Tel: +48 713759222 | Mail: jakub.kierczak@uwr.edu.pl
Dydaktyka /Teaching/
Prowadzone przeze mnie zajęcia dydaktyczne są w większości bezpośrednio związane z moimi zainteresowaniami naukowymi. Obecnie prowadzę zajęcia na studiach I i II stopnia Geologii oraz na studiach II stopnia na kierunkach
Inżynieria geologiczna i Ochrona Środowiska.
Godziny konsultacji w semestrze zimowym roku akademickiego 2021/2022:
środa: 13.30 - 15.30.
W celu umówienia się na konsultacje w innym niż zaproponowany terminie zapraszam do kontaktu mailowego:
jakub.kierczak@uwr.edu.pl
Prowadzone zajęcia
,Geologia
- Chemia - ćwiczenia laboratoryjne
- Proseminarium - konwersatorium
- Antropocen - wykład
- Mineralogia i geochemia strefy krytycznej
Przedmiot obowiązkowy dla studentów I roku studiów licencjackich. Forma zajęć: ćwiczenia laboratoryjne; 36 godzin.
Celem kursu jest nabycie podstawowych umiejętności posługiwania się sprzętem laboratoryjnym i wykonywania samodzielnej pracy w laboratorium chemicznym. W trakcie zajęć studenci przeprowadzają proste doświadczenia chemiczne i próbują w właściwy sposób zinterpretować obserwowane zjawiska i opracować uzyskane wyniki. Ponadto uczstnicy ćwiczeń zapoznają się z prostymi obliczeniami chemicznymi.
Treści programowe:
Zasady BHP w laboratorium chemicznym, organizacja pracy w laboratorium oraz zapoznanie się z podstawowymi czynnościami w posługiwaniu się sprzętem laboratoryjnym. Typy reakcji chemicznych i szybkość ich przebiegu. Dysocjacja elektrolityczna - badanie odczynu pH słabych i mocnych elektrolitów. Reaktywność elektrolitów w reakcjach chemicznych. Hydroliza soli – wpływ temperatury, stężenia i pH na stopień hydrolizy. Roztwory buforowe. Reakcje zobojętniania – miano roztworu. Reakcje utleniania i redukcji. Dysocjacja i hydroliza elektrolitów. Związki kompleksowe i twardość wody. Równowagi kompleksowania: otrzymywanie związków kompleksowych; badanie trwałości związków kompleksowych oraz zdolności kompleksujących różnych ligandów.
Istotnym elementem realizacji ćwiczeń jest wykonywanie obliczeń chemicznych: molowej jednostki mas atomowych i cząsteczkowych, składu procentowego związków chemicznych, stężenia roztworów. Przygotowania roztworów o określonych stężeniach i określonym pH. Obliczenia stechiometryczne reakcji chemicznych. Obliczenia pH roztworów soli.
Przedmiot fakultatywny dla studentów II roku studiów licencjackich. Forma zajęć: konwersatorium; 16 godzin.
Celem kursu jest przygotowanie studenta do stworzenia poprawnej pracy dyplomowej (licencjackiej i magisterskiej). Podczas zajęć przekazany zostanie warsztat metodologiczny dotyczący zasad prawidłowego konstruowania tekstu naukowego. Omówione zostaną poszczególne elementy prac – problem i przedmiot badań, tezy i hipotezy badawcze, metodyka, wyniki oraz wnioski. Zasadniczym celem przedmiotu będzie wykształcenie umiejętności formułowania problemu badawczego, dobranie odpowiednich metod do jego rozwiązania i efektywna prezentacja wyników pracy. Studenci przygotowani zostaną do dojrzałej analizy i interpretacji tekstów naukowych. Ważnym elementem będzie również zagadnienie ochrony własności intelektualnej. Wprowadzone zostaną informacje dotyczące wyszukiwania i prawidłowego cytowania literatury naukowej, a także udostępniania tekstów i grafik (w tym materiałów promocyjnych) na różnych typach licencji OA. Proseminarium umożliwi także studentom zapoznania się ze standardami przygotowania prezentacji naukowych, zarówno pod względem merytorycznym, jak i wizualnym.
