Insegnamento ENVIRONMENTAL GEOCHEMISTRY

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Nome del corso di laurea	Scienze della terra per la gestione dei rischi e dell'ambiente
Codice insegnamento	A002125
Curriculum	Geologia applicata alla salvaguardia e alla pianificazione del territorio
Docente responsabile	Francesco Frondini
Docenti	Francesco Frondini
Ore	52 Ore - Francesco Frondini
CFU	6
Regolamento	Coorte 2021
Erogato	Erogato nel 2021/22
Erogato altro regolamento	Informazioni sull'attività didattica Coorte 2022 - Erogato nell'anno 2022
Attività	Affine/integrativa
Ambito	Attività formative affini o integrative
Settore	GEO/08
Anno	1
Periodo	Secondo Semestre
Tipo insegnamento	Opzionale (Optional)
Tipo attività	Attività formativa monodisciplinare
Lingua insegnamento	INGLESE
Contenuti	La geochimica ambientale riguarda le sorgenti, la distribuzione e le interazioni degli elementi chimici nel sistema roccia-suolo-acqua-aria- vita. Nella prima parte del corso vengono brevemente discussi alcuni concetti fondamentali e le interazioni dei processi della profondi con i sistemi superficiali. La seconda parte del corso riguarda la mobilità, la speciazione e il trasporto degli elementi chimici (inclusi i contaminanti) e i processi che collegano i sistemi geochimici, biochimici, e geologici sulla superficie terrestre (cicli bio-geochimici). La terza parte del corso riguarda l'uso degli isotopi per tracciare le sorgenti e il trasporto di specie chimiche nell'ambiente. Sono previste esercitazioni sull'uso di software di modellizzazione geochimica con applicazioni a sistemi naturali, tra cui l'alterazione chimica e il trasporto reattivo di contaminanti.
Testi di riferimento	Ottonello, G. 1991 – Principi di Geochimica. Zanichelli. White, W.M. – 2013 Geochemistry. Wiley-Blackwell. Lecture notes
Obiettivi formativi	Lo scopo del corso è quello di fornire agli studenti le basi necessarie per lo studio della geochimica dei sistemi naturali Le principali conoscenze acquisite saranno (conoscenza e comprensioneknowlwdge and understanding): i principi e i metodi della geochimica ambientale; l'applicazione della termodinamica e della cinetica ai sistemi geologici; geochimica isotopica. Le principali abilità (abilità/saper fare) saranno: l'elaborazione dei dati geochimici; la capacità di organizzare un semplice studio geochimico.
Prerequisiti	Al fine di comprendere e aplicare le tecniche descritte nell'insegnamento è necessario conoscere le basi di termodinamica e cinetica chimica insegnate nel corso di chimica della Laurea triennale in Geologia. E' inoltre necessario avere solide basi in petrografia e mineralogia. Si ritiene che i laureati triennali in geologia posseggano tali prerequisiti.
Metodi didattici	Lezioni teoriche ed esercitazioni pratiche, seminari, attività di campagna.
Altre informazioni	La frequenza è facoltativa ma è fortemente consigliata
Modalità di verifica dell'apprendimento	L'esame prevede un test scritto a risposta chiusa, e la presentazione di un seminario individuale su argomenti inerenti il corso. Le prova scritta è finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e la capacità di comprensione dello studente sui contenuti teorici e metodologici indicati nel programma del corso (conoscenze/sapere). Il seminario consentirà di verificare la capacità di comunicazione dell'allievo e la sua capacità di organizzare autonomamente una breve ricerca (abilità/saper fare). Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa
Programma esteso	Introduzione Concetti base della geochimica, unità di concentrazione, stechiometria. Composizione del sistema Terra e dei suoi sub-sistemi (0.5 CFU) Modello geochimico di riferimento. Composizione della Terra solida (crosta e mantello) e delle sfere fluide. Ciclo maggiore e cicli esogeni. Concetti chiave di chimica-fisica in geochimica (0.5 CFU). Termodinamica dei sistemi multicomponente (e multifide). Termochimica. Cinetica Chimica. Acque superficiali e sotterranee, weathering e suoli (1.5 CFU). Interazione acqua-gas-roccia ad alta e bassa temperatura. Processi chimici che influiscono sulla mobilità di elementi maggiori e in tracce in sistemi acquosi: pH, Eh, spedizione acquosa. Meccanismi di trasporto chimico, avvezione, diffusione, trasporto reattivo. Contaminanti nei suoli e nelle acque: inquinamento diffuso da agricoltura, scarichi industriali, isotopi radioattivi. Eutrofizzazione. Salinizzazione. Acidificazione: effetti dell'AMD sulle acque superficiali; interazione delle acque sotterranee e delle acque superficiali con fluidi acidi di origine magmatica/geotermica; pioggia acide. Il sistema Oceano-Atmosfera. Composizione chimica dell'atmosfera. Composizione chimica e isotopica dell'acqua di mare. Stati stazionario e transiente, tempi di residenza degli elementi nel sistema oceano-atmosfera. Sistema dei carbonati e acidificazione oceanica. Ozono troposferico e smog fotochimico. Cicli bio-geochimici globali (1.5 CFU). Ciclo del carbonio: - il ciclo geologico del carbonio nel lungo termine; - il ciclo del carbonio nel breve termine; - le perturbazioni umane del ciclo del carbonio. - sequestro e immagazzinamento del carbonio. Cicli globali di N, P, S, Hg. Ciclo globale delle acque. Geochimica isotopica ambientale (1 CFU). Applicazione degli isotopi stabili per tracciare l'origine, la contaminazione e il trasporto di specie chimiche nell'ambiente.