Insegnamento ENVIRONMENTAL GEOCHEMISTRY
- Corso
- Scienze della terra per la gestione dei rischi e dell'ambiente
- Codice insegnamento
- A002125
- Curriculum
- Comune a tutti i curricula
- Docente
- Francesco Frondini
- Docenti
-
- Francesco Frondini
- Ore
- 52 ore - Francesco Frondini
- CFU
- 6
- Regolamento
- Coorte 2020
- Erogato
- 2020/21
- Attività
- Affine/integrativa
- Ambito
- Attività formative affini o integrative
- Settore
- GEO/08
- 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 e la presentazione di un seminario individuale su argomenti inerenti il corso.
Le prova scritta èi 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.