Treści programowe:
Wprowadzenie do przedmiotu, zakres i organizacja spotkań, podstawy formułowania tez i hipotez naukowych, prawidłowa konstrukcja pracy dyplomowej, wymogi stawiane pracy licencjackiej i magisterskiej. Wybór tematyki do przygotowania rozprawy dyplomowej, zasady tworzenia strony tytułowej i wstępu pracy naukowej, wyróżnienie metod badawczych potrzebnych do realizacji zaplanowanego tematu. Ustalenie problematyki pracy proseminaryjnej z prezentacją tez i metod weryfikacji, dyskusja, część teoretyczna pracy dyplomowej – stan badań, lokalizacja, sytuacja geologiczna. Zasady wyszukiwania literatury naukowej, prawidłowe cytowanie literatury (monografie, artykuły i in.), wprowadzenie do zagadnienia własności intelektualnej, zasady udostępniania dokumentów na podstawie licencji OA (open access). Zasady tworzenia opisu metodologii badań, wyników i wniosków. Ilustrowanie prac naukowych – przygotowanie tabel, grafik, map. Przygotowanie skróconych form tekstu naukowego – streszczenie i abstrakt, różnice między abstraktem konferencyjnym a abstraktem artykułu naukowego. Prezentacje naukowe – zasady przygotowania dobrej prezentacji naukowej – układ, treść, zasady utrzymania uwagi widowni, prezentacje seminaryjne i konferencyjne. System Identyfikacji Wizualnej UWr.
Przedmiot obowiązkowy dla studentów I roku studiów 2 stopnia w ramach specjalności PiMS i GiG. Forma zajęć: wykład.
Celem przedmiotu jest przedstawienie koncepcji naukowej antropocenu oraz omówienie argumentów na temat tego, kiedy rozpoczął się antropocen i jakie wskaźniki środowiskowe są wiązane z antropocenem. Ponadto, podsumowane zostaną sposoby, w jakie różne społeczności ludzkie przyczyniły się do antropogenicznej zmiany środowiska.
Treści programowe:
Termin „antropocen” w kontekście formalnej klasyfikacji geologicznej. Kluczowe „wydarzenia”, które spowodowały zmiany w zapisie stratygraficznym i które mogłyby zostać użyte do określenia początku antropocenu. Powszechnie stosowane techniki datowania radiometrycznego i ich przydatność do datowania osadów / artefaktów antropoceńskich. Zapis antropocenu przez fazy (mineralne) pochodzenia antropogenicznego oraz ich przemiany. Charakterystyka osadów antropogenicznych i modyfikacja krajobrazu w antropocenie. Wykorzystanie chemicznych markerów (organicznych i nieorganicznych) do badań antropocenu. Działalność człowieka jako przykład analogii do procesów geologicznych.
Przedmiot obowiązkowy dla studentów studiów 2 stopnia w ramach fakultatywnego modułu "Mineralogia i geochemia stosowana" Forma zajęć: wykład, ćwiczenia terenowe, ćwiczenia laboratoryjne.
Celem przedmiotu jest przedstawienie studentom koncepcji tzw. Strefy krytycznej czyli wierzchniej, przepuszczalnej warstwy Ziemi, która rozciąga się od górnej granicy roślinności do dolnej granicy wód gruntowych. W strefie tej skały, gleby, woda, powietrze i organizmy żywe wzajemnie na siebie oddziałują, regulując krajobraz i naturalne siedliska oraz określając dostępność podtrzymujących życie zasobów. Szczegółowe cele przedmiotu dotyczą roli procesów geologicznych i geochemicznych a także wpływu człowieka (w szczególności działalności przemysłowej) na funkcjonowanie strefy krytycznej.
Treści programowe:
Wykłady:
Wprowadzenie do zagadnienia strefy krytycznej. Przedstawienie podstawowych założeń w badaniach strefy krytycznej. Badania strefy krytycznej są interdyscyplinarne. Procesy zachodzące w strefie krytycznej są reprezentowane przez sprzężone ze sobą procesy fizyczne, chemiczne i biologiczne i do zrozumienia ich potrzebna jest wiedza naukowa i współpraca badaczy zajmujących się różnymi gałęziami nauki tj. geologia, gleboznawstwo, biologia, ekologia, geomorfologia, hydrologia geochemia etc. Metody badań strefy krytycznej. Rola procesów geologicznych w tworzeniu różnorodnych krajobrazów, które mogą kontrolować zjawiska zachodzące w strefie krytycznej. Rola gleby w strefie krytycznej. Definicja gleby. Gleba jako element środowiska przyrodniczego. Powstawanie gleby, czynniki glebotwórcze, funkcje gleby, żyzność, produkcyjność i urodzajność gleb. Klasyfikacje (rozmieszczenie gleb na świecie). Gleba a problemy środowiska. Ochrona gleb. Przestrzenna różnorodność gleb. Wiek gleby. Skład gleby, właściwości fizyczne, fizyko-chemiczne oraz chemiczne gleby. Struktury i tekstury gleb. Zawartość wody w glebie. Wpływ działalności człowieka na funkcjonowanie strefy krytycznej. Rodzaje działalności przemysłowej i związane z nimi typy odpadów przemysłowych. Charakterystyka i planowanie badań odpadów przemysłowych powstających w wyniku eksploatacji i przerabiania surowców mineralnych (żużle hutnicze, popioły, pyły, szkliwa, odpady górnicze, poflotacyjne). Dobór odpowiednich metod badawczych w zależności od analizowanego rodzaju materiału. Kwaśny drenaż składowisk odpadów oraz terenów górniczych – AMD i ARD (acid mine drainage, acid rock drainage) zagrożenia związane z AMD i ARD. Sposoby zapobiegania negatywnym skutkom składowania odpadów. Ewolucja dawnych i obecnych terenów przemysłowych, wietrzenie odpadów przemysłowych, metody określania wpływu odpadów na środowisko – testy ługowania spełniające wymagania prawne a także testy symulujące warunki naturalne.
