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Oggetto:
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Chimica ambientale

Oggetto:

Environmental chemistry

Oggetto:

Anno accademico 2022/2023

Codice attività didattica
STE0056
Docente
Prof.ssa Monica Passananti (Titolare del corso)
Corso di studio
[2102M21] MONITORAGGIO AMBIENTALE, TUTELA E RIPRISTINO
Anno
1° anno
Periodo
Primo semestre
Tipologia
Caratterizzante
Crediti/Valenza
6
SSD attività didattica
CHIM/12 - chimica dell'ambiente e dei beni culturali
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Facoltativa
Tipologia esame
Orale
Prerequisiti

Conoscenza di base in ambito chimico allo scopo di:
1) comprendere i processi chimici che avvengono nelle diverse matrici ambientali;
2) comprendere il funzionamento delle tecnologie di controllo ed abbattimento degli inquinanti;
3) acquisire le competenze che sono alla base delle logiche di intervento in ambito ambientale.

Basic knowledge of chemistry in order to:
1) understand the chemical processes taking place in the different environmental compartments;
2) understand the functioning of technologies aimed at pollutant control and abatement;
3) acquire the competences that constitute the foundations of environmental management.
Oggetto:

Sommario insegnamento

Oggetto:

Obiettivi formativi

L'insegnamento si inserisce nel generale obiettivo del corso di studio di fornire un'approfondita preparazione culturale nell'analisi sistemica dell'ambiente naturale. A tal fine, lo/la studente/studentessa di questo insegnamento acquisirà conoscenze relative ai meccanismi chimici alla base dei processi ambientali e dei fenomeni di inquinamento, incluse le dinamiche delle componenti abiotiche dell'ambiente, le loro interazioni e le normative ambientali di riferimento. In aggiunta, si acquisiranno competenze specifiche per valutare e gestire i cambiamenti di origine naturale e antropica degli ecosistemi per quanto riguarda processi chimici ed inquinamenti di natura chimica, nonché per pianificare e gestire interventi di risanamento ambientale nel contesto della normativa vigente e delle migliori tecnologie disponibili.

This course shares the general goal of providing a detailed knowledge of the systemic analysis of the natural environment. Therefore, the student will acquire skills concerning the chemical mechanisms behind the environment processes and the pollution phenomena, the dynamics of the abiotic environmental components, their interactions, as well as the environmental legislation. Moreover, the student will receive specific know-how to assess and manage the natural and anthropic changes in the ecosystems, as far as chemical processes and pollution are concerned. This knowledge will allow for the planning and management of environmental restoration practices in the framework of existing legislation and best available technologies.

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

L'insegnamento prevede di completare la formazione dello/della studente/studentessa con nozioni e strumenti utili ad approfondire la capacità di analisi sistemica dell'ambiente naturale e gli aspetti di funzionamento degli ecosistemi nonché gli strumenti normativi, imprescindibili per comprendere al meglio il funzionamento dell'ambiente e per intervenire su di esso. La formazione a vocazione ambientale del corso di Scienze dei Sistemi Naturali sarà quindi completata e arricchita dalle seguenti competenze:

Conoscenza e capacità di comprensione

Si dovrà essere in grado di descrivere gli aspetti principali dei comparti ambientali e le loro caratteristiche, elencare le tecnologie disponibili per il controllo delle emissioni inquinanti e per la bonifica di matrici contaminate, illustrare le normative vigenti in campo ambientale e catalogare le differenti problematiche ambientali e le migliori strategie per affrontarle.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Alla fine dell'insegnamento si saprà utilizzare una terminologia appropriata per descrivere gli aspetti principali dei comparti ambientali, riconoscere e distinguere i processi ambientali perturbati dall’inquinamento e si avrà la capacità di comprendere processi ambientali che coinvolgono contesti più ampi.

Autonomia di giudizio

Si dovrà essere in grado di collegare aspetti ambientali, tecnologici e normativi e di effettuare valutazioni di massima relative agli aspetti tecnologici e normativi del controllo dell'inquinamento.

Abilità comunicative

La capacità di comunicazione multidisciplinare è il principale risultato dell'insegnamento. Si dovrà essere infatti in grado di affiancare la terminologia tecnica a quella relativa ai processi ambientali e di concorrere alla risoluzione dei problemi relativi alla gestione ambientale.

Capacità di apprendimento

Si dovrà essere in grado di applicare correttamente le normative per la valutazione della qualità dell’aria e delle acque e riconoscere e valutare l’impatto ambientale dell’uso di pesticidi ed erbicidi.

