The condition for completing the course and being admitted to the exam is the preparation and presentation of critical overview on a chosen topic.

Podmínkou zakončení předmětu a připuštění ke zkoušce je příprava a prezentace kritické rešerše ke zvolenému tématu.

Recommended:

• White, William M.. Geochemistry. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, 2013, s. ISBN 978-1-119-43805-2.
• Fetter, C. W.. Applied hydrogeology. Upper Saddle River, N.J.: Prentice Hall, 2001, s. ISBN 1-4786-3709-9.
• Ryan, Peter Crowley. Environmental and low temperature geochemistry. : John Wiley & Sons, 2014, https://vufind.techlib.cz/Record/001877501 s. ISBN 9781119568582.
• Hillel, Daniel, Rosenzweig, Cynthia, Baker, Ralph S., Warrick, Arthur W.. Environmental soil physics. : Academic Press, 1998, https://vufind.techlib.cz/Record/000976517 s. ISBN 0-12-348525-8.

Doporučená:

• White, William M.. Geochemistry. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, 2013, https://vufind.techlib.cz/Record/001877503 s. ISBN 978-1-119-43805-2.
• Neiser, Jan, Holý, Marcel, Vidlář, Jiří. Geochemie. Ostrava: Ostravská univ., 1993, https://vufind.techlib.cz/Record/000009799 s. ISBN 80-7042-711-6.
• Fetter, C. W.. Applied hydrogeology. Upper Saddle River, N.J.: Prentice Hall, 2001, s. ISBN 0-13-088239-9.
• Rejšek, Klement, Vácha, Radim. Nauka o půdě. Olomouc: Agriprint, 2019, s. ISBN 978-80-87091-82-1.
• Kumpera, Otakar, Foldyna, Jan, Zorkovský, Vojtech. Všeobecná geologie. Praha: Nakladatelství technické literatury, 1988, s. ISBN .
• Pitter, Pavel. Hydrochemie. Praha: Vydavatelství VŠCHT, 1999, s. ISBN 80-7080-340-1.
• web České geologické služby [online]. Dostupné z: https://cgs.gov.cz/

Volitelná:

• Chvátal, Marek. Úvod do systematické mineralogie. : Vodní zdroje Chrudim, 2020, s. ISBN 978-8-08-788313-6.
• Ryan, Peter Crowley. Environmental and low temperature geochemistry. : John Wiley & Sons, 2014, s. ISBN 978-1-118-86735-8.
• Hillel, Daniel, Rosenzweig, Cynthia, Baker, Ralph S., Warrick, Arthur W.. Environmental soil physics. : Academic Press, 1998, s. ISBN 0-12-348525-8.
• Appelo , C.A.J, Postma , D.. Geochemistry , Groundwater and Pollution. : A.A. Balkema Publishers, 2005, s. ISBN 04-1536-421-3.
• Evangelou, V.P.. Envionmental Soil and Water Chemistry: Principles and Applications. : John Wiley & Sons, 1998, s. ISBN 0-471-16515-8.
• MITCHELL, J. K., & SOGA, K.. Fundamentals of soil behavior behavior. New York: John Wiley & Sons, 2005, s. ISBN .
• Vráblíková, J., Vráblík, P.. Aplikovaná pedologie. : UJEP - FŽP skriptum, 2008, s. ISBN .
• Geoportál pro mapové podklady [online]. Dostupné z: https://geoportal.gov.cz/
• portál České geografické společnosti [online]. Dostupné z: https://geography.cz/

Credit will be awarded on the basis of a test with calculations of several examples.

The examination consists of a written and an oral part. The written part is based on a test with 40 questions, each with one correct answer. The maximum number of points is 100. Grading: 100 - 90 points - A, 89 - 80 points - B, 79 - 70 points - C, 69 - 60 points - D, 59 - 50 points - E, less than 50 - F. The oral part can be taken after obtaining at least 50 points in the written part. The oral part takes the form of a dialogue with the teachers. The overall assessment of the subject is the average of the test and the oral part of the examination.

