Obsahem předmětu je seznámení studentů s aplikací základních principů fyzikální chemie pro predikci distribuce a transportu chemických látek mezi jednotlivými složkami životního prostředí (abiotické prostředí i biota). Získané základy bude možné využít pro popis osudu a chování látky v životním prostředí, při řešení problematiky ekologických zátěží, havárií a odhadu rizika. V rámci výuky se budou řešit konkrétní příklady k dané problematice. Předmět nabízí i praktické ukázky vybraných programů pro simulaci šíření látek životním prostředím.
Poslední úprava: Rippelová Veronika (28.08.2025)
The course is focused on introducing multicompartment models. These models are based on the fundamental principles of physical chemistry and are used to predict the distribution and transport of pollutants in the environment (both abiotic and biotic). The knowledge gained from this course can be used to describe the fate and behavior of substances in the environment, address issues of environmental damage, and assist in environmental accidents and risk assessment. Students will work on specific examples that deal with various environmental problems. The course also includes practical demonstrations of selected software for modeling environmental contamination.
Poslední úprava: Rippelová Veronika (28.08.2025)
Podmínky zakončení předmětu (Další požadavky na studenta) -
Účast na přednáškách je doporučená, není však kontrolována.
Poslední úprava: Rippelová Veronika (28.08.2025)
Attendance at lectures is recommended, but not controlled.
Poslední úprava: Rippelová Veronika (28.08.2025)
Literatura -
Doporučená:
Mackay, Donald. Multimedia environmental models, the fugacity approach. Boca Raton: CRC Press, 2001, s. ISBN 1-56670-542-8.
Mackay, Donald, Shiu, Wan Ying, Ma, Kuo-Ching, Lee, Sum Chi. Handbook of physical-chemical properties and environmental fate for organic chemicals. Boca Raton: CRC/Taylor & Francis, 2006, s. ISBN 1-56670-687-4.
Volitelná:
Thibodeaux, Louis J., Mackay, Donald. Handbook of chemical mass transport in the environment. Boca Raton: CRC Press, 2011, s. ISBN 978-1-4200-4755-4.
Boethling, Robert S., Mackay, Donald. Handbook of property estimation methods for environmental chemicals, environmental and health sciences. Boca Raton: Lewis Publishers, 2000, s. ISBN 1-56670-456-1.
Poslední úprava: Rippelová Veronika (28.08.2025)
Recommended:
Mackay, Donald. Multimedia environmental models, the fugacity approach. Boca Raton: CRC Press, 2001, s. ISBN 1-56670-542-8.
Mackay, Donald, Shiu, Wan Ying, Ma, Kuo-Ching, Lee, Sum Chi. Handbook of physical-chemical properties and environmental fate for organic chemicals. Boca Raton: CRC/Taylor & Francis, 2006, s. ISBN 1-56670-687-4.
Optional:
Thibodeaux, Louis J., Mackay, Donald. Handbook of chemical mass transport in the environment. Boca Raton: CRC Press, 2011, s. ISBN 978-1-4200-4755-4.
Boethling, Robert S., Mackay, Donald. Handbook of property estimation methods for environmental chemicals, environmental and health sciences. Boca Raton: Lewis Publishers, 2000, s. ISBN 1-56670-456-1.
Poslední úprava: Rippelová Veronika (29.08.2025)
Metody výuky -
Přednášky začínají shrnutím teorie. Látka je pak detailně vysvětlena na typových příkladech, do jejichž řešení jsou studenti aktivně zapojeni formou diskuze.
Poslední úprava: Rippelová Veronika (29.08.2025)
Lectures start with a summary of the theory, which is then explained in detail through solving typical examples. Students are actively involved in these discussions to help solve the problems.
Poslední úprava: Rippelová Veronika (29.08.2025)
Požadavky ke zkoušce (Forma způsobu ověření studijních výsledků) -
Zkoušení probíhá písemnou formou, zkouška skládá z řešení 5 praktických příkladů. Je vyžadován návrh vhodného postupu řešení i správné numerické řešení, každý příklad je hodnocen max. 10 body. Maximální počet bodů je 100 a výsledné hodnocení: 100 - 90 bodů - A, 89 - 80 bodů - B, 79 - 70 bodů - C, 69 - 60 bodů - D, 59 - 50 bodů - E, 49 - 0 bodů - F. Dílčí testy je možné vypracovat průběžně v semestru v e-learningu v řádném termínu na splnění nebo jako souhrnný test stejného rozsahu v termínu konání zkoušky.
Poslední úprava: Rippelová Veronika (29.08.2025)
The exam is a written test consisting of five practical problems. Students must propose an appropriate solution method and provide the correct numerical solution for each, with each problem worth a maximum of 10 points. The maximum possible score is 100 points, and the final grades are as follows: A (90-100 points), B (80-89 points), C (70-79 points), D (60-69 points), E (50-59 points), and F (0-49 points). It is possible to complete the partial tests continuously throughout the semester in the e-learning system on the scheduled dates, or take a comprehensive test of the same scope.
Poslední úprava: Rippelová Veronika (28.08.2025)
Sylabus -
1. Úvod do chemodynamiky, životní prostředí a polutant, multimediální modely, hledání vstupních dat
2. Rovnovážná distribuce látek v ŽP, distribuční koeficienty
3. Rovnováha v přírodních systémech voda-atmosféra, Henryho zákon
4. Rovnováha v horninovém prostředí, sorpční koeficienty, retardační faktor
5. Rovnováha v přírodních systémech voda-sediment
6. Rovnováha v přírodních systémech mezi abiotickými složkami a biotou
7. Transportní procesy, advekce
8. Degradační procesy
9. Difúzní transportní procesy v životním prostředí
10. Aplikace multimediálních modelů v dekontaminačních technologiích
11. Depozice z atmosféry, sorpce na aerosoly, vliv kyselých depozic
12. Aplikace multimediálních modelů pro hodnocení rizik
13. Transport látek s podzemní vodou horninovým prostředím
14. Seznámení s vybranými programy
Poslední úprava: Rippelová Veronika (28.08.2025)
1. The chemodynamics, environment and pollutants, multi-compartments models, data sources
2. The equilibrium distribution of substances in the environment, distribution coefficients
3. The equilibrium in system water-atmosphere, Henry's law
4. The equilibrium in soil environment, sorption coefficients, retardation factor
5. The equilibrium in system water-sediment
6. The equilibrium in natural systems between biotic and abiotic components
7. Transport processes, advection
8. Degradation processes
9. Diffusive transport processes in environment
10. Application of multi-compartments models for remediation technologies
11. Atmospheric deposition, sorption to aerosols, influence of acidic depositions
12. Application of multi-compartments models for risk assessment
13. Transport of pollutants with groundwater through rock environments
14. Introduction to selected programs
Poslední úprava: Rippelová Veronika (28.08.2025)
Výsledky učení -
Absolventi předmětu budou schopni aplikovat principy fyzikální chemie k odhadu chování a osudu chemických látek v životním prostředí. Dále budou umět vyhledávat, volit vstupní data a používat základní modely pro studium distribuce a transportu látek v různých složkách životního prostředí.
Poslední úprava: Rippelová Veronika (29.08.2025)
Graduates of this course will be able to apply the principles of physical chemistry to estimate the behavior and fate of chemical substances in the environment. Furthermore, they will be able to search for, select input data, and use basic models to study the distribution and transport of substances in various environmental compartments.