CHIMICA AMBIENTALE E PROCESSI DI TRATTAMENTO E BONIFICA

Teaching in italian
CHIMICA AMBIENTALE E PROCESSI DI TRATTAMENTO E BONIFICA
Teaching
Subject area
CHIM/12
Reference degree course
ENVIRONMENTAL SCIENCES
Course type
Master's Degree
Credits
8.0
Teaching hours
Frontal Hours: 64.0
Academic year
2022/2023
Year taught
2022/2023
Course year
1
Language
ITALIAN
Curriculum
VALUTAZIONE DI IMPATTO E MONITORAGGIO AMBIENTALE
Reference professor for teaching
GENGA Alessandra
Location
Lecce

Teaching description

-Funzioni elementari: potenze, radici, esponenziali e logaritmi. Soluzione di equazioni algebriche

- Conoscenza delle principali grandezze fisiche e delle relazioni che le legano, principali unità di misura.

- Reazioni chimiche e loro bilanciamento. L'equazione di stato dei gas perfetti - Il significato di pressione e temperatura di un gas- Miscele di gas - Pressioni parziali - Legge di Dalton. Mole- Numero di Avogadro. Equilibri in soluzione- Prodotto ionico dell'acqua- pH- Definizioni di acidi e basi- Soluzioni di acidi e basi forti ed il loro pH- Soluzioni di acidi e basi deboli e il pH- Acidi poliprotici- Idrolisi dei sali e pH- Soluzioni tampone. Solubilità dei solidi ionici.

- Classificazione dei composti organici (inclusi composti organici naturali: proteine, zuccheri, acidi grassi, ecc.).

- Conoscenze di Termodinamica applicabili a sistemi di interesse chimico in condizioni di equilibrio. Equilibri di fase in sistemi monocomponente e pluricomponente. La legge di stato del gas ideale. Frazione molare e pressione parziale. Primo e secondo principio della termodinamica. Trasformazioni fisiche delle sostanze pure. Le miscele semplici. Principi di fotochimica e reazioni radicaliche.

Capacità di analisi di dati e problem solving.

Non è prevista alcuna propedeuticità

Studio dei processi chimici che regolano acque, aria e suolo. Inquinanti primari e secondari, loro sorgenti, reazioni, destino ed effetto su acqua, aria e suolo. Trattamenti di acqua, aria e suolo.

Al termine del corso, lo studente possiede le conoscenze di base dei processi nei vari comparti ambientali (aria, acqua, suolo, a livello naturale ed antropico). Lo studente, inoltre, acquisisce conoscenze di base delle principali sorgenti di inquinamento, conosce e comprende la mobilità degli inquinanti e le loro reazioni, i principi chimici e fisici fondamentali necessari per conoscere e comprendere il loro impatto nell'ambiente. Lo studente acquisisce conoscenza e comprensione dei parametri chimici e chimico-fisici che riguardano l’ambiente e la chimica dell’inquinamento, e applicano tali conoscenze per il trattamento delle acque, dei fumi e decontaminazione dei suoli. Lo studente acquisirà la capacità di applicare le conoscenze chimiche acquisite per concorrere a procedure di valutazione d’impatto e certificazione ambientale, valutando la presenza e distribuzione degli inquinanti nelle matrici ambientali, inoltre avrà la capacità di applicare le conoscenze acquisite a processi di risanamento ambientale.

Lo studente acquisirà attitudine al ragionamento scientifico e svilupperà capacità critiche nell’analisi dei fenomeni chimici e nella risoluzione di problemi.

Lo studente acquisirà capacità espositive caratterizzate da chiarezza e proprietà di linguaggio, esponendo correttamente definizioni e concetti fondamentali.

Lo studente avrà la capacità di approfondire autonomamente argomenti e tematiche inerenti la disciplina di insegnamento, sarà in grado di comprendere e di descrivere problematiche ambientali, di tradurle in termini chimici e di metterle in relazione con altre discipline.

Gli argomenti del corso saranno trattati con l’ausilio di lavagna, presentazioni Power Point.

Il conseguimento dei crediti attribuiti all’insegnamento prevede una prova orale con votazione finale in trentesimi ed eventuale lode. L'esame consentirà di verificare l'acquisizione delle conoscenze e delle abilità attese e i risultati di apprendimento raggiunti tramite due o tre quesiti sulle tematiche svolte. Verrà valutata la capacità di tradurre in termini chimici problematiche ambientali e di problem solving.

Appena disponibili, saranno pubblicati al seguente link:

http://www.scienzemfn.unisalento.it/536

Il docente è tutor degli studenti riportati al seguente link:  https://www.scienzemfn.unisalento.it/web/834089/1088

Che saranno ricevuti ogni giorno previo appuntamento

 

orario di ricevimento: ogni giorno previo appuntamento

Inquinamento, concetti base.

