calitatea mediului şi surse energetice (cmse)

29
http://enviro.ubbcluj.ro 1 Facultatea de Ştiinţa şi Ingineria Mediului Calitatea Mediului şi Surse Energetice (CMSE) Responsabil de Masterat: Conf. Dr. Gheorghe Stan (Lect. Dr. Victor Bocoş-Binţinţan) http://enviro.ubbcluj.ro 2 UNIVERSITATEA “BABEŞ-BOLYAI” FACULTATEA DE STIINTA MEDIULUI SI INGINERIA MEDIULUI Domeniul: Ştiinţa mediului PLAN DE ÎNVĂŢĂMÂNT Specializarea de masterat: Calitatea mediului şi surse energetice (CMSE) Valabil pentru anul universitar 2012-2013 Durata studiilor: 4 semestre Forma de învăţământ: zi CERINŢE PENTRU OBŢINEREA DIPLOMEI DE MASTER 120 de credite plus 10 credite pentru disertaţie NUMĂRUL ORELOR DE ACTIVITATE DIDACTICĂ PE SĂPTĂMÂNĂ 16 16 16 16 SEM. IV SEM. III SEM. II SEM. I TABELUL DISCIPLINELOR – ANUL I Lect. Dr. D. Ciorba E 1 1 2 8 Încălzirea globală şi calitatea vieţii NSM-4202 Lect. Dr. N. Brişan C 1 1 2 7 Impactul riscurilor naturale şi antropice asupra mediului NSM-5312 Prof. Dr. D. Ristoiu E 0 2 2 8 Bilanţ radiativ şi funcţionarea sistemului climatic NSM-5321 Lect. Dr. V. Bocoş E 1 1 2 7 Tehnici moderne în monitorizarea calităţii aerului NSM-5333 3 5 8 30 SEMESTRUL II Lect. Dr. M. Anton E 1 1 2 8 Poluarea electromagnetică şi sonoră NSM-5313 Lect. Dr. D. Gligor E 1 1 2 7 Poluanţi chimici periculoşi în mediu 1) NSM-5322 Prof. Dr. C. Cosma E 1 1 2 8 Radiaţii şi radioizotopi. Dozimetrie şi radioprotecţie NSM-5311 Lect. Dr. M. Anton E 1 1 2 7 Senzori in controlul şi prevenirea riscurilor de mediu 1) NMER-1305 SEMESTRUL I 30 8 4 4 Lucrări Seminar Curs Observaţii Felul verificării Nr. ore/săptămână Cre dite Discipline Cod

Upload: buidien

Post on 29-Jan-2017

235 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Calitatea Mediului şi Surse Energetice (CMSE)

http://enviro.ubbcluj.ro 1

Facultatea de Ştiinţa şi Ingineria Mediului

Calitatea Mediului şi Surse Energetice (CMSE)

Responsabil de Masterat: Conf. Dr. Gheorghe Stan (Lect. Dr. Victor Bocoş-Binţinţan)

http://enviro.ubbcluj.ro 2

UNIVERSITATEA “BABEŞ-BOLYAI”FACULTATEA DE STIINTA MEDIULUI SI INGINERIA MEDIULUIDomeniul: Ştiinţa mediuluiPLAN DE ÎNVĂŢĂMÂNT

Specializarea de masterat: Calitatea mediului şi surse energetice (CMSE) Valabil pentru anul universitar 2012-2013

Durata studiilor: 4 semestreForma de învăţământ: ziCERINŢE PENTRU OBŢINEREA DIPLOMEI DE MASTER 120 de credite plus 10 credite pentru disertaţie

NUMĂRUL ORELOR DE ACTIVITATE DIDACTICĂ PE SĂPTĂMÂNĂ

1616 1616SEM. IVSEM. IIISEM. IISEM. I

TABELUL DISCIPLINELOR – ANUL I

Lect. Dr. D. CiorbaE1128Încălzirea globală şi calitatea vieţiiNSM-4202

Lect. Dr. N. BrişanC1127Impactul riscurilor naturale şi antropice asupra mediului

NSM-5312Prof. Dr. D. RistoiuE0228Bilanţ radiativ şi funcţionarea sistemului climaticNSM-5321Lect. Dr. V. BocoşE1127Tehnici moderne în monitorizarea calităţii aeruluiNSM-5333

35830SEMESTRUL II

Lect. Dr. M. AntonE1128Poluarea electromagnetică şi sonoră NSM-5313

Lect. Dr. D. GligorE1127Poluanţi chimici periculoşi în mediu 1)NSM-5322Prof. Dr. C. CosmaE1128Radiaţii şi radioizotopi. Dozimetrie şi radioprotecţieNSM-5311

