Metody badania jakości wód i gruntów 75 (30+45) 5

1.
Nazwa przedmiotu
Metody badania jakości wód i gruntów
2.
Nazwa jednostki
prowadzącej
przedmiot
Wydział Nauk o Ziemi i Kształtowania Środowiska, Instytut Nauk Geologicznych, Zakład
Hydrologii Podstawowej
3.
Kod przedmiotu
3012-6JAKWOD-WFS1 + 3012-6JAKWOD-CFS1
4.
Język wykładowy
polski
5.
Grupa treści
kształcenia, w
ramach której
przedmiot jest
realizowany
przedmiot kierunkowy
6.
Typ przedmiotu
fakultatywny ograniczonego wyboru (1 z listy 6 przedmiotów)
7.
Rok studiów, semestr
III rok (semestr 6)
8.
Imię i nazwisko
osoby prowadzącej
przedmiot
dr hab. Robert Tarka
9.
Imię i nazwisko osób
egzaminujących lub
udzielających
zaliczenia
10.
Metody dydaktyczne
11.
Wymagania wstępne Zaliczenie przedmiotu: Chemia, Hydrogeologia
Wiedza i umiejętności: podstawowa wiedza w zakresie chemii i hydrogeologii.
12.
Liczba godzin zajęć
dydaktycznych
75 (30+45)
13.
Liczba punktów
ECTS przypisana
przedmiotowi
5 (2+3)
14.
Założenie i cele
przedmiotu
Uzyskanie wiedzy w zakresie podstawowych metod klasycznych i instrumentalnych badania składu
chemicznego wody oraz aparatury stosowanej w laboratorium analitycznym, umożliwienie wyboru
metody i samodzielne przeprowadzenie oznaczenia badanego parametru wody i gleby w warunkach
laboratoryjnych oraz terenowych, opanowanie metod poboru próbek wód i gruntów, korzystanie z
obowiązującego prawa w zakresie oceny jakości wody i gruntów.
15.
Forma i warunki
zaliczenia
Wykład: Kolokwium zaliczeniowe: minimum - uzyskanie 50% możliwych do zdobycia punktów.
Warunkiem uzyskania zaliczenia ćwiczeń jest:
- zaliczenie wszystkich zaplanowanych zajęć laboratoryjnych według wykazu i harmonogramu
podanego na pierwszych zajęciach.
- oddanie poprawnych wszystkich sprawozdań z zajęć laboratoryjnych.
16.
Treści merytoryczne przedmiotu :
Temat
Jednostki koncentracji
składników w wodzie.
Składniki wód
naturalnych.
j.w.
wykład + ćwiczenia
Zakres prezentowanych zagadnień
Wykłady
Chemiczne jednostki masy.
Jednostki koncentracji.
Mieszanie roztworów o różnych stężeniach.
Pojęcie wody naturalnej.
Gazy rozpuszczone w wodach naturalnych.
Substancje nieorganiczne.
Związki organiczne.
Liczba
godzin
2
4
Właściwości fizyczne i
chemiczne wód
naturalnych.
Pobór próbek wody.
Uboczne produkty dezynfekcji wody.
Właściwości fizyczne.
Właściwości chemiczne.
Opróbowanie opadów atmosferycznych.
Opróbowanie wód powierzchniowych.
Opróbowanie wód podziemnych.
Pobór wód glebowych.
Kryteria podziału metod.
Podział metod analizy
Metody referencyjne badań.
wody.
Przegląd metod analizy Metody chemiczne.
Metody elektrochemiczne:
wody.
- potencjometria
- woltamperometria
- konduktometria
Metody spektroskopowe:
- spektrofotometria absorpcyjna w świetle widzialnym i nadfiolecie (UV/VIS)
- spektrofotometria absorpcyjna w podczerwieni (IR)
- absorpcyjna spektroskopia atomowa (ASA, AAS)
- spektrofotometria atomowa emisyjna
- emisyjna spektrometria płomieniowa (FES)
- atomowa spektrometria emisyjna z indukcyjnie wzbudzoną plazmą (ICP-AES)
Metody chromatograficzne:
- chromatografia cienkowarstwowa (TLC)
- chromatografia gazowa (GC)
- chromatografia cieczowa (LC, HPLC)
- chromatografia jonowa
Techniki łączone:
- chromatografia gazowa-spektrometria masowa (GC-MS)
- spektrometria masowa z indukcyjnie wzbudzoną plazmą (ICP-MS)
Wskaźniki jakości wód.
Ocena jakości wód
Wymagania jakości wód w przypadku różnych zastosowań gospodarczych:
- wody powierzchniowe przeznaczone dla wodociągów
- wody powierzchniowe przeznaczone dla kąpielisk
- wody powierzchniowe będące środowiskiem życia ryb
- wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi.
Klasyfikacja ogólna jakości wód powierzchniowych.
Klasyfikacja ogólna jakości wód podziemnych.
Badania jakości gruntów Zakres badań właściwości chemicznych gruntów.
Sposoby pobierania próbek gruntów.
Podstawowe właściwości chemiczne gruntów.
