Química de la Contaminación
Código: 102844 Créditos ECTS: 6| Titulación | Tipo | Curso | Semestre |
|---|---|---|---|
| 2501915 Ciencias Ambientales | OB | 3 | 1 |
Contacto
- Nombre:
- Xavier Domènech Antúnez
- Correo electrónico:
- Xavier.Domenech@uab.cat
Uso de idiomas
- Lengua vehicular mayoritaria:
- catalán (cat)
- Algún grupo íntegramente en inglés:
- No
- Algún grupo íntegramente en catalán:
- Sí
- Algún grupo íntegramente en español:
- No
Prerequisitos
Es recomendable haber superado los cursos de Química y Equilibri químic i instrumentació
Objetivos y contextualización
El objetivo de la asignatura es dotar al alumno de las herramientas y conocimientos necesarios para que sea capaz de entender y predecir el comportamiento de sustancias químicas en el medio ambiente y poder evaluar los riesgos ambientales asociados a la presencia de dichas sustancias. También es objetivo de la asignatura describir procedimientos físico-químicos para la remediación de entornos contaminados y dar las herramientas para la correcta elección y aplicación de las metodologías de tratamiento.
Los objetivos específicos son:
1. Conocer y entender la relevancia ambiental de las principales propiedades fisicoquímicas que definen los compuestos químicos
2. Utilizar bases de datos ambientales e interpretar los datos en función del comportamiento ambiental
3. Elaborar modelos que permitan prever el destino de contaminantes químicos en el medio ambiente
4. Analizar y evaluar el riesgo ambiental de contaminantes químicos en el medio ambiente
5. Conocer las propiedades químicas de los medios naturales (suelo, aire, medios acuosos, sedimentos ...)
6. Conocer la reactividad y la persistencia de los contaminantes químicos en los diferentes entornos naturales en función de las propiedades fisicoquímicas de los contaminantes y los medios de reacción Dotar de conocimientos necesarios para diseñar estrategias de remediación de entornos naturales contaminados
Competencias
- Analizar y utilizar la información de manera crítica.
- Aplicar con rapidez los conocimientos y habilidades en los distintos campos involucrados en la problemática medioambiental, aportando propuestas innovadoras.
- Aprender y aplicar a la práctica los conocimientos adquiridos, y para resolver problemas.
- Demostrar iniciativa y adaptarse a problemas y situaciones nuevas.
- Demostrar interés por la calidad y su praxis.
- Demostrar un conocimiento adecuado y utilizar las herramientas y los conceptos de biología, geología, química, física e ingeniería química más relevantes en medio ambiente.
- Recoger, analizar y representar datos y observaciones, tanto cualitativas como cuantitativas, utilizando de forma segura las técnicas adecuadas de aula, de campo y de laboratorio
- Trabajar con autonomía.
- Trabajar en equipo desarrollando los valores personales en cuanto al trato social y al trabajo en grupo.
- Transmitir adecuadamente la información, de forma verbal, escrita y gráfica, incluyendo la utilización de las nuevas tecnologías de comunicación e información.
Resultados de aprendizaje
- Analizar y utilizar la información de manera crítica.
- Aplicar los conocimientos químicos a la resolución de problemas de naturaleza cuantitativa o cualitativa relacionados con el medio ambiente.
- Aprender y aplicar a la práctica los conocimientos adquiridos, y para resolver problemas.
- Demostrar iniciativa y adaptarse a problemas y situaciones nuevas.
- Demostrar interés por la calidad y su praxis.
- Desarrollar estrategias de análisis y de síntesis referentes a las implicaciones ambientales de los procesos industriales.
- Desarrollar trabajos de análisis de tipo químico a partir de procedimientos establecidos previamente.
- Efectuar evaluaciones correctas de los riesgos sanitarios y del impacto ambiental y socioeconómico asociado a las sustancias químicas y a la industria química.
- Identificar los procesos químicos en el entorno medioambiental y valorarlos adecuadamente y originalmente.
- Interpretar los datos obtenidos de bases de datos o mediante medidas experimentales, incluyendo el uso de herramientas informáticas, identificar el significado y relacionarlas con comportamientos en sistemas ambientales.
- Manejar instrumentos y material estándares en laboratorios químicos de control ambiental.
- Manipular con seguridad los productos químicos teniendo en cuenta sus propiedades físicas y químicas.
- Observar, reconocer, analizar, medir y representar adecuadamente y de manera segura procesos químicos aplicados a las ciencias ambientales.
- Reconocer y analizar problemas químicos y planear respuestas o trabajos adecuados para su resolución, incluyendo, en casos necesarios, el uso de fuentes bibliográficas.
