L'obiettivo del corso consiste nel fornire agli studenti le conoscenze sulle principali fonti di inquinamento nelle diverse matrici ambientali: aria, acqua e suolo; sulle principali tecniche di monitoraggio degli inquinanti, sui principali sensori ambientali e loro impiego nel controllo della qualità dell’ambiente.
In questo contesto lo studente acquisirà le seguenti conoscenze: 1) principali fonti di inquinamento, tipologia di inquinanti e limiti di concentrazione degli inquinanti nei vari comparti ambientali; 2) specificità e punti critici di ogni comparto ambientale, 3) Rifiuti pericolosi; 4) principali metodiche per un corretto svolgimento delle attività di campionamento, conservazione, trattamento del campione e determinazione analitica; 5) principali sensori per il monitoraggio degli inquinanti chimici e microbiologici nelle matrici ambientali; 6) interpretazione del risultato analitico per una corretta valutazione del monitoraggio ambientale; 7) normativa Italiana sull'inquinamento e sui rifiuti.
Lezioni frontali con l'ausilio di slide.
Per poter effettuare gli esami di Chimica dell'ambiente e reti di monitoraggio è necessario che lo studente abbia superato la Chimica Generale che è propedeutica, come da regolamento del CdL in SFA.
La frequenza è obbligatoria secondo le norme del regolamento didattico del CdS in SFA come riportato nel link: http://www.dsf.unict.it/corsi/l-29_sfa/regolamento-didattico.
Il corso prende in considerazione gli aspetti relativi alla caratterizzazione chimica dei sistemi ambientali, alle tecniche metodologie analitiche e sensoristiche per il monitoraggio e la determinazione dei principali inquinanti.
Programma
Introduzione. Chimica dell’ambiente e principali fonti di inquinamento ambientale.
Inquinamento dell’ Atmosfera. Chimica ed inquinamento dell’atmosfera. Meccanismi di formazione e distruzione dell’ozono, smog fotochimico, effetto serra e riscaldamento terrestre. Particolato e fibre di asbesto.
Inquinamento delle acque. Chimica ed inquinamento delle acque. Acque per uso civile, industriale ed agro-zootecnico. Principali inquinanti inorganici ed organici nelle acque, acidità e richiesta di ossigeno.
Inquinamento del Suolo. Chimica ed inquinamento del suolo. Metalli pesanti e pesticidi.
Rifiuti: natura, fonti e classificazione dei Rifiuti pericolosi.
Principi di Statistica. Trattamento statistico dei dati e principali parametri analitici.
Metodi di campionamento ed analisi. Principali metodi di campionamento ed analisi chimiche ambientali. Monitoraggio sostanze organiche volatili (BTEX, IPA ecc.), ossidi inorganici (NOx, SOx) e metalli pesanti. Campionamento e principali tecniche di analisi del particolato (PM10 e PM 2,5) nell’atmosfera. Campionamento e principali tecniche di analisi delle Fibre di asbesto. Campionamento delle microplastiche nelle acque e principali tecniche di analisi.
Sensori. Introduzione ai Sensori. Parametri caratteristici dei Sensori (Sensibilità, specificità, accuratezza, stabilità e reversibilità). Principali sensori chimici e biosensori ambientali.
Inquinamento fisico ambientale. Principali inquinanti fisici. Inquinamento acustico ed agenti ototossici.
Normativa. Normativa italiana sull’inquinamento ambientale. Normativa sui rifiuti.
T1 CHIMICA AMBIENTALE - COLIN BAIARD - MICHAEL CANN – Terza Edizione ITALIANA - Zanichelli
T2 Chimica dell’Ambiente, Stanley E. Manahan Edizone Italiana - Piccin (2000).
T3 Introduzione ai Sensori - Arnaldo D’Amico Corrado Di Natale Prima Edizione 2008- Aracne Editrice.
T4 Introduzione all'analisi degli errori. Lo studio delle incertezze nelle misure fisiche. Seconda Edizione J.R. Taylor.
Appunti di lezione
Slide proiettate alle lezioni verranno consegnate dal docente agli studenti a fine corso.
Argomenti | Riferimenti testi | |
1 | 1) Introduzione al corso, chimica dell’ambiente. principali fonti di inquinamento ambientale. | T2 C1 e C2 Appunti di lezione |
2 | 2 Chimica ed inquinamento dell’atmosfera. Meccanismi di formazione e distruzione dell’ozono | T1 C2 C3,C4; T2 C9, C10, C11, C12 Appunti di lezione |
3 | 3) Smog fotochimico, effetto serra e riscaldamento terrestre, | T2 C13, C14 Appunti di lezione |
4 | 4) Particolato e fibre di asbesto. | T2 C10, appunti di lezione |
5 | 5) Chimica ed inquinamento delle acque. Acque per uso civile, industriale ed agro-zootecnico. | T1 C7 T2 C7, Appunti di lezione |
6 | 6) Principali inquinanti inorganici ed organici nelle acque | T2 C7, Appunti di lezione |
7 | 7) Principali inquinanti nelle acque: acidità, ossigeno, inquinanti organici | T2 C7, Appunti di lezione |
8 | 8) Chimica ed inquinamento del suolo | T1- C9 T2 C16 Appunti di lezione |
9 | 9) Metalli pesanti e pesticidi nel suolo | T1- C9 Appunti di lezione |
10 | 10) Rifiuti: natura, fonti e classificazione dei Rifiuti pericolosi | T2 C18 C19, Appunti di lezione |
11 | 11) Trattamento statistico dei dati e principali parametri analitici. | T4 C1,2,3,4,5,6,7,8,9 |
12 | 12) Introduzione ai principali metodi di campionamento. | T2 C24 Appunti di lezione |
13 | 13) Introduzione alle principali analisi chimiche ambientali. | T2 C24 Appunti di lezione |
14 | 14) Monitoraggio sostanze organiche volatili, Monitoraggio ossidi inorganici NOx, SOx, monitoraggio metalli pesanti | Appunti di lezione |
15 | 15) Campionamento del particolato PM10 e PM 2,5 e tecniche di analisi. | Appunti di lezione |
16 | 16) Campionamento Fibre di asbesto e tecniche di analisi (microscopia ottica ed elettronica). Campionamento microplastiche e tecniche di analisi. | Appunti di lezione |
17 | 17) Introduzione ai Sensori. Parametri caratteristici dei Sensori (Sensibilità, specificità, accuratezza, stabilità e reversibilità) | T3 C1 Appunti di lezione |
18 | 18) Sensori chimici ambientali | T3 C7, Appunti di lezione |
19 | 19) Biosensori ambientali | T2 C21 Appunti di lezione |
20 | 20) Principali inquinanti fisici. Inquinamento acustico ed agenti ototossici. | Appunti di lezione |
21 | 21) Normativa inquinamento ambientale Normativa sui rifiuti | Appunti di lezione |
Gli studenti dovranno sostenere una prova orale con domande inerenti gli argomenti del programma trattato alle lezioni.
Principali Inquinanti nelle acque
Metodi di campionamento e misura PM10 e PM2.5
Agenti ototossici
Caratteristiche dei sensori ambientali
Biosensori
Metodi di campionamento e misura fibre di asbesto