- Area di Scienze
- Corso di Laurea Magistrale
- Scienze e Tecnologie Geologiche [F7401Q]
- Insegnamenti
- A.A. 2020-2021
- 1° anno
- Environmental Geochemistry
- Introduzione
Syllabus del corso
Obiettivi
L’obiettivo dell’insegnamento è di permettere agli studenti di acquisire gli strumenti idonei per la comprensione dei principali processi geochimici che attraversano idrosfera, atmosfera, litosfera e biosfera. Sono trattati, sia a scala globale che locale, i principali processi che determinano le caratteristiche chimiche di base delle acque, superficiali e sotterranee, dei suoli e dell’atmosfera. Oltre ai fenomeni naturali, sono descritti i principali fenomeni di inquinamento antropico. Particolare attenzione è data alla descrizione degli effetti dei cambiamenti climatici sui principali processi geochimici che coinvolgono l’idrosfera e l’atmosfera.
L’insegnamento consentirà inoltre agli studenti di comprendere gli effetti delle attività antropiche sulla geochimica delle diverse matrici ambienti, dalla scala locale a quella globale, sviluppando capacità utili al riconoscimento e gestione di problemi di inquinamento ambientale.
Contenuti sintetici
- Processi geochimici nell’idrosfera, atmosfera e litosfera
- Cicli biogeochimici
- Inquinamento delle diverse matrici ambientali
- Geochimica degli isotopi stabili
Programma esteso
Revisione dei concetti di base di geochimica. Sistemi acquatici - ciclo dell’acqua e geochimica; principali processi che determinano la composizione chimica delle acque: dissoluzione/precipitazione, reazioni acido/base, reazioni redox, adsorbimento/scambio ionico; speciazione. Geochimica del carbonio e meteorizzazione dei suoli - CO2 in atmosfera e nei suoli; sistema di equilibrio CO2-bicarbonato-carbonati; meteorizzazione dei carbonati e dei silicati. Cicli biogeochimici - ciclo di carbonio, azoto, fosforo e zolfo. Atmosfera ed inquinamento - composizione, evoluzione e cambiamenti antropogenici. Inquinamento delle acque - principali fenomeni di inquinamento, valori di fondo. Geochimica degli isotopi stabili - principi generali, isotopi dell’acqua, isotopi ambientali.
Prerequisiti
Conoscenze di base di Chimica e Geochimica.
Modalità didattica
Lezioni frontali per 5 CFU (35 ore)
Esercitazioni per 1 CFU (12 ore)
Nel periodo di emergenza sanitaria le lezioni e le esercitazioni si svolgeranno da remoto in modalità sincrona e asincrona; ulteriori dettagli verranno forniti sulla pagina e-learning del corso.
Materiale didattico
Dispense e materiale bibliografico forniti dal docente.
Libri di testo:
- Environmental and Low Temperature Geochemistry. Ryan P., 2014. Wiley. ISBN: 9781405186124
- Groundwater Geochemistry and Isotopes. Clark I., 2015. CRC Press. ISBN: 978146659173
Periodo di erogazione dell'insegnamento
I semestre.
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Prova orale con discussione di un progetto assegnato allo studente e domande su argomenti del programma.
Orario di ricevimento
Su appuntamento.
Aims
The aim of the course is to enable students to acquire the tools to understand main geochemical processes occurring in the hydrosphere, atmosphere, lithosphere and biosphere. The course will focus on the processes that affect, on local and global scale, the main geochemical features of waters, both surface water and groundwater, soils and the atmosphere. Beside natural processes, the course will face pollution processes. Attention will be given to the effects of climate change on main geochemical processes affecting the hydrosphere and atmosphere.
The course will enable students to understand the effects of anthropogenic activities on the geochemistry of the different environmental matrices, on local and global scale, developing skills useful for the identification and management of environmental pollution problems.
Contents
- Geochemical processes in the hydrosphere, atmosphere and lithosphere
- Biogeochemical cycles
- Pollution of different environmental matrices
- Stable isotope geochemistry
Detailed program
Review of basic concepts of geochemistry. Aqueous systems - the water cycle and its geochemistry; main processes determining water chemistry: dissolution/precipitation, acid-base reactions, redox reaction, adsorption/ion exchange; speciation. Carbonate geochemistry and soil weathering - atmospheric and soil CO2; the CO2-bicarbonate-carbonate equilibrium; carbonate and silicate weathering. Biogeochemical cycles - the carbon, nitrogen, phosphorus and sulfur cycles. Atmosphere and pollution - composition, evolution and anthropogenic changes. Water pollution - main pollution processes, background levels. Stable isotope geochemistry - general principles, water isotopes, environmental isotopes.
Prerequisites
Basic knowledge of chemistry and geochemistry.
Teaching form
Frontal lessons for 5 CFU (35 hours)
Practical sessions for 1 CFU (12 hours)
During the public health emergency period, remote teaching will be done through live and registered sessions. Details will be provided on the e-learning course page.
Textbook and teaching resource
Slides and other documents provided by the teacher.
Textbooks:
- Environmental and Low Temperature Geochemistry. Ryan P., 2014. Wiley. ISBN: 9781405186124
- Groundwater Geochemistry and Isotopes. Clark I., 2015. CRC Press. ISBN: 9781466591738
Semester
I semester.
Assessment method
Oral exam with discussion of a final individual project and theory and topics discussed during the course.
Office hours
By appointment.