- Trabajar con autonomía.
- Trabajar en equipo desarrollando los valores personales en cuanto al trato social y al trabajo en grupo.
- Transmitir adecuadamente la información, de forma verbal, escrita y gráfica, incluyendo la utilización de las nuevas tecnologías de comunicación e información.
Contenido
EVALUACIÓN DEL RIESGO AMBIENTAL DE UN CONTAMINANTE
1. Destino de los contaminantes en el medio ambiente
El ciclo de los contaminantes. Transporte. Tiempo de residencia. Reactividad. Distribución entre fases. Presión de vapor y solubilidad. Coeficientes de partición. Distribución de un contaminante en un sistema ambiental: Modelo de las fugacidades.
2. Elaboración de una herramienta para la evaluación del riesgo ambiental de un contaminante
Bases de datos de propiedades ambientales. Búsqueda de propiedades fisicoquímicas. Elaboración de una hoja de cálculo para estimar el comportamiento de un contaminante en el medio ambiente.
BLOQUE 2
QUÍMICA DE LOS SISTEMAS TERRESTRES
el SUELO
3. Características químicas
Meteorización: minerales primarios y secundarios. La materia orgánica del suelo. El perfil del suelo. La fase fluida:
2
Meteorización: minerales primarios y secundarios. La materia orgánica del suelo. El perfil del suelo. La fase fluida: disolución del suelo y aire edáfico.
4. Procesos de adsorción
Sistemas coloidales: los coloides del suelo. Fenómenos de adsorción: Isotermas. Adsorción química. Adsorción sobre fases sólidas minerales. Sorción sobre la materia orgánica. Adsorción física: Capacidad de intercambio catiónico. Adsorción de aniones.
5. Reactividad del suelo
El pH en sistemas edáficos: Porcentaje de saturación de bases. Acidificación: el aluminio del suelo. Recuperación de suelos ácidos: capacidad tampón de un suelo. Salinización: causas y efectos. Tipos de suelos afectados por sales y rehabilitación. Procesos redox. Papel de los óxidos de Mn y de Fe.
6. Contaminación del suelo
Metales pesados: comportamiento ambientalbiometría instalación Contaminantes orgánicos: comportamiento ambiental. Procesos bióticos y abióticos de degradación: hidrólisis y biodegradación. Comportamiento ambiental de los pesticidas.
7. Procesos y técnicas de remediación
Diagnóstico y Prognosis. Técnicas de remediación del suelo. Técnicas de contención y confinamiento. Técnicas de extracción o transferencia. Depuración química y biológica.
LA HIDROSFERA
8. Características químicas
Propiedades organolépticas del agua. Tipo de aguas naturales: composición química. Materia orgánica. Gases disueltos. Dureza, alcalinidad y acidez de un agua natural.
9. Reactividad química
Procesos redox. Procesos de complejación: complejantes naturales y antropogénicos. Procesos fotoquímicos.
10. Contaminación del medio hídrico
Metales pesados. Otros contaminantes inorgánicos. Contaminantes orgánicos. Detergentes. Aigüesresiduals: caracterización fisicoquímica. Demanda de oxígeno en un sistema acuático. Potabilización del agua. Autodepuración del agua. Tratamientos de depuración de aguas residuales.
BLOC 3
QUÍMICA DE L'ATMOSFERA
11. Característiques químiques
Estructura. Composició química. Dinàmica química dels principals components. Balanç energètic. Gasos hivernacle. Metodologies d'atenuació de nivells atmosfèrics de gasos hivernacle.
12. Química de la estratosfera
L'ozò a l'estratosfera. Cicle de Chapman. Mecanismes catalítics de destrucció de l'ozó. Espècies catalítiques que destrueixen l'ozò. Contaminants a l'estratosfera. Conseqüències de la contaminació.
13. Química de la troposfera
3
Transport de contaminants. Processos químics a la troposfera. Contaminants troposfèrics. Els cicles del sofre i del nitrogen a la troposfera. La pluja àcida. Influència antropogènica sobre els nivells de radicals hidroxil.
14. Química de la capa de mescla
La capa de mescla. Microclima urbà. Efectes tèrmics. Boirum urbà: partícules en suspensió i principals contaminants primaris. Processos químics en l'atmosfera urbana. Els radicals hidroxil i el boirum fotoquímic. L'ozò superficial. Contaminants secundaris. Evolució temporal de la contaminació urbana. Processos químics durant la nit: el radical NO3.
15. Efectes i control de la contaminació
Efectes de la contaminació sobre els materials: Degradació de la pedra i Corrosió metàl·lica. Anàlisi dels contaminants. Xarxes de vigilància de la qualitat de 1' aire. Tècniques de reducció de la contaminació atmosfèrica. Control de partícules: filtres i ciclons. Control de gasos: adsorció i barboteig.
