Ab 2. November 2020 findet das Herbstsemester 2020 online statt. Ausnahmen: Veranstaltungen, die nur mit Präsenz vor Ort durchführbar sind.
Bitte beachten Sie die per E-Mail kommunizierten Informationen der Dozierenden.

Christian Bogdal: Katalogdaten im Herbstsemester 2016

NameHerr Dr. Christian Bogdal
Adresse
Umwelt- und Sicherheitstechnologie
ETH Zürich, HCI G 136
Vladimir-Prelog-Weg 1-5/10
8093 Zürich
SWITZERLAND
E-Mailchristian.bogdal@chem.ethz.ch
URLhttp://www.emeritus.setg.ethz.ch/people/senior-scientists/dr--christian-bogdal.html
DepartementUmweltsystemwissenschaften
BeziehungDozent

NummerTitelECTSUmfangDozierende
529-0037-01LGrundlagen der Umweltchemie und Ökotoxikologie4 KP3GK. Fenner, C. Bogdal, J. Hollender
KurzbeschreibungDurch Produktion und Verwendung gelangen Chemikalien auch in die Umwelt. Diese Vorlesung führt in die Grundlagen und Methoden der Umweltchemie, Umweltanalytik und Ökotoxikologie ein.
Verteilungsverhalten und Reaktionen von organischen Schadstoffen in der Umwelt. Bioabbau, Bioverfügbarkeit und Bioakkumulation. Toxische Effekte auf molekularer Ebene. Spezifische Aspekte der Spurenanalytik.
LernzielLernziele der Vorlesung:
* Die Studierenden entwickeln ein Verständnis für die Prozesse, die für Verhalten und Effekte von Chemikalien in der Umwelt verantwortlich sind.
* Die Studierenden können mit einfachen Methoden das Verhalten einer Chemikalie in der Umwelt vorhersagen. Dazu gehört das Erkennen der relevanten Prozesse und die Anwendung passender Abschätzmethoden, um die Prozesse zu quantifizieren.
InhaltTeil I: Schicksal von Chemikalien in der Umwelt:
Welches sind die relevanten Umweltkompartimente und wie gelangen Schadstoffe in die Umwelt?
Übersicht über Verteilungs- und Abbauprozesse von Chemikalien in der Umwelt.
Verteilungsprozesse in der Umwelt:
o Bedeutung von Dampfdruck, Wasserlöslichkeit und Luft-Wasser-Verteilung für Umweltverhalten
o Oktanol-Wasser-Verteilung zur Beschreibung der Verteilung von Schadstoffen in biologische Systeme
o Einfluss von Temperatur und pH auf das Verteilungsverhalten
o Globales Verteilungsverhalten von semivolatilen Schadstoffen
o Molekulare Interaktionen, die den Verteilungsprozessen zugrunde liegen
o Sorption an natürliche Oberflächen, Verteilung in natürliches organisches Material
Chemische und photochemische Transformationsreaktionen in der Umwelt
Mikrobielle Transformationsreaktionen in der Umwelt

Teil II: Effekte von Chemikalien in der Umwelt
Biologische Testsysteme zur Beurteilung der Ökotoxizität
Endpunkte der Toxizitätsbeurteilung:
o Akute und chronische Toxizität, Effekte auf Reproduktion
o Dosis-Wirkbeziehungen
Bioverfügbarkeit und Bioakkumulation:
o Biokonzentration, Biomagnifikation, Nahrungsketten-Akkumulation
o Aktive vs. passive Aufnahmeprozesse
Toxikokinetic und Toxikodynamik:
o Metabolismus und Transformationsreaktionen von Schadstoffen im Organismus, Phase I und II Transformationen
o Verteidigungsmechanismen: aktive Ausscheidung, Komplexierung von Schwermetallen
Molekulare Mechanismen der Schadstoffwirkung der Zelle
o Basistoxizität
o Spezifische Wirkmechanismen (Beispiele: Photosynthese-Inhibition, Neurotox (AchEsterase, Ionenkanäle), Energieübertragung, Ah, Hormonaktive Wirkung)
o Oxidativer Stress
o Genotoxizität

