Guida degli insegnamenti
Syllabus
Partially translatedTradotto parzialmente
Silvia ILLUMINATI
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea - [ST03] SCIENZE AMBIENTALI E PROTEZIONE CIVILE First Cycle Degree (3 years) - [ST03] ENVIRONMENTAL SCIENCES AND CIVIL PROTECTION
Dipartimento: [040017] Dipartimento Scienze della Vita e dell'AmbienteDepartment: [040017] Dipartimento Scienze della Vita e dell'Ambiente
Anno di corsoDegree programme year : 2 - Secondo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2019-2020
Anno regolamentoAnno regolamento: 2018-2019
Obbligatorio
Crediti: 7
Ore di lezioneTeaching hours: 56
TipologiaType: B - Caratterizzante
Settore disciplinareAcademic discipline: CHIM/01 - CHIMICA ANALITICA
ITALIANO
Italian
Conoscenza degli argomenti degli insegnamenti di Matematica, Fisica,
Chimica generale, Chimica organica.
Knowledge of the topics of the courses on Mathematics, Physics, General
Chemistry, Organic Chemistry.
iSono previste sia lezioni teoriche (5 crediti, 40 ore) che esercitazioni pratiche di laboratorio svolte a livello indi-viduale ed esercitazioni in campo (2 crediti, 16 ore). Il materiale didattico è disponibile su piattaforma Moodle di ateneo (https://learn.univpm.it/course/index.php?categoryid=94).
The course consists of theoretical lectures (5 credits, 40 hours) and
individual laboratory practical work and exercises on field (2 credits, 16 hours). The didactic material is available on the university Learn platform (https://learn.univpm.it/course/index.php?categoryid=94).
L’insegnamento permette agli studenti di acquisire le conoscenze di base
e i concetti fondamentali dell’inquinamento ambientale (atmosferico e
idrico), indispensabili per la tutela dell’ambiente, la prevenzione e la
riduzione dell’inquinamento ambientale. In particolare, lo studente
acquisisce conoscenze sulla normativa ambientale, sui principali
contaminanti ambientali, le loro fonti, il loro destino in atmosfera e nel
comparto idrico, e gli effetti che provocano sull’ambiente.
Contestualmente, l’insegnamento affronta le principali metodologie di
monitoraggio degli inquinanti, e i principali metodi di abbattimento degli
stessi e del particolato atmosferico, nonché alcune tecniche analitiche
avanzate (spettroscopia di assorbimento atomico AAS, spettroscopia di
emissione atomica ICP-MS, Tecniche voltammetriche in-situ)
Capacità di applicare conoscenze e comprensione.
Lo studente dovrà anche acquisire la seguente abilità professionalizzante:
i) capacità di campionare matrici ambientali (in campo) per effettuare
analisi chimico-fisiche; ii) capacità di effettuare semplici analisi chimicofisiche
(quali misura della durezza dell’acqua, del residuo fisso e
dell’alcalinità) ed analisi più avanzate in Assorbimento Atomico; iii)
capacità di interconversione tra unità di misura per gli inquinanti
atmosferici (ppm, mg/m3, moli/L); iv) capacità di valutare i risultati delle
analisi alla luce della normativa vigente; v) capacità di discutere casistudio
di monitoraggio di ambienti contaminati estratti
dalla letteratura scientifica.
Competenze trasversali.
L’esecuzione di analisi individuali di laboratorio, e la preparazione di
relazioni sul lavoro svolto, auitano lo studente a migliorare il grado di
autonomia di giudizio in generale, poichè lo studente imparerà a
confrontare i dati speirmentali con i corrispondenti limiti di legge,
incoraggiando la discussione. La capacità comunicativa verrà stimolata
durante le lezioni attrverso la discussione con il docente di reports o
articoli scientifici (anche in lingua inglese) riguardanti casi-studio di
contaminazione di aria e/o acqua. Queste capacità saranno incoraggiate
dalla partecipazione a seminari riguardanti argomenti del settore, tenuti
da esperti. Inoltre, l’esecuzione di analisi in campo contribuisce a
migliorare il grado di autonomia di giudizio in generale, e la capacita di
trarre conclusioni da dati sperimentali.
Knowledge and Understanding.
