Biogeochemia

geologia
ochrona środowiska

obowiązkowe

w sali

Wykład omawia najważniejsze elementy biogeochemii:

- budowę planety

- klasyfikację geochemiczną pierwiastków

- różnice w składzie pierwiastkowym materii nieożywionej i organizmów żywych

- podstawowe procesy warunkujące istnienie biosfery

- migrację i obiegi pierwiastków w biosferze

- przegląd środowisk akumulacji biogenicznej

- ksenobiotyki

- lipidy kopalne

- kierunki i perspektywy badań biogeochemicznych

1. Podstawowe zagadnienia geochemii: parametry planety (wielkość, masa, gęstość), budowa wewnętrzna planety (jądro, płaszcz, skorupa ziemska), charakterystyka zewnętrznych stref Ziemi (skorupa ziemska [litosfera], hydrosfera, atmosfera), pochodzenie zasobów Ziemi jako konsekwencja przemieszczania się i koncentracji pierwiastków i związków chemicznych.

2. Biogeochemia jako specyficzna dziedzina geochemii - rys historyczny i współczesność.

3. Klasyfikacja geochemiczna pierwiastków (pierwiastki syderofilne, chalkofilne, litofilne, atmofilne i biofilne). Różnice w składzie pierwiastkowym materii nieożywionej (zewnętrzne geostrefy) i organizmów żywych. Koncentracja pierwiastków biofilnych.

4. Biosfera jako połączenie geostref w zakresie stwarzającym warunki do rozwoju życia. Rozkład materii żywej w biosferze.

5. Podstawowe procesy warunkujące istnienie biosfery - fotosynteza i chemosynteza. Migracja pierwiastków chemicznych w biosferze. Pierwiastki śladowe w glebie i organizmach żywych. Zanieczyszczenie środowiska pierwiastkami śladowymi, bioindykacja. Rola wody w kształtowaniu biosfery.

6. Interakcja i transformacja składników organicznych i nieorganicznych w litosferze. Składniki naturalne i ksenobiotyki. Humus - teorie powstawania i rola w glebie.

7. Procesy biogeochemiczne w środowiskach lądowych i wodnych. Obiegi pierwiastków. Procesy biogeochemiczne w środowiskach ekstremalnych.

8. Przegląd środowisk akumulacji biogenicznej. Stopień rozkładu i popielność osadów biogenicznych.

9. Ksenobiotyki w zanieczyszczonych ekosystemach - biotyczne i abiotyczne transformacje związków organicznych i nieorganicznych. Zasolenie i jego konsekwencje. Bioremediacja.

10.Lipidy kopalne. Biotransformacja izoprenoidów do wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych. Metabolizm wtórny.

11.Kierunki i perspektywy badań biogeochemicznych.

Literatura przedmiotu:

I. przede wszystkim treść wykładu

II. podręczniki

- Kabata-Pendias A., Pendias H. (1999) Biogeochemia pierwiastków śladowych, PWN, Warszawa.

- Szperliński Z. Chemia w ochronie i inżynierii środowiska (2002), Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa

- O'Neill P. (1997) Chemia środowiska, PWN, Warszawa

- Walker C. H., Hopkin S. P,. Sibly R. M., Peakal D. B. (2002) Podstawy ekotoksykologii, PWN, Warszawa

- Zakrzewski S. F. (2000) Podstawy toksykologii środowiska, PWN, Warszawa

- Migaszewski Z. M., Gałuszka A. (2007) Podstawy geochemii środowiska, WNT, Warszawa

- Andrews J. E., Brimblecombe P., Jickelis T. D., Liss P. S. (1999) Wprowadzenie do chemii środowiska, WNT, Warszawa

- Pulford I., Flowers H. (2006) Environmental Chemistry at a Glance, London

III. publikacje w czasopismach polskich i zagranicznych dotyczące tematyki wykładu

Wiedza:

- zna podstawowe metody i techniki pomiarowe zjawisk przyrodniczych (K_W03, kierunek Ochrona przyrody),

- zna fundamentalne teorie naukowe w zakresie nauk przyrodniczych (K_W05, kierunek Ochrona przyrody),

- zna globalne problemy środowiskowe oraz zastosowanie ekologii w praktyce ochrony przyrody i kształtowania środowiska (K_W07, kierunek ochrona przyrody),

- identyfikuje najważniejsze zagrożenia stanu środowisk wodnych, lądowych i atmosfery (K_W09, ochrona przyrody).

Umiejętności:

- rozpoznaje i wyjaśnia zjawiska z punktu widzenia biologicznego (K_U03, ochrona przyrody)

- potrafi interpretować podstawowe wskaźniki stanu środowiska (K_U05, ochrona przyrody)

- analizuje przyczyny zagrożeń środowiska i różnorodności biologicznej oraz potrafi wskazać rodzaj działań zaradczych (K_U08, ochrona przyrody)

- potrafi rozpoznać i wyjaśnić na podstawie różnych źródeł podstawowe problemy związane z gospodarowaniem zasobami naturalnymi (K_U10, ochrona przyrody).

Kompetencje społeczne:

- Potrafi odpowiednio określić priorytety służące rozwiązaniu problemów w zakresie ochrony środowiska i przyrody (K_K03, ochrona przyrody),

- Rozumie konieczność stosowania zasad zrównoważonego rozwoju w życiu codziennym oraz gospodarce (K_K04, ochrona przyrody),

- Podejmuje aktywność w kwestiach ochrony środowiska przyrodniczego (K_K08, ochrona przyrody).

Ocena z ćwiczeń jest średnią ważona z ocen uzyskanych za:

przygotowanie prezentacji/seminarium na wybrany temat

test sprawdzający, jednokrotnego wyboru z obszaru wiedzy prezentowanej w trakcie ćwiczeń

Ocena z egzaminu jest oceną testu sprawdzającego (jednokrotnego wyboru) z materiałów prezentowanych w trakcie wykładów