Ochrona środowiska

Moduł ma za zadanie dostarczyć ogólną, a w zagadnieniach blisko związanych z lotnictwem pogłębioną, wiedzę o środowisku, jego funkcjonowaniu i elemenetach składowych oraz jego ochronie.

Treści kształcenia

- Podstawowe pojęcia i definicje: środowisko, ochrona środowiska w ujęciu ogólnym i wąskim, zasoby przyrody odnawialne i nieodnawialne, technosfera, idea zrównoważonego rozwoju (ekorozwoju), ekosystem i przyjęty schemat modelu systemu, gdzie występuje wzajemne oddziaływanie: człowieka, przemysłu i technologii oraz środowiska.

- Budowa ziemskich ekosystemów. Ziemia w Układzie Słonecznym. Pojęcie ekosfery. Zarys powstania i ewolucji Ziemi. Właściwości fizykochemiczne i cechy funkcjonalne atmosfery ziemskiej i jej skład.

- Ziemska hydrosfera. Właściwości wody i jej znaczenie zarówno w skali globalnej (morza i oceany kształtują klimat Ziemi), jak i w skali mole¬kularnej (obecność wody w komórkach organizmów). Zasoby wody, krążenie wody w przyrodzie i jako surowiec.

- Ziemska litosfera, jej budowa począwszy od wnętrza Ziemi do powierzchni z omówieniem aktywności geologicznej naszej planety (wędrówki ziemskich kontynentów, wybuchy wulkanów i przesuwanie się płyt tektonicznych, litosfera, astenosfera). Gleba, schemat budowy warstwy gleby oraz jej funkcje podtrzymujące i chroniące życie na naszej planecie (wyżywienie świata, zasoby leśne, zasoby surowców naturalnych i paliw).

- Pierwiastki chemiczne występujące na Ziemi. Właściwości węgla, wodoru i fosforu. Cykl lub obieg biogeochemiczny jako obieg pierwiastków będący następstwem życia organicznego w kontekście procesów geologicznych i chemicznych w środowisku. Biogeochemiczny cykl: węgla, azotu, siarki i fosforu w ujęciu rocznych strumieni, zobrazowany przebiegiem procesów zachodzących w instalacjach przemysłowych lub w środowisku naturalnym za pomocą wykresu Sankeya.

- Pojęcie: zanieczyszczenia, substancji niebezpiecznej i wielkość dopuszczalnej emisji w środowisku. Źródła antropogeniczne, czyli związane z działalnością człowieka i źródła naturalne emitujące zanieczyszczenia do atmosfery. Rodzaje zanieczyszczeń oraz sposoby zapobiegania, rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń pyłowych, aerozolowych i gazowych, hałas, tereny chronione, środowisko gleb, typowe zanieczyszczenia gleb i ich likwidacja, remediacja gruntów, odpady, ustawowy podział, odpady niebezpieczne, gospodarka odpadami, utylizacja odpadów, charakterystyczne wskaźniki zanieczyszczenia środowiska w poszczególnych komponentach.

- Oddziaływanie przemysłu lotniczego na środowisko: skutki i sposoby oddziaływania, etap pozyskiwania paliw pierwotnych, etap przetwarzania paliw; wpływ na krajobraz, litosferę, atmosferę, hydrosferę oraz infrastrukturę techniczną i społeczną. Zagadnienia podstawowe procesów oczyszczania spalin. Zagadnienia związane z metodami zapobiegania emisji. Pomiary i obliczanie emisji zanieczyszczeń, przygotowanie gazów do oczyszczania. Oczyszczanie spalin z zanieczyszczeń gazowych. Absorpcja. Adsorpcja. Spalanie termiczne i katalityczne. Kondensacja. Oczyszczanie biologiczne. Odpady i ich zagospodarowanie.

- Promieniowanie słoneczne: budowa Słońca, reakcje termojądrowe, widmo emisyjne Słońca – powstawanie, widmo emisyjne Słońca - ciało doskonale czarne, stała słoneczna, prawo Stefana-Boltzmana - temperatura efektywna Słońca, prawo Wiena - rozkład widmowy promieniowania , aktywność słoneczna i jej zmiany - wpływ na procesy energetyczne w atmosferze Ziemi.

