Suchergebnis: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2020

Umweltnaturwissenschaften Bachelor Information
Bachelor-Studium (Studienreglement 2011)
Naturwissenschaftliche und technische Wahlfächer
Naturwissenschaftliche Module
Umweltchemie/Ökotoxikologie
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
701-0206-00LAusgewählte Kapitel der Physikalischen ChemieW2 KP2GP. Funck
Kurzbeschreibung1. Kinetik komplexer Reaktionsysteme
2. Thermodynamik von Mehrphasen-Mehrstoffsystemen: Verteilung zwischen Phasen, kolligative Eigenschaften von Lösungen, Koexistenzbedingungen mehrerer Phasen, Gibbssche Phasenregel, Phasendiagramme
3. Phasengrenzflächen: Oberflächenspannung, Grenzflächenkonzentration, Adsorption, Kolloide
LernzielVertieftes Verständnis makroskopischer physikochemischer Phänomene
Inhalt1. Kinetik komplexer Reaktionssysteme: Vorgelagertes Gleichgewicht, Bodenstein-Näherung, Enzymkinetik
2. Thermodynamik von Mehrphasen-Mehrstoffsystemen: Chemisches Potential, Standardzustände und Aktivitäten, Verteilung zwischen Phasen, kolligative Eigenschaften von Lösungen, Koexistenzbedingungen mehrerer Phasen, Gibbssche Phasenregel, Phasendiagramme reiner Stoffe und binärer Gemische
3. Phasengrenzflächen: Oberflächenspannung, Grenzflächenkonzentration, Adsorption an Festkörperoberflächen, Stabilität von Kolloiden
SkriptEin Skript kann von der Lehr-Dokumentenablage heruntergeladen werden.
Literatur- Wedler, G., Freund, H.-J., Lehr- und Arbeitsbuch Physikalische Chemie, 7. Aufl., Wiley-VCH, Weinheim 2018
- Atkins, P., de Paula, J., Keeler, J., Physical Chemistry, 11th edition, Oxford University Press, 2018
- Shaw, D.J., Introduction to Colloid and Surface Chemistry, 4th ed., Butterworth-Heinemann 1992
Voraussetzungen / BesonderesKinetik- und Thermodynamik-Kenntnisse aus "Chemie I+II"
Sicherer Umgang mit elementarer Differential- und Integralrechnung
701-0208-00LE in die Umweltchemie und Umweltmikrobiologie
Findet dieses Semester nicht statt.
Voraussetzungen: Chemie I & II and Mikrobiologie
W1 KP1GM. Lever, K. McNeill
KurzbeschreibungIm Rahmen von Exkursionen erhalten die Studierenden Einblicke in Forschung und Praxis auf dem Gebiet der Umweltchemie und Umweltmikrobiologie. Themenkreise umfassen u.a. Abwasserreinigung, Deponien, Trinkwasseraufbereitung, Einfluss der Landwirtschaft auf die Gewässerqualität und Chemikalienbeurteilung.
LernzielKennenlernen typischer Fragestellungen der Umweltchemie/Umweltmikrobiologie. Anwendung der chemischen und mikrobiologischen Grundkenntnisse auf umweltrelevante Probleme.
InhaltDiskussion ausgewählter Fallbeispiele, verbunden mit Exkursionen.
SkriptMoodle (https://moodle-app2.let.ethz.ch/course/view.php?id=3860)
Zusätzliche Unterlagen werden evtl. abgegeben.
Voraussetzungen / BesonderesChemie I und Chemie II, Mikrobiologie
551-1420-00LMolecular BiologyW2 KP2GD. Santelia, J. Fütterer
KurzbeschreibungThe course deals with
(i) Structure and replication of DNA, transcription, RNA processing, translation, mutation and DNA repair, stability and variability of genomes, regulation of gene activities. (ii) Modern molecular methods by which these processes are examined. (iii) Practical applications in genetic engineering, plant breeding and food biotechnology.
LernzielAt the end of this course, students are able to (i) Define technical terms of molecular biology and apply them to biological phenomena. (ii) Understand the structure and function of the genetic material as well as the processes of its natural and artificial change. (iii) Describe standard methods of molecular biology and explain their applications.
Literatur“Molecular Biology, Principles of Genome Function”, Second Edition (2014), Oxford
N. Craig, O. Cohen-Fix, R. Green, C. Greider, G. Storz, C. Wolberger
529-0289-00LInstrumentalanalyse organischer VerbindungenW2 KP2GR. Zenobi, M. Badertscher, K. Eyer, Y. Yamakoshi
KurzbeschreibungÜbungen zur Interpretation von Molekülspektren
LernzielBeherrschung der Praxis der Interpretation von Molekülspektren.
InhaltAnhand von Übungsaufgaben können die Teilnehmenden mit Hilfe der Dozenten und Assistenten den selbständigen Umgang mit den Massen-, 1H-NMR-, 13C-NMR-, IR-, und UV/VIS-Spektren erlernen. Zwei Probleme werden dann jeweils von einem Dozenten besprochen.