This course aims at providing the student with knowledge and instruments useful to systemically analysing the natural environment, the functioning of the ecosystems as well as the legislation. This piece of knowledge is essential to understand the functioning of the environment and to operate on it. The environmental expertise will be complements by the following competences:

Understanding

The student shall be able to describe the main features of the main environmental compartments, know the available technologies for pollution control and environmental remediation as well as the current environmental legislation, and to define the main environmental problems and the best strategies to tackle them.

Ability to apply knowledge and understanding /Autonomous assessments

At the end of the course the student will be able to use appropriate terminology in describing the main features of the main environmental compartments, to recognize and distinguish the environmental processes disrupted by human pollution and the student will have the ability to understand environmental processes which involve larger contexts.

Independent judgement

The student shall be able to link environmental, technologic and legislation issues, and to assess the main technological and legislative aspects of pollution control.

Communication skills

The course will also provide multidisciplinary communication skills concerning in particular the ability to connect technical and environmental terminologies, and the ability to concur to the solution of environmental management problems.

Learning ability

The student will be able to correctly apply the legislation for the evaluation of the air and water quality, and to be able to assess the environmental impact of the use of pesticides and herbicides.  

Oggetto:

Programma

Chimica dell'atmosfera

Introduzione alla chimica e fotochimica dell'atmosfera. Lo strato dell’ozono. Processi di formazione/distruzione dell'ozono in atmosfera. Il buco dell’ozono. Agenti chimici che causano la distruzione dell’ozono e il protocollo di Montreal. Problematiche legate all'ozono come inquinante. Formazione e reattività del radicale °OH in atmosfera. Formazione e reattività dei NOx in atmosfera. I tipi di smog e il particolato atmosferico. Sorgenti di sostanze inquinanti in atmosfera. Emissioni dei processi di combustione. I convertitori catalitici. Inquinamento atmosferico outdoor e indoor. Indici di qualità dell’aria e legislazione vigente. Piogge acide e loro effetti sull’ambiante. Effetto serra e principali gas serra. Introduzione alle strategie per attenuare i cambiamenti climatici: il sequestro di CO2, combustibili alternativi e fonti di energia rinnovabili.

 

Chimica delle acque

Introduzione alla composizione delle acque naturali e concentrazione degli ioni disciolti. Chimica di ossido-riduzione e acido-base nelle acque naturali. Il sistema CO2-carbonato. Processi di disinfezione dell’acqua. Inquinamento delle acque di falda e loro decontaminazione. Trattamento delle acque reflue. Decontaminazione delle acque attraverso mediante tecniche moderne (processi di ossidazione avanzati e processi fotocatalitici). Tossicità dei metalli pesanti presenti nelle acque naturali e nei suoli. Introduzione al ruolo ambientale dei pesticidi. Storia dei vari pesticidi in uso in agricoltura. Insetticidi organofosforici e carbammati. Erbicidi. Problematiche relative al loro utilizzo, impatto sulla salute umana e sull'ambiente. Impatto ambientale di alcune classi di idrocarburi clorurati: PCB, diossine, furani. Introduzione agli idrocarburi policiclici aromatici e agli estrogeni ambientali.

 

Chimica dei suoli

Suolo e sedimenti. I rifiuti. Criteri generali di classificazione, codificazione e caratterizzazione merceologica dei rifiuti. Definizione di rifiuti solidi urbani, assimilabili, nocivi, tossici, speciali. Smaltimento e riduzione dei rifiuti solidi. Incenerimento dei rifiuti. Riciclaggio dei rifiuti. Riciclaggio della plastica. Rifiuti pericolosi e loro gestione.

 

Atmospheric chemistry

Introduction to atmospheric chemistry and photochemistry. The ozone layer. Processes of formation/destruction of ozone in the atmosphere. The ozone holes. Ozone-depleting substances and the Montreal Protocol. Problems related to ozone as a pollutant. Formation and reactivity of the ° OH radical in the atmosphere. NOx formation and reactivity in the atmosphere. The types of smog and atmospheric particulate matter. Sources of pollutants in the atmosphere. Emissions from combustion processes. Catalytic converters. Indoor and outdoor air pollution. Air quality indices and current legislation. Acid rain and their effects on the environment. Greenhouse effect and main greenhouse gases. Introduction to mitigation strategies to climate change: sequestration of CO2, alternative fuels and renewable energy sources.

 

Water chemistry

Introduction to the composition of natural waters and concentration of dissolved ions. Oxidation-reduction and acid-base chemistry in natural waters. The CO2-carbonate system. Water disinfection processes. Groundwater contamination and remediation. Wastewater Treatment. Water decontamination through modern techniques (advanced oxidation processes and photocatalytic processes). Toxicity of heavy metals present in natural waters and soils. Introduction to the environmental role of pesticides. History of pesticides in use in agriculture. Organophosphorus insecticides and carbamates. Herbicides. Problems related to their use, impact on human health and the environment. Environmental impact of some classes of chlorinated hydrocarbons: PCBs, dioxins, furans. Introduction to polycyclic aromatic hydrocarbons and environmental estrogens.