Lect. Dr. M. AntonE1127Senzori in controlul şi prevenirea riscurilor de mediu1)

NMER-1305SEMESTRUL I 30 8 4 4

LucrăriSeminarCursObservaţii

Felul verificării

Nr. ore/săptămânăCredite

DisciplineCod

Page 2: Calitatea Mediului şi Surse Energetice (CMSE)

http://enviro.ubbcluj.ro 3

----16Elaborarea lucrării de disertaţieNSM-5342

E0126CURS OPŢIONAL 2

Lect. Dr. A. Gabor-Timar

E1126Energia şi poluarea mediului. Surse clasice de energie

NSM-5340

12430SEMESTRUL IV

C202Practică

E0126CURS OPŢIONAL 1

Lect. Dr. A. Bădărău

C0024Metode de simulare în ştiinţa mediului.NSM-5334

E1126Noi surse de energie - Energii regenerabileNSM-5323

Lect. Dr. A. Gabor-Timar

E0226Energia nucleară. Ciclul combustibililor şi deşeurilor nucleare.

NSM-5322

Lect. Dr. V. Bocoş-Binţinţan

E1126Poluarea cu metale grele. Biomonitorizarea elementelor urmă.

NSM-5330SEMESTRUL III 30 10 5 2

LucrăriSeminarCursObservaţii

Felul verif.

Nr. ore/săptămânăCredite

DisciplineCod

Lect. Dr. V. Bocoş-Binţinţan

E0127Metode spectrometrice în analiza mediuluiNSM-5341

TABELUL DISCIPLINELOR – ANUL II

http://enviro.ubbcluj.ro 4

1. SENZORI ÎN CONTROLUL ŞI PREVENIREA RISCURILOR DE MEDIU

• INTRODUCERE ÎN PROBLEMATICA SENZORILOR:

DEFINIŢII, CARACTERISTICI, CLASIFICARE, TIPURI

Lect. Dr. Mircea Anton

Page 3: Calitatea Mediului şi Surse Energetice (CMSE)

http://enviro.ubbcluj.ro 5

APLICAŢII:

PREVENIREA DEZASTRELOR TRANSPORTUL POLUANTILOR

REŢELE DE SENZORI MONITORIZARE

http://enviro.ubbcluj.ro 6Senzori electrochimici

Page 4: Calitatea Mediului şi Surse Energetice (CMSE)

http://enviro.ubbcluj.ro 7Senzori şi aplicaţiile lor

http://enviro.ubbcluj.ro 8

2. Radiaţii şi radioizotopi. Dozimetrie şi radioprotecţie

Prof. Dr. Constantin Cosma

Teme majore:- Producerea şi utilizarea radiaţiilor şi radioizotopilor artificiali

- Aplicaţii în diferite domenii (mediu, medicină, agricultură, industrie, cercetare)

- Principalele componente ale radioactivităţii naturale şi expunerea populaţiei şi a unor categorii speciale de activităţi

- Aplicaţii ale radioizotopilor naturali în studii de mediu, geologie, arheologie

- Dozimetria radiaţiilor (doze admise). Radioprotecţia populaţiei, a lucratorilor şi a mediului biotic

- Expunerea la radon şi probleme asociate

Page 5: Calitatea Mediului şi Surse Energetice (CMSE)

http://enviro.ubbcluj.ro 9

Lucrări practice:

- Măsurarea radioactivităţii naturale prin spectrometrie gamma

- Contaminarea radioactivă după Cernobâl şi Fukushima

- Utilizarea spectrometriei alfa în probleme de mediu şi datare

- Măsurarea radonului în diferiţi factori de mediu (apă, aer, sol)

- Dozimetrie de mediu prin termoluminiscenţă (TL)

http://enviro.ubbcluj.ro 10

Dotarea Laboratorului

Page 6: Calitatea Mediului şi Surse Energetice (CMSE)

http://enviro.ubbcluj.ro 110 150 300 450 600 750 900 1050 1200 1350 1500 16500

5000

10000

15000

210Pb

234Th214Pb

226Ra 214Bi

208Tl228Ac228Ac

nr o

f cou

nts

Energy (keV)

40K

Infrastructura:I. Laborator de spectrometrie gamma şi alfa de înaltă rezoluţie

- 2 Lanţuri spectrometrice gamma cu detectori de germaniu de puritate ultra-înaltă- Analizori DigiDart multicanal (8560)- Unul dintre detectorii de germaniu este de tipul ORTEC GMX 30 P4-ST cu 1.92 keV FWHM si 34.2% eficienţa relativă la energia de 1.33MeV, având totodată fereastră din Be -permite detectarea şi măsurarea de energie joasă- Software Gamma Vision şi standarde acreditate de Agenţia pt. Energie Atomică

