Ateneo - UPO

Il corso descrive i principali aspetti della chimica dell’atmosfera,
dell’idrosfera, del suolo (cenni) e dell’ effetto delle attività antropiche sul
nostro pianeta, con particolare attenzione alle conseguenze
dell’incremento della domanda di energia prodotta da fonti non
rinnovabili. Descrive inoltre le principali classi di inquinanti in termini di
correlazione tra proprietà chimico-fisiche ed interazioni con i comparti
ambientali, inclusa la biosfera.

Materiale didattico a cura del docente, disponibile sulla piattaforma
online. Sono inoltre consigliati:
-G.W. van Loon, S.J. Duffy “Environmental Chemistry”, 3rd edition,
Oxford, 2010 (in inglese)
-C. Baird, M. Cann “Chimica Ambientale” terza ed. italiana, Zanichelli,
2013 (in italiano)
-C. Baird, M. Cann “Environmental Chemistry” 5th ed. 2015 (in inglese)

-Fornire le conoscenze teoriche relative ai principali processi chimico-fisici
che caratterizzano l’atmosfera, l’idrosfera e la geosfera, alle interazioni
tra sostanze inquinanti e comparti ambientali, ed alla relazione tra le
proprietà chimico-fisico degli inquinanti ed il loro potenziale di rischio per
l’ambiente.
-Sviluppare la capacità di applicare le conoscenze acquisite per valutare
autonomamente e con senso critico il potenziale impatto ambientale di
un processo chimico in base alle caratteristiche chimico-fisiche delle
specie coinvolte.
-Sviluppare abilità comunicative: acquisire e saper utilizzare un
linguaggio tecnico scientifico appropriato in relazione agli argomenti
trattati nel corso.

Conoscenze di base in chimica generale ed in chimica analitica.

Lezioni frontali

Durante le lezioni verranno proposti agli studenti diversi problemi del tipo
“domande di Fermi”, mirati a fornire stime di quello che possono essere
le conseguenze ambientali dovute ad una determinata perturbazione
ambientale. In tale tipo di esercizio, può venire ad esempio discusso uno
scenario per l’aumento del livello globale di biossido di carbonio in base
al fabbisogno energetico mondiale ed in base ai principi appresi circa il
ciclo biogeochimico del carbonio.

Esame scritto con 6-8 domande sia chiuse (quattro opzioni) che aperte su
qualsiasi argomento del corso.
L’esame contiene:
- almeno 4 domande (che possono essere sia chiuse che aperte) volte ad
accertare la conoscenza e capacità di comprensione;
- almeno una domanda volta ad accertare la capacità di applicare le
conoscenze (tipicamente un esercizio numerico sulla traccia di quelli
discussi durante le lezioni relative a termochimica, cambiamento di unità
di misura di concentrazione di specie in fase gassosa o in soluzione, o
equilibri in fase acquosa);
- almeno una domanda volta ad accertare l’abilità comunicativa
(domanda aperta).
A fine corso viene reso disponibile agli studenti un tipico testo di esame.

Chimica dell’atmosfera.
Struttura e composizione chimica dell’atmosfera; principi di cinetica
chimica e fotochimica; reazioni chimiche e fotochimiche in atmosfera;
chimica della stratosfera; lo strato di ozono ed il fenomeno del “buco” di
ozono; chimica della troposfera; fonti e reazioni di inquinanti inorganici
(monossido di carbonio, biossido di zolfo, NOx, ammoniaca, composti
alogenati) ed organici (COV, CFC); lo smog fotochimico; il particolato
atmosferico; effetto serra; cicli biogeochimici di carbonio, azoto e zolfo;
fonti energetiche non rinnovabili ed inquinamento atmosferico; fonti
energetiche rinnovabili.
Chimica dell’idrosfera.
Fondamenti di chimica acquatica: equilibri acido base ed il sistema
biossido di carbonio/bicarbonato/carbonato; equilibri di solubilità; colloidi
e sostanza organica disciolta; reazioni di ossidoriduzione; diagrammi
pE/pH; chimica dei microinquinanti organici ed inorganici nelle acque e
nel sedimento.
Chimica degli inquinanti.
Proprietà generali degli inquinanti ambientali: solubilità, biodegradabilità,
bioconcentrazione, biongrandimento, speciazione, persistenza,
caratteristiche tossicologiche; inquinanti organici: pesticidi, diossine,
furani, PCB, idrocarburi policiclici aromatici; inquinanti inorganici;
classificazione ambientale dei metalli; relazioni tra speciazione,
distribuzione nei comparti ambientali e biodisponibilità; tossicità dei
principali metalli pesanti e patologie correlate; alterazione antropogenica
della distribuzione dei metalli nell’ambiente; inertizzazione,
mobililizzazione, e speciazione degli inquinanti nei comparti ambientali;
metodi chimici per il risanamento (cenni).

Gli studenti avranno acquisito confidenza con i concetti fondamentali in
chimica ambientale, sapranno applicare tali concetti ai fini della
valutazione dell’impatto ambientale dovuto alle attività antropiche,
sapranno presentare le tematiche del corso con proprietà di linguaggio,
ed infine avranno gli strumenti concettuali e bibliografici per il futuro
approfondimento di aspetti specifici nel campo della chimica ambientale.