035339 Environmental Soil Chemistry

Details

Department of Agricultural Sciences   0 %
Department of Ecology   0 %
Department of Mathematics and Physics (2003/2004)   0 %
Earliest Possible Year
Duration1 semester
 
Credits10.5 (ECTS)
Course LevelMSc
Kurset er obligatorisk for kandidatuddannelsen i Miljøkemi
 
Examinationevaluation of project report


Aid allowed

Description of Examination: 13-point scale, internal examiner

Dates of Exam:

Skriftlig prøve vægtes med 75% i den samlede eksamenskarakter



Description of Examination:
Projektrapport vægtes med 25 % i den samlede eksamenskarakter
 
Organisation of TeachingForelæsninger: 1 modul pr. uge (interaktivt) Teoretiske øvelser, herunder computerbaserede øvelser: 4 timer pr. uge - udarbejdelse af projektrapport om selvvalgt miljøkemisk emne samt mundtlig fremlæggelse af rapporten - heldags-ekskursion
 
Block PlacementF3, forår
Mandage 13 - 17

 
Teaching LanguageDanish
 
Optional Prerequisites010611 Statistics, Basic Course
030611 Analytical and Physical Chemistry
035218 Biochemistry
035311 Geology and Soil Science
045319 Microbiology A
Samt deltagere med tilsvarende forudsætninger fra andre universiteter.
 
Course Objectives
Det er kursets mål at give et overblik over forurenende stoffer i jord og hvorledes de påvirker jordressourcens kvalitetstilstand. Kurset giver en grundig indføring i hvorledes forurenende stoffer bindes, nedbrydes, og transporteres i jordmiljøet samt deres effekt på jordbundens organismer og processer. Der introduceres værktøjer til at kvantificere forurenende stoffers skæbne i jordmiljøet, og i projektopgaven arbejdes problemorienteret med et selvvalgt og akutelt jordbundsmiljøkemisk emne.
 
Course Contents
Kurset omfatter følgende hovedområder og emner: Forurenende stoffers klassifikation og kemiske egenskaber; forurenende stoffer i danske jord- og grundvandsmiljøer. Jordbundens filterfunktion, forureningsbelastning og jordbundskvalitetsparametre. Økotoksikologiske kvalitetsmål. Jordforurening i relation til vand- og atmosfæremiljøet, og i relation til fødevarekvalitet. Massebalancer for forurenende stoffer i jord, herunder forureningskilder, udvaskning, afgivelse til atmosfæren og optag i biomasse. Critical loads og sårbarhedskortlægning.

Næringsstoffer (N, P), toksiske sporstoffer, herunder tungmetaller, pesticider, olie- og benzinkomponenter, polyaromatiske forbindelser (PAH), chlorerede organiske forbindelser (f.eks. PCB, dioxiner), detergenter, phthalater og andre forbindelser i slam, biotoksiner fra planter og mikroorganismer, veterinære lægemidler, radionuklider, syredeposition og salte. Kilder og databaser over forureningsstoffers fysisk-kemiske egenskaber og biologiske effekter.

Jordbundens og grundvandets hovedkomponenter (silikaer, oxider, humusstoffer), deres struktur, sammensætning og egenskaber. Toksiske stoffers speciering, reaktivitet og biotilgængelighed i opløst og fast fase. Modellering af jordvæskes speciering med programmet MINTEQA2. Grænsefladereaktioner og mikrobielle/enzymatiske omsætningsprocesser. Organiske forurenings-stoffers metabolisme, nedbrydningsveje og -kinetik. Vekselvirkning mellem stoffers binding og deres nedbrydning. Binding af forurenende stoffer i jord i form af ionbytning, specifik sorption, fældning, hydrophob sorption og fordeling i jordbundens organiske stof. Adsorptionsligevægte og -kinetik. Kvantificering af bindingsprocesser ved modellering. Redoxprocesser i relation til miljøfremmede stoffers nedbrydning og mobilitet, herunder nitratreduktion, phosphat- og tungmetalmobilisering, okkerforurening samt mineraliseringsprocesser. Jordbundens kulstofbalance. Redoxzoneringer og -sekvenser i vandmættede miljøer som grundvandsmagasiner, våde enge og vandstuvede jorde. Mineralers stabilitet, fældning og opløsning (forvitring) ved eksponering til syrer og chelatorer. Syreregn og jordbundens bufferprocesser.