The course enable students to acquire the basic knowledges and
concepts of environmental pollution (air and water), essential for
environmental protection, prevention and reduction of environmental
pollution. In particular, the student acquires knowledge about
environmental legislation and major environmental contaminants, their
sources, their fate in atmosphere and in the water, and their effects on
environment. Contextually the course deals with the main techniques of
pollutants monitoring, and principal methods of reduction of pollutants
and particulate air pollution. Moreover, the course presents some
advanced analytical techniques (atomic absorption spectroscopy AAS,
atomic emission spectroscopy ICP-MS, voltammetric in-situ techniques).
Capacity to apply Knowledge and Understanding.
The student will acquire the following professional skills: 1) ability to
sampling environmental matrices (on field) and to carry out physical and
chemical analyses; 2) ability to perform simple physical and chemical
analyses (such as determination of water hardness, total solids and
alkalinity of water) and advanced analysis in atomic absorption
spectrometry; 3) ability to made interconversion between mass units for
air pollutants (ppm, mg/m3, mol/L); 4) ability to evaluate analytical data
obtained according to law limits, provided by national and international
institutions; 5) ability to discuss case-studies of environments monitoring
extracts from scientific literature.
Transversal Skills.
The execution of individual laboratory analyses, and the preparation of
reports on practical work carried out, help student to improve the degree
of judgement autonomy in general, because the student will learn to
compare experimental data with the corresponding limit laws,
encouraging a discussion above. The communicative capacity will be
stimulated during lessons by discussing with the teacher some scientific
report or papers (even in English language) on environmental monitoring
of air and/or water: these capabilities will be encouraged by attendance
to some seminar on environmental topic, carried out by managers of the
sector. In addition, the execution of field analyses contribute to improve
the degree of judgement autonomy in general, the communicative
capacity, the learning capacity in autonomy, and the ability to draw
conclusions from experimental data.
Inquinamento Atmosferico: definizione e normativa vigente. Scale spaziale e temporale dei fenomeni di alterazione della qualità dell’aria. Trasporto, diffusione, trasformazione degli inquinanti. Destino chimico dei gas presenti in tracce nell’aria inquinata. Inquinanti gassosi primari e secondari: classificazione secondo la concentrazione, lo stato fisico, la fonte di inquinamento. Chimica della troposfera: sorgenti, reazioni e effetti dei principali inquinanti organici e inorganici. Inquinamento outdoor e indoor. Inquinanti che contengono carbonio, azoto, zolfo, alogeni, sostanze organiche tossiche (idrocarburi, benzene, IPA, COV), ozono, asbesto, radon, metalli pesanti. Smog fotochimico. Particolati nell’inquinamento dell’aria: definizione e classificazione, processi di rimozione, distribuzione dimensionale, effetti sull’ambiente. Unità di concentrazione degli inquinanti atmosferici: esercizi di conversione tra unità. Cenni di monitoraggio degli inquinanti atmosferici: metodi diretti ed indiretti. Dispositivi per il monitoraggio ambientale. Sistemi di abbattimento degli inquinanti aereo dispersi: caratteristiche, efficienza e applicazioni. Sistemi di predepurazione, sistemi a filtrazione, sistemi di precipitazione elettrostatica, sistemi a condensazione, sistemi di absorbimento, sistemi a combustione, sistemi di adsorbimento, sistemi a biofiltrazione.
Inquinamento delle acque: normativa europea ed italiana. La qualità delle acque. Gas e solidi disciolti in acqua. Materiale particellato e sedimenti. Acque potabili e acque minerali. Principali inquinanti inorganici e organici nelle acque: sorgenti, reazioni e effetti. Metalli pesanti e speciazione. Trattamenti di depurazione acque: cenni.
Inquinamento del suolo: caratteristiche chimico-fisiche della geosfera. Il suolo ed i suoi costituenti. Componente organica del suolo. Sostanze umiche e non umiche. Principali contaminanti organici e inorganici: fonti e interazioni con le componenti del suolo (scambio ionico, complessazione, adsorbimento e biodegradazione).
Esercitazioni di laboratorio:
Esercizi di interconversione tra unità di misura degli inquinanti atmosferici. Campionamento di matrici ambientali (acqua, neve, particellato atmosferico) e analisi chimiche. Analisi di casi-studio di monitoraggio di ambienti contaminati estratti dalla letteratura scientifica. Al termine delle esercitazioni lo studente partecipa alla discussione/interpretazione dei dati ottenuti e/o all’analisi conclusiva dei casi-studio.
