Obiettivi Formativi

Il corso si propone di fornire allo studente competenze relative alle problematiche della chimica dell’ambiente, attraverso la descrizione dei comparti ambientali, delle loro interazioni, e dei processi ambientali di trasporto, ripartizione, reazione, formazione secondaria di specie chimiche e di particolato.

Learning Goals

The aim of the course is to provide skills related to environmental chemistry issues, through the description of the environmental compartments and their mutual interactions, the environmental processes of pollutants transport, distribution, reactions, and the formation of secondary chemical species and particulate matter.

Metodi didattici

Lezioni frontali con l’ausilio di materiale informatico fornito dal docente. Esperienze di laboratorio di chimica ambientale.

Teaching Methods

Lectures with the help of PC equipment supplied by the teacher. Laboratory practice for environmental studies.

Prerequisiti

Lo studente deve avere nozioni di Chimica Generale, Chimica Inorganica, Chimica Organica, Chimica Fisica

Prerequisites

The student must have basic knowledge of General Chemistry, Inorganic Chemistry. Organic Chemistry, Physical Chemistry

Verifiche dell'apprendimento

Valutazione della partecipazione dello studente alle attività didattiche mediante domande durante le lezioni. L'esame finale si svolge come colloquio orale con domande riguardanti il programma di cui sopra. La valutazione si basa sia sulla verifica della comprensione degli argomenti svolti che sulla capacità di collegare i vari temi in maniera interdisciplinare

Assessment

Evaluation of student participation in educational activities through questions. The final exam is done as an interview with questions concerning the above program. The students will be evaluated on the correct understanding of the environmental issues as well as on the ability to link the various themes by an interdisciplinary approach.

Programma del Corso

Introduzione alla chimica ambientale. Inquinanti e contaminanti. Cenni sui fenomeni di inquinamento più importanti. Idrosfera, atmosfera, litosfera, antroposfera, biosfera. Classificazione e collegamenti tra i comparti ambientali. Idrosfera. Struttura e proprietà dell'acqua. Acidità, alcalinità, metalli in acqua, calcio, durezza, complessazione, chelazione, reazioni redox. Detergenti, sostanze umiche. Solubilità di gas e solidi in acqua. Interazione con le altre fasi. Colloidi in acqua, micelle. Sedimenti di fondo. Sostanze organiche in acqua: bioconcentrazione, biomagnificazione. Microorganismi in acqua e loro ruolo. Alghe, funghi, batteri. Metabolismo dei batteri. Cicli biogeochimici: carbonio, azoto, fosforo, zolfo etc. Inquinanti inorganici: metalli pesanti (Cd, Pb, Hg, As, Sn), altre specie inorganiche, inquinanti acidi e basici. Nutrienti delle alghe ed eutrofizzazione. Inquinanti organici: saponi, detersivi, emulsionanti. Detergenti anionici sintetici. Pesticidi, erbicidi, fitoregolatori. Classificazione e proprietà chimiche. Diossine, PCB e dibenzofurani. Parametri di base e addizionali. Analisi ambientali per la determinazione della qualità delle acque. Purificazione per uso domestico. Trattamento di acque industriali. Trattamento di acque di scarico. Atmosfera. Generalità, composizione, stratificazione. Acqua atmosferica. Azoto atmosferico, reazioni. Ossigeno nell'atmosfera. Ozono. Radicale ossidrilico. Deplezione dello strato di ozono stratosferico. CFC, HCFC. Ozono troposferico e smog fotochimico. Piogge acide: origine, proprietà chimiche, conseguenze su idrosfera e litosfera. Particolato nell'atmosfera: proprietà chimiche e fisiche. Effetto serra e riscaldamento globale. Intera atmosfera in pericolo. Metodi di abbattimento di inquinanti atmosferici e strategie di prevenzione. Litosfera. Rocce: genesi, classificazione, proprietà chimiche e fisiche. Sedimenti. Formazione di suoli. Argille. Torbe. Acqua nel suolo. Sostanze umiche. Sostanze inorganiche e organiche nei suoli. Inquinanti del suolo. Nutrienti del suolo. Conclusioni. Scambio di materia tra tutti i comparti ambientali. Fenomeni chimico-fisici nelle interazioni tra fasi. Conclusione del corso. Determinazione dei fosfati e del COD nelle acque.

Course Syllabus

Introduction to environmental chemistry. Pollutants and contaminants. The most important pollution phenomena. Hydrosphere, atmosphere, lithosphere, anthroposphere, biosphere. Classification and connections among environmental compartments. Hydrosphere. Structure and properties of water. Acidity, alkalinity, metals in water, calcium, hardness, complexation, chelation, redox reactions. Detergents, humic substances. Solubility of gas and solids in water. Interaction with the other phases. Colloids in water, micelles. Sediments. Organic substances in water: bioconcentration, biomagnification. Microorganisms in water and their role. Algae, fungi, bacteria. Bacteria metabolism. Biogeochemical cycles: carbon, nitrogen, phosphorus, sulfur etc. Inorganic pollutants: heavy metals (Cd, Pb, Hg, As, Sn), other inorganic species, acid and basic pollutants. Algae nutrients and eutrophication. Organic pollutants: soaps, detergents, emulsifiers. Synthetic anionic detergents. Pesticides, herbicides, plant growth regulators. Classification and chemical properties. Dioxins, PCBs and dibenzofurans. Water quality: Basic and additional parameters. Environmental analyses for the determination of water quality. Purification for domestic use. Industrial water treatment. Waste water treatment. Atmosphere. Generality, composition, stratification. Atmospheric water. Atmospheric nitrogen, reactions. Oxygen in the atmosphere. Ozone. Hydroxyl radical. Depletion of the stratospheric ozone layer. CFC, HCFC. Tropospheric ozone and photochemical smog. Acid rain: origin, chemical properties, impact on hydrosphere and lithosphere. Particulate matter in the atmosphere: chemical and physical properties. Greenhouse effect and global warming. Methods for the elimination of atmospheric pollutants and prevention strategies. Lithosphere. Rocks: genesis, classification, chemical and physical properties. Sediments. Soil formation. Clays. Peats. Water in the soil. Humic substances. Inorganic and organic substances in soils. Soil pollutants. Soil nutrients. Conclusions. Exchange of material and energy among all environmental sectors. Chemical-physical phenomena in the interactions between phases. Determination of phosphates and COD in water.