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Academic Year/course: 2021/22

452 - Degree in Chemistry

27226 - Environmental and Toxic Analysis


Syllabus Information

Academic Year:
2021/22
Subject:
27226 - Environmental and Toxic Analysis
Faculty / School:
100 - Facultad de Ciencias
Degree:
452 - Degree in Chemistry
ECTS:
5.0
Year:
4
Semester:
Second semester
Subject Type:
Optional
Module:
---

1. General information

1.3. Recommendations to take this course

Short summary

Environmental Analytical Chemistry is a optative course, that based on the concepts learned in the courses “Química Analítica I” and “Química Analítica II”, tackles the importance and tasks of Analytical Chemistry and Instrumental Analysis in the control of environmental contamination. The course also explains the planning of the analytical strategies to solve a problem related with the analytical control of the environmental contamination, including analytical sampling and method selection, covering the main fields of application of analytical techniques in this subject, and establishing criteria to select the most suitable analytical technique.

 

Required Knowledge

To be able to follow this course the student has to have conceptual foundations of all the parts of the Chemistry and in particular of Analytical Chemistry and Instrumental Analysis. Basic knowledge of Geology, Biology and Biochemistry are also convenient.

2. Learning goals

2.2. Learning goals

To be able to pass the course, students should be able to:

  1. Know the main analytical parameters determined in environmental samples and their meaning related with contamination processes
  2. Use the terminology and concepts of environmental analysis
  3. Consult the suitable legislation related with environmental control
  4. Correctly apply the legal regulations for the determination of some frequent parameters in the analysis of environmental samples
  5. Know the sampling methods and their relevance in the final analytical result
  6. Know the particular analytical methodology to successfully carry out the determination of chemical substances in environmental samples
  7. Plan and develop the analytical methods of the course regarding: study planning, sampling, sample handling, analysis and quality assurance
  8. Design strategies to solve a real environmental analytical problem using the methodology shown during the course
  9. Present and evaluate the results obtained from sample analysis. Produce reports with interpretation of the obtained data in the context of the sample

3. Assessment (1st and 2nd call)

4. Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1. Methodological overview

The methodology followed in this course is oriented towards the achievement of the learning objectives. A wide range of teaching and learning tasks are implemented, such as lectures, seminars, and practical exercises in the laboratory. 

Students are expected to participate actively in class throughout the semester.

Further information regarding the course will be provided on the first day of class.

4.2. Learning tasks

The course includes the following learning tasks: 

Theory and seminars. 4 ECTS

  • Theory: lectures of main subjects given by the teacher followed by debates. Problem-based learning with practical cases. Commentaries and debates based on recent news related with the control of environmental contamination.
  • Seminars: presentation of the results of activities given by students and discussions with the rest of the students. In group developing and interpretation of practical cases.

Laboratory experiments. 1 ECTS. 10 h at laboratory. 25 h in total

4.3. Syllabus

The course will address the following topics:

Theory

  1. Types and general characteristics of pollutants: water, earth, air, residues.
  2. Problems related with environmental contamination: environment and living beings. Origin, motility, transport, bioavailability, accumulation and toxicity of pollutants,
  3. General environmental legislation. Reports, studies. Private and public scope.
  4. Sampling method for environmental analysis
  5. Techniques and methodologies in the analytical control of inorganic pollutants. Functional and chemical speciation.
  6. Techniques and methodologies in the analytical control of organic pollutants. Chiral analysis.
  7. Applications in the analysis of hydrosphere, soil, sediments, residues and living beings. Specific applications for the analysis of gaseous pollutants, atmospheric particulate matter and volatile organic compounds.
  8. In situ techniques and methodologies: sensors. Automatic networks. Screening techniques. Green methodology.
  9. Introduction to the analytical control of emergent pollutants: pharmaceutical residues, additives, nanomaterials, new pesticides, micotoxins.
  10. Data processing and results elaboration.

Laboratory

Contents of the laboratory experiments:

  • In situ study of water quality. Chemical parameters determination
  • In situ determination of chemical pollutants in the air
  • Field trip to "Estación de control medioambiental de Zaragoza”

Out of the laboratory activities:

  • Statistical analysis of the data obtain in the laboratory experiments
  • Design of a working protocol for the chemical characterization of a real episode of environmental contamination.

