Geochimica Ambientale e Impatto Antropico

Il corso fornisce strumenti e metodi per riconoscere e interpretare l’impatto antropico sui cicli geochimici naturali degli elementi. Il percorso è organizzato nelle seguenti unità tematiche:

Fondamenti e casi di studio. Analisi di contaminazioni del suolo e della falda dovute a Cr(VI) e acetoncianidrina; monitoraggio, delimitazione della contaminazione e tecniche di risanamento ambientale.

Processi di controllo della mobilità. Adsorbimento su minerali argillosi, sostanza organica e ossidi idrati di Fe, Mn e Al; scambio cationico; parametri che regolano la mobilità geochimica; fondo naturale, anomalie geochimiche e cartografia tematica.

Contaminanti in suoli e acque. Comportamento e impatto dei metalli pesanti, con particolare riferimento a Pb e Hg; contaminazione da sostanze liquide non acquose (NAPL); principi di monitoraggio e bonifica.

Geochimica dell’atmosfera. Effetto serra, riduzione dell’ozono stratosferico, inquinamento urbano, piogge acide e smog fotochimico; confronto tra forzanti antropiche e variabilità naturale documentata nel record geologico.

Radiogeochimica ambientale. Radioattività naturale e antropica; produzione di energia nucleare e gestione delle scorie; conseguenze ambientali degli incidenti di Chernobyl e Fukushima e dell’uso dell’uranio impoverito; rischio radon e impiego del radon come tracciante geologico e idrogeologico.

Geochimica medica e rifiuti. Interazioni tra organismo umano e ciclo geochimico degli elementi; impatto ambientale delle discariche di rifiuti solidi urbani; geochimica del percolato e ruolo dei processi biogeochimici nella degradazione e trasformazione degli inquinanti.

I casi di studio e la lettura guidata di dati e cartografie sono utilizzati per integrare conoscenze teoriche, capacità interpretative e problem solving.

Sono consigliate conoscenze di base di chimica generale, mineralogia, geochimica e idrogeologia, utili per comprendere i processi di interazione tra rocce, suoli, acque e atmosfera e il comportamento delle specie chimiche nell’ambiente. Le eventuali propedeuticità formali sono quelle previste dal Regolamento didattico del Corso di Studio.

BAIRD C. CHIMICA AMBIENTALE. ZANICHELLI EDITORE, 2001- IN ITALIANO
DONGARRA' G., VARRICA D. GEOCHIMICA E AMBIENTE, EDISES, 2004 - IN ITALIANO
DREVER J.I. THE GEOCHEMISTRY OF NATURAL WATERS - SURFACE AND GROUNDWATER ENVIRONMENT, PRENTICE-HALL, 1997 - CAPITOLI 4, 5, 9 - ADSORBIMENTO, SCAMBIO CATIONICO, METALLI PESANTI NATHANAIL C.P., BARDOS R.P. RECLAMATION OF CONTAMINATED LAND, WILEY, 2004
SHERWOOD LOLLAR B. ENVIRONMENTAL GEOCHEMISTRY. VOLUME 9 DEL TREATISE ON GEOCHEMISTRY. ELSEVIER B.V. 2004
TUCCIMEI P. MATERIALE DIDATTICO VARIO, IN FORMATO ELETTRONICO E CARTACEO

L’insegnamento si svolge mediante lezioni frontali integrate con l’analisi e la discussione guidata di casi di studio, dati geochimici e cartografie tematiche. Le attività sono finalizzate sia all’acquisizione dei fondamenti teorici sia alla loro applicazione nell’interpretazione di problemi di contaminazione, nella scelta delle strategie di monitoraggio e nella valutazione delle tecniche di risanamento. La discussione dei casi favorisce lo sviluppo del problem solving, dell’autonomia di giudizio e della capacità di comunicare interpretazioni scientificamente motivate.

La frequenza al corso è vivamente raccomandata al fine di favorire una preparazione più matura e consapevole.

L’apprendimento è verificato mediante un esame orale. Il colloquio comprende quesiti sui principali nuclei tematici del programma e la discussione di uno o più casi o problemi ambientali, con richiesta di applicare i concetti e i metodi acquisiti a dati, scenari o processi specifici.
La prova verifica:
• correttezza e completezza delle conoscenze disciplinari;
• capacità di collegare processi geochimici naturali e impatti antropici;
• capacità di applicare i concetti a casi concreti e formulare interpretazioni motivate;
• capacità di valutare criticamente strategie di monitoraggio e risanamento;
• chiarezza espositiva e uso appropriato del linguaggio scientifico.
La prova è superata quando lo studente dimostra una conoscenza almeno sufficiente degli argomenti fondamentali e sa applicarla, con ragionamento coerente, all’interpretazione di semplici problemi ambientali. Valutazioni più elevate richiedono progressivamente maggiore completezza, autonomia di giudizio, capacità di integrazione tra argomenti e precisione del linguaggio. La lode è riservata a una prestazione eccellente, caratterizzata da padronanza completa, argomentazione critica e applicazione autonoma a situazioni nuove.