CHEMIE ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ I Environmentální procesy (01) Koncepce výuky chemie životního prostředí

CHEMIE ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ I Environmentální procesy (01) Koncepce výuky chemie životního prostředí Ivan Holoubek

RECETOX, Masaryk University, Brno, CR [email protected]; http://recetox.muni.cz

RECETOX - http://recetox.muni.cz/

Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz

2

RECETOX - http://recetox.muni.cz/

SC Regional POPs Centre for Central and Eastern Europe Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz

3

RECETOX

http://recetox.muni.cz/

[email protected]


4

Main activities of the RECETOX Ecotoxicology Environmental Impact

Environmental Chemistry

Assessment

The Main Fields of Scientific, Research and Educative Activities

Environmetal Management and Policy

Ecological and Human Risk Assessment Biological and Data Evaluation


5

Structure of the RECETOX RECETOX Division of Environmental Chemistry and Modelling Division of Ecotoxicology and Risk Analysis

National POPs Centre of the CR Regional PTS Centre for Central and Eastern Europe National Reference Laboratory for Cyanotoxins and Other Natural Toxins


6

RECETOX activities Persistent, bioacummulative and toxic substances

International conventions and programmes Monitoring on the regional and local scales Environmenal chemistry and ecotoxicology Human and ecological risk assessment Co-operation with government, regional and local authorities and industry Educational activities Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz

7

RECETOX Educational programme Masaryk University Faculty of Science Chemistry

Structure

8 other faculties

Biology

+ 4 other sections

RECETOX

Education

Faculty of Science

+ 5 others Chemistry

Biology

Environmental chemistry

+ 4 others

Mathematical Biology

Ecotoxicology

RECETOX

RECETOX Education

CBA

Environmental chemistry

Ph.D. Ph.D.

M.Sc M.Sc..

Ecotoxicology

Bc. Bc.

M. Sc. Sc.

Bc. Bc.

Mathematical Biology

M.Sc M.Sc..

Bc. Bc.


8

RECETOX research activities Persistent, bioacummulative and toxic substances – Relationship between their environmental levels and their biological effects – ecological risk assessment Sources of PTS Long-range transport of PTS Monitoring on the regional and local scales Study of environmental fate Study of mechanisms of harmful effects Ecological risk assessment Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz

9

RECETOX Research conception

Environmental chemistry Data evaluation

Ecotoxicology

Data interpretation


10

RECETOX research conception – key topics

Harmfull effects

Fate

Bioavailability

Measures


11

RECETOX POPs Research topics Global, regional trends – distribution, monitoring New types of pollutants – anthropogenic, natural Measurements/monitoring vs. modelling Environmental transformations Mechanisms of harmful effects


12

RECETOX project INCHEMBIOL compounds, environment Interaction among chemical chem In systems and their consequences on the and biological biol global, regional and local levels


13

Subject of interest PTS= Persistent toxic substances PBTs = Persistent, bioaccumulative and toxic substances POPs = Persistent organic polutants


14

POPs (Persistent organic polutants) ☺ The group of most fascinating pollutants (Kevin C. Jones)

Ghost of the past (Terry Bidleman)

God created 90 elements, man round 17, but Devil only 1 – chlorine (Otto Hutzinger)


15

RECETOX - EU Centre of Excellence - http://recetox.muni.cz/


16

RECETOX - EU Centre of Excellence - http://recetox.muni.cz/


17

Why do we need the environmental data ? Occurrence and environmental levels – effectiveness of measures, conventions, directives, comparison Study of environmental fate – scientific interest, more of environmental realism, better knowledge of distribution Monitoring of temporal and spatial trends – tool for any approaches concerning to environmental fate and distribution Measurements vs. modelling – more of environmental realism, better knowledge of properties, distribution, effectiveness of measures Decision making process, cost benefit analysis …….. Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz

18

Environmental fate of chemicals H Cl

C

Cl

CCl3

? How well do we understand the fate of chemicals ? Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz

19

Hlavní směr výzkumu a výuky ENCHEM Chemické látky Jejich struktura Biologické účinky Humánní a ekologická rizika


20

Environmentální chemie – chemie vně reakční nádoby


21

Ekotoxikologie – studium účinků chemických, fyzikálních a biologických faktorů na populace a společenstva nehumánních druhů


22

Koncepční přístup Hodnocení ekologických rizik

Environmentální chemie

Ekotoxikologie Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz

23

Historické kořeny


24

Koncepční přístup


25



26

Environmentální chemie Hodnocení expozice Vstupy a dynamické chování chemických látek v přírodních a antropogenních systémech Environmentální faktory Environmentální specifické vlastnosti a reaktivita

Terénní studi Modely

Stanovení

Laboratorní studie

Mísení a transportní procesy Molekulární interakce Látkově specifické vlastnosti a reaktivita

Individuální procesy v přírodních systémech Research Centre for Toxic Compounds in the Environment (fázové přechody a transformace) http://recetox.muni.cz

27



28



29

Ecotoxikologie jako multidisciplinární předmět, který studuje účinků různých stresorů na volně žijící organismy

e uc IE rib EM dist CH ní e tá l a c en ad m gr on de vir En

TO XI KO Bi LO ok ine GI tik E aa úč i nk y

Látky

MODELY

a

Species

Ecologické interakce Cykly živin EkOLOGIE

Systémy


30



31

Environmentální chemie - ekotoxikologie – hodnocení ekologických rizik Polutant

Vstupy do prostředí

Časová a prostorová distribuce v prostředí Fyzikální procesy

Chemické procesy

Biologické procesy

Analýza expozice Toxické a ekotoxické účinky Geny

Buňky

Organismy

Populace

Společenstva

Research Centre for Toxic Compounds in the Environment

Analýza účinků http://recetox.muni.cz

Ekosystémy 32


Biologický aspekt

Chemický aspekt

Chemická struktura

Biologické účinky

Jednoduché Reakční nádoba

Komplexní Osud v prostředí

Látky

Prostředí Směs(y) látek

Známé účinky

Neznámé účinky

Známé problémy problémy Research Centre for Toxic CompoundsNeznámé in the Environment http://recetox.muni.cz

33

Chemické znečištění prostředí


34

Osud chemické látky v prostředí


35



36

Chemie životního prostředí I - sylabus Koncepce výuky chemie životního prostředí. Globální problémy lidstva a životního prostředí. Stav ŽP v ČR. Chemické látky v prostředí, základní pojmy a definice. Environmentálně nebezpečné chemické látky. Složky prostředí, základní charakteristiky. Parametry charakterizující vlastnosti látek a vlastnosti prostředí. Osud chemických látek v prostředí, transport, transformace, základní pojmy a vztahy. Research Centre for Toxic Compounds in the Environment http://recetox.muni.cz

37

Chemie životního prostředí I - sylabus Environmentální rozhraní a chemická rovnováha. Persistence v prostředí. Transport látek prostředím. Abiotické a biotické environmentální rovnováhy. Abiotické a biotické transformační reakce. Účinky chemických látek. Modely distribuce chemických látek v prostředí.


38

Chemie životního prostředí I - sylabus Environmentální databáze a informační systémy. Integrovaný registr znečištění. Mezinárodní úmluvy a aktivity zaměřené na chemické látky v prostředí. Nové přístupy v chemii, zelená chemie, chemie pro udržitelný rozvoj. Koncepční přístupy v environmentální analytické chemii, monitoring chemických látek v prostředí.


39

CHEMIE ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ I Environmentální procesy (01) Koncepce výuky chemie životního prostředí

Recommend Documents