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
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
http://enviro.ubbcluj.ro 5
APLICAŢII:
PREVENIREA DEZASTRELOR TRANSPORTUL POLUANTILOR
REŢELE DE SENZORI MONITORIZARE
http://enviro.ubbcluj.ro 6Senzori electrochimici
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
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
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
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
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
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
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.
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.
http://enviro.ubbcluj.ro 23
APLICAŢII PRACTICE – Sonometrie
http://enviro.ubbcluj.ro 24
APLICAŢII PRACTICE – Măsurarea câmpurilor ELM
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.
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
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
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:
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)
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
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
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:
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.
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
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
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
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.
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
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
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
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.
Top Related