• Detector cu scintilaţie NaI(Tl) NP-424

• 2 Spectrometre Alfa Ortec Soloist, cu detector 900 şi respectiv 1200 mm2, având rezoluţia <20 keV, special concepute pentru măsurători de activităţi joase

• Spectrometru portabil ScintiSpec cu detector NaI(Tl) şi analizor multicanal (1024), pentru aplicaţii de teren

http://enviro.ubbcluj.ro 12

Infrastructura:II. Laborator pentru măsurători de Radon şi urmaşi ai acestuia

Radim - 2P, Radim - 3A, Radim – 5 A- Măsurători active ale concentraţiei de radon din aer

Doseman Pro - măsurători active ale urmaşilor radonului

LUK-3ª - măsurători de radon din apă şi solRadim-Eman – determinarea exhalaţiei de radon din sol şi materiale de construcţie

Camera de radon Cărbune activ

Sistem automat de citire a urmelor Radosys + detectori de urme CR-39 pentru măsurători pasive integrate

Page 7: Calitatea Mediului şi Surse Energetice (CMSE)

http://enviro.ubbcluj.ro 13

Infrastructură:III. Acces la alte infrastructuri

Facultatea de Fizică (Universitatea Babeş-Bolyai):• Sursă gamma Co-60 cu debitul dozei de 500 rad/h• Surse de neutroni Am-Be şi Pu-Be : 2x107 n/s (4 pi)• INCDTIM – sprijin logistic (azot, plumb, tritiu, etc.)

Alţi parteneri din România– Accelerator medical 20 MeV (UMF Cluj-Napoca)– Unitate de iradiere medicală (UMF Cluj-Napoca)– Laborator de măsurători gamma în condiţii de fond ultra-scăzut -

Mina Slănic– IRNE – Piteşti (activare cu neutroni)– Centrul de iradieri tehnologice – Bucureşti

http://enviro.ubbcluj.ro 14

Teme de cercetare

Metode de datare radiometrică cu aplicaţii ambientale:• Datare luminescenta (ceramici, sol si loess)• Datare folosind radioizotopii Pb-210 si Cs-137

• Datare pe baza dezechilibrelor in familia U şi Th

Radioactivitatea Mediului: 1. Monitorizarea calităţii aerului (în special măsurători de radon):

• Studii asupra emanării radonului din sol şi din materiale de construcţii• Studii asupra implantării radonului şi thoronului în diferite materiale

• Cartarea concentraţiilor de radon şi a depunerilor de Cs.

2. Monitorizarea calităţii apei şi a solurilor:

• Estimarea concentraţiei de radionuclizi din soluri, alte materiale geologice şi cărbuni (în zonele de exploatare minieră)

3. Dozimetrie TL medicală şi de mediu

4. Influenţa expunerii la radon asupra sănătăţii şi studii epidemiologice

Page 8: Calitatea Mediului şi Surse Energetice (CMSE)

http://enviro.ubbcluj.ro 15

Colaborări internaţionale:

1. Pannon University – Veszprem, Ungaria (T. Kovacs, J. Somlai): Colaborări Socrates, Erasmus; Publicaţii comune

2. Gent University, Belgia - Radon & Dating laboratories (A. Poffijn, P. Van den Haute): Colaborări Socrates; Publicaţii comune

3. Cantabria University, Spania (Luis Quindos Poncela, Carlos Sainz): Publicaţii comune, Proiect comun POSCCE (2010-2013)

4. University of Salzburg, Austria (W. Hofmann): Stagii de cercetare doctorale. Publicaţii comune

5. Patros University, Grecia (A. Ioanides): Contract bilateral guvernamental

6. Universitatea Tiraspol–Chişinău, Republica Moldova: Contract bilateral guvernamental

7. Cambridge University, U.K. (Ann Wintle): Publicaţii comune

http://enviro.ubbcluj.ro 16

3. POLUANŢI CHIMICI PERICULOŞI ÎN MEDIU

Lect. Dr. Delia-Maria Gligor

Page 9: Calitatea Mediului şi Surse Energetice (CMSE)

http://enviro.ubbcluj.ro 17

Organizarea temelor în cadrul cursului

Cursul este structurat pe patru module de învăţare:

• Modulul 1. Poluanţi chimici, bioacumulabili şi toxici (PBT-uri) şi poluanţi organici persistenţi

• Modul 2. Zona Arctică şi Antarctică şi poluarea chimică

• Modul 3. Contaminanţii hranei şi sănătatea umană

• Modul 4. Procesele de transformare şi degradare a chimicalelor din mediu

http://enviro.ubbcluj.ro 18

Page 10: Calitatea Mediului şi Surse Energetice (CMSE)

http://enviro.ubbcluj.ro 19

4. POLUAREA ELECTROMAGNETICĂ ŞI SONORĂ

Lect. Dr. Mircea Anton

DOTARE DE NIVEL ÎNALT:

Sonometru digital Sistem de măsurare a câmpurilor electromagnetice

http://enviro.ubbcluj.ro 20

Obiective:

�Ce se înţelege prin “poluare sonoră”, respectiv “poluare electromagnetică”?