Teil III: Spezifische Aspekte der Umweltanalytik in Boden, Wasser und Luft:
Analyseplanung und Probenahme
Anreicherungsverfahren
Trennung und Detektion
Quantifizierung, Unbekanntensuche
SkriptEs werden Kopien der Folien und einzelne Artikel verteilt
Literaturweiterführende Literatur:
R.P. Schwarzenbach, P.M. Gschwend, D.M. Imboden, Environmental Organic Chemistry, second edition, Wiley, 2003
C.J. van Leeuwen, J.L.M. Hermens (Editoren), Risk Assessment of Chemicals: An Introduction, Kluwer, 1995
Fent, Ökotoxikologie, Thieme, 2.Auflage, 2003
529-0047-00LRisk Assessment of Chemicals7 KP6AC. Bogdal, K. Hungerbühler, N. von Götz, Z. Wang
KurzbeschreibungProjektarbeit zu Chemikalienbewertung mit Schwerpunkt in den Bereichen: Analyse u. Bewertung der Basisstoffdaten für ausgewählte Chemikalienklassen, Analyse u. Modellierung der technischen Prozesse, Charakterisierung der Umwelt- und Gesundheitsrisiken. Risikobewertung anhand von Qualitäts- und Schutzzielen. Abschätzung der Modell- und Datenunsicherheit. Vorsorge- und Schutzmassnahmen.
LernzielProjektarbeit (Bericht) zu Chemikalienbewertung; Umfang total ca. 80 Stunden.
InhaltProjektarbeit zu Chemikalienbewertung mit Schwerpunkt in folgenden Bereichen:

* Analyse u. Bewertung der Basisstoffdaten für ausgewählte Chemikalienklassen: phys.-chem. Eigenschaften, Umweltverhalten (Verteilungsverhalten, Persistenz), Human- und Ökotoxizität (biochemische Umwandlung, Wirkmechanismen), Sicherheit.
* Analyse u. Modellierung der technischen Prozesse, die den Umwelteintrag bestimmen, z.B. Gebrauchsformen einer Chemikalie.
* Charakterisierung der Umwelt- und Gesundheitsrisiken mit Hilfe von Expositions- und Wirkungsmodellen, QSARs aus Umweltchemie u. Toxikologie sowie Methoden der Risikoanalytik.
* Risikobewertung anhand von Qualitäts- und Schutzzielen. Abschätzung der Modell- und Datenunsicherheit.
* Aufzeigen der Möglichkeiten und Grenzen von Vorsorge- und Schutzmassnahmen (technisch, organisatorisch, personell) inklusive Beurteilung ihrer Effektivität und Effizienz.

Projektunterricht; Umfang total ca. 80 Stunden
SkriptVgl. empfohlene Literatur.
LiteraturHungerbühler, K., Ranke, J., Mettier, T., Chemische Produkte und Prozesse, Springer, 1998. (ISBN 3-540-64854-2);
Scheringer, M., Persistence and Spatial Range of Environmental Chemicals: New Ethical and Scientific Concepts for Risk Assessment, Wiley & Sons, 2002. (ISBN: 3-527-30527-0);
Schwarzenbach, R.P., Gschwend, P.M., Imbodem, D.M., Environmental Organic Chemistry, Second Edition, Wiley & Sons, 2003. (ISBN 0-471-35750-2);
van Leeuwen, C.J., Hermens, J.L.M., Risk Assessment of Chemicals: An Introduction, Kluwer Academic Publishers, 1995. (ISBN 0-7923-3740-9).
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzung:
529-0580-00L - Risikoanalyse chemischer Prozesse und Produkte
oder: 701-0998-00L - Environmental and Human Health Risk Assessment of Chemicals

Beschränkt auf 6 Projektarbeiten pro Semester
529-0699-00LSafety and Environmental Technology of Chemical Processes and Products0 KP2SK. Hungerbühler, C. Bogdal, E. Capón García, F. C. I. Meemken, M. Scheringer, N. von Götz, Z. Wang
KurzbeschreibungThis course comprises a series of seminars on current topics regarding environmental impact and safety of chemical products and processes. Invited national and international speakers from public and industrial research institutions present their latest developments and applications, and show future trends.
LernzielGiving the students the opportunity to experience recent research progress at first hand; encouraging participation in discussions with speaker and audience.