Química Ambiental

Código:

Q310

Sigla:

Q310

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Química

Ocorrência: 2013/2014 - 2S

Ativa?	Sim
Página Web:	http://moodle.up.pt/course/view.php?id=2046
Unidade Responsável:	Departamento de Química e Bioquímica
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Física

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
L:AST	1	Plano de Estudos a partir de 2008	3	-	5	-
L:B	0	Plano de estudos a partir de 2008	3	-	5	-
L:BQ	0	Plano de Estudos a partir de 2007	3	-	5	-
L:CC	0	Plano de estudos de 2008 até 2013/14	3	-	5	-
L:F	0	Plano de estudos a partir de 2008	3	-	5	-
L:G	0	P.E - estudantes com 1ª matricula anterior a 09/10	3	-	5	-
		P.E - estudantes com 1ª matricula em 09/10	3	-	5	-
L:M	0	Plano de estudos a partir de 2009	3	-	5	-
L:Q	32	Plano de estudos Oficial	3	-	5	-

Língua de trabalho

Português

Objetivos

O objetivo principal é melhorar a formação científica em Química Ambiental:

aplicar os princípios químicos à compreensão dos fenómenos ambientais, sem esquecer o papel dos organismos vivos nesses mesmos fenómenos; compreender os processos que têm lugar nos compartimentos ambientais e o modo como a atividade humana interatua com os processos naturais; combinar a aplicação dos princípios químicos ao maior desafio que hoje se põe à humanidade – a recuperação, manutenção e a melhoria da qualidade ambiental.

Outros objectivos: melhorar a capacidade de interpretar textos, encontrar informação, sintetizar e transmitir conhecimentos no âmbito da Química Ambiental; aquisição de uma perspetiva global da Química Ambiental nos diversos compartimentos ambientais.

Resultados de aprendizagem e competências

Compreensão dos fenómenos ambientais; Capacidade de pesquisa e síntese de assuntos no âmbito da Química Ambiental e de aplicação dos conhecimentos na análise ambiental e na melhoria da qualidade ambiental.

Modo de trabalho

Presencial

Programa

1-INTRODUÇÃO GERAL 1.1-Ciências e Tecnologia do Ambiente 1.2-O conceito de Desenvolvimento Sustentável e procedimentos atuais no sentido de o conseguir.

2-QUÍMICA DO MEIO AQUÁTICO 2.1- O Ciclo Químico da Água. Aspetos básicos da Química do meio aquático: Introdução. Gases na água. Acidez da água e dióxido de carbono em água. Alcalinidade. Cálcio e outros metais em água. Complexação e quelatação. Ligações e estrutura dos complexos metálicos. Cálculos de concentração de espécies. Polifosfatos em água. Complexação por substâncias húmidas. Complexação e processos redox. 2.2-Oxidação – Redução. Significado dos fenómenos de oxidação-redução. Os limites de pE em água. Valores de pE em sistemas de águas naturais. Diagramas pE-pH. Corrosão. 2.3-Interações de Fases. Interações químicas envolvendo sólidos, gases e água. Importância e formação de sedimentos. Solubilidades. Natureza de partículas coloidais. Propriedades coloidais das argilas. Agregação de partículas. Adsorção e absorção à superfície de sólidos. Permuta iónica à superfície de sedimentos. 2.4-Introdução à Bioquímica Microbiana no Meio Aquático. Transformações microbianas de carbono, azoto, fósforo, enxofre, halogéneos, organo-halogenados, metais e semimetais.

3-POLUIÇÃO DA ÁGUA 3.1-Natureza e Tipos de Poluentes do Meio Aquático. Poluentes elementares, metais e semi-metais. Espécies organo-metálicas. Espécies inorgânicas. Espécies orgânicas. Nutrientes de algas e entrofização. Acidez, alcalinidade e salinidade. Oxigénio, oxidantes e redutores. Poluentes orgânicos. Pesticidas. Bifenispoliclorados. Radionuclídeos no ambiente aquático. 3.2-Tratamento de águas. Tratamento e uso de águas. Tratamento de água municipal. Tratamento de águas para uso industrial. Tratamento de esgotos. Tratamento de águas residuais industriais. Remoção de sólidos. Remoção de espécies orgânicas dissolvidas, cálcio, outros catiões metálicos, e outras espécies inorgânicas dissolvidas. Lamas. Desinfecção de água. Processos de purificação de águas naturais. Reciclagem e reutilização da água.