Ćwiczenia terenowe:
Wykonanie i opis profilu glebowego. Określanie niektórych właściwości gleb w terenie (barwa, struktura, tekstura etc.). Pobieranie próbek o nienaruszonej i naruszonej strukturze do badań laboratoryjnych.
Ćwiczenia laboratoryjne:
Analiza własności fizycznych, fizyko-chemicznych oraz chemicznych gleb. Wykorzystanie metod mineralogiczno-petrograficznych w badaniach gleb i odpadów przemysłowych. Żużle hutnicze jako odpowiednik skały magmowej. Określenie struktur i tekstur oraz składu fazowego żużli. Wyciąganie wniosków na temat warunków powstawania (tempo chłodzenia itp.). Fazy wtórne występujące w żużlach. Metody określania mobilności pierwiastków potencjalnie toksycznych – metody bezpośrednie (obserwacje i analizy in situ), metody bezpośrednie (ekstrakcje chemiczne). Interpretacja uzyskanych wyników.
Inżynieria geologiczna
- Chemia I, II - ćwiczenia laboratoryjne
- Mineralogia środowiskowa
- Podstawy nauki o glebie
- Gospodarka odpadami przemysłowymi
Przedmiot obowiązkowy dla studentów I roku studiów inżynierskich. Forma zajęć: ćwiczenia laboratoryjne; 48 godzin.
Celem kursu jest nabycie podstawowych umiejętności posługiwania się sprzętem laboratoryjnym i wykonywania samodzielnej pracy w laboratorium chemicznym. W trakcie zajęć studenci przeprowadzają proste doświadczenia chemiczne i próbują w właściwy sposób zinterpretować obserwowane zjawiska i opracować uzyskane wyniki. Ponadto uczstnicy ćwiczeń zapoznają się z prostymi obliczeniami chemicznymi.
Treści programowe:
Zasady BHP w laboratorium chemicznym, organizacja pracy w laboratorium oraz zapoznanie się z podstawowymi czynnościami w posługiwaniu się sprzętem laboratoryjnym. Typy reakcji chemicznych i szybkość ich przebiegu. Dysocjacja elektrolityczna - badanie odczynu pH słabych i mocnych elektrolitów. Reaktywność elektrolitów w reakcjach chemicznych. Hydroliza soli – wpływ temperatury, stężenia i pH na stopień hydrolizy. Roztwory buforowe. Reakcje zobojętniania – miano roztworu. Reakcje utleniania i redukcji. Dysocjacja i hydroliza elektrolitów. Związki kompleksowe i twardość wody. Równowagi kompleksowania: otrzymywanie związków kompleksowych; badanie trwałości związków kompleksowych oraz zdolności kompleksujących różnych ligandów.
Istotnym elementem realizacji ćwiczeń jest wykonywanie obliczeń chemicznych: molowej jednostki mas atomowych i cząsteczkowych, składu procentowego związków chemicznych, stężenia roztworów. Przygotowania roztworów o określonych stężeniach i określonym pH. Obliczenia stechiometryczne reakcji chemicznych. Obliczenia pH roztworów soli.
Przedmiot fakultatywny dla studentów I roku studiów inżynierskich. Forma zajęć: wykłady; 24 godziny.