4.4. Course planning and calendar

Further information concerning the timetable, classroom, office hours, assessment dates and other details regarding this course, will be provided on the first day of class or please refer to the Facultad de Ciencias web (https://ciencias.unizar.es/grado-en-quimica-0).

4.5. Bibliography and recommended resources

http://biblos.unizar.es/br/br_citas.php?codigo=27226&year=2021


Curso Académico: 2021/22

452 - Graduado en Química

27226 - Análisis medioambiental y de tóxicos


Información del Plan Docente

Año académico:
2021/22
Asignatura:
27226 - Análisis medioambiental y de tóxicos
Centro académico:
100 - Facultad de Ciencias
Titulación:
452 - Graduado en Química
Créditos:
5.0
Curso:
4
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información Básica

1.1. Objetivos de la asignatura

La asignatura y sus resultados previstos responden a los siguientes planteamientos y objetivos:

La formación del estudiante en una visión global de los problemas analíticos derivados de la presencia de contaminantes en el medioambiente,  proporcionando la capacidad de razonar cuál es la estrategia analítica más adecuada para la determinación de los mismos mediante una metodología teórica y experimental adecuada al problema analítico definido. Para ello son objetivos específicos:

  • Conocer los principales contaminantes, tipos, características y procesos de biodisponibilidad, movilidad y toxicidad.
  • Conocer en líneas generales la normativa legal básica sobre control analítico medioambiental.
  • Conocer las metodologías de aplicación de las  técnicas analíticas, sus fundamentos, características específicas en este campo y 
aplicaciones medioambientales.
  • Conocer las técnicas y métodos habituales de determinaciones de contaminantes en laboratorio y mediante  redes automáticas (sensores) in situ.
  • Comparar las ventajas e inconvenientes de las técnicas anteriores
  • Conocer los principios de los métodos verdes de análisis.
  • Caracterizar un método de análisis desde el punto de vista del riesgo medioambiental.
  • Adquirir el conocimiento de técnicas acopladas (fundamentos, componentes, metodología, aplicaciones e implicaciones analíticas, fuentes de error, ventajas e inconvenientes) para la resolución de problemas de control medioambiental complejos.
  • Seleccionar la técnica acoplada más adecuada frente a un problema medioambiental complejo.
  • Conocer los procedimientos de tratamiento de resultados y presentación de los mismos.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

Esta asignatura optativa se enmarca en un modulo avanzado (2º semestre 4º curso grado Química) y pretende llenar en el estudiante un espacio imprescindible de  conocimientos y habilidades en el ámbito del control de procesos de contaminación ambiental de enorme importancia estratégica en el contexto de la actividad profesional de un graduado en Química. La asignatura puede tener una gran repercusión en el perfil profesional de un químico ya que la metodología que se desarrolla contribuirá a formar al estudiante en Química Analítica Medioambiental, cuyos aspectos son fundamentales hoy en día en campos profesionales como la industria petroquímica, farmacéutica, agroalimentaria, salud publica, electrónica, metalurgia, plásticos……  o cualquiera que sea la vertiente profesional que elijan los futuros licenciados en química.

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

Para cursar con éxito la asignatura Análisis Medioambiental y de Tóxicos es recomendable tener bases conceptuales suficientes de todas las ramas de la Química y, en particular, de Química Analítica  y Análisis Instrumental (Química Analítica I y Química Analítica II). Pueden resultar convenientes también conocimientos fundamentales de Geología, Biología y  Bioquímica.

2. Competencias y resultados de aprendizaje

2.1. Competencias

Al superar la asignatura, el estudiante será más competente para...

  • Identificar y valorar las especies químicas contaminantes o tóxicas que, por su toxicidad potencial, representan mayores retos de seguridad alimentaria, farmacológica (referido exclusivamente a residuos) o medioambiental, así como conocer el marco legal  autonómico, estatal y europeo correspondiente.
  • Poseer conocimientos específicos acerca de las estrategias para el tratamiento de la muestra en los distintos supuestos tratados en la asignatura.
  • Desarrollar con criterio métodos analíticos para la determinación y control de especies  químicas de  interés medioambiental.
  • Seleccionar las técnicas y métodos de la Química Analítica más adecuadas para el desarrollo de una caracterización y determinación de contaminantes, en el control medioambiental.
  • Conocer las estrategias analíticas más comunes empleadas en el análisis de contaminantes.
  • Ser capaz de profundizar en un proceso de control analítico de contaminación ambiental.
  • Emitir informes y valoración analítica de resultados.

