9360-0183/02 – Nanomateriály a životní prostředí (NZP)

Garantující katedraCentrum nanotechnologiíKredity2
Garant předmětuMgr. Oldřich Motyka, Ph.D.Garant verze předmětuMgr. Oldřich Motyka, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduální
Jazyk výukyangličtina
Rok zavedení2019/2020Rok zrušení
Určeno pro fakultyFMTUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
MOT127 Mgr. Oldřich Motyka, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zkouška 2+0

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:

ČECH BARABASZOVÁ, Karla. Nanotechnologie a nanomateriály. Ostrava: Tiskárna Schenk, 2006. ISBN 80-248-1210-X; FILIPOVÁ, Zuzana, Jana KUKUTSCHOVÁ a Miroslav MAŠLÁŇ. Rizika nanomateriálů. V Olomouci: Univerzita Palackého, 2012. ISBN 978-80-244-3201-4; SHATKIN, Jo Anne. Nanotechnology: health and environmental risks. Druhé vydání. Boca Raton: CRC Press, 2013. ISBN 978-1439881750; SIDDIQUI, Manzer H., Mohamed H. AL-WHAIBI a Firoz MOHAMMAD, ed. Nanotechnology and plant sciences. První vydání. New York, NY: Springer International Publishing, 2015. ISBN 978-3-319-14501-3.

Doporučená literatura:

TIQUIA-ARASHIRO, Sonia M. a Debora FRIGI RODRIGUES, ed. Extremophiles: Applications in Nanotechnology. New York, NY: Springer Berlin Heidelberg, 2016. ISBN 978-3-319-45214-2; PRASAD, Ram, Vivek KUMAR a Manoj KUMAR, ed. Nanotechnology: Food and Environmental Paradigm. Springer Singapore, 2017. ISBN 978-981-10-4677-3; RAI, Mahendra a Nelson DURAN, ed. Metal nanoparticles in microbiology. Heidelberg: Springer, 2011. ISBN 978-364-2183-119; HURST PETROSKO, Sarah a Emily S. DAY. Biomedical nanotechnology: methods and protocols. Druhé vydání. New York: Humana Press, 2017. Springer protocols (Series), 1570. ISBN 978-1-4939-6838-1; KOLE, Chittaranjan, D. Sakthi KUMAR a Mariya V. KHODAKOVSKAYA, ed. Plant Nanotechnology: Principles and Practices. První vydání. New York, NY: Springer International Publishing, 2016. ISBN 978-3-319-42152-0.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Písemná i ústní zkouška.

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. 14. Opakování.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2019/2020 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zkouška Zkouška 100  51
Rozsah povinné účasti: Účast na přednáškách. Minimálně 80 %.

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2021/2022 (B0719A270002) Nanotechnologie P angličtina Ostrava 3 povinný stu. plán
2020/2021 (B0719A270002) Nanotechnologie P angličtina Ostrava 3 povinný stu. plán
2019/2020 (B0719A270002) Nanotechnologie P angličtina Ostrava 3 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku
FMT+9360 2022/2023 prezenční angličtina volitelný odborný 600 - Děkanát FMT stu. blok
FMT+9360 2021/2022 prezenční angličtina volitelný odborný 600 - Děkanát FMT stu. blok
FMT+9360 2021/2022 prezenční angličtina volitelný odborný 600 - Děkanát FMT stu. blok
FMT+9360 2020/2021 prezenční angličtina volitelný odborný 600 - Děkanát FMT stu. blok
FMT-nově akreditované-příprava 2019/2020 prezenční angličtina volitelný odborný 600 - Děkanát FMT stu. blok