Podmínkou připuštění ke zkoušce je zápočet, který bude udělen na základě zápočtového testu s výpočty několika příkladů procvičeného učiva.

Zkouška se skládá z písemné a ústní části. Písemná část probíhá formou testu se 40 otázkami, vždy jedna správná odpověď. Maximální počet bodů 100. Hodnocení: 100 - 90 bodů - A, 89 - 80 bodů - B, 79 - 70 bodů - C, 69 - 60 bodů - D, 59 - 50 bodů - E, méně než 50 - F. K ústní části lze přistoupit po získání alespoň 50 bodů z písemné části. Ústní část probíhá formou dialogu s vyučujícími. Celkové hodnocení předmětu tvoří průměr hodnocení testu a ústní části zkoušky.

1. Fundamentals of geology – composition of the Earth, structural geology, endogenous and exogenous geological processes, geological structure of the Czech Republic

2. Fundamentals of geography – geographical and astronomical coordinates, calculations on a sphere, GPS and coordinate systems, geological maps

3. Pedosphere – soil, soil-forming factors, conditions and processes, soil profile and classification, soil regimes

4. Soil mineralogy – crystalline structure, crystal chemistry, mineralogy, soil minerals, rocks, soil analysis

5. Physical properties of soil – soil grain size, soil structure, soil porosity, colloidal system, thermal conditions in soil, soil erosion

6. Organic component of soil – soil organic matter, its components, interaction with minerals, transformation and analysis, issues of organic matter degradation

7. Soil biota - organisms and biological activity in soil, decomposition processes

8. Chemical and phase equilibria in soil - thermodynamics, kinetics, equilibrium constant, soil solution, phase transformations, redox and complexation reactions

9. Adsorption and ion exchange – characteristics, mechanisms, isotherms, soil sorption complex, adsorption of contaminants

10. Geochemical processes – cycles and geochemistry of C, N, S, P, and metals, transformation processes of their compounds in soil, soil acidification, and other degradation processes

11. Soil pollution – classification of contaminants, heavy metals, inorganic contaminants, organic pollutants, micropollutants

12. Fundamentals of hydrogeology – flow in saturated and unsaturated zones, types of groundwater collectors, Darcy's law, heat in soil, atmogeochemistry

13. Fate of contaminants in soil – sources of contamination, transport processes, decontamination technologies

14. Environmental threats to soil – climate change, carbon sequestration, application of fertilizers, pesticides, sludge or biochar in agriculture, metallurgical or mining waste, PCP and PFAS pollution, groundwater sources

1. Základy geologie – složení Země, strukturní geologie, endogenní a exogenní geologické procesy, geologická stavba ČR

2. Základy geografie - zeměpisné a astronomické souřadnice, výpočty na kouli, GPS a souřadnicové systémy, geologické mapy

3. Pedosféra – půda, půdotvorné faktory, podmínky a procesy, půdní profil a klasifikace, půdní režimy

4. Mineralogie půdy – krystalická struktura, krystalochemie, mineralogie, půdní minerály, horniny, analýza půdy

5. Fyzikální vlastnosti půdy - zrnitost půdy, půdní struktura, pórovitost půdy, koloidní systém, tepelné poměry v půdě, půdní eroze

6. Organická složka půdy – půdní organická hmota, její složky, interakce s minerály, transformace a analýza, problematika degradace organické hmoty

7. Půdní biota - organismy a biologická činnost v půdě, rozkladné procesy

8. Chemické a fázové rovnováhy v půdě – termodynamika, kinetika, rovnovážná konstanta, půdní roztok, fázové, redoxní a komplexotvorné reakce

9. Adsorpce a iontová výměna – charakteristika, mechanismy, izotermy, půdní sorpční komplex, adsorpce kontaminantů

10. Geochemické procesy – cykly a geochemie C, N ,S, P a kovů, transformační procesy jejich sloučenin v půdě, acidifikace půd a jiné degradační procesy

11. Znečištění půd – klasifikace kontaminantů, těžké kovy, anorganické kontaminanty, organické polutanty, mikropolutanty

12. Základy hydrogeologie - proudění v saturované a nesaturované zóně, druhy kolektorů podzemní vody, Darcyho zákon, teplo v půdě, atmogeochemie

13. Osud kontaminantů v půdě – zdroje kontaminace, transportní procesy, dekontaminační technologie

14. Environmentální hrozby pro půdu – klimatické změny, sekvestrace uhlíku, aplikace hnojiv, pesticidů, kalů či biocharu v zemědělství, metalurgické či těžební odpady, znečištění PCPs a PFAS, zdroje podzemní vody

After completing the course, students will be able to

• Describe the formation of common rocks and soils, identify their basic characteristics, and analyze their relationship to engineering-relevant properties and processes.

