktivita, zdroje, možnosti transportu; jejich osud v ŽP, hlavní cesty snižování jejich emisí v ŽP. Nitované polycyklické aromatické uhlovodíky (nitroPAHs): jejich toxikologická rizika, reaktivita, zdroje, možnosti transportu do složek ŽP; jejich osud v ŽP, hlavní cesty snižování jejich emisí v ŽP.
6. Deriváty uhlovodíků: Halogenderiváty. Hydroxyderiváty. Ethery. Sirné sloučeniny: nomenklatura, vlastnosti, reaktivita, zdroje, možnosti transportu do složek ŽP; jejich osud v ŽP, hlavní cesty snižování jejich emisí v ŽP.
7. Dusíkaté deriváty: nomenklatura, vlastnosti, reaktivita, zdroje, možnosti transportu do složek ŽP; jejich osud v ŽP, hlavní cesty snižování jejich emisí v ŽP. Heterocyklické sloučeniny. Pěti- a šestičlenné heterocykly: nomenklatura, vlastnosti, reaktivita, zdroje, možnosti transportu do složek ŽP; jejich osud v ŽP, hlavní cesty snižování jejich emisí v ŽP.
8. Karbonylové sloučeniny: nomenklatura, vlastnosti, reaktivita, zdroje, možnosti transportu do složek ŽP; jejich osud v ŽP, hlavní cesty snižování jejich emisí v ŽP.
9. Organokovové sloučeniny: nomenklatura, vlastnosti, reaktivita, zdroje, možnosti transportu do složek ŽP; jejich osud v ŽP, hlavní cesty snižování jejich emisí v ŽP.
10. Karboxylové kyseliny: nomenklatura, vlastnosti, reaktivita, zdroje, možnosti transportu do složek ŽP; jejich osud v ŽP, hlavní cesty snižování jejich emisí v ŽP.
11. Substituční deriváty kyselin: Halogenkyseliny. Hydroxykyseliny. nomenklatura, vlastnosti, reaktivita, zdroje, možnosti transportu do složek ŽP; jejich osud v ŽP, hlavní cesty snižování jejich emisí v ŽP. Funkční deriváty kyselin: Acylhalogenidy. Anhydridy. Estery. Amidy. Nitrily. nomenklatura, vlastnosti, reaktivita, zdroje, možnosti transportu do složek ŽP; jejich osud v ŽP, hlavní cesty snižování jejich emisí v ŽP.
12. Technicky významné organické látky I: Polymery: nomenklatura, vlastnosti a struktura makromolekulárních látek. Nejvýznamnější skupiny technických polymerů, zdroje, možnosti transportu do složek ŽP; jejich osud v ŽP, ekologické aspekty polymerů v ŽP, hlavní cesty snižování jejich množství v ŽP.
13. Technicky významné organické látky II: Pesticidy, tenzidy, organická barviva, léčiva. Charakteristika, zdroje, výskyt, reakce, možnosti transportu do složek ŽP; jejich osud v ŽP, účinky na životní prostředí.
14. Persistentní organické polutanty (POPs): rozdělení a klasifikace, obecné vlastnosti zástupců skupin (PCBs, OCPs, PAHs, PCDDs/Fs, PCNs, PBDE, PFCs, SCCPs), toxické účinky, globální význam výskytu POPs v ŽP, osud a transport v životním prostředí. Mezinárodní úmluvy. Inventury POPs.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky