Umweltverhalten von Chemikalien in aquatischen Systemen

Nachhaltige Materialien und verfahrenstechnische Prozesse, Bachelor (PO-2024)

Modulnummer / Modulcode S-WK28
Modulname Umweltverhalten von Chemikalien in aquatischen Systemen
Art des Moduls Wahlpflicht
Lernergebnisse, Kompetenzen, Qualifikationsziele

Studierende haben die Grundlagen der Schadstoffausbreitung und des Stoffverhaltens in der aquatischen Umwelt kennen gelernt. Sie verstehen die Prozesse der Sorption, Verflüchtigung und Transformation/Abbau von Schadstoffen in der Umwelt. Sie haben einen Überblick über die Quellen und Senken der wichtigsten organischen (Pflanzenschutzmittel, Arzneimittel) und anorganischen (Düngemittel, Schwermetalle, Nanopartikel) Schadstoffe in der Umwelt gewonnen. Sie sind mit grundlegenden Gewässerbewirtschaftungsmaßnahen vertraut.

Durch die begleitenden Übungen sind Studierende in der Lage Schadstoffe über ihre Stoffeigenschaften (z.B. Sorptivität, Abbaubarkeit) zu gruppieren und ihr Verhalten in der Umwelt durch einfache Rechnungen abzuschätzen.
Lehrveranstaltungsarten VL (2 SWS), Ü (2 SWS)
Lehrinhalte
  • Weltweite Situation der Gewässerverschmutzung
  • Folgen der Gewässerverschmutzung
  • Emissionsquellen von Schadstoffen
  • Reaktiver Stofftransport
  • Prozesse: Dispersion, Diffusion, Advektion
  • Fließwege
  • Erosion/Sedimenttransport
  • Reaktive Prozesse: Sorption, Transformation, Verflüchtigung
  • Spezielle Schadstoffe
  • Nährstoffe in der Landwirtschaft
  • Pflanzenschutzmittel
  • Veterinärantibiotika aus der Landwirtschaft
  • Biozide in urbanen Gebieten
  • Humanarzneimittel
  • Nanopartikel
  • Schwermetalle
  • Radioaktive Stoffe
  • Gewässerbewirtschaftungsmaßnahmen zur Wasserreinhaltung
  • Konzept der Verweilzeiten
  • Feststellung der aktuellen Situation: Messungen
  • Definition des Ziels bestimmter Maßnahmen
  • Planung der Maßnahmen
  • Exkurs: Design nachhaltigerer Substanzen (Benign by Design)
Titel der Lehrveranstaltungen Umweltverhalten von Chemikalien in aquatischen Systemen
Lehr- und Lernmethoden (Lehr- und Lernformen) Vorlesung, Gruppenarbeit und problembasiertes Lernen (Hörsaalübungen)
Verwendbarkeit des Moduls Bachelorstudiengang Umweltingenieurwesen
Dauer des Moduls Ein Semester
Häufigkeit des Angebotes jährlich im Wintersemester
Sprache deutsch
Empfohlene (inhaltliche) Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul
Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul
Studentischer Arbeitsaufwand Präsenzzeit: 4 SWS (60 Stunden) Selbststudium: 120 Stunden
Studienleistungen
Voraussetzung für Zulassung zur Prüfungsleistung
Prüfungsleistungen Klausur (120 min)
Anzahl Credits (ECTS) 6 cp
Lehreinheit Bauingenieurwesen
Modulverantwortliche/r Prof. Mathias Gaßmann
Lehrende Prof. Dr. Matthias Gaßmann
Medienformen PowerPoint Präsentationen, Tafelanschrieb, Unterlagen werden in elektronischer Form zur Verfügung gestellt.
Literatur

Appelo, C. A. J., & Postma, D. (2005). Geochemistry, groundwater and pollution. CRC press.

Chin, D.A. (2013): Water-Quality Engineering in Natural Systems: Fate and Transport Processes in the Water Environment. ISBN-10: 1118078608

Förstner, U., Grathwohl, P. (2007) Ingenieurgeochemie : technische Geochemie - Konzepte und Praxis ; mit CD-ROM. Springer. ISBN: 3540395113

Friese, K., Witter B., Miehlich G., Rode, M., 2000. Stoffhaushalt von Auenökosystemen: Böden und Hydrologie, Schadstoffe, Bewertungen. ISBN: 3540670688

Kümmerer, K. (ed.) (2008): Pharmaceuticals in the Environment: Sources, Fate, Effects and Risks. ISBN-10: 3540746633

Plate, E., Zehe, E. (2008): Hydrologie und Stoffdynamik kleiner Einzugsgebiete: Prozesse und Modelle. ISBN-10: 351065238X

Schwarzenbach, R., Gschwend, P., Imboden, D. (2015): Environmental Organic Chemistry. ISBN-10: 1118767233