Mineralogija okoliša

Osnovni podaci

ECTS: 5.0

Nositelj: dr. sc. prof. Goran Durn

Nositelj: dr. sc. prof. Ivan Sondi

Izvođač: dr. sc. doc. Stanko Ružičić

Prijava ispita: Studomat

E-učenje: Merlin

Engleski jezik:

Detaljne informacije

VRSTA NASTAVEUKUPNO
Auditorne vježbe30
Predavanja30
 

Opis predmeta: Ciljevi predmeta
Cilj predmeta je da studenti steknu osnovna znanja o ulozi mineralogije u različitim aspektima okoliša odnosno da spoznaju važnost mineralogije u rješavanju specifičnih problema u okolišu kao što su na primjer: onečišćenje okoliša, upravljanje otpadom, planiranje korištenja zemljišta, analize utjecaja na okoliš i procjena rizika, strategije remedijacije i očuvanje i restauriranje kulturne baštine.

Uvjeti za upis predmeta i potrebne ulazne kompetencije
Uvjet za upis predmeta je završen preddiplomski studij.

Ishodi učenja na razini programa kojima predmet doprinosi
Student stiče teoretska i praktična znanja o mineralogiji glavnih okolišnih sustava (minerali u tlu, minerali u recentnim marinskim sedimentima, mineralne čestice u atmosferi). Student se upoznaje s osnovnim površinsko fizikalno- kemijskim značajkama minerala, njihovom međudjelovanju sa zagađivalima i ulogom u globalnom biogeokemijskom kruženju tvari. Također stiče znanja o značaju i primjeni specifičnih minerala u zaštiti okoliša (odlagališta otpada, remedijacija, skladištenje radioaktivnog otpada).

Očekivani ishodi učenja na razini predmeta (4-10 ishoda)
Studenti nakon položenog ispita mogu:
1. Definirati i opisati mineralogiju glavnih okolišnih sustava (minerali u tlu, minerali u recentnim marinskim sedimentima, mineralne čestice u atmosferi).
2. Prepoznati i objasniti fizičke, kemijske i biološke procese koji se dešavaju u tlu i sedimentima te argumentirano primijeniti svoja znanja u interakciji s ostalim strukama koje se bave zaštitom i korištenjem tla i sedimenata.
3. Usporediti i razlikovati mineralni sastav glavnih okolišnih sustava te temeljem toga definirati njihove fizikalno-kemijske značajke.
4. Na osnovi mineraloškog sastava i površinko-fizikalno-kemijskih značajki sedimenata utvrditi njegovu reaktivnost i prihvatni kapacitet za zagađivala.
6. Primijeniti svoje znanje o specifičnim mineralima u zaštiti okoliša (odlagališta otpada, sanacija, remedijacija, skladištenje radioaktivnog otpada).

Sadržaj predmeta razrađen prema satnici nastave

Predavanja
P1 -Uvod u mineralogiju okoliša. Osnovne definicije. Primjeri značaja mineralogije u okolišu (bivša tvornica glinice u Obrovcu, tvornica glinice u Ajki, tvornica Salonit u Vranjicu kod Solina).
P2 -Mineralogija i ključni okolišni sustavi (minerali u tlu, minerali u recentnim marinskim sedimentima, mineralne čestice u atmosferi). Sustav tla. Primarni i sekundarni minerali. Fizičko i kemijsko trošenje. Biološki procesi.
P3 -Organska tvar u tlu. Plinovi u tlu. Voda u tlu. Dinamičke reakcije u vodenoj fazi tla. Građa i svojstva tla (boja, horizonti, struktura, tekstura, koloidni dio tla). Klasifikacije tla.
P4 - Promjene u mineralnom sastavu tla u različitim fazama trošenja matičnog supstrata. Dostupnost nutrijenata u tlu tijekom različitih faza trošenja. Koloidni dio tla i njegov utjecaj na skupljanje i bubrenje, plastičnost, koheziju, disperziju, flokulaciju, agregaciju, adsorpciju kationa i aniona, snabdijevanje nutrijentima, transport onečiščivača u tlu i strukturu tla. Specifična površina. Površinski naboj. Primjer ekscesivne erozije fliša u Slanom potoku (Vinodol).
P5 -Acidifikacija tla. Kapacitet neutralizacije kiselosti. Koncept CLA. Skokloster klasifikacija.
P6 -Minerali u recentnim marinskim sedimentima. Mineralne čestice u atmosferi.
P7 -Minerali i mineralni agregati kao izolacijske barijere u odlagalištima različitog otpada. Gline i organofilne gline. Primjer sanacije odlagališta otpada Prudinec.
P8 -Interakcije između minerala i radionuklida. Svojstva smektita i upotreba smektitnih glina kao dugotrajnog izolacijskog materijala pri transportu i skladištenju radioaktivnog otpada.
P9 -Kemijske i mineraloške karakteristike vapnom stabiliziranog otpada iz naftne industrije u Hrvatskoj. Predobrada i obrada tehnološkog otpada iz naftne industrije primjenom organofilne gline.
P10 -Strukturne, morfološke i površinske fizikalno- kemijske značajke minerala u prirodnom okolišu. Osnovni fizikalno- kemijski procesi međudjelovanja mineralnih površina i organskih i anorganskih spojeva.
P11 -Mikro- i nano- čestice u procesima vezivanja, transporta i odlaganja zagađivala u prirodnim sredinama. Klasifikacija i metode karakterizacije mikro- i nano-čestica u prirodnim sustavima.
P12 -Mineralne čestice i koloidni sustavi. Koloidna stabilnost, procesi agregacije mikro- i nano- mineralnih čestica u prirodnim vodenim sredinama.
P13 -Primjeri istraživanja uloge pojedinih mineralnih vrsta i njihovih površinsko-fizikalno-kemijskih značajki u biogeokemijskom kruženju tvari u prirodnim sustavima.
P14 -Osnovni procesi biomineralizacije. Biomineralne strukture i njihove morfološke, mineraloške i kemijske značajke. Biomineralizacija i globalni biogeokemijski ciklus.