 

Soil chemistry

Soil and sediments. Waste. General criteria for the classification, codification and characterization of waste. Definition of urban solid waste, assimilable, harmful, toxic, special. Disposal and reduction of solid waste. Garbage incineration. Waste recycling. Plastic recycling. Hazardous waste and its management.

 

Oggetto:

Modalità di insegnamento

L'Insegnamento è strutturato in 48 ore di didattica frontale, suddivise in lezioni da 2 ore in base al calendario accademico. La didattica frontale si costituisce di lezioni teoriche con ampia possibilità da parte degli/delle studenti/studentesse di intervenire e porre domande. Durante l'insegnamento saranno proposte attività di gruppo quali esercitazioni di lettura attiva, discussioni guidate, elaborazione di scritti di diverso formato o di dati, presentazioni. La frequenza è facoltativa, consigliata, e la prova finale sarà uguale per frequentanti e non.

Il materiale didattico sarà disponibile sulla piattaforma Moodle.

Questo insegnamento sarà erogato in presenza, secondo le modalità e i tempi che verranno comunicati dal docente compatibilmente con le eventuali disposizioni di carattere sanitario.

This course is based on 48 hours of class teaching, combined in 2-hour classes according to the academic calendar. Class teaching consists of theoretical lessons, students are encouraged to be active during the lession and ask questions. During the course, group activities will be proposed such as active reading exercises, guided discussions, elaboration of writings of different formats or data, presentations. It is not compulsory to attend the classes, but it is strongly advised to do so. The final examination will be the same, independently of the course attendance.

Teaching matirials will be available on Moodle platform.

This course will be based on traditional lessons. Detailed information will be provided by the teacher mostly based on the public health recommendations.

Oggetto:

Modalità di verifica dell'apprendimento

PROVA ORALE. La verifica della preparazione degli/delle studenti/studentesse avverrà con colloquio orale in cui si porranno domande relative agli argomenti del corso. I punti totali (fino a 30) saranno suddivisi sulla base delle risposte alle domande e della capacità di comprensione e sintesi dimostrata dallo/dalla studente/studentessa. La tipica durata del colloquio è di 30-45 minuti.

Gli esami di profitto si svolgono in presenza. L’Ateneo organizzerà esami in modalità remota per gli studenti nelle seguenti condizioni: 
⮚ positivi al COVID 19 
⮚ residenti all’estero se impossibilitati a rientrare in Italia a fronte di limitazioni agli spostamenti internazionali.

Gli argomenti oggetto d'esame rifletteranno quelli trattati durante l'insegnamento e presenti nel programma, elaborati in modo da portare gli/le studenti/studentesse a riflettere sulle problematiche ambientali. Necessario al superamento dell'esame è un corretto utilizzo della terminologia ed una chiara e sintetica esposizione orale che esponga i collegamenti logici tra gli argomenti trattati.

 

ORAL EXAMINATION. The final examination will be based on a colloquium with questions concerning the course topics. The total marks (up to 30) will be given based on answers to the questions and on the ability of the student to synthesise and understand the different topics. The typical duration of the exam is 30-45 minutes.

The exams are held in person. The University will organize exams remotely for students in the following conditions:

⮚ positive for COVID 19

⮚ resident abroad if unable to return to Italy due to restrictions on international travel.

The questions made during the exam will address both the student's knowledge of the different topics and the acquired skills (see above). To pass the exam it is also necessary to show a correct use of the technical terminology and to provide a clear and synthetic exposure of the topics that highlights the main logical links between them.

 

Testi consigliati e bibliografia



Oggetto:
Libro
Titolo:  
Chimica dell'Ambiente
Anno pubblicazione:  
2013
Editore:  
Zanichelli
Autore:  
C. Baird e M. Cann
Obbligatorio:  
No
Oggetto:

Il materiale didattico presentato a lezione e le informazioni relative al corso saranno disponibili sulla piattaforma Moodle.

Testo di riferimento: C. Baird e M. Cann, Chimica dell'Ambiente -; Terza edizione italiana, Bologna, Zanichelli, 2013.

The teaching material and course information will be available online on Moodle platform

Reference book: C. Baird and M. Cann, Environmental Chemistry -; Fifth Edition, New York, W. H. Freeman and Company, 2012.



Registrazione
  • Aperta
    Apertura registrazione
    01/03/2020 alle ore 00:00
    Chiusura registrazione
    31/12/2022 alle ore 23:55
    Oggetto:
    Ultimo aggiornamento: 11/11/2022 12:22
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