2.2. Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados...

  • Conoce los principales tipos de parámetros analíticos que se determinan en las muestras ambientales y su significado para interpretar procesos de contaminación.
  • Maneja la terminología y conceptos habituales en análisis medioambiental.
  • Consulta adecuadamente  la legislación en materia de control ambiental.
  • Aplica de forma correcta las normativas legales vigentes que regulan la determinación de algunos parámetros frecuentes en el análisis de muestras medioambientales.
  • Conoce las técnicas de muestreo y la importancia del mismo en el resultado analítico.
  • Conoce las particularidades de la metodología analítica para abordar con éxito la determinación de sustancias químicas en muestras ambientales.
  • Proyecta y desarrolla correctamente los métodos analíticos objeto de la asignatura, en cuanto a planificación del estudio, toma de muestras, pretratamiento, determinación de la señal analítica, validación e interpretación de resultados.
  • Diseña estrategias frente a un problema analítico real que implique la aplicación de los métodos estudiados en la asignatura.
  • Presenta y valora los resultados obtenidos en el análisis de una muestra.
  • Desarrolla informes de interpretación de los resultados obtenidos en el contexto de la muestra analizada.

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

No hay posibilidad de conocimiento de un proceso de contaminación ambiental, ni ejecución de un proceso de remedación, ni prevención de contaminación, sin un control analítico fiable, adecuado y robusto.

Los resultados del aprendizaje de esta asignatura permitirán al estudiante plantear y realizar protocolos de control analítico para abordar con garantías de éxito el reconocimiento de procesos de contaminación ambiental, procesos de remedación, y como consecuencia procesos de prevención de contaminación.

3. Evaluación

3.1. Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba

El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluación:

  • Una prueba de carácter teórico-práctico a desarrollar por escrito, en el periodo de evaluación global, con una valoración del 50 % de la calificación final.
  • Una evaluación a lo largo del curso, cuya nota supondrá el 30 % de la calificación final. Esta evaluación progresiva consistirá en, al menos, una actividad relacionada con la redacción de informes por escrito sobre seminarios, que serán debatidos entre los alumnos y el profesorado, sobre casos prácticos de control medioambiental.
  • Una evaluación de las prácticas y de los informes de prácticas, que supondrá el 20 % de la asignatura. La asistencia a las prácticas es obligatoria.

La calificación final se obtendrá con la suma poderada de las tres actividades, pero se requiere que la nota de la prueba escrita de carácter teórico-práctico final sea, al menos, de 4,5 (sobre 10).

En la prueba global el estudiante será evaluado de todas las actividades realizadas durante el curso.

En el caso de que un alumno matriculado en esta asignatura no efectúe en todo o en parte la evaluación progresiva, o quiera mejorar la calificación, las pruebas de carácter teórico y  práctico a desarrollar en los periodos de tiempo de evaluación global de la asignatura le permitirán obtener el 100 % de su calificación.  

El número de convocatorias oficiales de examen a las que la matrícula da derecho (2 por matrícula) así como el consumo de dichas convocatorias se ajustará a la Normativa de Permanencia en Estudios de Grado y Reglamento de Normas de Evaluación del Aprendizaje. A este último reglamento, también se ajustarán los criterios generales de diseño de las pruebas y sistema de calificación, y de acuerdo a la misma se hará público el horario, lugar y fecha en que se celebrará la revisión al publicar las calificaciones. Dicha normativa puede consultarse en: http://wzar.unizar.es/servicios/coord/norma/evalu/evalu.html.

4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1. Presentación metodológica general

El proceso de aprendizaje que se ha diseñado para esta asignatura se basa en lo siguiente:

La planificación de la asignatura incluye sesiones de teoría, seminarios, visitas externas y prácticas.