Classificazione degli inquinanti in accordo all’origine e persistenza: persistent chemical pollutants, persistent bioaccumulative and toxic pollutants. Dissipating pollutants, biodegradable pollutants, persistent or conservative pollutants Concentrazione di fondo e fattore di arricchimento. Standard e criteri di qualità ambientali. (Cap 1.1-5 Marine Pollution)

 

Idrosfera

Proprietà chimico fisiche dell’acqua. Stratificazione dei corpi d’acqua. Distribuzione della temperatura e salinità nelle acque oceaniche

Acque naturali: fondamenti di chimica acquatica. Chimica di ossidoriduzione nelle acque naturali (ossigeno disciolto, BOD, COD, decomposizione della materia organica, composti dello zolfo nelle acque naturali, drenaggio acido dalle miniere, scala del pE, diagrammi pE-pH, composti azotati nelle acque naturali). Chimica acido-base e solubilità nelle acque naturali (CO2 in acqua, il sistema CO2-carbonato, concentrazione ionica nelle acque naturali e in quelle potabili, indice di alcalinità e di durezza nelle acque naturali). Comportamento degli ioni metallici in acqua. Complessazione e chelazione. Esempi di solubilizzazione di metalli dai depositi metallici insolubili. Componenti maggioritari dell’acqua di mare. Prima legge della oceanografia chimica. Clorinità. Salinità. Le acque naturali: contaminazione. Inquinamento delle acque sotterranee. Contaminazione da nitrati, nitrosammine, perclorati, fosfati, contaminazione da sostanze organiche, farmaci nelle acque, decontaminazione delle acque di falda (procedimenti fisici e chimici, biorisanamento e attenuazione naturale, risanamento in situ). Distribuzione degli inquinanti negli ecosistemi marini (cap 10 Marine pollution). Disinfezione dell'acqua: aerazione, rimozione del Ca e Mg, impianto calce-soda, disinfezione, filtrazione, rimozione delle particlelle colloidali, osmosi inversa, disinfezione tramite tecnologia delle membrane, disinfezione mediante UV, disinfezione mediante metodi chimici, sottoprodotti della disinfezione, disinfezione al punto d'uso.

Trattamento delle acque reflue e dei liquami. Trattamenti primari, secondari e terziari. Origine e rimozione del fosfato in eccesso.

Atmosfera

Inquinanti atmosferici: introduzione. Inquinanti primari e secondari. Smog killer. Principali inquinanti gassosi. Classificazione degli inquinanti atmosferici. Sorgenti degli inquinanti, classificazione. Costituenti naturali dell’aria. Struttura verticale dell’atmosfera.

Lo strato di ozono: ciclo di Chapman, meccanismo I e II di deplezione dell'ozono. Formazione del buco dell'ozono in Antartide, diminuzione di ozono alle medie latitudini. Inquinamento a livello del suolo all’esterno e in ambienti confinati. Il ciclo del carbonio. Il ciclo dell’azoto: Ossidi di azoto nell'atmosfera. Il ciclo biogeochimico dell'azoto. Ammoniaca, ammine e nitro composti. I composti azotati ossidati N2O, NO, NO2. radicale nitrato e N2O5. Acido nitroso, acido nitrico, acido per nitrico. Schema ciclo dell'azoto. Il ciclo dello zolfo. Fonti di ossidazione del H2S. Ossidazione di SO2 (meccanismo in fase omogenea e in fase eterogenea). Reazioni dell’ossigeno atmosferico. L’acqua atmosferica. Particolato atmosferico. Smog fotochimico e winter smog. L’ozono troposferico. Sistematica delle reazioni chimiche e fotochimiche nell’atmosfera.  Ossidazione del metano e degli alcheni. Reazioni radicale-radicale. Sorgenti mobili: emissioni da traffico autoveicolare, combustioni da petrolio, diesel e biofuel. Inquinanti specifici: NOx, CO, HC, benzene, rapporto aria/combustibile, exhaust e non-exhaust emission, PM da autoveicoli. Abbattimento emissioni da autoveicoli: ottimizzazione combustione, riciclo emissioni, emissioni gassose, convertitori catalitici a tre vie, emissioni diesel: filtri, DeNOx, catalizzatori per diesel. Diesel vs benzina. Abbattimento inquinanti atmosferici: adsorbimento e absorbimento di inquinanti gassosi, abbattimento di SOx, NOx, CO, PM, VOC. Uso di catalizzatori. Inquinamento indoor.

Geosfera

La pedogenesi. Aspetti chimici della pedogenesi. I costituenti del suolo e le loro proprietà chimico-fisiche. I costituenti inorganici: i minerali. I colloidi. CSC. Porosità, tessitura e struttura. I suoli salini. I suoli acidi. Correzione dei suoli. Cenni di biorisanamento dei suoli contaminati: Metodi in situ: Bioventilazione (´bioventing`), Bioincremento (´bioaugmentation`), Biostimolazione, Fitorisanamento (´phytoremediation`), Biorisanamento passivo (o intrinseco: solo monitoraggio). Metodi ex situ: Bioreattori, Compostaggio, Landfarming, Bio-pile.

 

Sostanze organiche di interesse ambientale: pesticidi, diossine, furani, PCB, IPA.

S.E. Manahan “Chimica dell’ambiente” Ed. Piccin

C. Baird “Chimica ambientale” Ed. Zanichelli

Ricardo Beiras "Marine pollution" Ed. Elsevier

Tiwary Abhishek, Williams Ian "Air pollution measurement, modelling and mitigation" 4Th ed. CRC Press

P. Sequi “Chimica del suolo” Patron Editore

Semester
First Semester (dal 03/10/2022 al 20/01/2023)

Exam type
Compulsory

Type of assessment
Oral - Final grade

Course timetable
https://easyroom.unisalento.it/Orario

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