Obiettivi formativi
<br />Questo corso si propone di fornire i concetti di base per la comprensione di:<br />1. sorgenti, reazioni, trasporto e destino di entità chimiche nell’aria, acqua e suolo come pure i loro effetti sulla salute umana e sull’ambiente naturale.<br />2. nuovi approcci per la sintesi industriale di prodotti chimici mediante processi a basso impatto ambientale (Green Chemistry) .<br />3. quadro normativo di riferimento in materia di gestione dei rifiuti e rischi sui luoghi di lavoro, lettura in chiave chimica del D.L. 334/99 “Seveso 2”.
Contenuti dell'insegnamento
<br /><br /> <br />- Concetto e definizione di inquinante<br />- Correlazione tra struttura molecolare e proprietà chimico-fisiche, Kow, costante di Henry.<br />- Correlazione tra struttura chimica e reattività: richiami sugli aspetti termodinamici e cinetici di una reazione chimica.<br />- Processi abiotici di trasformazione e degradazione: ossidazione, idrolisi, fototrasformazione e fotolisi, metodi di calcolo della costante di velocità di fotodegradazione, esempi di calcolo.<br />- Cenni sui processi di biotrasformazione e biodegradazione, cinetiche di trasformazione e degradazione.<br />- Idrocarburi di origine petrolifera: natura chimica del petrolio e suoi componenti principali, cenni sui processi petrolchimici, idrocarburi da petrolio nell’ambiente, dispersione, evaporazione, dissoluzione, fotoossidazione, trasformazioni microbiche dei componenti del petrolio e loro effetti sugli organismi acquatici.<br />- Bifenili policlorurati (PCB) , dibenzofurani e dibenzodiossine: nomenclatura, origine, propietà chimico-fisiche, distribuzione e comportamento ambientale, tossicità, ITEF.<br />- Polimeri sintetici: classificazione e definizioni, metodi di polimerizzazione, caratteristiche ambientali di polimeri sintetici, combustione, biodegradazione, fotodegradazione, riciclo.<br />- Pesticidi: (idrocarburi clorurati, organofosfati, carbammati piretrine e piretroidi, erbicidi) struttura chimica, sintesi, proprietà chimico-fisiche, comportamento nell’ambiente, tossicità e bioaccumulazione, effetti ecologici.<br />- Composti aromatici policiclici: natura chimica, origine e loro comportamento ambientale, cancerogenicità, tossicità effetti sulla salute umana e sull’ambiente.<br />- Saponi detergenti e surfattanti anionici, neutri e cationici: classificazione, sintesi di saponi, alchilbanzensolfonati, alchiletossilati, glucosidi, detergenti, biodegradazione, assorbimento e bioaccumulazione<br />- Chimica delle acque naturali: ciclo del carbonio e dell’azoto, acque interne e marine, salinità, profilo verticale della composizione chimica<br />- Inquinamento delle acque, influenza di processi chimici sull’ossigeno disciolto, BOD, cinetica della riduzione del BOD, variazione stagionale e profilo verticale dell’ossigeno disciolto, prosessi di degradazione anaerobica in corpi idrici, risaturazione.<br />- Chimica dell’atmosfera e suo inquinamento: profilo verticale di pressione e temperatura, radicale OH, ozono, idrocarburi nell’atmosfera. CFC; classificazione, loro effetto sulla chimica dell’atmosfera, ODP e loro GWP. NOx, SOx: origine, tossicità e destino ambientale.<br />- Contaminazione del suolo: distribuzione dei contaminanti nel suolo, equilibri di distribuzione suolo/acqua, suolo/organismo effetti ecologici.<br />- Distribuzione di inquinanti nell’ambiente: equilibri di distribuzione di un inquinante tra due comparti ambientali, concetto di fugacità, fugacità e distribuzione, fattore di fugacità Z, distribuzione di un inquinante in un sistema modello (acquario), esempi di calcolo.<br />- Principi fondamentali della Green Chemistry, confronto tra processi di sintesi industriale “classici” ed a basso impatto ambientale di alcuni composti chimici. Reazione ideale, efficienza atomica, Environmental factor E, uso e scelta di solventi.<br />- Chiave di lettura “chimica” sui metodi di smaltimento dei rifiuti e del quadro normativo relativo alla loro gestione secondo il D. L. n°. 22/97 (Decreto Ronchi). Decreto Legislativo n° 334/99 (Legge Seveso).<br />Saranno parte integrante del corso le ricerche bibliografiche condotte in modo autonomo da gruppi di studenti su argomenti assegnati e pertinenti il programma del corso.
Bibliografia
<br />Basic Concepts of Environmental Chemistry Des W. Connell; Lewis Publishers, N.Y.(1997).<br />Environmental Organic Chemistry R.P. Schwarzenbach, P.M. Gschwend, D.M. Imboden; J. Wiley& Sons, Inc. (1993).
Metodi didattici
<br />Metodo di insegnamento: lezioni frontali e seminari di approfondimento sugli argomenti delle lezioni frontali, organizzati in modo autonomo da gruppi di studenti, su argomenti riguardanti gli argomenti teorici del corso. <br />Criteri di valutazione: verrà valutata la capacità del candidato di accedere in modo autonomo alle fonti di letteratura primaria riguardanti un problema ambientale specifico e di inquadrarlo in modo critico attraverso l’applicazione dei concetti teorici del corso.