4-A ATMOSFERA E A QUÍMICA DA ATMOSFERA 4.1-Importância e Características da Atmosfera Terrestre. Características físicas. Transferência de energia. A Camada de Ozono Estratosférico e a destruição da Camada de Ozono Transferência de massa, meteorologia e clima. Inversões de temperatura e poluição do ar. Clima global e microclimas. Efeito estufa. Reações químicas e fotoquímicas. Reações ácido-base. 4.2-Partículas na Atmosfera. Comportamento físico das partículas. Formação de partículas por processos físicos e por processos químicos. Composição das partículas inorgânicas. Metais tóxicos. Partículas radioativas. Composição das partículas orgânicas. Efeitos de partículas. Redução das emissões de partículas. 4.3-Poluentes Inorgânicos na Atmosfera. Produção e redução das emissões de monóxido de carbono. Destino do monóxido de carbono atmosférico. As fontes de dióxido de enxofre e o ciclo do enxofre. Chuva ácida e suas implicações. Óxidos de azoto na atmosfera. Hidrocarbonetos e o nevoeiro fotoquímico. Flúor, cloro e os seus compostos gasosos. Sulfureto de hidrogénio, sulfureto de carbonilo e dissulfureto de carbono. 4.4-Compostos Orgânicos na Atmosfera. Compostos orgânicos provenientes de fonte naturais. Hidrocarbonetos poluentes, em particular hidrocarbonetos aromáticos. Aldeídos e cetonas. Miscelânea de compostos contendo oxigénio. Compostos halogenados, sulfurados e nitrados.

AULAS PRÁTICAS

1 - RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS 1.1. Resolução de problemas de equilíbrio químico envolvendo espécies típicas do meio aquático, incluindo interfaces atmosfera/coluna de água e coluna de água/sedimentos. Estabelecimento e interpretação de diagramas de distribuição fração molar de espécies químicas / pH. 1.2. Fenómenos de oxidação redução no meio aquático – conceitos e aplicações, incluindo estabelecimento e interpretação de diagramas de distribuição pE/pH.

2 - TRABALHOS PRÁTICOS

Bibliografia Obrigatória

000091990. ISBN: 1-56670-633-5

Bibliografia Complementar

000071891. ISBN: 0-19-856440-6
000060017. ISBN: 0-7167-3153-3
Radojevic Miroslav; Practical environmental analysis. ISBN: 0-85404-594-5
Baird Colin; Environmental chemistry. ISBN: 0-7167-3153-3
Colin Baird and Michael Cann; Environmental Chemistry, W. H. Freeman, 2008. ISBN: 978-1429201469
Stanley E. Manahan; Environmental Chemistry, CRC Press, 2009. ISBN: 978-1420059205

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Além de aulas formais assistidas por Power Point (elementos disponibilizados aos estudantes na página da disciplina): Apresentação de trabalhos de síntese sobre tópicos no âmbito da química ambiental. Realização de fichas de avaliação ao longo do semestre - fomentar o estudo ao longo do curso e a aquisição de conhecimentos conduz a motivação e interesse, o que melhora a formação e os resultados finais. Resolução de problemas práticos de aplicação de conceitos. Realização de trabalhos práticos de interesse ambiental.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	65,00
Teste	20,00
Trabalho escrito	5,00
Trabalho laboratorial	10,00
Total:	100,00

Obtenção de frequência

Obrigatória a presença nas aulas práticas. O estudante não pode faltar a mais de 25 % do número previsto de aulas práticas (3 faltas, com excepção dos estudantes em situação especial que legalmente estejam dispensados de cumprir a assiduidade).

Fórmula de cálculo da classificação final

A- Nota do exame final: 65 % B- Fichas de avaliação: 20 % C- Trabalho de síntese: 5 % D- Avaliação prática: 10 %

A não realização de uma ficha de avaliação ou do trabalho de síntese implica a atribuição de classificação zero a esse elemento de avaliação.

Nota Final: A x 0,65 + B x 0,20 + C x 0,05 + D x 0,10

Nota mínima exigida no exame final: 8,0

Este critério aplica-se tanto na 1ª época como na época de recurso.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Estudantes em situação especial:

Realização de um trabalho de síntese e Exame final. Nota Final: nota do exame x 0,85 + nota do trabalho de síntese x 0,15

Nota mínima exigida no exame final: 8,0

Melhoria de classificação

Exame. Nota Final: calculada segundo o critério de avaliação do ano letivo em que o estudante obteve aprovação na unidade curricular.