Główne cele przedmiotu to zwrócenie uwagi na możliwości i konieczność wykorzystania warsztatu stosowanego w klasycznej mineralogii do badań dedykowanych innym składowym środowiska przyrodniczego oraz jego ochronie. Charakterystyka składu fazowego materiałów będących produktem różnego rodzaju procesów technologicznych (np. wytopu rud metali, spalania śmieci itp.). Pokazanie zależności pomiędzy składem fazowym materiału (różnego rodzaju odpadów jak również skał zwierających składniki potencjalnie niebezpieczne dla środowiska np. azbest, metale ciężkie itp.) a jego wpływem na środowisko naturalne.
Treści programowe:
Podstawy mineralogii środowiskowej: dlaczego znajomość składu mineralnego /fazowego/ materiałów jest ważna w gospodarce środowiskiem? Klasyfikacja minerałów (użytkowa, systematyka minerałów). Przedstawienie zależności własności fizycznych, fizykochemicznych i chemicznych minerałów a ich zastosowanie w inżynierii środowiska. Przegląd metod badawczych stosowanych w mineralogii środowiskowej (mikroskopia optyczna, skaningowa, metody dyfrakcji rentgenowskiej, metody termiczne). Minerały ilaste, charakterystyka, podział, zastosowanie. Minerały strefy krytycznej (gleba, zwietrzałe skały, minerały ilaste). Charakterystyka fazowa odpadów górniczych (skały płonne, żużle, popioły) oraz możliwości ich wykorzystania w gospodarce. Charakterystyka interakcji pomiędzy glebami, osadami i materiałami budowlanymi, a odpadami z naciskiem na znajomość składu mineralnego poszczególnych materiałów.
Przedmiot fakultatywny dla studentów II roku studiów inżynierskich. Forma zajęć: wykład (10 godzin), ćwiczenia terenowe (6 godzin), ćwiczenia laboratoryjne (14 godzin).
Celem przedmiotu jest zaznajomienie studentów z podstawowymi zagadnieniami z dziedziny gleboznawstwa, funkcjonowaniem gleb oraz ich różnorodnością.
Treści programowe:
Wykłady:
W ramach wykładu omówione zostaną procesy powstawania gleb (czynniki i procesy glebotwórcze), profilowa zmienność pokrywy glebowej, skład gleb (gleba jako układ trójfazowy). Definicja gleby. Gleba jako element środowiska przyrodniczego. Powstawanie gleby, czynniki glebotwórcze, funkcje gleby, żyzność, produkcyjność i urodzajność gleb. Klasyfikacje (rozmieszczenie gleb na świecie). Gleba a problemy środowiska. Ochrona gleb. Przestrzenna różnorodność gleb. Wiek gleby. Skład gleby, właściwości fizyczne, fizyko-chemiczne oraz chemiczne gleby. Struktury i tekstury gleb. Zawartość wody w glebie.
Ćwiczenia terenowe:
Wykonanie i opis profilu glebowego. Określanie niektórych właściwości gleb w terenie (barwa, struktura, tekstura). Pobieranie próbek do badań laboratoryjnych.
Ćwiczenia laboratoryjne:
Analiza własności fizycznych, fizyko-chemicznych oraz chemicznych gleb. Przygotowanie próbek do badań składu mineralnego. Interpretacja uzyskanych wyników. Zajęcia praktyczne mają charakter ćwiczeń laboratoryjnych oraz terenowych a ich celem jest dostarczenie odpowiedniej bazy metodologicznej potrzebnej do pracy w terenie oraz do analiz laboratoryjnych. W ramach zajęć przedstawione zostaną metody używane w klasycznym gleboznawstwie oraz sposoby w jaki sposób wykorzystuje się metody używane w geologii i mineralogii do badań gleboznawczych.
Przedmiot fakultatywny dla studentów III roku studiów inżynierskich. Forma zajęć: wykład (22 godziny), ćwiczenia (24 godziny).
Głównym celem przedmiotu jest przedstawienie aktualnego stanu wiedzy na temat substancji pochodzenia antropogenicznego (powstających w wyniku wydobywania i przerabiania złóż surowców mineralnych), ich składu chemicznego, fazowego oraz możliwości zagospodarowania a także zagrożeń związanych ze składowaniem tego rodzaju substancji.