SkriptDie Aufgabenstellungen werden abgegeben
LiteraturE. Pretsch, P. Bühlmann, M. Badertscher, Spektroskopische Daten zur Strukturaufklärung organischer verbindungen, 5. Auflage, Springer, Berlin/Heidelberg, 2010.
Voraussetzungen / BesonderesDie Lösungen sind in der darauffolgenden Woche auf dem Internet verfügbar
Voraussetzung:
529-0051-00 "Analytische Chemie I (3. Semester)"
529-0058-00 "Analytische Chemie II (4. Semester)" parallel zu diesem Kurs oder in einem früheren Semester abgeschlossen
752-1300-00LIntroduction to ToxicologyW3 KP2VR. Eggen, S. J. Sturla
KurzbeschreibungIntroduction to how chemical properties and biological interactions govern the disposition and influences of toxicants.
LernzielThe objectives are for the student to establish a framework for examining adverse effects resulting from exposures to toxicants by understanding key mechanisms that give rise to toxic responses and disease processes.
InhaltThis course will introduce mechanisms governing the chemical disposition and biological influences of toxicants. The course is geared toward advanced bachelors students in food science, environmental science, and related disciplines, such as chemistry, biology and pharmaceutical sciences. Examples of topics include: dose-response relationships and risk assessment, absorption, transport, and biotransformation of xenobiotic chemicals; Carcinogenesis; DNA damage, repair, and mutation; Immunotoxicity; Neurotoxicity; and modern toxicity testing strategies. These fundamental concepts in Mechanistic Toxicology will be integrated with examples of toxicants relevant to food, drugs and the environment.
LiteraturCasarett & Doull's Toxicology, The Basic Science of Poisons. Seventh Edition. Editor: Curtis D. Klaassen, 2008, McGraw-Hill. (available on-line)
Voraussetzungen / BesonderesBasic knowledge of organic chemistry and biochemistry is required.
Umweltphysik
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
701-0106-00LMathematik V: Angewandte Vertiefung von Mathematik I - IIIW3 KP2GM. A. Sprenger
KurzbeschreibungAusgewählte mathematische Themen und Konzepte, die allenfalls schon in den Vorlesungen Mathematik I-III eingeführt worden sind, werden im Sinne einer Vorbereitung auf spätere Spezialvorlesungen anhand von Beispielen aus der Praxis verknüpft, illustriert, vertraut gemacht und vor allem angewandt. Es wird bei Gelegenheit auch neuer Stoff behandelt.
LernzielDas Ziel besteht darin, auf spätere Spezialvorlesungen vorzubereiten. Die Studierenden sollen vertrauter gemacht werden mit dem schon behandelten mathematischen Stoff, den mathematischen Konzepten und vor allem mit deren Anwendungs- und Interpretationsmöglichkeiten.
InhaltEs werden Beispiele aus der Praxis zu folgenden Themen behandelt: Gewöhnliche Differentialgleichungen; Eigenwertproblem der linearen Algebra; Lineare und nichtlineare Differentialgleichungssysteme; Partielle Differentialgleichungen (Diffusionsgleichung, Transportgleichung, Wellengleichung)
701-0234-00LMessmethoden in der Atmosphärenchemie Information W1 KP1VU. Krieger
KurzbeschreibungEs werden Methoden und Geräte vorgestellt: Überwachung der Luftreinhalteverordnung, Spurengasanlysemethoden, Remote Sensing, Aerosolmessgeräte, Messverfahren bei Labormessungen.
Lernziel: Erkennen der spezifischen Probleme bei Messungen in der Atmosphäre, Kriterien für die Wahl der optimalen Methode. Kenntnis verschiedener Messmethoden und spektroskopischen Grundlagen.
LernzielErkennen der spezifischen Probleme bei Messungen in der Atmosphäre und erarbeiten von Kriterien für die Wahl der optimalen Methode für eine gegebene Fragestellung. Kenntnis der verschiedenen Messmethoden und spektroskopischen Grundlagen sowie von ausgewählten Messinstrumenten.
InhaltEs werden Methoden und Geräte vorgestellt und theoretisch analysiert, die in atmosphärenchemischen Messungen Verwendung finden: Geräte zur Überwachung im Rahmen der Luftreinhalteverordnung, Spurengasanlysemethoden, "remote sensing", Aerosolmessgeräte, Messverfahren bei Labormessungen zu atmosphärischen Fragestellungen.
LiteraturB. J. Finnlayson-Pitts, J. N. Pitts, "Chemistry of the Upper and Lower Atmosphere", Academic Press, San Diego, 2000
Voraussetzungen / BesonderesMethodenvorlesung zu den Praktika 701-0460-00 und 701-1230-00. Die Kontaktzeiten in diesen Praktika sind so abgestimmt, dass der (empfohlene) Besuch der Vorlesung möglich ist.

Voraussetzungen: Atmosphärenphysik I und II
701-1236-00LMessmethoden in der Meteorologie und Klimaforschung Information W1 KP1VM. Hirschi, D. Michel
KurzbeschreibungDie Veranstaltung vermittelt die physikalischen, technischen und theoretischen Grundlagen zur Messung physikalischer Grössen in der Atmosphäre. Zusätzlich werden Überlegungen zur Planung von Messkampagnen und zur Datenauswertung diskutiert.
