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Oggetto:
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Geochimica Ambientale

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Environmental Geochemistry

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Anno accademico 2013/2014

Codice dell'attività didattica
MFN0919
Docente
Prof. Emanuele Costa (Titolare del corso)
Corso di studi
Corso di Laurea Magistrale in Scienze Geologiche Applicate
Anno
1° anno 2° anno
Tipologia
A scelta dello studente
Crediti/Valenza
6
SSD dell'attività didattica
GEO/08 - geochimica e vulcanologia
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Facoltativa
Tipologia d'esame
Orale
Prerequisiti
Il corso prevede una buona conoscenza della chimica generale ed inorganica e dei concetti generali della geochimica di base.
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

Fornire una visione di insieme sulla natura chimica della crosta terrestre e sull’evoluzione chimica del pianeta Terra. Fornire un insieme di conoscenze di base sulla caratterizzazione geochimica della antroposfera e dell’importanza dei fenomeni chimici e geologici in tutto quanto concerne il settore ambientale. Verranno esaminate le più importanti fonti di inquinamento sia antropogenico che naturale e le loro implicazioni geochimiche, e si illustreranno alcune delle tecniche più comuni di bonifica; si discuteranno alcuni temi di attuale interesse come quello del pericolo legato allo stoccaggio delle scorie nucleari. 

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Risultati dell'apprendimento attesi

Acquisizione di conoscenze di base sulla natura ed evoluzione del sistema chimico pianeta Terra. Acquisizione di una certa sensibilità ai problemi geologico-ambientali derivanti da fattori chimici e all’interazione fra uomo, territorio e attività antropiche. Comprensione di alcuni fenomeni di interazione chimico-fisica tra Atmosfera, Idrosfera, Litosfera e l’uomo. 

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Programma


Geochimica Isotopica

Nucleosintesi e isotopi. Abbondanza cosmica degli elementi. Abbondanze degli elementi nel sistema solare e sulla Terra. Isotopi stabili ed instabili. Frazionamento isotopico. Cenni sui metodi analitici (spettrometria di massa) isotopici.

Isotopi ambientali degli elementi leggeri (idrogeno, ossigeno, carbonio, azoto). Studio del ciclo dell’acqua e delle precipitazioni mediante isotopia. Datazioni nel ciclo idrologico. Il trizio.  Cenni di geochimica isotopica applicata alla Paleoclimatologia e Paleoecologia. 

Il comparto atmosfera

Cenni su composizione e struttura dell’atmosfera e sulla sua evoluzione. L’inquinamento atmosferico, inquinanti inorganici ed organici più comuni. Principali conseguenze: piogge acide, effetto serra, cambiamenti climatici. Evoluzione degli inquinanti nell’atmosfera. Cenni sulle principali tecniche di campionamento e analisi.

Il comparto acque

Inquinanti inorganici ed organici più comuni delle acque superficiali e delle falde acquifere. inquinamento legato alle attività industriali, urbane, agricole, estrattive, evoluzione degli inquinanti. Cenni sulle tecniche di bonifica e sugli interventi di contenimento, e sui principi geochimici su cui si basano.

Cenni di legislazione in materia di inquinamento delle acque, tecniche analitiche più comuni nel campo dell’analisi ambientale.

Il comparto suolo e sottosuolo.

Pedosfera. L’inquinamento dei suoli e del sottosuolo. Interazioni con la falda e le acque. I metalli pesanti e gli inquinanti organici. Evoluzione degli inquinanti nei suoli e nel substrato. Acid Mine Drainage. Tecniche di bonifica e di contenimento e principi geochimici su cui si basano. Cenni sulle tecniche analitiche e sulla legislazione in materia.

L’energia nucleare e altre fonti di energia

Tecnologie di produzione dell’energia – Metodi tradizionali e alternativi. Comparazione tra tecniche. La radioattività. La produzione di energia nucleare: vantaggi  e svantaggi. I rifiuti radioattivi: tecniche di controllo del rilascio. Incenerazione, vetrificazione, ceramizzazione. Stoccaggio in formazioni geologiche e controlli sulla permeabilità delle formazioni geologiche. 

Medical Geology

Interazione tra ambiente, substrato geologico e popolazione. Gli inquinanti naturali. L’arsenico nelle acque, contaminazione da fluoruri, contaminazione naturale da metalli pesanti.

Isotope Geochemistry:

Nucleosynthesys and Isotopes. Cosmic Abundance of the elements, Abundance of the elements in solar system and on Earth. Stable and Radioactive Isotopes. Isotopical fractionation. Analytical method for Isotope geochemistry.

Environmental isotopes (H,C,O,N). Water cycle studies through the use of isotope techniques. Water datation. Tritium. Introduction of isotope techniques applied t Palaeoecology and Palaeoclimatology.


Athmosphere

Structure, evolution  and composition of the atmosphere. Atmospheric pollution, most common inorganic and organic pollutant. Main consequences: Acid rain, climatic evolution, greenhouse effect. Evolution and fate of atmospheric pollutant. Introduction to sampling and analysis of atmospheric pollutant.

Waters

 

The most common inorganic and organic pollutant in water cycle. Urban, industrial, mining and agricultural sources of pollutant. Fate and evolution of water pollutant. Introduction to remediation techniques and their geochemical basis. Introduction to legislation about water pollution and conservation. Introduction to sampling and analysis of natural waters and water pollutants.

Soils and acquifers

 

Pedosphere. Soil pollution. Rock substrate. Interaction between soils, shallow waters and deep waters. Heavy metals and organic pollutants. Natural evolution of pollutants in soil and rock substrate. Introduction to remediation techniques and their geochemical basis.  Introduction to soil and rock sampling and analysis of natural soils and soil pollutants.

Dangerous and radioactive waste.

Energy production. Traditional and green methods for energy production. Radioactivity. Nuclear energy: principles and production. Radioactive waste and inertization techniques. Geological settings for nuclear waste repository.

Medical Geology

Interaction between environment, regional geology and population. Natural pollutant. Some case studies: arsenic in groundwater, fluoride contamination, natural heavy metal pollution. 

Testi consigliati e bibliografia

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- Presentazioni del docente

- Articoli da Riviste

- Testi di Geochimica Online

Libri consigliati: Dongarrà G.; Varrica D. Geochimica e Ambiente Edises Editore – Napoli



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Note

La metodologia didattica impiegata consiste in: • Lezioni frontali (N.ore): 48 

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Ultimo aggiornamento: 18/07/2014 11:16
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