English

Οικολογία και Χημεία για Πολιτικούς Μηχανικούς

Περιγραφή Μαθήματος:

Εισαγωγή στις αρχές οικολογίας, λειτουργία των χερσαίων και υδατικών οικοσυστημάτων σε επίπεδο συστημάτων (ροή ενέργειας, βιογεωχημικοί κύκλοι, είδη οικοσυστημάτων) και σε επίπεδο οργανισμών (κατηγορίες οργανισμών, χημικές αντιδράσεις, μεταβολισμός, παραγωγή ενέργειας). Εισαγωγή στην ανόργανη χημεία (ατομική και μοριακή δομή, χημικοί δεσμοί), βασικές χημικές έννοιες (συγκέντρωση, μοριακότητα, γραμμοϊσοδύναμο, κ.λπ.), καταστάσεις της ύλης (στερεά, υγρά, αέρια). Στοιχειομετρία χημικών αντιδράσεων, αντιδράσεις οξειδοαναγωγής, αντιδράσεις οξέων‐βάσεων. Χημεία νερού, φυσικοχημικές ιδιότητες του νερού, τρόποι έκφρασης συγκέντρωσης ουσιών στο νερό, ρυθμιστική ικανότητα νερού, ανθρακικό σύστημα, διαλυτότητα στερεών και αερίων στο νερό. Χημεία Υλικών: Βασικές έννοιες, δομή, δεσμοί, κρυσταλλικότητα, κρυσταλλικές ατέλειες, κρυσταλλογραφία-ακτίνες Χ, χαρακτηρισμός και χημικές αντιδράσεις. Χημεία εδάφους: εδαφογένεση, χημική σύσταση και ορυκτολογία, χημικές ιδιότητες, διεπιφάνεια εδαφών και νερού, ιοντοανταλλαγή, προσρόφηση και συμπλοκοποίηση. Ατμοσφαιρική χημεία. Ρύπανση του νερού, αποξυγόνωση, ευτροφισμός. Ρύπανση της ατμόσφαιρας, όξινη βροχή, μείωση στρατοσφαιρικού όζοντος, φαινόμενο θερμοκηπίου. Εισαγωγή στην τεχνολογία ελέγχου ρύπανσης από υγρά και στερεά απόβλητα.

Κεφάλαια Μαθήματος

# Τίτλος Διδακτέα Ύλη Ώρες
1 Οικοσυστήματα, οργανισμοί Σύστημα, οικοσύστημα, ορολογία, φυσικοί παράγοντες, οργανισμοί, μεταβολισμός, παραγωγή, φωτοσύνθεση, αναπνοή, περιοριστικοί παράγοντες, οργάνωση στο επίπεδο των οικοσυστημάτων, είδη οικοσυστημάτων, είδη οργανισμών. 2Χ3=6
2 Βιογεωχημικοί κύκλοι, λειτουργία οικοσυστημάτων Κύκλος άνθρακα, κύκλος οξυγόνου, κύκλος αζώτου, κύκλος φωσφόρου, κύκλος θείου, περιοριστικοί παράγοντες, μοντέλο ροής ενέργειας σε οικοσυστήματα. 1Χ3=3
3 Βασικές αρχές χημείας Εισαγωγή στην ανόργανη χημεία (ατομική και μοριακή δομή, χημικοί δεσμοί), βασικές χημικές έννοιες (συγκέντρωση, μοριακότητα, γραμμοϊσοδύναμο, κ.λπ.), καταστάσεις της ύλης (στερεά, υγρά, αέρια). Στοιχειομετρία χημικών αντιδράσεων, αντιδράσεις οξειδοαναγωγής, αντιδράσεις οξέων ‐ βάσεων. Επίλυση παραδειγμάτων. 2Χ3=6
4 Χημεία νερού Χημεία νερού, φυσικοχημικές ιδιότητες του νερού, τρόποι έκφρασης συγκέντρωσης ουσιών στο νερό, σκληρότητα, ρυθμιστική ικανότητα νερού, ανθρακικό σύστημα, διαλυτότητα στερεών και αερίων στο νερό. Επίλυση παραδειγμάτων 2Χ3=6
5 Χημεία Υλικών Βασικές έννοιες, δομή, δεσμοί, κρυσταλλικότητα, κρυσταλλικές ατέλειες, κρυσταλλογραφία-ακτίνες Χ, χαρακτηρισμός και χημικές αντιδράσεις. Επίλυση παραδειγμάτων 2Χ3=6
6 Χημεία Εδάφους Χημεία εδάφους: εδαφογένεση, χημική σύσταση και ορυκτολογία, χημικές ιδιότητες, διεπιφάνεια εδαφών και νερού, ιοντοανταλλαγή, προσρόφηση και συμπλοκοποίηση. Επίλυση παραδειγμάτων. 1Χ3=3
7 Ατμοσφαιρική Χημεία Ατμοσφαιρική χημεία, ρύποι τροπόσφαιρας, φωτοχημική ρύπανση, όξινη βροχή, μείωση στρατοσφαιρικού όζοντος, φαινόμενο θερμοκηπίου, κλιματική αλλαγή, τεχνολογίες και μέτρα αντιμετώπισης ατμοσφαιρικής ρύπανσης. 1Χ3=3
8 Ρύπανση από ανθρωπογενείς δραστηριότητες, περιβαλλοντικές επιπτώσεις Ρύπανση υδάτων: αποξυγόνωση, οργανικές ενώσεις στο νερό, θρεπτικά, ευτροφισμός, τεχνολογία επεξεργασίας υγρών αποβλήτων. Ρύπανση από αστικά στερεά απόβλητα, μέθοδοι και τεχνολογίες διαχείρισης, περιβαλλοντικά ζητήματα. 2Χ3 = 6

Μέθοδοι και Μέσα Διδασκαλίας και Μάθησης

Μέθοδοι Διδασκαλίας Διαλέξεις στην τάξη. Επίλυση παραδειγμάτων στην τάξη.
Μέσα διδασκαλίας Παρουσιάσεις στον Πίνακα. Διαφάνειες PowerPoint. Επίλυση παραδειγμάτων και ασκήσεων στην τάξη. Επίλυση ασκήσεων από τους φοιτητές.
Ασκήσεις - Εφαρμογές Οι φοιτητές έχουν προαιρετικά να επιλύσουν 5-6 ασκήσεις στα επιμέρους αντικείμενα του μαθήματος

Αξιολόγηση Επίδοσης

  • Τελική γραπτή εξέταση: 70%
  • Ασκήσεις - Εφαρμογές: 30% *στη περίπτωση υποβολής ασκήσεων

Συγγράμματα - Βιβλιογραφία

  1. Κ. Χατζημπίρος (2014). Οικολογία - Οικοσυστήματα και Προστασία του Περιβάλλοντος, Εκδόσεις Συμμετρία.
  2. Σημειώσεις και παρουσιάσεις των διδασκόντων.