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a Ciclo Unico
Scuola di Scienze
SCIENZE E TECNOLOGIE PER L'AMBIENTE
Insegnamento
GEOCHIMICA AMBIENTALE
SC04103470, A.A. 2019/20

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2018/19

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
SCIENZE E TECNOLOGIE PER L'AMBIENTE
IF0320, ordinamento 2017/18, A.A. 2019/20
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Crediti formativi 6.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese ENVIRONMENTAL GEOCHEMISTRY
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Scienze Chimiche
Obbligo di frequenza
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile PAOLO NIMIS GEO/09
Altri docenti ALBERTA SILVESTRI GEO/09

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Discipline di scienze della Terra GEO/08 3.0
CARATTERIZZANTE Discipline di scienze della Terra GEO/09 3.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso II Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
Turni
ESERCITAZIONE 1.0 12 13.0 2
LEZIONE 5.0 40 85.0 Nessun turno

Calendario
Inizio attività didattiche 30/09/2019
Fine attività didattiche 18/01/2020
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2017

Syllabus
Prerequisiti: Conoscenza dei principi base della chimica e delle scienze della Terra.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Conoscenza dei principali processi di interazione tra idrosfera, litosfera, biosfera e atmosfera e delle loro ricadute sui vari comparti ambientali, con particolare riguardo al comportamento degli elementi chimici, alle proprietà geotecniche delle terre, chimismo e qualità delle acque, alla dispersione degli elementi chimici, e ai fenomeni di inquinamento. Capacità di lettura e interpretazione di analisi chimiche di rocce, suoli e acque. Con una forte connotazione orientata verso i "processi", il corso fornisce alcune delle conoscenze generali utili per affrontare in corsi successivi i temi specifici riguardanti la gestione delle risorse idriche, dei suoli e dei siti inquinati.
Modalita' di esame: Colloquio orale.
Criteri di valutazione: La valutazione si baserà sulla verifica della conoscenza e comprensione dei contenuti del corso. Si terrà inoltre conto della capacità dello studente di presentare tali contenuti utilizzando una terminologia adeguata e di discuterli in maniera critica inserendoli nel corretto contesto delle interazioni tra idrosfera, litosfera, biosfera e atmosfera.
Contenuti: 1. Sfere geochimiche. Composizione media della crosta terrestre. Elementi maggiori, minori, tracce. Comportamento geochimico degli elementi. Elementi atmofili, litofili, calcofili, siderofili. Associazioni geochimiche.
2. Geochimica delle acque continentali. 2.1 Alterazione delle rocce, dissoluzione congruente e incongruente; equilibrio H2O-CO2, specie carbonatiche in soluzione; solubilità di CaCO3, silice, idrossidi di Al e Fe; alterazione dei silicati. 2.2 Processi redox e limiti Eh-pH in acque naturali; diagrammi Eh-pH; solubilità del Fe; speciazione dello zolfo; solubilità dei solfuri di Fe. 2.3 Acque oceaniche (cenni). Acque meteoriche. Influenza sali ciclici, attività antropiche, etc. Cenni sulle piogge acide. 2.4 Acque continentali saline.
3. Qualità delle acque. Temperatura, pH, Eh, alcalinità, residuo fisso, durezza, conducibilità elettrica, BOD, COD. Acque minerali e acque potabili. Diagrammi di caratterizzazione. Tecniche e strategie di campionamento e di conservazione dei campioni.
4. Suoli: definizione, componenti, proprietà. Processi e fattori geochimici della pedogenesi. Esempi di regimi pedogenetici (podzolizzazione, calcificazione, laterizzazione, gleizzazione). Cenni su classificazione dei suoli (FAO-UNESCO; US Dept. Agr.). Tempo di formazione e rinnovamento.
5. Adsorbimento. Colloidi, punto isoelettrico. Struttura e proprietà dei minerali argillosi. Adsorbimento non specifico di ioni. Doppio strato diffuso, strato di Stern. Flocculazione. Teoria di Gouy-Chapman. Capacità di scambio cationico, potenziali ionici secchi e idrati, selettività dell'adsorbimento. Espansione cristallina e osmotica. Salinità e sodicità dei suoli, rapporto di adsorbimento del sodio, percentuale di sodio scambiabile, eq. di Gapon, struttura degli aggregati argillosi, concentrazione di soglia, acque per irrigazione. Adsorbimento specifico, influenza del pH sull'adsorbimento di cationi e anioni.
6. Cenni su advezione e diffusione. Coefficienti di diffusione effettivi, Barriere mineralogiche per discariche, cause di variazione di permeabilità.
7. Mobilità geochimica. Solubilità dei metalli pesanti e di altri elementi. Ruolo di potenziale ionico, pH, Eh, litologia, sostanze umiche. Metalli pesanti nei suoli. Mobilità e processi ambientali. Estrazioni sequenziali.
8. Inquinamento da metalli e semi-metalli. Fonti puntiformi e non-puntiformi. Valutazione in ambiente sedimentario. Esempi specifici: inquinamento da piombo, considerazioni storiche, valori di background; inquinamento da metalli pesanti nella Laguna Veneta; anomalie di As in acque di falda. ARD (Acid Rock Drainage), mobilità e abbattimento di metalli calcofili in acque di falda. Processi di attenuazione naturale dell'inquinamento.
9. Cartografia geochimica.
Esercitazioni: lettura e interpretazione di analisi chimiche di rocce, suoli e acque; equilibri chimici acqua-roccia; costruzione di diagrammi di caratterizzazione di acque; calcoli su processi di scambio cationico; analisi mineralogica di rocce e suoli.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Le attività prevedono lezioni frontali, in cui i contenuti del corso vengono affrontati con l'ausilio di presentazioni powerpoint. Su argomenti specifici, verranno eseguite esercitazioni in aula (calcoli chimici, realizzazione di diagrammi) e in laboratorio (in cui lo studente assiste alla esecuzione di procedure di preparazione di campioni e di analisi).
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Il materiale didattico presentato durante le lezioni frontali verrà reso disponibile su piattaforma Moodle.
Ulteriore materiale per argomenti specifici:
- Geochemical Atlas of Europe, disponibile al link http://weppi.gtk.fi/publ/foregsatlas/index.php
Testi di riferimento:

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Lecturing
  • Laboratory
  • Case study
  • Files e pagine caricati online (pagine web, Moodle, ...)

Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
  • Moodle (files, quiz, workshop, ...)