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Anno Accademico 2009/10
02EOCFL
Elementi di chimica ambientale
Corso di Laurea in Ingegneria Per L'Ambiente E Il Territorio - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Marchese Franco ORARIO RICEVIMENTO RC ICAR/03 28 28 0 0 10
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
CHIM/12 5 F - Altre attività (art. 10) Altro
Obiettivi dell'insegnamento
Il corso, indirizzato agli allievi ingegneri del secondo anno, si propone un duplice obbiettivo.
Il primo è quello di introdurre la Chimica Ambientale fornendo un quadro di insieme dei contenuti e delle problematiche proprie della materia, ma soprattutto le basi chimico-fisico-biologiche che regolano i processi di trasformazione in aria, acqua, suolo; basi che costituiscono uno strumento indispensabile per la comprensione e l'interpretazione di fenomeni ambientali più complessi e la valutazione dell'impatto ambientale .
Il secondo obbiettivo è quello di richiamare o approfondire quelle nozioni della chimica generale di base, nonché sviluppare alcuni degli argomenti di tipo chimico e/o biologico che sono alla base di processi tecnologici propri dell'ingegneria e della tutela ambientale, quali ad esempio la depurazione delle acque, il risanamento ambientale, la protezione e gestione di risorse naturali. In tal senso il corso si pone come propedeutico per una ottimale fruizione di successivi corsi, sia del primo ciclo che dell'ambito specialistico.
Competenze attese
Capacità di lettura autonoma e interpretazione elementare di misure e dati ambientali.
Comprensione dei fenomeni e delle criticità derivanti dall'interazione tra attività antropiche e matrici ambientali.
Prerequisiti
Chimica generale, equilibri in fase acquosa, nomenclatura organica.
Programma
ASPETTI GENERALI.
Campi di indagine della chimica ambientale. Stato di equilibrio e stato stazionario. Comparti ambientali come sistemi aperti. Cicli biogeochimici. Concetti di contaminazione ambientale e inquinamento. Proprietà chimico fisiche dei composti e loro mobilità ambientale.
ARIA
Composizione e caratteristiche fisiche dell'atmosfera. Unità di misura di concentrazione di gas e loro interconversioni. Emissioni ed immissioni. Principali inquinanti primari. Combustione. Meccanismo delle reazioni radicaliche. IPA e altri microinquinanti organici. Classificazione e composizione del particolato atmosferico.
Chimica della troposfera: aspetti termodinamici e cinetici; reazioni catalizzate e fotochimiche. Principi di fotochimica. Principi generali di reattività in troposfera; ruolo del radicale OH; ossidazione di sostanze organiche. Ciclo fotolitico degli ossidi di azoto; inquinanti secondari; smog fotochimico. Precipitazioni acide. . Cenni su Gas serra e deplezione dell'ozono s tratosferico. Classificazione dei COV biogenici e antropogenici in funzione dell'impatto ambientale. Standards di qualità dell'aria.
ACQUE, SUOLI, SEDIMENTI.
Composizione e caratteristiche chimico-fisiche delle acque naturali. Equilibri in fase acquosa applicati alle acque naturali. Il pH. Il sistema CO2-H2O-CaCO3. Alcalinità. Idratazione e complessazione dei metalli. Diagrammi pH - potenziale. Sistemi redox in acque, sedimenti, suoli. Speciazione di metalli e nutrienti. Trasformazioni chimiche mediate da batteri. Ossidazione delle sostanze organiche in condizioni aerobiche ed anaerobiche. Consumo di ossigeno. Composti dell'azoto. Eutrofizzazione. Domande di ossigeno (ThOD, COD, BOD). Carbonio organico (TOC). Biodegradabilità. Sostanze organiche xenobiotiche: degradazione ed accumulo. Caratteristiche dei suoli. Humus e sue interazioni con metalli e sostanze organiche.
Standards di qualità per acque e suoli. Significato dei parametri per la valutazione di acque naturali e reflue. Espressione dei risultati analitici e loro interpretazione.
MOLECOLE DI INTERESSE AMBIENTALE.
Degradazione di sostanze organiche di sintesi; persistenza; bioconcentrazione. POP: pesticidi, PCB, PCDD, PCDF .
Laboratori e/o esercitazioni
Esercizi su conversione di unità di misura. Esercizi di applicazione dei principi di fotochimica in atmosfera. Calcolo del pH di acque naturali e reflue. Esempi di previsione qualitativa della speciazione di inquinanti al variare delle condizioni chimico fisiche delle acque. Bilanciamento di redox di interesse ambientale. Calcoli stechiometrici relativi alle domande di ossigeno. Elaborazione e valutazione di dati analitici reali.
Bibliografia

a) Testo consigliato:
C. Baird, Chimica ambientale, Zanichelli 1997
b) Testi di consultazione:
Stanley E. Manahan, Chimica dell'ambiente, Piccin, 2000
Stumm , Morgan, Aquatic Chemistry, Wiley, 1981
c) Altro materiale didattico sarà fornito e/o indicato direttamente dal docente
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Controlli dell'apprendimento / Modalità d'esame
L'esame è scritto ed orale nel primo appello che segue immediatamente la conclusione delle lezioni, mentre è solo orale in tutti gli altri appelli dell'anno accademico.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2007/08
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