Kemija okoliša

Opterećenje: 30+0+0

Sadržaj predmeta: Predavanja: 1. Uvod u kemiju okoliša Što je znanost o okolišu. Kemija okoliša i biokemija okoliša. Zemlja, voda, zrak i tehnologija. Ekologija biosfere. Energija i njezino kruženje. Tvari i kruženje tvari (ciklusi: ugljika, dušika, kisika, fosfora, sumpora). Antroposfera. Utjecaj čovjeka na okoliš i zagađenje. 2. Atmosfera i kemija atmosfere I. Povijest atmosfere. Stratifikacija atmosfere. Plinski sastojci (komponente) atmosfere. Fizička svojstva atmosfere. Kruženje u atmosferi. 3. Atmosfera i kemija atmosfere II. Atmosferska fotokemija: reakcije u višoj atmosferi, fotoprocesi u troposferi. Zagađenje zraka: anorganskim plinovima (CO2, SO2, NOx, NH3, halogeni elementi i njihovi spojevi), organskim tvarima. Smog. Efekt staklenika i globalno zagađenje. 4. Atmosfera i kemija atmosfere III. Kiselo-bazne reakcije u atmosferi (CO2, SO2, O2, N2, H2O). Pravilnici o maksimalno dopuštenim koncentracijama štetnih tvari u zraku. 5. Litosfera i kemija litosfere I. Definicija pojmova litosfere i geosfere i osnovnih pojmova u kemiji tla. Svojstva tvari u litosferi – stijene, minerali, rude. Tla i sedimenti. Crpljenje rudnih resursa. Mineralni sastav tla (oksidi i hidroksidi Al, Si, Fe, Mn, nesilikatni minerali, sekundarni minerali gline, ionske disperzije). Organska komponenta tla (humus). Koloidna kemija tla. Tekuća faza tla, vodena otopina tla. 6. Litosfera i kemija litosfere II. Kiselost, bazičnost, slanost (salinitet) tla. Redoks-potencijal tla. Makronutrijenti (N, P, K) i mikronutrijenti u tlu. Nemetalni materijali na Zemlji. Drvo – glavi obnovljivi izvor. Antropogeni utjecaji na tlo. Pravilnici o maksimalno doputenim koncentracijama polutanata u tlu. 1. parcijalni ispit. 7. Hidrosfera I. Kvaliteta i kvantiteta vode, ciklus vode, svojstva vode. Život u vodi. Plinovi u vodi (O2, CO2). Kalcij i ostali metali u vodi. Kompleksirajući agensi i kompleksne vrste u vodi. Redoks-procesi. Fosfati i polifosfati u vodi. Prirodno prisutni klorirani i bromirani spojevi u vodi. Huminske tvari u vodi. 8. Hidrosfera II. Vodni sustavi, oceanski sustavi. Kisele kiše. Tretiranje vode (za kućnu upotrebu, za industrijsku upotrebu, otpadnih voda): uklanjanje krutih čestica, uklanjanje kalcija i ostalih metala (Fe, Mn), uklanjanje anorganskih spojeva, uklanjanje organskih spojeva, dezinfekcija vode. Prirodni procesi pročišćivanja vode. 9. Hidrosfera III. Zagađenje vode. Vrste zagađenja vode. Kemijski elementi kao polutanti. Teški metali, metaloidi, organometalne vrste, anorganske anionske vrste. Kiselost, bazičnost, slanost (salinitet). Organska zagađivala (sapuni, deterdženti, pesticidi, biorefraktorna zagađivala, kanalizacijski mulj). Radionuklidi. Pravilnici o maksimalno dopuštenim koncentracijama štetnih tvari u vodi. 10. Fazne interakcije Interakcije između različitih faza u okolišu: voda−tlo/sedimenti, voda−zrak, tlo−zrak. Ionske izmjene voda−sedimenti. Izmjena fosfora sa sedimentima. Organski spojevi na sedimentima i suspendiranim česticama. Porne vode. Podzemne vode i bunari. Sorpcija plinova. 2. parcijalni ispit. 11. Industrijska ekologija Minerali, metali, nemetalni materijali, drvo. 12. Opasni otpadi u okolišu Kratki povijesni pregled, klasifikacija hazardnih tvari i otapala. Izvori opasnih otapala. Zapaljive tvari. Reaktivne tvari. Korozivne tvari. Toksične tvari. 13. Toksikološka kemija Definicija i osnovni pojmovi toksikologije. Anorganski otrovi. Teški metali. Nemetali. Organski otrovi. Organometalne tvari. 14. Okolišna kemija odabranih kemijskih elemenata Kemijska svojstva i djelovanje u okolišu odabranih teških metala (živa, kadmij, krom, nikal, olovo) i polumetala (arsen, antimon). 15. Odabrana poglavlja kemije okoliša U posljednjem nastavnom terminu u semestru analizirat će se odabrane teme iz područja kemije okoliša, a na osnovi istraživanja i rezultata objavljenih u svjetskoj znanstvenoj periodici. Teme će se birati s obzirom na interese i afinitete studenata koji će pojedine godine pohađati nastavu ovog kolegija. 3. parcijalni ispit.