�Normative şi reglementări. Standardizarea în Ţară şi în U.E.

�Costuri economice, avantaje tehnologice şi adaptările societăţii – necesare pentru reducerea efectelor poluării sonore şi electromagnetice.

Page 11: Calitatea Mediului şi Surse Energetice (CMSE)

http://enviro.ubbcluj.ro 21

� Efecte termice şi netermice

� Efecte pe termen scurt şi efecte pe

termen lung

� Efecte biologice şi asupra sănătăţii� Estimarea expunerii

� Metode şi aparate de măsură

http://enviro.ubbcluj.ro 22

APLICAŢII PRACTICE

• Realizarea hărţilor de zgomot

• Evaluarea & reducerea poluării sonore

• Măsurarea intensităţii undelor ELM produse de telefonia mobilă.

Page 12: Calitatea Mediului şi Surse Energetice (CMSE)

http://enviro.ubbcluj.ro 23

APLICAŢII PRACTICE – Sonometrie

http://enviro.ubbcluj.ro 24

APLICAŢII PRACTICE – Măsurarea câmpurilor ELM

Page 13: Calitatea Mediului şi Surse Energetice (CMSE)

5. Tehnici moderne în monitorizarea calităţii aerului

Lect. Dr. Bocoş-Binţinţan Victor

B. Spectrometria de mobilitate ionicătehnică analitică studiată în România doar la masteratul CMSE (FŞIM)

A. Detecţia prin fotoionizare

http://enviro.ubbcluj.ro 26

Obiective:

• Însuşirea conceptelor şi principiilor de bază pe care se bazează spectrometria de mobilitate ionică (IMS), respectiv detecţia prin fotoionizare (PID).

• Cunoaşterea domeniilor de aplicabilitate a spectrometriei de mobilitate ionică şi a tehnologiilor conjugate, precum şi ale detecţiei prin fotoionizare.

• Dobândirea unui set de abilităţi practice specifice analizei chimice de ultraurme, inclusiv prepararea de atmosfere-etalon ce conţin concentraţii foarte mici de poluanţi.

Obiectivul final: Dobândirea de cunoştinţe privind o serie de tehnici analitice avansate utilizate în monitorizarea calităţii aerului – atât a celui ambiant, cât şi a celui de interior.

Page 14: Calitatea Mediului şi Surse Energetice (CMSE)

http://enviro.ubbcluj.ro 27

MODULUL 1. Tehnicile analitice utilizate în detecţia poluanţilor la nivele de urme.

MODULUL 2. Detectorii pe bază de fotoionizare PID. Teorie şi instrumentaţie. Aplicaţii ale detectorilor pe bază de fotoionizare.

MODULUL 3. Spectrometria de mobilitate ionică (Ion Mobility Spectrometry, IMS). Conceptele fundamentale şi instrumentaţia.

MODULUL 4. Domeniile de aplicabilitate ale spectrometriei de mobilitate ionică. I. Aplicaţiile de laborator, cele industriale şi cele legate de protecţia mediului. II. Aplicaţiile militare (detecţia de substanţe toxice de luptă) şi cele de securitate (detecţia de narcotice şi explozivi).

MODULUL 5. Tehnici de calibrare a instrumentaţiei de detecţie la nivel de ultra-urme. Prepararea de amestecuri-etalon de gaze cu concentraţii mici: metode statice; metode dinamice.

ACTIVITĂŢI PRACTICE: Determinarea unor compuşi organici şi anorganici prin PID şi IMS. Prepararea de atmosfere standard.

http://enviro.ubbcluj.ro 28

A. Detectorii prin fotoionizare (PID)

• Instrumentaţie portabilă, foarte sensibilă (ppbv) şi cu răspuns în timp real (câteva secunde)

• Ideali pentru detecţia VOCs din aer • Utilizări principale: igiena industrială,

calitatea aerului ambiant / de interior

Page 15: Calitatea Mediului şi Surse Energetice (CMSE)

http://enviro.ubbcluj.ro 29

A. Detectorii prin fotoionizare (PID): dotări

Detector PID model MiniRAE-2000

Principalele componente ale aparatului

Aprinderea lămpii UV cu energia fotonilor de 10,6 eV

http://enviro.ubbcluj.ro 30

A. Detectorii prin fotoionizare (PID): dotări

Detector PID model ppbRAE Plus (sensibilitate de 1 ppbv)

Instrumentul PID şi kitul cu accesorii

Măsurarea concentraţiei unui compus fotoionizabil dintr-o

atmosferă-etalon

Page 16: Calitatea Mediului şi Surse Energetice (CMSE)

http://enviro.ubbcluj.ro 31

B. Spectrometria de mobilitate ionică (IMS)

• Instrumentaţie foarte sensibilă, cu răspuns în timp real (secunde).