- Promieniowanie elektromagnetyczne: rodzaje promieniowania elektromagnetycznego, energia wewnętrzna - składniki, promieniowanie cieplne - mechanizmy generacji i pochłaniania, widmo promieniowania, poszerzenie linii widmowych, właściwości promieniowania cieplnego gazów, ciał stałych i cieczy, statystyka Maxwella-Boltzmana, prawo Plancka, prawo Stefana-Boltzmana, oddziaływanie promieniowania elektromagnetycznego z ośrodkiem, emisyjność - absorpcyjność, ciało szare.

- Oddziaływanie promieniowania słonecznego z atmosferą: składniki podstawowe i śladowe atmosfery, procesy generacji i usuwania, ośrodek mętny - rozpraszanie, rozpraszanie - rodzaje, rozpraszanie Ramanowskie, Rayleigha, Mie, geometryczne, promieniowanie bezpośrednie i rozproszone, absorpcja – pasma absorpcyjne składników, prawo Bouguera-Lamberta, masa optyczna atmosfery, współczynnik przeźroczystości atmosfery, silna absorpcja w niejednolitym ośrodku, budowa pionowa atmosfery, troposfera, stratosfera, jonosfera, ozonosfera, warstwy pochłaniające, warstwy emitujące, widmo promieniowania rozproszonego, widmo promieniowania bezpośredniego - wpływ masy optycznej.

- Bilans energetyczny Ziemi- wpływ na właściwości promieniowania słonecznego: składniki bilansu, albedo – właściwości, temperatura efektywna Ziemi, promieniowanie zwrotne Ziemi - promieniowanie powierzchni i atmosfery, okna atmosferyczne, efekt cieplarniany – gazy cieplarniane, bilans energetyczny układu powierzchnia – atmosfera - kosmos, zmienność bilansu energetycznego Ziemi, lokalny bilans energetyczny Ziemi, południkowy rozkład bilansu, bilans globalny a bilans lokalny, podstawowe mechanizmy klimatyczne, globalna cyrkulacja atmosferyczna, siła Coriolisa, komórkowa struktura atmosfery, centra działania atmosfery, masy powietrza, fronty atmosferyczne, wiatry - rodzaje mechanizm powstawania, dynamika atmosfery polarnych szerokości geograficznych, globalna cyrkulacja oceaniczna, prądy powierzchniowe i głębinowe, klimaty Ziemi a właściwości EPS.

- Globalna cyrkulacja atmosferyczna: mechanizm działania, model trójkomórkowy, wpływ siły Coriolisa, komórka Hadley’a – przekształcenia energetyczne, wpływ globalnej cyrkulacji na klimat lokalny, masy powietrza, fronty atmosferyczne, globalny rozkład ciśnienia i wiatrów, wiatr - mechanizm generacji, rodzaje wiatru, prądy strumieniowe, zmiany sezonowe cyrkulacji, wpływ geomorfologii, cyrkulacja średnich szerokości geograficznych, cyklony i antycyklony, powstawanie i dezintegracja układu cyklonalnego, oscylacje klimatyczne. Globalna cyrkulacja oceaniczna: mały i duży obieg wody, obieg wody a globalna cyrkulacja atmosferyczna, ustrój cieplny oceanu, wpływ zasolenia na własności wody, falowanie – powstawanie, cyrkulacja powierzchniowa – przyczyny i obraz, cyrkulacja głębokowodna, cyrkulacja termohalinowa, Conveyer Belt.

