Learning Outcomes
Die Studierenden können exemplarische Umweltprobleme naturwissenschaftlich erklären und geeignete Konzepte des Umweltschutzes auf konkrete Anwendungsbeispiele übertragen (WAS), indem sie Grundlagen aus Chemie, Physik und Biologie verknüpfen, Verfahren der Wasser-, Boden- und Luftreinhaltung auswählen und analytische Methoden zur Bewertung von Schadstoffen anwenden (WOMIT), um fundierte Entscheidungen für nachhaltige technologische und gesellschaftliche Lösungsansätze im Kontext der Umweltentwicklung treffen zu können (WOZU).
Inhalt
Grundlagen: Begriffe und Definitionen (Umwelt, Umweltschutz, Umweltbelastungen, Dreieck der Nachhaltigkeit), Stoffe in der Umwelt (physikalische, chemische und biologische Eigenschaften, Emissionen und Immission, Persistenz, Abbaubarkeit, Anreicherung, Toxizität)
Hydrosphäre (Wasser): Grundlagen (Bedeutung und Eigenschaften von Wasser, Trink- und Abwasserbelastungen, Einführung Grundoperationen der Verfahrenstechnik (Dichtetrennung, Fällung, Flockung, Filtration, Adsorption, Ionenaustausch, biologische Verfahren), Wasserkreislauf (Wassermengen, natürliche Gewässer und Ozeane, Wasserbelastungen, Bewertung wassergefährdender Stoffe)
Lithosphäre (Boden): Grundlagen (Zusammensetzung und Bestandteile, Bedeutung und Funktionen, Verwitterung und Erosion, Düngemittel), Bodenbelastungen (Schadstoffe, Bodenversauerung, Pestizide, Altlasten, Waldsterben-/Waldgesundheit), Stickstoffkreislauf, Phosphorkreislauf, Kohlenstoffkreislauf
Atmosphäre (Luft): Allgemeines (Zusammensetzung und Eigenschaften, Schäden durch Luftverunreinigungen, Grundlagen der Photochemie, OH-Radikale in der Troposphäre), Aerosole und Feinstaub, (Eigenschaften und Bedeutung, Quellen und Senken, Einfluss auf die Umwelt), Sommer- und Wintersmog (Ozon, Ozonloch, Schwefelverbindungen, Schwefelkreislauf), Treibhausgase und anthropogen induzierter Klimawandel (Kohlendioxid, F-Gase, Wasserdampf)
Methoden
- Seminaristischer Unterricht
- Lehrvortrag
- Übungen
- Exkursion zum Lehr- und Forschungszentrum :metabolon
Literatur
- Bliefert, C.: Umweltchemie, 3. aktualisierte Auflage, Weinheim, 2002
- Bannwarth, H.; Kremer, B. P.; Schulz, A.: Basiswissen Physik, Chemie und Biochemie - Vom Atom bis zur Atmung – für Biologen, Mediziner, Pharmazeuten und Agrarwissenschaftler, 4., aktualisierte Auflage, Berlin, 2019
- Schwister, K. (Hrsg.): Umwelttechnik – Ein Lehr- und Übungsbuch, München, 2023
Sonstiges
Dieses Modul wird teilweise am Lehr- und Forschungszentrum :metabolon (Am Berkebach 1, 51789 Lindlar) unterrichtet.