• Dedicată detecţiei de ultraurme (nivele sub-ppmv). • Caracterizarea vaporilor se face prin (a) ionizarea lor la

presiune atmosferică, urmată de (b) separarea ionilor generaţi într-un gaz neutru de drift, sub acţiunea unui câmp electric.

• Principalele aplicaţii: militare (agenţi chimici de luptă); de securitate (explozivi & droguri); industriale; environmentale.

http://enviro.ubbcluj.ro 32

B. Spectrometria de mobilitate ionică (IMS)

Spectrometru de mobilitate ionică clasic model Mini-IMS (stânga) şi

spectrometru de mobilitate ionică prin aspiraţie model CP-100 (dreapta)

Spectrometru de mobilitate ionică prin aspiraţie model CP-100

(Environics Oy) – display în lipsa (sus), respectiv în prezenţa unui

compus volatil toxic (jos)

Infrastructura disponibilă:

Page 17: Calitatea Mediului şi Surse Energetice (CMSE)

http://enviro.ubbcluj.ro 33

B. Spectrometria de mobilitate ionică (IMS)

Spectrometru de mobilitate ionică clasic (de tip time-of-flight), model

Mini-IMS (I.U.T. mbH Berlin) –determinarea unui compus la nivel de

ultra-urme

Infrastructura disponibilă:

Generarea de atmosfere-etalon cu concentraţii sub-ppmv de analit-ţintă, utilizând o instalaţie de diluţie statică

http://enviro.ubbcluj.ro 34

Colaborări internaţionale:

1. Loughborough University – U.K. (Prof. C.L. Paul Thomas şi colaboratorii): Propuneri proiecte FP7; Stagii de cercetare post-doctorale şi doctorale; Publicaţii comune; Brevete de invenţie comune.

2. National Technical University of Athens NTUA (Prof. Milt Statheropoulos): Propuneri proiecte FP7; Publicaţii comune

3. Compania Environics - I.U.T. (producător de instrumentaţie de tip IMS şi GC/IMS)

4. Compania G.A.S. mbH Dortmund (producător de instrumentaţie de tip IMS şi GC/IMS)

Page 18: Calitatea Mediului şi Surse Energetice (CMSE)

http://enviro.ubbcluj.ro 35

6. Bilanțul radiativ și funcționarea sistemului climaticProf. Dr. Dumitru Ristoiu

Selective Absorption and Emission

• The atmosphere is not a perfect

blackbody, it absorbs some

wavelength of radiation and is

transparent to others (such as solar

radiation). � Greenhouse effect.

• Objective that selectively absorbs

radiation usually selectively emit

radiation at the same wavelength.

• For example, water vapor and

CO2 are strong absorbers of

infrared radiation and poor

absorbers of visible solar radiation.

http://enviro.ubbcluj.ro 36

Latent Heat

Ahrens, p 28

Weak

attraction

between

molecules+540 cal/gm+80 cal/gm

-540 cal/gm-80 cal/gm

-620 cal/gm

+620 cal/gm

Strong

attraction

between

molecules

Some

attraction

More

Ordered

Phase

Less

Ordered

Phase

Surrounding air warms

Surrounding air cools

Page 19: Calitatea Mediului şi Surse Energetice (CMSE)

http://enviro.ubbcluj.ro 37

Global Atmo Energy Imbalance

Ahrens, Fig. 2.14

Solar inSolar in

AtmosphereAtmosphere

IR OutIR Out

is reducedis reduced

Increasing GHG concentrations decrease Energy out

So Energy IN > Energy OUT and the Earth warms

http://enviro.ubbcluj.ro 38

CorrCorréélation COlation CO22 et tempet tempéérature mondialerature mondiale

Page 20: Calitatea Mediului şi Surse Energetice (CMSE)

http://enviro.ubbcluj.ro 39

7. Încălzirea globală şi calitatea vieţiiLector Dr. Daniela Ciorbă

Încălzirea Pământului a atins o rată fără precedent în decursul existenţei umane.Potrivit IPCC, “Există noi şi bine documentate dovezi cum că cei mai călduroşi ani, din ultimii 50 observaţi sunt în strânsă legătură cu activităţile umane”.Acceptând ideea că oamenii influenţează climatul global, deciziile care se iau urmăresc luarea anumitor masuri, sincronizate astfel ca rezultatul să fie limitarea ratei schimbărilor observate. În luarea deciziilor, contează pe de o parte posibilul impact al schimbărilor climatice, şi pe de altă parte, costurile economice, avantajele tehnologice şi adaptarea societăţii, la măsurile stabilite.

http://enviro.ubbcluj.ro 40

� Încălzirea globală şi viaţa� Analiza expunerii umane la vreme şi climă� Consens internaţional privind cauzele încălzirii globale.