Vježbe
V1 -Zadatak 1: Značaj manganskih oksida i hidroksida u tlu i sedimentima. Primjer: Zagrebačko vodocrpilište (1. dio)
V2 - Zadatak 1: Značaj manganskih oksida i hidroksida u tlu i sedimentima. Primjer: zagrebačko vodocrpilište (2. dio)
V3 -Zadatak 2: Frakcionacija metala u tlima i sedimentima. Primjer: Zagrebačko vodocrpilište (1. dio).
V4 - Zadatak 2: Frakcionacija metala u tlima i sedimentima. Primjer: Zagrebačko vodocrpilište (2. dio).
V5 -Zadatak 3: Određivanje specifične površine minerala pomoću metilen plavila.
V6 -Zadatak 4: Primjena organofilnih glina u zaštiti okoliša. Primjer: tehnološki otpad u naftnoj industriji (1. dio).
V7 - Zadatak 4: Primjena organofilnih glina u zaštiti okoliša. Primjer: tehnološki otpad u naftnoj industriji (2. dio).
V8 - Prvi kolokvij
V9 -Seminar na zadanu temu.
V10 - Seminar na zadanu temu.
V11 -Seminar na zadanu temu.
V12 - Seminar na zadanu temu.
V13 - Seminar na zadanu temu.
V14 -Seminar na zadanu temu.

Ispit se polaže usmeno. Preduvjeti za izlazak na ispit su:
1. uspješno riješeni zadaci
2. predani i održani seminarski radovi
3. pozitivno ocijenjen oba kolokvija
Ocjena iz kolokvija:
1. 60 do 69% - 2
2. 70 do 79% - 3
3. 80 do 89% - 4
4. 90 do 100% - 5
Ukoliko više od 50% polaznika dobije negativnu ocjenu iz kolokvija, isti se poništava i piše se novi kolokvij. Ukoliko polaznik iz kolokvija dobije negativnu ocjenu, isti može ponoviti samo jedan put. U slučaju ponovnog dobivanja negativne ocjene student gubi pravo potpisa.

 

Literatura:

LITERATURAVRSTA LITERATURE
1. Vaughan, D.J. & Wogelius, R.A. (2000): Environmental Mineralogy.-Eötvös University Press, Budapest, 423s.Obavezna
1. Parker, A. & Rae, J. E. (1998): Environmental Interactions of Clays.- Springer, Berlin Heidelberg, 271s. 2. Banfield J.F. & Navrotsky, A. (2001): Nanoparticles and the Environment. Reviews in Mineralogy and Geochemistry,vol 44, 349s. 3. Dove, P.M., De Yoreo, J.J. & Weiner, S. (2003): Biomineralization. Reviews in Mineralogy and Geochemistry,vol 54, 381s.Preporučena
 

Nastava

1. semestar - obvezni predmet studija Geologija okoliša

NAVIGACIJA

Satnica

...preddiplomskog studija Geološkog inženjerstva za ak. god. 2018/2019 - Ljetni semestar:

...preddiplomskog studija Geološkog inženjerstva za ak. god. 2018/2019 - Zimski semestar: