LABORATORIO DI TECNICHE ANALITICHE AMBIENTALI - COSTITUZIONE CHIMICA DELLE MATRICI AMBIENTALIModulo COSTITUZIONE CHIMICA DELLE MATRICI AMBIENTALI
Anno accademico 2026/2027 - Docente: GIUSEPPE FORTERisultati di apprendimento attesi
L'obiettivo del corso consiste nel fornire agli studenti le conoscenze sulle principali fonti di inquinamento nelle diverse 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) principali fonti di inquinamento, tipologia di inquinanti e limiti di concentrazione degli inquinanti nei vari comparti ambientali; 2) specificità e punti critici di ogni comparto ambientale, 3) Rifiuti pericolosi; 4) principali metodiche per un corretto svolgimento delle attività di campionamento, conservazione, trattamento del campione e determinazione analitica; 5) principali sensori per il monitoraggio degli inquinanti chimici e microbiologici nelle matrici ambientali; 6) interpretazione del risultato analitico per una corretta valutazione del monitoraggio ambientale; 7) normativa Italiana sull'inquinamento e sui rifiuti.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
L’insegnamento prevede lezioni frontali supportate da presentazioni multimediali (Didattica Erogativa), integrate dalla discussione guidata di esempi e problematiche ambientali (Didattica Interattiva). Le lezioni forniscono le conoscenze sulla chimica e sull’inquinamento di aria, acqua e suolo, sui metodi di campionamento e analisi, sui sensori e sulla normativa di riferimento. Le attività interattive favoriscono l’applicazione delle conoscenze alla scelta delle strategie di monitoraggio e all’interpretazione dei risultati analitici, sviluppando capacità di ragionamento critico, collegamento tra gli argomenti e utilizzo appropriato del linguaggio scientifico. Il confronto con il docente consente di verificare e consolidare la comprensione dei contenuti.
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 come previsto dall'ordinamento didattico del Corso di
Laurea. Sono
consentite assenze per non più del 30% delle ore complessive di lezione,
valutate in tutte le forme di
espletamento https://www.dsf.unict.it/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.
Fonti di energia rinnovabile. Energia idroelettrica, energia eolica, Energia nucleare (fissione e fusione), energia solare, celle solari.
Sensori. Introduzione ai Sensori. Parametri caratteristici dei Sensori (Sensibilità, specificità, accuratezza, stabilità e reversibilità). Principali sensori chimici e biosensori ambientali.
Normativa. Normativa italiana sull’inquinamento ambientale. Normativa sui rifiuti.
Secondo
il RDA, Art. 12 - Crediti Formativi Universitari (CFU). Nel carico standard di
25 ore di
impegno complessivo dello/a studente, corrispondente a un credito, possono
rientrare:
a) 7 ore dedicate a lezioni frontali o attività
didattiche equivalenti e le restanti allo studio individuale;
b) almeno 12 e non più di 15 ore dedicate a esercitazioni in aula o attività
assistite equivalenti
(laboratori) e le restanti allo studio ed alla rielaborazione personale.
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 | Introduzione al corso, chimica dell’ambiente. principali fonti di inquinamento ambientale. | T2 C1 e C2 Appunti di lezione |
| 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 | Smog fotochimico, effetto serra e riscaldamento terrestre | T2 C13, C14 Appunti di lezione |
| 4 | Particolato e fibre di asbesto | T2 C10, appunti di lezione |
| 5 | Chimica ed inquinamento delle acque. Acque per uso civile, industriale ed agro-zootecnico. | T1 C7 T2 C7, Appunti di lezione |
| 6 | Principali inquinanti inorganici ed organici nelle acque | T2 C7, Appunti di lezione |
| 7 | Principali inquinanti nelle acque: acidità, ossigeno, inquinanti organici | T2 C7, Appunti di lezione |
| 8 | Chimica ed inquinamento del suolo | T1- C9 T2 C16 Appunti di lezione |
| 9 | Metalli pesanti e pesticidi nel suolo | T1- C9 Appunti di lezione |
| 10 | Rifiuti: natura, fonti e classificazione dei Rifiuti pericolosi | T2 C18 C19, Appunti di lezione |
| 11 | Trattamento statistico dei dati e principali parametri analitici. | T4 C1,2,3,4,5,6,7,8,9 |
| 12 | Introduzione ai principali metodi di campionamento | T2 C24 Appunti di lezione |
| 13 | Introduzione alle principali analisi chimiche ambientali. | T2 C24 Appunti di lezione |
| 14 | Monitoraggio sostanze organiche volatili, Monitoraggio ossidi inorganici NOx, SOx, monitoraggio metalli pesanti | Appunti di lezione |
| 15 | Campionamento del particolato PM10 e PM 2,5 e tecniche di analisi. | Appunti di lezione |
| 16 | Campionamento Fibre di asbesto e tecniche di analisi (microscopia ottica ed elettronica). Campionamento microplastiche e tecniche di analisi. | Appunti di lezione |
| 17 | Introduzione ai Sensori. Parametri caratteristici dei Sensori (Sensibilità, specificità, accuratezza, stabilità e reversibilità) | T3 C1 Appunti di lezione |
| 18 | Sensori chimici ambientali | T3 C7, Appunti di lezione |
| 19 | Biosensori ambientali | T2 C21 Appunti di lezione |
| 20 | Normativa inquinamento ambientale Normativa sui rifiuti | 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.
Criteri di valutazione:
L’esame
finale sarà valutato sulla base degli indicatori pesati ugualmente e coerente a
quanto descritto
nei risultati di apprendimento attesi (Descrittori di Dublino).
Pertanto, il voto finale tiene conto di vari fattori sottoelencati.
Qualità delle conoscenze, abilità, competenze possedute e/o manifestate:
a) appropriatezza, correttezza e congruenza delle conoscenze
b) appropriatezza, correttezza e congruenza delle abilità
c) appropriatezza, correttezza e congruenza delle competenze
Modalità espositiva:
a) Capacità espressiva
b) Utilizzo appropriato del linguaggio specifico della disciplina;
c) Capacità logiche e consequenzialità nel raccordo dei contenuti;
d) Capacità di collegare differenti argomenti trovando i punti comuni e
istituire un
disegno generale coerente, ossia curando struttura, organizzazione e
connessioni
logiche del discorso espositivo;
e) Capacità di sintesi anche mediante l’uso del simbolismo proprio della
materia e
l’espressione grafica di nozioni e concetti, sotto forma per esempio di formule,
schemi,
equazioni.
Qualità relazionali:
a) Disponibilità allo scambio e all’interazione con il docente durante il
colloquio.
Qualità personali:
a) spirito critico;
b) capacità di autovalutazione;
c) capacità di risolvere problemi;
d) capacità di prendere decisioni.
Sulla base di quanto sopra riportato, il giudizio può essere:
Non
idoneo
Conoscenza e comprensione argomento: significative carenze e imprecisioni
Capacità di analisi e sintesi: irrilevanti, frequenti generalizzazioni
Utilizzo di riferimenti: completamente inappropriato
Voto: 18-20
Conoscenza e comprensione argomento: molto modesto, imperfezioni evidenti
Capacità di analisi e sintesi: appena sufficienti
Utilizzo di riferimenti: appena appropriato
Voto: 21-23
Conoscenza e comprensione argomento: conoscenza poco più che sufficiente
Capacità di analisi e sintesi: discreta capacità di analisi e sintesi,
argomenta in modo logico e
coerente
Utilizzo di riferimenti: utilizza le referenze standard
Voto: 24-26
Conoscenza e comprensione argomento: conoscenza buona
Capacità di analisi e sintesi: ha buone capacità di analisi e di sintesi, gli
argomenti sono esposti
coerentemente
Utilizzo
di riferimenti: utilizza le referenze standard
Voto: 27-29
Conoscenza e comprensione argomento: conoscenza più che buona
Capacità di analisi e sintesi: ha notevoli capacità di analisi e di sintesi
Utilizzo di riferimenti: ha approfondito gli argomenti
Voto: 30-30 e lode
Conoscenza e comprensione argomento: conoscenza ottima
Capacità di analisi e sintesi: ha notevoli capacità di analisi e di sintesi.
Utilizzo di riferimenti: significativi approfondimenti.
La
verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica,
qualora le condizioni
lo dovessero richiedere.
Le
date di esami sono pubblicate sul sito del Corso di Studio:
https://www.dsf.unict.it/it/corsi/l-
29_sfa/calendario-esami
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 alla
prof.ssa Santina Chiechio (santina.chiechio@unict.it) anche in qualità di
docente referente CInAP
(Centro per l’inclusione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i
DSA,
https://www.cinap.unict.it/content/referenti) del Dipartimento di Scienze del
Farmaco e della Salute.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
Ciclo di Chapman
Meccanismo di distruzione dell'ozono da inquinanti
Metodi di campionamento e misura PM10 e PM2.5
L'effetto serra
Biosensori
Metodi di campionamento e misura fibre di asbesto