Precizări IPCC� Direcţii viitoare. Provocări ştiinţifice privind încălzirea

globală şi viaţa� Extremele climatice şi impactul asupra vieţii� Schimbarea climei şi afecţiunile infecţioase� Depleţia Ozonului Stratosferic - Radiaţia Ultravioletă şi

Sănătatea� Biomonitorizarea Umană şi Expunerea Ambientală� Adaptare - capacitate adaptativă în contextul sănătăţii

mediului� De la cercetare la politici de mediu� Elaborarea proiectului

Teme stabilite:

Page 21: Calitatea Mediului şi Surse Energetice (CMSE)

http://enviro.ubbcluj.ro 41

Trendului ascendent în manifestarea

fenomenelor naturaleextreme

Arealelor extinseaflate sub incidenţa acestor fenomene

Nivelului de pierderi umane şi materiale în creştere

Presiunii antropiceîn creştere asuprafactorilor de mediu

Datorită:

8. Impactul riscurilor naturale şi antropice asupra mediului

Lector Dr. Nicoleta-Sanda Brişan

http://enviro.ubbcluj.ro 42

Examinarea cauzelor şi consecinţelor riscurilor naturale şi antropice

Evaluarea răspunsurilor în caz de dezastre naturale si tehnologice (recuperare, reconstrucţie)

Înţelegerea managementului riscului şi a politicilor de minimizare a consecinţelor.

Page 22: Calitatea Mediului şi Surse Energetice (CMSE)

http://enviro.ubbcluj.ro 43

Prezentare curs – Poluarea cu metale grele

• Cursul prezintă aspectele esenţiale legate de poluarea cu metale grele, sursele de poluare şi comportamentului metalelor grele în mediu.

• Sunt prezentate elementele chimice ce intră în clasa metalelor grele, cu proprietăţile lor şi efectele asupra mediului şi sănătăţii umane.

• Sunt prezentate cele mai importante metode chimice instrumentale de analiză a metalelor grele (spectrometria UV-Vis, spectrometria de absorbţie atomică, spectrometria de emisie atomică), cu principiile de determinare şi modul de funcţionare.

9. Poluarea cu metale grele.Biomonitorizarea elementelor urmă

Lect. Dr. Victor Bocoş-Binţinţan

http://enviro.ubbcluj.ro 44

• Cursul prezintă o serie de aspecte legate de validarea metodelor de analiză şi va trata principalii parametri ce trebuie urmăriţi şi modalităţile de exprimare a acestora.

• Se vor discuta şi exemplifica prin exerciţii următorii parametri:

• Exactitatea• Precizia• Liniaritatea• Limita de detecţie şi limita de cuantificare• Selectivitatea şi specificitatea unei metode de analiză• Robusteţea

• Speciaţia metalelor grele de interes deosebit pentru mediu va fi abordată în mod extensiv.

Prezentare curs – Poluarea cu metale grele

Page 23: Calitatea Mediului şi Surse Energetice (CMSE)

http://enviro.ubbcluj.ro 45

Prezentare curs – Biomonitorizarea

• Studiul interacţiunii dintre diverse chimicale prezente într-un anumit factor de mediu cu organismele vii care trăiesc în acel mediu.

• Vor fi tratate principalele metode de biomonitorizare punându-se accent pe:

• Bioevaluare sau bioverificare• Evaluarea comunităţilor sau bioinspecţie• Biomarkeri

• Vor fi dezbătute şi exemplificate principalele organisme vii care se utilizează ca şi bioindicatori & biomonitori, punându-se accent pe lichenoindicaţie şi pe utilizarea macro-nevertebratelor pe post de biomonitori.