Standardy jakości gleby oraz standardy jakości ziemi.
Kolokwium zaliczeniowe
Wykłady
Podstawowe pojęcia, zapoznanie z programem zajęć, zapoznanie z regulaminem
Zajęcia organizacyjne.
BHP, przepisami bezpieczeństwa, omówienie warunków zaliczenia zajęć
laboratoryjnych.
Oznaczenie barwy wg skali platynowo-kobaltowej.
Oznaczanie barwy,
Oznaczenie przeźroczystości za pomocą cylindra Snellena.
przeźroczystości i
Oznaczanie zapachu metodą organoleptyczną.
zapachu wody.
Oznaczanie przewodności elektrolitycznej właściwej wody metodą
Oznaczanie
konduktometryczną.
przewodności
Oznaczenie odczynu wody metodą potencjometryczną.
elektrolitycznej i
odczynu wody.
Oznaczenie potencjału redox metoda potencjometryczną.
Oznaczanie potencjału
redox i zawartości tlenu Oznaczenie zawartości tlenu w wodzie metoda woltoamperometryczną.
w wodzie.
Oznaczanie kwasowości Oznaczenie kwasowości i zasadowości wody metodą miareczkowania.
4
2
2
8
2
4
2
3
3
3
3
3
i zasadowości wody.
Oznaczanie twardości i
zawartości chlorków.
Oznaczanie
azotanów(V),
siarczanów(VI) i żelaza
ogólnego.
Organizacja prac
laboratorium
chemicznego.
Pobór próbek wody i
gleby - analiza jakości w
terenie.
Oznaczenie twardości wody metoda miareczkowania.
Oznaczenie zawartości chlorków metoda Mohra.
Oznaczenie azotanów(V) metodą kolorymetryczną z salicylanem sodu.
Oznaczanie siarczanów(VI) metodą turbidymetryczną
Oznaczanie żelaza metoda kolorymetryczna z fenantroliną.
3
Wizyta w laboratorium chemicznym.
3
Pobór próbek wód powierzchniowych, podziemnych, wody glebowej.
Terenowe pomiary hydrochemiczne.
Pobór próbek gruntów.
Oznaczenie rodzaju i nazwy gruntu.
Terenowe oznaczenie zawartości węglanu wapni, odczynu i zawartości azotanów w
glebie.
Określenie jakości analiz Ocena błędów w analizie chemicznej wody.
Klasyfikacja wody m.in. pod względem przydatności do spożycia, agresywności
i ocena jakości wody.
względem betonu, przydatności do nawadniania i techniki basenowej.
Oznaczenie odczynu gleby na podstawie pomiaru pH standardowej zawiesiny gleby w
Oznaczanie odczynu
wodzie destylowanej (pH w H2O) oraz w roztworze chlorku potasu (pH w 1M KCl).
gleby i kwasowości
Oznaczanie kwasowości hydrolitycznej metodą Kappena.
hydrolitycznej.
Oznaczanie sumy zasad Sporządzenie wyciągów wodnych dla wyznaczenia sumy zasad wymiennych i
stężenie jonów siarczanowych.
wymiennych i
zawartości siarczanów w Oznaczanie sumy zasad wymiennych metodą Kappena.
Oznaczanie siarczanów(VI) metodą turbidymetryczną.
glebie.
Ocena jakości gruntów. Wyznaczenie dawek CaO potrzebnych do odkwaszenia gleby.
Wyznaczenie pojemności kompleksu sorpcyjnego gleby.
Wyznaczanie stopnia degradacji gleb.
Ocena agresywności gruntów względem betonu.
Podsumowanie zajęć i
odrabianie zajęć
zaległych.
3
6
3
3
3
3
3
17. Wykaz literatury podstawowej:
- Elbanowska H., Zerbe J., Górski J., Siepak J., 2001 - Fizyczno-chemiczne badania gruntów na potrzeby hydrogeologiczne.
Wyd. UAM Poznań.
- Elbanowska H., Zerbe J., Siepak J., 1999 - Fizyczno-chemiczne badania wód. Wyd. UAM Poznań.
- Gomółka E., Gomółka B., 1991 - Ćwiczenia laboratoryjne z chemii wody, skrypt, Politechnika Wrocławska, Wrocław.
- Ostrowska A., Gawliński S., Szczubiałka Z., 1991 - Metody analizy i oceny właściwości gleb i roślin” Instytut Ochrony
Środowiska, Warszawa.
- Siepak J. (red.), 1992 - Fizyczno-chemiczna analiza wód i gruntów, Wyd. UAM, Poznań.
18. Wykaz literatury uzupełniającej:
- Cygański A., 2009 - Metody spektroskopowe w chemii analitycznej. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne. Warszawa.
- Gomółka E., Szaynok A., 1997 - Chemia wody i powietrza. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej. Wrocław.
- Michalski R., 2005 - Chromatografia jonowa. Podstawy i zastosowania. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne. Warszawa.
- Szczepaniak W., 2004 - Metody instrumentalne w analizie chemicznej. Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa.