CHIMICA DELL'AMBIENTE E RETI DI MONITORAGGIO AMBIENTALE
Anno accademico 2021/2022 - 2° anno - Curriculum Tossicologia dell'Ambiente e degli AlimentiCrediti: 6
SSD: CHIM/12 - Chimica dell'ambiente e dei beni culturali
Organizzazione didattica: 150 ore d'impegno totale, 108 di studio individuale, 42 di lezione frontale
Semestre: 1°
Obiettivi formativi
L'obiettivo del corso consiste nel fornire agli studenti le conoscenze sulla Chimca dell'ambiente e sulle principali fonti di inquinamento nelle matrici ambientali: aria, acqua e suolo; sulle principali tecniche di monitoraggio degli inquinanti, sui principali sensori ambientali e loro impiego nel controllo della qualità dell’ambiente.
In questo contesto lo studente acquisirà le seguenti conoscenze: 1) Caratteristiche delle matrici ambientali, 2) principali fonti di inquinamento, tipologia di inquinanti e limiti di concentrazione degli inquinanti nei vari comparti ambientali; 3) specificità e punti critici di ogni comparto ambientale, 4) Classificazione Rifiuti pericolosi e non; 5) principali metodiche per un corretto svolgimento delle attività di campionamento, conservazione, trattamento del campione e determinazione analitica; 6) principali sensori per il monitoraggio degli inquinanti chimici e microbiologici nelle matrici ambientali; 7) interpretazione del risultato analitico per una corretta valutazione del monitoraggio ambientale;
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Lezioni frontali con l'ausilio di slide.
Prerequisiti richiesti
Per poter effettuare gli esami di Chimica dell'ambiente e reti di monitoraggio è necessario che lo studente abbia superato la Chimica Generale che è propedeutica, come da regolamento del CdL in SFA.
Frequenza lezioni
La frequenza è obbligatoria secondo le norme del regolamento didattico del CdS in SFA come riportato nel link: http://www.dsf.unict.it/corsi/l-29_sfa/regolamento-didattico.
Contenuti del corso
Il corso prende in considerazione gli aspetti relativi alla caratterizzazione chimica dei sistemi ambientali, alle tecniche metodologie analitiche e sensoristiche per il monitoraggio e la determinazione dei principali inquinanti.
Programma
Introduzione. Chimica dell’ambiente e principali fonti di inquinamento ambientale.
Inquinamento dell’ Atmosfera. Chimica ed inquinamento dell’atmosfera. Meccanismi di formazione e distruzione dell’ozono, smog fotochimico, effetto serra e riscaldamento terrestre. Particolato e fibre di asbesto.
Inquinamento delle acque. Chimica ed inquinamento delle acque. Acque per uso civile, industriale ed agro-zootecnico. Principali inquinanti inorganici ed organici nelle acque, acidità e richiesta di ossigeno.
Inquinamento del Suolo. Chimica ed inquinamento del suolo. Metalli pesanti e pesticidi.
Rifiuti: natura, fonti e classificazione dei Rifiuti pericolosi.
Principi di Statistica. Trattamento statistico dei dati e principali parametri analitici.
Metodi di campionamento ed analisi. Principali metodi di campionamento ed analisi chimiche ambientali. Monitoraggio sostanze organiche volatili (BTEX, IPA ecc.), ossidi inorganici (NOx, SOx) e metalli pesanti. Campionamento e principali tecniche di analisi del particolato (PM10 e PM 2,5) nell’atmosfera. Campionamento e principali tecniche di analisi delle Fibre di asbesto. Campionamento delle microplastiche nelle acque e principali tecniche di analisi.
Sensori. Introduzione ai Sensori. Parametri caratteristici dei Sensori (Sensibilità, specificità, accuratezza, stabilità e reversibilità). Principali sensori chimici e biosensori ambientali.
Inquinamento fisico ambientale. Principali inquinanti fisici. Inquinamento acustico ed agenti ototossici.
Normativa. Normativa italiana sull’inquinamento ambientale. Normativa sui rifiuti.