• Identify key physical, chemical, and biological properties of soil, such as texture, structure, composition, cation exchange capacity, biochemical activity, or pH, describe measurement principles, and interpret data for various applications

• Explain the principles of basic physicochemical processes in soil, such as adsorption, ion exchange, precipitation, or redox reactions, determine their significance for individual substances present in soil, and compare the geochemical behavior of these substances in different types of environments.

• Calculate the equilibrium distribution of soil components between phases and speciations in a specific system, interpret basic geochemical data, such as pe-pH diagrams, etc., and analyze key factors affecting the equilibrium of the system

• Describe the main geochemical cycles of key elements, clarify the role of individual environmental components, including soil biota, and assess the extent of their anthropogenic influence.

• Formulate the principles of groundwater flow, work with key hydrogeological concepts such as aquifers, hydraulic head, and groundwater level, and calculate the basic characteristics of groundwater flow.

• Characterize the main processes that influence the transport of contaminants in the subsurface and analyze geochemical data from contaminated sites to identify possible sources and main transport pathways and mechanisms of pollution.

• Explain the geochemical mechanisms of common environmental threats to soil quality, such as erosion, acidification, salinization, or contamination from various sources, and propose and compare possible remediation solutions.

Studenti po absolvování předmětu budou schopni

• Popsat vznik běžných hornin a půd, identifikovat jejich základní charakteristiky a analyzovat jejich vztah s inženýrsky relevantními vlastnostmi a procesy.

• Určit klíčové fyzikální, chemické a biologické vlastnosti půdy, jako je textura, struktura, složení, kationtová výměnná kapacita, biochemická aktivita nebo pH, popsat principy měření a interpretovat data k různým aplikacím

• Vysvětlit principy základních fyzikálně chemických procesů v půdě, jako jsou adsorpce, iontová výměna, srážení nebo redoxní reakce, určit jejich význam pro jednotlivé látky přítomné v půdě a porovnat geochemické chování těchto látek v odlišných typech prostředí.

• Spočítat rovnovážné distribuce složek půdy mezi fázemi a speciacemi v konkrétním systému, interpretovat základní geochemická data, jako jsou pe-pH diagramy apod., a analyzovat klíčové faktory ovlivňující rovnováhu systému

• Popsat hlavní geochemické cykly klíčových prvků, objasnit v nich roli jednotlivých složek životního prostředí včetně půdní bioty, a zhodnotit míru jejich antropogenního ovlivnění.

• Formulovat principy proudění podzemní vody, pracovat s klíčovými hydrogeologické pojmy, jako jsou zvodeň, hydraulická výška a hladina podzemní vody a spočítat základní charakteristiky proudění podzemní vody.

• Charakterizovat hlavní procesy, které ovlivňují transport kontaminantů v podzemí a analyzovat geochemická data z kontaminovaných lokalit s cílem identifikovat možné zdroje a hlavní transportní cesty a mechanismy znečištění

• Vysvětlit geochemické mechanismy běžných environmentálních hrozeb pro kvalitu půdy, jako jsou eroze, acidifikace, zasolení nebo kontaminace z různých zdrojů, navrhnout a porovnat možná řešení nápravy.

General and Inorganic Chemistry I

Physical Chemistry I

Recommended: Environmental Chemistry or Environmental Engineering, Laboratory of Environmental Chemistry

Obecná a anorganická chemie I

Fyzikální chemie I

doporučeno: Environmentální chemie nebo Environmentální inženýrství, Laboratoř environmentální chemie