Bibliografia recomanada
El text bàsic que se seguiex durant el curs és: X. Domènech, "Fundamentos de química ambiental" Vols 1 i 2. Editorial Síntesis. Madrid. 2014
- X.Domènech, J. Peral, "Química Ambiental de Sistemas Terrestres". Ed. Reverté. Barcelona. 2006
- X. Domènech, "Química de la Contaminación". Ed. Miraguano. Madrid. 1999.
- X.Domènech, "Química atmosférica". Ed. Miraguano. Madrid. 2008.
- R.P. Wayne, "Chemistry of the Atmospheres". Oxford University Press. 2000
- C. Baird, Química ambiental. Reverté. Barcelona. 2001.
Metodología
La asignatura se desarrollará a través de clases teóricas magistrales, que se complementarán con sesiones de problemas para consolidar los conocimientos adquiridos y de desarrollar el cálculo cuantitativo de parámetros ambientales. Las sesiones de problemas no formarán una tipología segregada de clases presenciales, sino que se integrarán en la mayoría de los caos en el desarrollo de las clases teóricas.
En el primer bloque de la asignatura, además de clases teóricas y de problemas, habrá dos sesiones prácticas de 3 horas cada una, en aula informática, para la realización de una práctica en la que el alumno deberá entregar un informe, el cual será evaluado.
Nota: se reservarán 15 minutos de una clase dentro del calendario establecido por el centro o por la titulación para que el alumnado rellene las encuestas de evaluación de la actuación del profesorado y de evaluación de la asignatura o módulo.
Actividades
| Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|
| Tipo: Dirigidas | |||
| clases de problemas | 20 | 0,8 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 14, 15, 16 |
| clases prácticas | 6 | 0,24 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 |
| clases teóricas | 33 | 1,32 | |
| Tipo: Supervisadas | |||
| tutorías | 8,5 | 0,34 | 1, 2, 3, 4, 5, 13, 16 |
| Tipo: Autónomas | |||
| Estudio autónomo | 64 | 2,56 | 2, 3, 5, 7, 8, 10, 11, 12, 13, 14, 15 |
| Preparación de prácticas | 4 | 0,16 | 8, 10, 11, 12 |
Evaluación
La evaluación de la asignatura se llevará a cabo a través de pruebas parciales, informe de una práctica y una repesca. Las pruebas parciales corresponderán en la evaluación de la materia incluida en el Bloque 1, consistente en una prueba test, una examen de problemas y en el informe de la práctica, y en la evaluación de los Bloques 2 y 3, consistente en una prueba escrita con problemas correspondiente a la materia de los Bloques 2 y 3 y en dos pruebas test. La nota final estará ponderada de acuerdo con el peso de los tres bloques. Por otra parte, habrá un examen de recuperación que consistirá en una prueba escrita de la materia incluida en los tres bloques. Hay que tener presente que para poder asistir a la prueba de recuperación será necesario que el alumno haya sido evaluado en las actividades de evaluación continua equivalente a 2/3 de la nota final.
El mínimo para considerar la materia superada es 5 sobre 10.
Actividades de evaluación
| Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|---|
| examen de problemas | 25% | 3 | 0,12 | 1, 2, 3, 5, 8, 9, 10, 14, 17, 15 |
| informe de prácticas | 15% | 7 | 0,28 | 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 14, 17, 15, 16 |
| prueba escrita de los bloques 2 y 3 | 30% | 3 | 0,12 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 13, 14, 17, 15 |
| prueba test bloque 2 | 10% | 0,5 | 0,02 | 1, 4, 8, 10, 14, 17, 15 |
| prueba test de la parte 1 | 10% | 0,5 | 0,02 | 2, 3, 4, 8, 9, 14, 17 |
| prueba test del bloque 3 | 10% | 0,5 | 0,02 | 1, 2, 3, 9, 10, 17, 15 |
Bibliografía
Bibliografia
- X. Domènech, "Fundamentos de química ambiental" Vols 1 y 2. Editorial Síntesis. Madrid. 2015
- X.Domènech, J. Peral, "Química Ambiental de Sistemas Terrestres". Ed. Reverté. Barcelona. 2006
- X. Domènech, "Química de la Contaminación". Ed. Miraguano. Madrid. 1999.
- X.Domènech, "Química atmosférica". Ed. Miraguano. Madrid. 2008.
- R.P. Wayne, "Chemistry of the Atmospheres". Oxford University Press. 2000
- C. Baird, Química ambiental. Reverté. Barcelona. 2001.