Treści programowe:
Wykłady:
Pojęcie odpadów przemysłowych, prawne uwarunkowania gospodarki odpadami przemysłowymi (ustawa o odpadach, ustawa o odpadach wydobywczych, rozporządzenia wykonawcze). Charakterystyka odpadów górniczych: metodyka badań własności fizyko- mechanicznych i chemicznych odpadów górniczych przemysłowych (m.in. ściśliwość, rozmywalność, czas zestalania). Metody i technologie zagospodarowania odpadów przemysłowych w górnictwie odkrywkowym i głębinowym. Charakterystyka odpadów powstających w procesie wzbogacania rud metali (kruszenie, mielenie, flotacja, zagęszczanie, suszenie). Charakterystyka przemysłowych odpadów niebezpiecznych i gospodarka nimi. Planowanie badań odpadów przemysłowych powstających w wyniku eksploatacji i przerabiania surowców mineralnych (żużle hutnicze, popioły, pyły, szkliwa, odpady górnicze, poflotacyjne). Dobór odpowiednich metod badawczych w zależności od analizowanego rodzaju materiału. Ewolucja dawnych i obecnych terenów przemysłowych, wietrzenie odpadów przemysłowych, metody określania wpływu odpadów na środowisko – testy ługowania spełniające wymagania prawne a także testy symulujące warunki naturalne.
Ćwiczenia:
Wykonanie projektu wniosku o wydanie decyzji zatwierdzającej program gospodarowania odpadami wydobywczymi (na podstawie ustawy o odpadach wydobywczych). Obserwacje odpadów przemysłowych w płytkach cienkich – wykorzystanie metod mineralogiczno-petrograficznych w badaniach odpadów. Żużle hutnicze jako odpowiednik skały magmowej. Określenie struktur i tekstur oraz składu fazowego żużli. Wyciąganie wniosków na temat warunków powstawania (tempo chłodzenia itp.). Fazy wtórne występujące w żużlach. Metody określania mobilności pierwiastków potencjalnie toksycznych – metody bezpośrednie (obserwacje i analizy in situ), metody bezpośrednie (ekstrakcje chemiczne).
Ochrona środowiska
- Identyfikacja i bilansowanie zanieczyszczeń
Przedmiot obowiązkowy dla studentów I roku studiów magisterskich. Forma zajęć: wykłady (20 godzin) ćwiczenia (30 godzin).
Celem przedmiotu jest przekazanie studentom wiedzy i kompetencji społecznych dotyczących rodzajów i źródeł zanieczyszczenia atmosfery oraz metod ich pomiaru i monitorowania. Student po ukończeniu kursu powinien posiadać umiejętności wykonywania obliczeń/rozwiązywania problemów badawczych dotyczących zasięgu rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń pyłowych i gazowych w atmosferze, ich rodzaju, czasu trwania etc. Przygotowanie studenta do samodzielnego wykonywania opracowań mających na celu ocenę stopnia zanieczyszczenia gleb oraz osadów metalami ciężkimi z uwzględnieniem obowiązujących aktów prawnych oraz metod opisywanych w literaturze naukowej.
Treści programowe:
Wykład:
Podstawy fizyki i chemii atmosfery; mechanizmy oddziaływań zanieczyszczeń: SO2, O3, NO2. Mechanizmy oddziaływań zanieczyszczeń: CO, pyły, zanieczyszczenia organiczne; rozprzestrzenienie się zanieczyszczeń w powietrzu. Obliczanie wielkości zanieczyszczeń pyłowych i gazowych; sekwestracja CO2 – CCS (Carbon Dioxide Capture and Storage). Mobilność i biodostępność pierwiastków w glebach. Metody ich oznaczania. Oznaczanie bilansu geochemicznego pierwiastków ze szczególnym uwzględnieniem metali ciężkich w glebie. Wykorzystanie izotopów Pb do rozróżniania źródeł zanieczyszczeń w glebach. Sposoby migracji zanieczyszczeń w środowisku wód podziemnych i powierzchniowych. Metody detekcji zanieczyszczeń w środowisku wód podziemnych i powierzchniowych. Aspekty prawne w ocenie i monitoringu stanu ilościowego i jakościowego wód podziemnych i powierzchniowych.
Ćwiczenia:
Przeliczanie stężeń objętościowych i wagowych zanieczyszczeń atmosferycznych. Obliczanie unosu, emisji gazów i pyłów powstających przy spalaniu paliw kopalnych. Wyznaczanie efektywnej wysokości komina i zasięgu zanieczyszczeń emitowanych z niego zgodnie z modelem dyfuzyjnym. Metody wyznaczania tła i anomalii hydrogeochemicznych. Praktyczne zastosowanie wizualizacji danych do oceny jakości wód podziemnych i powierzchniowych. Wykonanie opracowań mających na celu ocenę jakości gleb i osadów pod kątem zanieczyszczenia metalami ciężkimi. Sporządzenie bilansu geochemicznego pierwiastków w glebie. Zastosowanie metod oznaczania mobilności pierwiastków w glebach i próba identyfikacji źródeł zanieczyszczeń. Przygotowanie sprawozdań opisujących otrzymane wyniki.