http://enviro.ubbcluj.ro 46

I. Introducere - Modelul în pături şi modelul picătură. Modelul nucleului compus şi secţiunea eficace în reacţiile nucleare.- Fisiunea nucleară. Izotopi stabili, fisili şi fertili. Modelul Bohr-Wheeler şi fisiunea 236U.- Fisiunea indusă în 235U.- Produşi de fisiune- Neutroni prompţi şi întârziaţi.- Reactorul termic cu uraniu natural.- Filiere de reactori şi cicluri combustibile.II. Elemente de fizica reactorului - Ecuaţia reactorului nestaţionar.- Formula celor 4 factori.- Reactivitatea reactorului şi otrăvirea reactorilor.- Prima teoremă fundamentală a teoriei reactorului.- Difuzia neutronilor.- Moderarea neutronilor în aproximaţia vârstei.- Reactorul sferic omogen. Masa critică.- Ansamblul subcritic. Evaluarea experimentală a dimensiunilor critice. Surse de neutroni. - A doua teoremă fundamentală a reactorului- Reactorul termic heterogen în aproximaţia monogrup- Reactorul avansat şi reactorul rapid. Filiere de reactori şi cicluri combustibile.- Descrierea reactorului CANDU-PHWR- Descrierea reactorului PWR- Descrierea reactorului FBR.- Generaţia IV de reactori nucleari şi GIF (Generation IV Initiative Forum)III. Combustibili nucleari, cicluri combustibile, deşeuri radioactive- Proprietăţile şi obţinerea apei grele. - Proprietăţile mecanice, fizice şi chimice ale UO2- Purificarea uraniului şi obţinerea UO2 - nuclear grade.- Proprietăţile mecanice, fizice şi chimice ale Zircaloy-2 şi Zircaloy-4- Dehafnierea zirconiului şi laminarea tuburilor de zircaloy. Textura şi anizotropia Zircaloy.- Criterii de îmbogăţire şi grade de ardere în designul combustibilului nuclear.- Fabricarea combustibilului nuclear. - Comportarea la iradiere a combustibilului nuclear. Analiza post- iradiere.- Reprocesarea combustibilului nuclear şi separarea izotopilor utili.- Sisteme de stocare a combustibilului ars.

10. Energia nucleară. Ciclul combustibililor şi deşeurilor nucleare.

Lect. Dr. Gabor-Timar Alida-Iulia

Page 24: Calitatea Mediului şi Surse Energetice (CMSE)

http://enviro.ubbcluj.ro 47

11. NOI SURSE DE ENERGIE - ENERGII REGENERABILE

http://enviro.ubbcluj.ro 48

Lect. Dr. Alexandru Bădărău

12. METODE DE SIMULARE ÎN ŞTIINŢA MEDIULUI

Page 25: Calitatea Mediului şi Surse Energetice (CMSE)

http://enviro.ubbcluj.ro 49

Conţinut

• În acest curs se vor prezenta în primul rând tipurile de modelări, tipurile de simulări, modul lor de realizare şi de interpretare.

• De asemenea, găsirea limbajului comun între specialistul de mediu ce urmăreşte o anumită problemă ştiinţifică şi programatorul IT care trebuie să rezolve din punct de vedere tehnic problema implementării simulărilor este unul dintre punctele centrale ale cursului.

http://enviro.ubbcluj.ro 50

Importanţă şi aplicaţii

• Modelele realizate, în funcţie de gradul lor de acurateţe, pot ajuta la simularea unor structuri şi procese din mediul înconjurător.

• Unele studii environmentale se pot face doar cu ajutorul modelării.

• Exemple deosebit de pregnante pot fi: dinamica fluidului atmosferic sau oceanic, dinamica populaţiilor unor specii rare, dispersia poluanţilor, dinamica proceselor de versant, distribuţia izotopilor în structurile environmentale, etc.

Page 26: Calitatea Mediului şi Surse Energetice (CMSE)

http://enviro.ubbcluj.ro 51

Subiecte propuse1.Concepte termodinamice, de bază. Definirea cantitativă a energiei. Energia şi formele sale. Conservarea energiei. Conceptul de poluare energetică.2.Conversia energiei. 3. Energii clasice convenţionale. Energia fosilă, energia hidraulică, energia electrică. 4. Utilizarea combustibililor fosili pentru producerea de energie termică, în transport şi în obţinerea de energie electrică.5. Combustibilii fosili şi poluarea energetică. Emisiile de CO2 principala sursă de poluare energetică. Efectul de seră al CO2. Contribuţia CO2 la încălzirea globală a Terrei. 6. Poluarea aerului cu produşi de combustie. Alte gaze cu efect de seră. Analiza factorului antropic.7. Aspecte socio-economice privind producţia de energie. Epuizarea resurselor de combustibili fosili. Utilizarea eficientă a energiei în locuinţe. 8. Stocarea energiei în baterii şi vectori energetici ( hidrogenul si biocombustibilii).9.Pilele de combustie microbiene.10. Modificări climatice la nivel global, necesitatea stocării dioxidului de carbon.11.Consumul energetic la nivel global, politici ecologice.12. Viitorul energiei, generatoare spaţiale de microunde, convertoare terestre.