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

Madany A. - Fizyka atmosfery: wybrane zagadnienia - Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa. - 1996

red. Krzysztof Kożuchowski. - Meteorologia i klimatologia - Warszawa : Wydaw.Nauk.PWN, . - 2005

Symonides E. - Ochrona przyrody - Warszawa : Wydaw.Uniw.Warsz.. - 2014

Zarzycki R., Imbierowicz M., Stelmachowski M. - Wprowadzenie do inżynierii i ochrony środowiska - WNT, Warszawa. - 2007

Kurnatowskiej A. - Ekologia. Jej zwiazki z róznymi dziedzinami wiedzy - PWN, Warszawa. - 2001

Red. Konieczyński J. - Ochrona powietrza w teorii i praktyce - Zabrze : Inst. Podstaw Inżynierii Środowiska PAN, 286 s.. - 2012

Literatura do samodzielnego studiowania

- Living planet report 2014 - World Wildlife Fund, www.panda.org. - 2015

Lockwood J. G. - Procesy klimatotwórcze - PWN, Warszawa. - 1984

Ledwoń K. - Ekologiczne podstway kształtowania technosfery - PWN, Warszawa. - 1998

Bac S., Rojek M. - Meteorologia i klimatologia w inżynierii środowiska - Wrocław : Wydaw.Uniwersytetu Przyrodniczego. - 2012

Seinfeld J, H., Pandis S. N. - Atmospheric chemistry and physics: from air pollution to climate change - John Wiley & Sons Inc, New York. - 1998

Literatura uzupełniająca

Lovelock J. - Gaja: Nowe spojrzenie na życie na Ziemi - Prószyński i Ska, Warszawa. - 2003

Woś A. - Ekonomika odnawialnych zasobów naturalnych - PWN, Warszawa. - 1995

Ciechanowicz W. - Energia, środowisko i ekonomia - Instytut Badań Systemowych PAN, Warszawa. - 1995

Wąsowicz M. Red. - Gospodarowanie zasobami środowiska : podstawy ekonomiki środowiska - Warszawa : Ofic.Wydaw.Politech.Warsz.. - 2014

Publikacje naukowe

U. Florek; P. Gil; R. Smusz; M. Szewczyk - Urządzenie do oczyszczania obiektów ruchomych, zwłaszcza do osuszania lub odladzania oraz sposób sterowania tym urządzeniem - . - 2019

F. Wolańczyk - Pomiar ciśnienia - OFICYNA WYDAWNICZA POLITECHNIKI RZESZOWSKIEJ. - 2018

M. Szewczyk - Analiza niepewności pomiarowej - OFICYNA WYDAWNICZA POLITECHNIKI RZESZOWSKIEJ. - 2018

M. Szewczyk - Wyznaczanie wilgotności powietrza - OFICYNA WYDAWNICZA POLITECHNIKI RZESZOWSKIEJ. - 2018

R. Gałek; P. Gil; M. Szewczyk; F. Wolańczyk - Efficiency of micro combined heat and power unit in real conditions - . - 2018

R. Gałek; P. Gil; P. Strzelczyk; M. Szewczyk - Measurement of solar radiation properties and thermal energy of the atmosphere in Rzeszow - . - 2018

K. de Groot; A. Kucaba-Piętal; J. Meyer; P. Rzucidło; R. Smusz; M. Szewczyk - In-flight investigations of the unsteady behaviour of the boundary layer with infrared thermography - . - 2017

P. Gil; K. Kiedrzyński; M. Szewczyk - Analiza właściwości gazu ziemnego w odniesieniu do procesu technologicznego w Borg Warner - . - 2017

F. Wolańczyk - Gallium as a metrology substance for measuring thermal conductivity of metals - . - 2016

J. Bakunowicz; F. Boden; K. de Groot; J. Meyer; R. Meyer; P. Rzucidło; R. Smusz; M. Szewczyk; M. Szumski - Flow and structure deformation research of a composite glider in flight conditions - CURRAN ASSOCIATES. - 2016

K. de Groot; G. Kopecki; A. Kucaba-Piętal; P. Rzucidło; R. Smusz; M. Szewczyk; M. Szumski - Data Acquisition System for PW-6u in Flight Boundary Layer Mapping - EMERALD GROUP PUBLISHING LIMITED. - 2016

F. Wolańczyk - Termodynamika, Przykłady i Zadania. Wydanie 4 - OFICYNA WYDAWNICZA POLITECHNIKI RZESZOWSKIEJ. - 2015

P. Gil; M. Szewczyk - Roczne badania eksploatacyjne parametrów monokrystalicznych modułów fotowoltaicznych w Rzeszowie - OŚRODEK INFORMACJI "TECHNIKA INSTALACYJNA W BUDOWNICTWIE". - 2015