Atmospheric pollution: definition and legislation. Temporal and spatial scales of air quality modification events. Transport, diffusion and transformation of air pollutants. Chemical fate of trace gases in the polluted air. Primary and secondary gaseous pollutants: classification according to their concentration, physical state, sources of pollution. Chemistry of the troposphere: sources, reactions and effects of the principal organic and inorganic pollutants. Indoor and outdoor air pollution. Pollutants containing carbon, nitrogen, sulphur, halogens, toxic organic substances (HPA, VOC), ozone, asbestos, radon, heavy metals. Photochemical smog. Particulate air pollution: definition and classification, removal processes, size distribution, effects on the environment. Units of concentration of air pollutants: interconversion exercises. Pollutant monitoring: direct and indirect methods. Systems for pollutant monitoring. Air pollutant abatement: characteristics, efficiency and applications. Pre-purification systems, filtration systems, electro-static precipitators, condensation systems, absorption systems, combustion systems, adsorption systems, bio-filtration systems
Water pollution: Italian and European legislation. Water quality. Gas and solids dissolved in water. Particulate material and sediments. Drinkable and mineral waters. Principal organic and inorganic contaminants in waters: sources, reactions and effects. Heavy metals and speciation. Purification and treatment of waters: principles.
Soil pollution: chemical and physical characteristics of the geosphere. Principal constituents of soil. Organic component of the soil. Humic and not-umic substances. Principal organic and inorganic pollutants: sources and interactions with soil constituents (ionic exchange, complextaion, adsorption and biodegradataion).
Laboratory exercises
Interconversion exercises between units of atmospheric pollutants. Collection of several environmental matrices (water, snow, atmospheric particulate) and chemical analysis. Evaluation of case-studies on polluted environment monitoring extracted from scientific literature. At the end of laboratory exercises student participate to the discussio/interpretation of data and/or to the final analysis of case-studies.
L’esame si svolge come colloquio orale relativo agli argomenti del
programma di esame
Criteri di valutazione dell'apprendimento.
Lo studente deve dimostrare di conoscere gli argomenti del programma,
e quindi i concetti fondamentali dell’inquinamento ambientale
(atmosferico e idrico), indispensabili per la tutela dell’ambiente, la
prevenzione e la riduzione dell’inquinamento ambientale. Lo studente dovrà anche dimostrare di aver acquisito le conoscenze delle principali tecniche di analisi apprese durante le esercitazioni pratiche di laboratorio.
Criteri di misurazione dell'apprendimento.
Il voto finale è attribuito in trentesimi. L’esame si intende superato
quando il voto è compreso tra 18 e 30. È prevista l’assegnazione del
massimo dei voti con lode (30 e lode).
Criteri di attribuzione del voto finale.
Il voto finale viene attribuito valutando la preparazione dello studente
sugli argomenti oggetto d’esame, la capacità espositiva e la padronanza
della materia. Il voto del Corso Integrato di cui questo insegnamento fa
parte (con l’insegnamento di Chimica analitica per l’ambiente e la
sicurezza) viene attribuito valutando le risultanze dei due modul
Learning Evaluation Methods.
The exam takes place as oral interview related to topics of the program.
Learning Evaluation Criteria.
Student should demonstrate to know the topics of the program, such as
fundamental concepts of environmental pollution (air and water), which
are essential for environmental protection, prevention and reduction of
environmental pollution. Student should demonstrate to have acquired the knowledge on the principal analytical techniques learned during the laboratory practical exercises.
Learning Measurement Criteria.
The final mark is attributed in thirtieths. Successful completion of the
examination will lead to grades ranging from 18 to 30, and 30 with laud.
Final Mark Allocation Criteria.
The final mark is attributed by evaluating the learning of the student on
the contents of the course and by evaluating the complete mastery of the
matter. The vote of the Combined Course of which this course is part
(together with the course of Analytical chemistry for environment and
safety) is attributed evaluating the results of the two modules.
Appunti di lezione
C. Baird, M. Cann, “Chimica Ambientale”, seconda edizione, 2006, Ed.
Zanichelli.
Seinfeld & Pandis, Atmospheric chemistry and physics: from air pollution
to climate change, Wiley & Sons, 2006
Copy of slides available
C. Baird, M. Cann, “Chimica Ambientale”, seconda edizione, 2006, Ed.
Zanichelli.
Seinfeld & Pandis, Atmospheric chemistry and physics: from air pollution
to climate change, Wiley & Sons, 2006
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento. Academic year 2019-2020
Università Politecnica delle Marche
P.zza Roma 22, 60121 Ancona
Tel (+39) 071.220.1, Fax (+39) 071.220.2324
P.I. 00382520427