13. Energia şi poluarea mediului. Surse clasice de energie

Lect. Dr. Gabor-Timar Alida-Iulia

14. Metode spectrometrice în studiul mediului Lect. Dr. Victor Bocoş-Binţinţan

Page 27: Calitatea Mediului şi Surse Energetice (CMSE)

http://enviro.ubbcluj.ro 53

Prezentarea conţinutului cursului

Spectrometria de masă – principiu şi câteva tipuri de instrumente MS

http://enviro.ubbcluj.ro 54

Prezentarea conţinutului cursului

1. Curs introductiv: Tehnici analitice utilizate pentru detecţia şi determinarea poluanţilor în laborator şi pe teren.

2. Spectrometria de masă statică Principiul de funcţionare Elementele unui spectrometru de masă Tipuri de spectrometre Aplicaţii

3. Spectrometre de masă dinamiceTipuri de spectrometreAplicaţii

4. Utilizarea spectrometriei de masă în studiul mediului Prelevarea şi prepararea probelor Sisteme de introducere a probelor şi tipuri de surse de ioni Cuplajul GC/MS

5. Tehnicile cromatografice de separareCromatografia de gaze GCCromatografia de lichide HPLC Aplicaţii

Page 28: Calitatea Mediului şi Surse Energetice (CMSE)

http://enviro.ubbcluj.ro 55

15. Metode şi tehnici de datare utilizate în sedimentologie şi reconstrucţia paleoclimei

Lect. Dr. Gabor-Timar Alida-IuliaDATAREA PRIN LUMINESCENŢĂ:

Aplicaţii în Geologie şi Paleoclimatologie

Depozitele de loess ocupă arii semnificative în Europa

(Nord-Vestul Franţei → Europa Centrală → Vestul Rusiei).

Aceste depuneri, împreună cu paleosolurile intercalate, reprezintă o arhivă a schimbărilor climatice din timpul Pleistocenului.

http://enviro.ubbcluj.ro 56

Datarea prin Luminescenţă:Aplicaţii în Geologie şi Paleoclimatologie

Secvenţele de loess şi paleosolurile intercalate din România – o arhivă detaliată a schimbărilor climatice din ultimii 650 ka (30, >m). Se consideră că aceste depozite pot fi privite ca o verigă între

depunerile tipic eoliene din China şi loessurile de origine periglaciară din Europa de Vest.

Secţiunea Mircea Vodă

Secţiunea MostişteaSecţiunea 2 Mai

Page 29: Calitatea Mediului şi Surse Energetice (CMSE)

http://enviro.ubbcluj.ro 57

Datarea prin Luminescenţă:Aplicaţii în Arheologie (ceramici – situl neolitic Lumea Nouă)

Vârstele obţinute prin 4 tehnici

luminescente diferite au fost în bună

concordanţă. S-a concluzionat că

tehnica SAR- OSL este mai robustă şi

are o precizie mai bună.

Vârsta OSL medie obţinută plasează

tranziţia de la Cultura Foeni la Cultura

Petreşti la 6.2±0.4ka, interval ce este

în bună concordanţă cu aşteptările

arheologilor.

0.0

3

4

5

6

7

8

9

10

LSO Cuart

LSIR granule fine poliminerale

TL doze aditive alicote multiple (MAAD)

LSIR granule fine poliminerale necorectat fading

Var

sta

(ka)

Codul probei

A1 V1 V2 V3

Unul din puţinele studii care

utilizează proceduri

moderne SAR OSL pentru

datarea ceramicilor

La momentul realizării acestui

studiu, metodele de corecţie

pentru fading anomal erau

proaspăt dezvoltate.

http://enviro.ubbcluj.ro 58

Infrastructura:Laboratorul de datare şi dozimetrie prin luminescenţă

Instalaţie de termoluminescenţă (TL)şi luminescenţă stimulată optic (OSL)model Risø TL/OSL-DA-20D

Caracteristici şi performanţe: - Sistem automat pentru analiza a până la 48 probe.

- Viteză controlată de încălzire a probelor (între 0,1

şi 30°C/s), până la temperatura maximă de 700°C.

- Fotomultiplicator de tip EMI 9235QA.

- Sistem de stimulare combinată IR /ALBATRU

- Sursă radioactivă 90Sr-90Y ceramica, de tip SIFK,

cu activitatea de 1,48 GBq (40 mCi).

- Sistem pentru dozimetrie luminescentă Harshaw

2000 şi Harshaw 3500

- Dozimetre LiF: Mg, Cu, P şi Li F: Mg, Ti Aplicaţii, utilizări:- Dozimetrie medicală şi dozimetrie

de mediu.- Detecţia alimentelor iradiate.- Dozimetrie retrospectivă, incluzând

dozimetrie retrospectivă de accident - Datare luminescentă (OSL,TL,IRSL).- Studiul materialelor.