37358 - ANALISI CHIMICA DELLA QUALITA' AMBIENTALE

Scheda insegnamento

SDGs

L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.

Acqua pulita e servizi igienico-sanitari Lotta contro il cambiamento climatico

Anno Accademico 2022/2023

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente possiede una conoscenza sulle misurazioni chimiche necessarie per valutare la qualità dell'ambiente. E' in grado di comprendere ed applicare le metodologie per il monitoraggio chimico degli inquinanti nei vari comparti ambientali, i criteri per valutare l'affidabilità dei dati di concentrazione e gli strumenti per interpretarli in relazione alla composizione chimica delle matrici (aria, acqua, suolo), alle fonti della contaminazione ed ai possibili effetti sull'ambiente.

Contenuti

MODULO 1.

  • Definizione di inquinamento e contaminazione.
  • Sostanze chimiche: identità, naturali ed artificiali, impurezze, additivi, isomeri.
  • Elementi e speciazione.
  • Idrocarburi policiclici aromatici (IPA), nomenclatura, struttura, fonti, relazioni struttura-proprietà.
  • Caratteristiche chimico-fisiche delle principali matrici ambientali: aria; acqua; suolo/sedimento.
  • Monitoraggio chimico e qualità del dato analitico: espressione del risultato (errore e cifre significative), validazione del metodo, figure di merito (precisione, esattezza, sensibilità, selettività, limite di rivelazione).
  • Proprietà degli inquinanti (tensione di vapore, solubilità in acqua, Kow).
  • Dissipazione (trasferimento fisico e coefficienti di distribuzione Koc, degradazioni (bio)chimiche).
  • Inquinanti gassosi, reazioni di fotodegradazione e formazione di ozono, gas a effetto serra.

MODULO 2.

  • Valutazione della qualità ambientale: distinguere l’inquinamento dalla contaminazione; indici e indicatori di qualità ambientale; standard di qualità ambientale; standard di emissione.
  • Inquinanti da combustione: NOx, SOx, VOC, PMx
  • Inquinanti non persistenti: COD e BOD, carico organico, bilancio di ossigeno dei corpi idrici superficiali, inquinamento da scarichi idrici, anossia e dead-zone, idrocarburi e petrolio.
  • Inquinamento da metalli pesanti: Rame, Zinco, Piombo, Cadmio, Mercurio; Fonti di inquinamento, speciazione e accumulo nella catena alimentare; Il caso di Minamata Bay.
  • Inquinanti organici persistenti (POPs): insetticidi organoclorurati (DDT, HCH), policlorobifenili (PCB, relazione struttura/proprietà, fonti), policlorodibenzofurani/diossine (PCDD/F), inquinanti della combustione, antifiamma polibromurati, composti organofluorurati (PFAS).
  • Le plastiche e l’inquinamento da rifiuti solidi: struttura chimica e destino ambientale delle macro-plastiche, micro-plastiche e nano-plastiche.
  • Esercitazione di laboratorio chimico: analisi di idrocarburi policiclici aromatici nelle acque e nel PM2.5; analisi delle fonti di particolato atmosferico tramite l’uso di un tracer (levoglucosano).
  • Utilizzo di banche dati nella ricerca bibliografica.


Testi/Bibliografia

Presentazione power point disponibile nel sito UniBo IOL.

I documenti che trattano argomenti specifici  del corso (libri, articoli, siti web) sono citati nelle diapositive. Le monografie sono reperibili nella Biblioteca di Scienze Ambientali o nelle banche dati accessibili in intranet  (es. EnviroNetBase).

Esempi di libri di testo per approfondimenti:

C.Baird, M.Cann. Chimica Ambientale, III edizione Italiana sulla V edizione americana. Zanichelli, 2012. Smog fotochimico (Cap.3). gas ad effetto serra (Cap. 4). Metalli pesanti, speciazione Hg, As(Cap.12). DDT, PCB, PCDD/F, PBDE, PFAS, IPA (Cap. 13, 14, 15). Matrici (Cap. 10, 16).

B.B.Kebbekus, S.Mitra, Environmental Chemical Analysis, Blackie Acad.s, 1998. Cap.1 (misure ambientali), Cap.2 (campionamento ambientale), Cap.6(preparazione del campione), Cap.7 (analisi dell’aria).

Altri: Key concept in Environmental Chemistry G. Hanrahan. Ed. Academic Press;

http://www.sciencedirect.com/science/book/9780123749932 ; Chimica ambientale Environmental Chemistry, Stanley Manahan, Stanley E. Manahan

http [http://www.crcnetbase.com/isbn/978-1-56670-492-2]:// [http://www.crcnetbase.com/isbn/978-1-56670-492-2]www.crcnetbase.com/isbn/978-1-56670-492-2

Metodi didattici

Lezioni frontali con videoproiezione da PC. Information literacy in ambito chimico (uso di banche dati Scopus, WebofScience, e motori di ricerca (es. Reaxys). I principali concetti del corso verranno illustrati a lezione con la presentazione e discussione di casi di studio. Esercitazioni di laboratorio di analisi chimica. In considerazione delle tipologie di attività e metodi didattici adottati, la frequenza di questa attività formativa richiede lo svolgimento di tutti gli studenti dei Moduli 1 e 2 in modalità e-learning [https://www.unibo.it/it/servizi-e-opportunita/salute-e-assistenza/salute-e-sicurezza/sicurezza-e-salute-nei-luoghi-di-studio-e-tirocinio] e la partecipazione al Modulo 3 di formazione specifica sulla sicurezza e salute nei luoghi di studio. Indicazioni su date e modalità di frequenza del Modulo 3 sono consultabili nella apposita sezione del sito web di corso di studio

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Esame orale. Lo studente deve fare una breve descrizione di un articolo scientifico da lui selezionato riguardante un caso di studio di monitoraggio chimico (5 minuti di presentazione: obiettivo dello studio, validazione dei metodi di analisi, descrizione dei risultati, conclusione). Le domande riguarderanno il programma dell'insegnamento. E' richiesta la conoscenza della struttura molecolare dei principali inquinanti. Verrà valutata la relazione scritta relativa alla esercitazione pratica di laboratorio.

Strumenti a supporto della didattica

Videoproiettore. PC. Banche dati. Strumentazione di laboratorio di analisi chimica.

Link ad altre eventuali informazioni

http://www.unibo.it/docenti/dani.fabbri

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Daniele Fabbri

Consulta il sito web di Cristian Torri