Jordbundens vandindhold og karakterisering af jordvandets retention. Transport af vand og opløste forureningsstoffer gennem jord. Søjleforsøg og gennembrudskurver. Partikulær stoftransport, herunder transport af mikroorganismer. Jordbundens heterogenitet og stoftransport, herunder makroporestrømning. Modeller til beskrivelse af transport i jord. Arealanvendelse, jordvæskens sammensætning, omfang af udvaskning og grundvandskvalitet.

Rensning af jord (remediering) ved kemiske og biologiske teknikker. Mikrobiel nedbrydning af organiske forureningsstoffer i rhizosphæren og optag af tungmetalioner i planter (phytoremediering). Opresning ved punktforureninger og ved diffus forurening.
 
Teaching And Learning Methods
Undervisningen omfatter: - forelæsninger (interaktivt), herunder gæsteforelæsninger - teoretiske øvelser, herunder computerbaserede øvelser - udarbejdelse af projektrapport om selvvalgt miljøkemisk emne samt mundtlig fremlæggelse af rapporten - heldags-ekskursion Der forelæses med udgangspunkt i kompendiet og hvor der lægges op til dialog med kursisterne. Gæsteforelæsere belyser aktuelle miljøsager i relation til jordressourcekvalitet og -forurening. De teoretiske øvelser supplerer forelæsningerne, og der trænes i forståelse af forurenende stoffers tilstand, fordeling, omsætning, transport og effekt i jordmiljøet. Der arbejdes med beregningsværktøjer til kvantificering af forurenende stoffers skæbne i jordmiljøet, herunder særligt mindre modeller der kan beskrive stoffernes fordelingsligevægte, kinetikken af deres omdannelser og i hvilket omfang de transporteres i jordmiljøet. De teoretiske øvelser forberedes før øvelsestimen og løses i 2- 4 mandsgrupper under støtte fra læreren. Projektopgaven vælges frit eller med støtte fra læreren. Projektopgaven er problemorienteret og har til formål at træne litteratursøgning, informationsbehandling og indlærte vurderings- og kvantificeringsmetoder til belysning af et jordforureningsproblem. Projekterne spænder vidt og omfatter typisk emner som: Eutrofiering, pesticidudvaskning, biotoksiner, forurening med stoffer fra slam, phytooprensning af jord, arealanvendelse og jordbundskvalitet og jordbundsforsuring. Projektrapporten udarbejdes normalt i grupper af 2 - 4 studerende og planlægges ved en af de første forelæsninger. Projektrapporten fremlægges mundtligt for hele holdet i sidste halvdel af kurset. På ekskursionen besøges steder med relation til jordforureningsproblematikker, f.eks. jord forurenet med tjære, tungmetaller, slam, pesticider o.lign. Desuden besøges en eller flere institutioner, der forsker i jordbundsmiljøkemi og/eller som anvender jordbundsmiljøkemisk viden i naturressource-forvaltningen.
 
Course Litterature
Hansen, H.C.B. (ed) Environmental Soil Chemistry, 6th Ed. Kompendium, Kemisk Institut, KVL (2002)
Hansen, H.C.B. (ed) Environmental Soil Chemistry - Problems. 6th Ed. Kemisk Institut, KVL (2002)

Supplerende litteratur fremgår af kursushjemmesiden
 
Course Coordinator
Error. Person Not Found 
Hans Christian Bruun Hansen, haha@life.ku.dk, /VIVA - Knowledge about Water, Phone: 3528
Søren Hansen, sha@life.ku.dk, Department of Basic Sciences and Environment/Agrohydrology, Phone: 3528
 
Study Board
 
Course Scope
lectures42
theoretical exercises56
Excursions8
preparation174
project work31
examination4

315