Il corso fornisce una descrizione (i) della composizione chimica naturale delle matrici ambientali, con particolare riferimento all'atmosfera e al suolo, (ii) delle più importanti problematiche ambientali a carico delle suddette matrici, e delle acque, (iii) della legislazione italiana e/o europea. Il corso descrive inoltre le metodologie analitiche più importanti e di più recente introduzione per il monitoraggio ambientale di microinquinanti organici
1) Materiale didattico fornito dal docente
2) S.E. Manahan – Environmental Chemistry – CRC Press, Nona edizione o successive
3) C. Baird – Chimica Ambientale – Zanichelli, Terza Edizione Italiana o successive.
Obiettivi Formativi
Conoscenze. Il corso si propone di fornire allo studente le conoscenze fondamentali per intraprendere l'attività professionale e/o di ricerca nel settore delle scienze ambientali, incluso gli aspetti relativi alla normativa ambientale nazionale ed Europea. Il corso ha inoltre l'obbiettivo di introdurre lo studente ai metodi di analisi chimica più importanti e di più recente introduzione per la determinazione di microinquinanti organici in matrici ambientali.
Competenze. Saper interpretare dati di contaminazione ambientale, sia relativamente alla qualità del dato ottenuto, sia per quanto attiene alle possibili conseguenze ambientali.
Capacità acquisite alla fine del corso. Capacità di elaborare in modo critico i dati disponibili alla luce delle normative vigenti e delle soluzioni tecnologiche disponibili.
Prerequisiti
Nessuno
Metodi Didattici
Lezioni frontali in aula. Seminari su argomenti specifici trattati da esperti del settore. Visite tecniche presso realtà aziendali del territorio toscano che svolgono attività nel settore ambientale.
Modalità di verifica apprendimento
Gli studenti sono continuamente stimolati durante la lezione in modo da fornire una partecipazione attiva alla medesima. Esame orale.
Programma del corso
Contaminazione e inquinamento. Concetto di ciclo e di bilancio di materia. Generalità sul ciclo del carbonio. Il bilancio del carbonio del Pianeta. Le cause principali di emissione della CO2. Il ciclo del carbonio nella biosfera. L’assorbimento della CO2 negli oceani. La produzione e l’utilizzo del carbonio nella biosfera. La fissazione aerobica fototrofa del C nella pianta. La fissazione aerobica fototrofa del C nei batteri. La fissazione anaerobica fototrofa del C nei batteri. La fissazione chemoautotrofa del C. Le trasformazioni aerobiche del C. Le trasformazioni anaerobiche del C. La fermentazione e la metanogenesi. Forme di azoto e loro conversione nella biosfera. Alterazione del ciclo naturale dell’N. Immagazzinamento e flussi di N sul Pianeta. Il ciclo naturale del P nella biosfera. Le alterazioni antropiche.
Il fenomeno dell’eutrofizzazione ed il suo contenimento. Il ciclo naturale dello zolfo nella biosfera. Le alterazioni antropiche. Composizione e inquinamento dell'atmosfera. Stratificazione dell’atmosfera e componenti chimici naturali dominanti. Ciclo di Chapman nella stratosfera. Inquinanti della stratosfera e buco dell’ozono. Il bilancio radiativo dell’atmosfera e l’effetto serra. Ciclo di Leighton nella troposfera. Smog di Los Angeles e smog di Londra. Inquinamento atmosferico nelle aree urbane italiane. Acidità atmosferica.
Il suolo. l’importanza della matrice suolo e le problematiche ambientali che lo riguardano. La composizione naturale del suolo. L’inquinamento del suolo: la situazione in Europa. Normativa Europea sulla protezione del suolo. Normativa Italiana sulla difesa del suolo e la bonifica dei suoli contaminati. Tecniche di bonifica di suoli contaminati.
Depurazione delle acque. Aspetti salienti della normativa in materia di tutela delle acque dall’inquinamento e di riuso. Cenni di depurazione delle acque. Sostanze prioritarie e pericolose prioritarie. Watch lists.
Chimica analitica ambientale. Dalle watch lists ai metodi di monitoraggio: classi di microinquinanti organici di maggiore rilevanza ambientale e loro caratteristiche chimico-fisiche. Metodi di estrazione. Metodi strumentali: tecniche cromatografiche accoppiate a spettrometria di massa.