Testi di riferimento
T1 CHIMICA AMBIENTALE - COLIN BAIARD - MICHAEL CANN – Terza Edizione ITALIANA - Zanichelli
T2 Chimica dell’Ambiente, Stanley E. Manahan Edizone Italiana - Piccin (2000).
T3 Introduzione ai Sensori - Arnaldo D’Amico Corrado Di Natale Prima Edizione 2008- Aracne Editrice.
T4 Introduzione all'analisi degli errori. Lo studio delle incertezze nelle misure fisiche. Seconda Edizione J.R. Taylor.
Appunti di lezione
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | 1) Introduzione al corso, chimica dell’ambiente. principali fonti di inquinamento ambientale. | T2 C1 e C2 Appunti di lezione |
| 2 | 2 Chimica ed inquinamento dell’atmosfera. Meccanismi di formazione e distruzione dell’ozono | T1 C2 C3,C4; T2 C9, C10, C11, C12 Appunti di lezione |
| 3 | 3) Smog fotochimico, effetto serra e riscaldamento terrestre, | T2 C13, C14 Appunti di lezione |
| 4 | 4) Particolato e fibre di asbesto. | T2 C10, appunti di lezione |
| 5 | 5) Chimica ed inquinamento delle acque. Acque per uso civile, industriale ed agro-zootecnico. | T1 C7 T2 C7, Appunti di lezione |
| 6 | 6) Principali inquinanti inorganici ed organici nelle acque | T2 C7, Appunti di lezione |
| 7 | 7) Principali inquinanti nelle acque: acidità, ossigeno, inquinanti organici | T2 C7, Appunti di lezione |
| 8 | 8) Chimica ed inquinamento del suolo | T1- C9 T2 C16 Appunti di lezione |
| 9 | 9) Metalli pesanti e pesticidi nel suolo | T1- C9 Appunti di lezione |
| 10 | 10) Rifiuti: natura, fonti e classificazione dei Rifiuti pericolosi | T2 C18 C19, Appunti di lezione |
| 11 | 11) Trattamento statistico dei dati e principali parametri analitici. | T4 C1,2,3,4,5,6,7,8,9 |
| 12 | 12) Metodi di campionamento: campionamento attivo e passivo dell'aria, campionamento delle acque, campionamento del suolo. | T2 C24 Appunti di lezione |
| 13 | 13) Introduzione alle principali analisi chimiche ambientali. | T2 C24 Appunti di lezione |
| 14 | 14) Monitoraggio sostanze organiche volatili, Monitoraggio ossidi inorganici NOx, SOx, monitoraggio metalli pesanti | Appunti di lezione |
| 15 | 15) Campionamento del particolato PM10 e PM 2,5 e tecniche di analisi. | Appunti di lezione |
| 16 | 16) Campionamento Fibre di asbesto e tecniche di analisi. Campionamento microplastiche e tecniche di analisi. | Appunti di lezione |
| 17 | 17) Introduzione ai Sensori. Parametri caratteristici dei Sensori (Sensibilità, specificità, accuratezza, stabilità e reversibilità) | T3 C1 Appunti di lezione |
| 18 | 18) Sensori chimici ambientali | T3 C7, Appunti di lezione |
| 19 | 19) Biosensori | T2 C21 Appunti di lezione |
| 20 | 20) Inquinamento acustico ambientale ed agenti ototossici. | Appunti di lezione |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
Gli studenti dovranno sostenere una prova orale con domande inerenti gli argomenti del programma trattato alle lezioni.
"Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA:
A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze.
E' possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del nostro Dipartimento, prof.ssa Teresa Musumeci."
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
Principali Inquinanti nelle acque
Metodi di campionamento e misura di particolato (PM10 e PM2.5)
Campionamento attivo e passivo
Inquinamento acustico ed Agenti ototossici
Definizione e principali caratteristiche dei sensori ambientali
Biosensori pe ril monitoraggio di agenti patogeni
Metodi di campionamento e misura fibre aerodisperse di asbesto