LernzielLernziele der Veranstaltung sind:
- Erkennen der spezifischen Probleme bei Messungen in der Atmosphäre unter schwierigen Umweltbedingungen
- Kennenlernen verschiedener Messmethoden
- Erarbeiten von Kriterien für die Wahl der optimalen Methode bei gegebener Fragestellung
- Finden der optimalen Beobachtungsstrategie bezüglich der Wahl des Instrumentes, Beobachtungshäufigkeit, Genauigkeit etc.
InhaltProbleme der Zeitreihenanalyse, Abtasttheorem, Zeitkonstanten und Abtastrate. Theoretische Analyse der verschiedenen Sensoren für Temperatur, Feuchte, Wind und Druck. Diskussion störender Einflüsse auf Messinstrumente, Funktionsweise aktiver und passiver Fernerkundungssysteme. Prinzip der Messung von turbulenten Flüssen (z.B. Wärmefluss) mittels Eddy-Korrelation. Beschreibung der technischen Ausführung von Sensoren und komplexer Messsysteme (Radiosonden, automatische Wetterstationen, Radar, Windprofiler). Demonstration von Instrumenten.
SkriptStudierende können eine Kopie der Vorlesung als PDF-Datei herunterladen.
Literatur- Emeis, Stefan: Measurement Methods in Atmospheric Sciences, In situ and remote. Bornträger 2010, ISBN 978-3-443-01066-9
- Brock, F. V. and S. J. Richardson: Meteorological Measurement Systems, Oxford University Press 2001, ISBN 0-19-513451-6
- Thomas P. DeFelice: An Introduction to Meteorological Instrumentation and Measurement. Prentice-Hall 2000, 229 p., ISBN 0-13-243270-6
- Fritschen, L.J., Gay L.W.: Environmental Instrumentation, 216 p., Springer, New York 1979.
- Lenschow, D.H. (ed.): Probing the Atmospheric Boundary Layer, 269 p., American Meteorological Society, Boston MA 1986.
- Meteorological Office (publ.): Handbook of Meteorological Instruments, 8 vols., Her Majesty's Stationery Office, London 1980.
- Wang, J.Y., Felton, C.M.M.: Instruments for Physical Environmental measurements, 2 vol., 801 p., Kendall/Hunt Publ. Comp., Dubuque Iowa 1975/76.
Voraussetzungen / BesonderesDie Vorlesung konzentriert sich auf die physikalischen atmosphärischen Grössen, während sich die Vorlesung 701-0234-00 mit den chemischen Grössen beschäftigt. Die beiden Vorlesungen sind komplementär, zusammen vermitteln sie die instrumentellen Grundlagen zum Praktikum 701-0460-00. Die Kontaktzeiten in diesem Praktikum sind so abgestimmt, dass der (empfohlene) Besuch der Vorlesungen möglich ist.
402-0048-00LFortgeschrittene Physik für Umwelt- und ErdwissenschaftlerInnen Information W6 KP4V + 2UH.‑A. Synal
KurzbeschreibungGrundkonzepte der Quanten- und Kernphysik ausgerichtet auf umwelt- und erdwissenschaftliche Fragestellungen
LernzielDiese Vorlesung ist eine Einführung in die sogenannte “Moderne Physik”. Es werden Phänomene diskutiert, die mit den klassischen Vorstellungen der Mechanik und der klassischen Elektrodynamik nicht mehr beschrieben werden können. Es werden die Grundlagen der Quanten- und Kernphysik vermitteln und deren Bedeutung in Umwelt- und Erdwissenschaften aufzeigen. In ausgesuchten Beispielen und zahlreichen Demonstrationsexperimenten werden Phänomene diskutiert, die nur durch quantenmechanische oder kernphysikalische Modelle erklärt werden können.
InhaltQuantenphysik:
Grundlagen der Quantenmechanik: Planck’sche Strahlung mit Bezug zum Strahlungshaushalt und Klima der Erde, Photoeffekt, Materiewellen, Unschärferelation, Schrödingergleichung, Kastenpotential, Tunneleffekt, Harmonischer Oszillator.
Atom- und Molekülphysik:
Wasserstoffatom, Energiezustände, Absorption und Emission elektromagnetischer Strahlung, molekulare Schwingungszustände, Laser.
Kernphysik:
Aufbau des Atomkerns (Kernmodelle, Kernkräfte), Radioaktivität (Zerfallsarten), Wechselwirkung von Strahlung mit Materie, Nachweis von radioaktiver Strahlung, Strahlenwirkung und Strahlendosis, Kernspaltung und -Fusion, natürliche und künstliche Radioaktivität in der Umwelt, Radioisotope als natürliche Tracer.
SkriptIn der Vorlesung wird Skript verteilt. Dazu werden zu speziellen Themen weitere Unterlagen ausgegeben.
Literatur- H. Haken, H. C. Wolf: Atom- und Quantenphysik, 8. Aufl. (Springer, 2004)
- K. Bethge, G. Walter, B. Wiedemann: Kernphysik, 2. Aufl. (Springer, 2001)
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