Obiettivi formativi
fornire le conoscenze e gli strumenti atti all'interpretazione di dati chimici ed isotopici delle acque: dal campionamento, all'acquisizione del dato analitico, fino agli strumenti idonei per l'interpretazione di quest'ultimo.
Prerequisiti
NO
Contenuti dell'insegnamento
Unità di misura delle concentrazioni. Legislazione sulle acque. Composizione e classificazione delle acque.
Proprietà, parametri chimici e chimico-fisici delle acque e loro determinazione. Cenni di termodinamica e chimica-fisica delle soluzioni.
Alterazione dei minerali silicatici (weathering).
Elementi di geotermometria.
Geochimica isotopica applicata alle acque: isotopi stabili (18O/16O, 2H/1H,
34S/32S) e radioattivi (3H).
Software per calcoli di speciazione e modellistica delle acque
(PHREEQCI).
Esercitazioni di laboratorio concernenti l'utilizzo dei software di calcolo e/o i metodi
analitici (alcalinità- metodi
potenziometrici e colorimetrici, durezza, cationi e anioni principali).
Programma esteso
Unità di misura delle concentrazioni. Legislazione sulle acque: minerali, di sorgente e destinate al
consumo umano. Composizione e classificazione delle acque; diagrammi di
caratterizzazione e comparazione.
Proprietà, parametri chimici e chimico-fisici delle acque e loro determinazione
(metodi analitici standardizzati, accuratezza e precisione dei dati). Cenni di
termodinamica e chimica-fisica delle soluzioni: equilibri in soluzione acquosa, indice
di saturazione, attività.
Alterazione dei minerali silicatici (weathering) e diagrammi di attività.
Elementi di geotermometria: temperatura delle acque, gradiente geotermico, utilizzo dei geotermometri chimici ed isotopici.
Cenni di geochimica isotopica applicata alle acque: isotopi stabili (18O/16O, 2H/1H,
34S/32S) e radioattivi (3H).
Cenni sull'utilizzo dei software per calcoli di speciazione e modellistica delle acque
(PHREEQCI).
Esercitazioni di laboratorio concernenti l'utilizzo dei software di calcolo e/o i metodi
analitici (alcalinità- metodi
potenziometrici e colorimetrici, durezza, cationi e anioni principali).
Bibliografia
Idrogeochimica:
Appelo C.A.J., Postma D. (1994, 2007) Geochemistry, Groundwater and Pollution.
Balkema
Kehew A.E. (2001) Applied Chemical Hydrogeology. Prentice Hall
Langmuir D. (1997) Aqueous Environmental Chemistry. Prentice Hall
Geochimica isotopica:
Clark I., Fritz P. (1997) Environmental Isotopes in Hydrogeology. Lewis
Sharp Z. (2007) Principles of Stable Isotope Geochemistry. Pearson Prentice Hall
Geochimica generale:
Faure G. (1998) Principles and Application of Geochemistry. Prentice Hall
Venturelli G. (2003) Acque, Minerali e Ambiente. Pitagora
Software:
PHREEQCI: http://wwwbrr.cr.usgs.gov/projects/GWC_coupled/phreeqc/ (freeware)
Metodi didattici
lezioni frontali ed attività di laboratorio; utilizzo di software geochimici specifici. Parte delle esercitazioni saranno individuali e pratiche allo scopo di permettere allo studente di realizzare autonomamente una determinata procedura analitica delineata in forma teorica durante le lezioni.
Modalità verifica apprendimento
Esercitazioni in classe finalizzate alla verifica della capacità di elaborazione di dati chimici e numerici (per es.: passaggi a diverse unità di misura delle concentrazioni). Lettura di testi o pubblicazioni scientifiche in inglese in aula: verifica della capacità di comprensione della terminologia scientifica della materia. Ciclo di apprendimento esperienziale con lezioni ed esercitazioni laboratoriali concernenti l'utilizzo dei software di calcolo e speciazione delle acque (verifica delle conoscenze di termodinamica applicata alle soluzioni) e/o laboratorio chimico per la verifica dei metodi analitici chimici (verifica delle conoscenze sui metodi analitici chimici). Esame orale finale (senza prove intermedie o parziali): la prova finale orale consiste in tre domande atte a verificare la comprensione dei tre principali argomenti del corso (composizione isotopica delle acque, composizione chimica delle acque, metodi analitici chimici o "computer codes"). La valutazione terrà conto soprattutto del grado di comunicare i processi geochimici utilizzando la terminologia specifica della disciplina. Il voto finale verrà stabilito dalla media in 30esimi dei punteggi ottenuti su ciascuna delle tre risposte. Il voto della prova orale viene comunicato immediatamente al termine della prova stessa.
Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Durante il corso verranno approfondite le tematiche e le buone pratiche inerenti gli obiettivi per lo Sviluppo Sostenibile, Agenda ONU 2030, in particolare sui temi acqua pulita (obiettivo 6) e geotermia (obiettivo 7).