TEORÍA Y SEMINARIOS. 4 ECTS

  • TEORIA: exposición de contenidos en clase por parte del profesor, y debate sobre los mismos. Propuesta y resolución de casos prácticos. Comentarios y debates en clase sobre noticias de actualidad relacionadas con el control de la contaminación ambiental
  • SEMINARIOS: Exposición de resultados de actividades en clase por parte de los estudiantes, y debate sobre las mismas. Desarrollo e interpretación de casos prácticos.
  • VISITAS EXTERNAS: A laboratorios públicos de control medioambiental.

PRÁCTICAS. 1 ECTS. 10 horas de prácticas

OTRAS ACTIVIDADES Los materiales didácticos empleados en la asignatura (presentaciones de diapositivas, documentos o enlaces de Internet) se pondrán a disposición de los estudiantes a través del campus virtual de la UZ, que se empleará también como herramienta de apoyo para debates (vía foros o e.mails), para tutorías, y para entrega y revisión de trabajos.

4.2. Actividades de aprendizaje

El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes actividades:

  1. TEORIA
  2. SEMINARIOS
  3. PRÁCTICAS

Las actividades docentes y de evaluación se llevarán a cabo de modo presencial salvo que, debido a la situación sanitaria, las disposiciones emitidas por las autoridades competentes y por la Universidad de Zaragoza obliguen a realizarlas de forma telemática o semi-telemática con aforos reducidos rotatorios.

4.3. Programa

TEORIA

  1. Tipos y características generales de contaminantes: agua, suelos y sedimentos, aire, residuos,
  2. Problemáticas de contaminación medioambiental: medios naturales y seres vivos. Origen, movilidad, transporte, biodisponibilidad, acumulación y toxicidad de contaminantes.
  3. Legislación medioambiental general. Informes, estudios. Ámbito público y privado
  4. Métodos de toma de muestra para análisis medioambiental.
  5. Técnicas y metodologías en el control analítico de contaminantes inorgánicos. Especiación funcional y química.
  6. Técnicas y metodologías en el control analítico de contaminantes orgánicos. Análisis quiral.  
  7. Aplicaciones en el análisis de la hidrosfera, suelos, sedimentos, residuos, y seres vivos. Aplicaciones específicas en el análisis de contaminantes gaseosos, materia particulada atmosférica y compuestos orgánicos volátiles.
  8. Técnicas y metodologías in situ: sensores. Redes automáticas. Técnicas de “screening”. Métodos verdes.
  9. Introducción al control analítico de contaminantes emergentes: residuos farmacéuticos,  aditivos, nanomateriales, nuevos pesticidas, micotoxinas.
  10. Tratamiento y presentación de resultados:informes, dictamenes, peritaje.

SEMINARIOS

Discusión participativa e interactiva de al menos cuatro casos reales de control de procesos de contaminación en agua o suelo o aire de contaminantes inorgánicos, orgánicos, y emergentes.

PRÁCTICAS 

  1. Determinación in situ de contaminantes químicos en atmósfera.
  2. Estudio in situ de calidad de aguas. Determinación de parámetros químicos.
  3. Aplicación en el laboratorio de técnicas instrumentales para la determinación de especies inorgánicas en aguas.
  4. Aplicación en el laboratorio de técnicas instrumentales para la determinación de especies orgánicas de interés medioambiental.

4.4. Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave

Calendario de sesiones presenciales y presentación de trabajos

El calendario y los horarios de las clases de teoría y seminarios se recogen en https://ciencias.unizar.es/web/horarios.do

Están previstos no menos de cuatro trabajos interactivos individuales, en los que se desarrollan casos reales de control analítico de contaminación ambiental. Las fechas concretas de entrega de trabajos a lo largo del curso se comunicarán a los estudiantes con suficiente antelación.

Período de clases prácticas: durante los meses de abril y mayo. La composición de los grupos de prácticas y el horario de prácticas será anunciado con suficiente antelación. 

Período de exámenes:

- Junio: Prueba escrita correspondiente al final de la asignatura. Primera convocatoria para la evaluación global de todas las actividades del curso

- Septiembre:  Segunda convocatoria para la evaluación global de todas las actividades del curso.

Las pruebas de evaluación global tendrán lugar en las fechas que se determinan en el calendario de la Facultad de Ciencias (https://ciencias.unizar.es/web/horarios.do).

4.5. Bibliografía y recursos recomendados

http://biblos.unizar.es/br/br_citas.php?codigo=27226&year=2021