Il corso si propone come obiettivo generale quello di fornire un quadro d'insieme - di tipo interdisciplinare - degli aspetti chimici, chimico-fisici, biologici ed ecologici per la descrizione dei comparti ambientali la cui conoscenza è basilare per comprendere ed interpretare fenomeni ambientali più complessi di inquinamento o interazione antropica. Più nello specifico il corso si propone anche di approfondire o sviluppare quegli argomenti di tipo chimico e/o biologico che sono alla base dei processi tecnologici propri dell'ingegneria per la mitigazione degli impatti, la tutela ambientale, la gestione delle risorse naturali.

Lo studente deve acquisire la capacità di lettura autonoma e interpretazione di misure e dati ambientali e gli strumenti di base propedeutici per un'ottimale fruizione di successivi corsi del curriculum di studio. Deve inoltre saper applicare le conoscenze acquisite per la comprensione e valutazione dei fenomeni e delle criticità derivanti dall'interazione tra attività antropiche e matrici ambientali.

Il corso richiede conoscenze di base di chimica generale con particolare riferimento alla nomenclatura chimica (inorganica ed organica), agli equilibri in fase acquosa ed alle reazioni di ossido-riduzione.

Modulo di Chimica Ambientale (6 CFU) Concetti generali: il campo di indagine della Chimica Ambientale, i comparti ambientali e l’inquinamento. La distribuzione degli elementi e la circolazione della materia tra i comparti ambientali. Il destino dei contaminanti nell’ambiente: distribuzione, mobilità e reattività nei comparti ambientali. Reattività chimica, biodegradabilità, solubilità in acqua, ripartizione. Volatilità, adsorbimento. Idrosfera: caratteristiche delle acque naturali. Contenuto di solidi, gas disciolti, ossigeno disciolto come indicatore di qualità ambientale, capacità auto depurativa di un corpo idrico, inquinamento termico. BOD, COD, ThOD, ORP, pH. Sistema CO2/acido carbonico/carbonati. Carbonio inorganico, alcalinità, durezza, CE, TOC, specie inorganiche (metalli, cloruri, speciazione di zolfo, azoto e fosforo). Reazioni di ossidoriduzione, Ecological redox sequence. Comportamento dei metalli in fase acquosa. L’inquinamento dell’idrosfera: contaminanti inorganici, metalli, sostanze acide, alcaline e saline, agenti ossidanti/riducenti, contaminanti organici, radionuclidi, microplastiche. Geosfera: concetti generali. Il terreno: caratteristiche fisiche, idrogeologiche, mineralogiche, chimiche. I fenomeni di ritardo: interazioni all’interfaccia suolo/acqua che coinvolgono contaminanti organici e inorganici. Adsorbimento e absorbimento. Interazioni all’interfaccia suolo/acqua/aria che coinvolgono contaminanti organici e inorganici. Atmosfera: concetti generali, caratteristiche fisiche (temperatura, pressione, densità), profilo della temperatura e composizione in funzione della quota, caratteristiche dimensionali, ottiche, chimiche. Speciazione chimica dell’ossigeno. Inquinamento dell’atmosfera: concetti generali. Effetto di scala, inquinanti primari e secondari. Reazioni di combustione. Materiale particolato, gas inorganici, NOx, SOx, contaminanti organici. Ciclo fotochimico degli NOx, smog fotochimico, diminuzione dell’ozono, reazioni acido/base e piogge acide, gas serra e riscaldamento globale, inquinamento indoor.

Modulo di Chimica Ambientale: non sono previste esercitazioni di laboratorio. Saranno eseguite numerose verifiche di calcolo dei concetti trattati. Alla fine del semestre sarà organizzata una attività didattica in campo (durata 1-2 giorni). Gli studenti saranno impegnati in attività di campo e nella elaborazione dei dati acquisiti unendo le competenze acquisite nei corsi Chimica Ambientale, Ecologia Applicata e Topografia.

Materiale didattico: slide e dispense saranno messe a disposizione degli studenti iscritti all’insegnamento sul portale della didattica (le slide in anticipo rispetto alle lezioni; le dispense in due parti, a metà ed a fine corso). Testi di riferimento: - S. E. Mahan (2013) Fundamentals of Environmental and toxicological chemistry, Fourth edition, CRC Press, ISBN 978-1-4665-5316-3 - E. R. Weiner (2008) Applications of Environmental aquatic chemistry, Second edition, CRC Press, ISBN 0-8493-9066-4

Modalità di esame: Prova orale facoltativa; Prova scritta su carta con videosorveglianza dei docenti;

L'accertamento delle conoscenze avverrà attraverso la seguente modalità: 1 prova scritta in data di appello (relativa a tutto il programma, della durata di 2 ore) + un esame orale opzionale (2-3 domande). la prova scritta sarà costituita da domande aperte ed esercizi di difficoltà variabile e punteggio indicato sul testo di esame. Non sarà consentito l'uso del materiale didattico durante le prove. La valutazione finale terrà conto della prova scritta e dell'orale (opzionale). La prova orale è opzionale, pertanto il voto massimo conseguibile nella prova scritta è 30/30. La prova orale consente di aumentare (o diminuire) la votazione della prova scritta di non oltre 3 punti.

Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale facoltativa; Prova scritta su carta con videosorveglianza dei docenti;

L'accertamento delle conoscenze avverrà attraverso la seguente modalità: 1 prova scritta in data di appello (relativa a tutto il programma, della durata di 2 ore) + un esame orale opzionale (2-3 domande). la prova scritta sarà costituita da domande aperte ed esercizi di difficoltà variabile e punteggio indicato sul testo di esame. Non sarà consentito l'uso del materiale didattico durante le prove. La valutazione finale terrà conto della prova scritta e dell'orale (opzionale). La prova orale è opzionale, pertanto il voto massimo conseguibile nella prova scritta è 30/30. La prova orale consente di aumentare (o diminuire) la votazione della prova scritta di non oltre 3 punti.