ECTS - University of Pisa
| Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) | |
| MINERALOGIA AMBIENTALE | GEO/09 | LEZIONI | 56 |
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Il corso introduce i concetti fondamentali della Mineralogia Applicata per lo studio dei processi naturali e antropici con implicazioni ambientali. In particolare, il corso affronta singoli o gruppi di minerali che possono causare problemi all'ambiente, ai monumenti, alla salute umana o che possono svolgere un ruolo importante nella protezione e bonifica dell'ambiente, nella vita umana e di altri organismi, e si propone di fornire conoscenze teoriche e pratiche di alcuni idonei strumenti analitici, sperimentali e metodi computazionali in Mineralogia Ambientale. Altro scopo del corso è quello di fornire termini tecnico-scientifici, in ambito mineralogico, utili per le indagini ambientali.
The course introduces the fundamental concepts of the Applied Mineralogy to study natural and anthropogenic processes with environmental implications. In particular, the course deals with individual or group of minerals that can cause problems to environment, monuments, human health or that can play important role in the environment protection and remediation, in the human life and of other organisms, and aims to provide theoretical and practical knowledge of some suitable analytical, experimental and computational methods in Environmental Mineralogy. Another purpose of the course is to provide technical-scientific terms, in the mineralogical field, useful for environmental investigations.
Le conoscenze saranno verificate mediante esame finale orale.
Knowledge will be verified through a final oral exam.
Al termine del corso, gli studenti saranno in grado di:
- classificare i principali minerali del suolo, dei sedimenti marini, dei materiali utilizzati nei monumenti e dei loro prodotti di degrado, così come i minerali utili/pericolosi per la salute umana;
- valutare l'idoneità di alcuni minerali industriali e minerali metalliferi per impieghi vari.
At the end of the course, students will be able to:
- classify the main minerals present in soil, marine sediments, building materials used in monuments heritage and their decay products, as well as the minerals useful or hazardous for human health;
- assess the suitability of some metallic and industrial minerals for various uses.
Conoscenza di base di Chimica, Mineralogia e Petrografia. Lo studente è invitato a verificare l'esistenza di eventuali propedeuticità consultando il Regolamento del Corso di studi relativo al proprio anno di immatricolazione. Un esame sostenuto in violazione delle regole di propedeuticità è nullo (Regolamento didattico d’Ateneo, art. 24, comma 3).
Basic knowledge of Chemistry, Mineralogy, Petrography. Students are invited to verify the existence of any prerequisites by consulting the Course Regulations, relating to their year of enrolment. Exams passed in violation of the preparatory requirements are void and invalid (University teaching regulations, art. 24, paragraph 3).
Le attività didattiche saranno: lezioni frontali; attività di laboratorio (Inquinamento dell’ambiente urbano: cause naturali e cause antropiche; Prelievo di campioni di polveri e croste nere per analisi mineralogiche. Preparazione di campioni per indagini mineralogiche; concetti e metodi statistici di base per determinare l'incertezza di misura; Raccolta di diffrattogrammi e loro elaborazione per l'identificazione di fasi cristalline. Preparazione di provini di malte a base di calce aerea, calce idraulica, cemento e di provini di geopolimeri e malte geolpolimeriche); un'uscita sul campo e una visita alla città di Pisa e ai monumenti di Piazza dei Miracoli sono inoltre previste per illustrare in situ le principali problematiche ambientali in area rurale e urbana.
The course will be subdivided into: face-to-face lectures; laboratory activities (Urban pollution: natural causes and anthropic causes; collection of samples of dust and black crusts for mineralogical analysis. Preparation of samples for mineralogical analyses; basic statistical concepts and methods for determining measurement uncertainty. Collection of diffractograms and their processing for the identification of crystalline phases. Preparation of mortar samples by using aerial lime, hydraulic lime, cement and samples of geopolymers and geolpolymeric mortars); a field trip and a visit to the city of Pisa, including the monuments of Piazza dei Miracoli, are also planned to illustrate in situ the main environmental problems in rural and urban areas.
Background e metodologia: Introduzione alla Mineralogia Ambientale; I materiali solidi della superficie terrestre: elementi, minerali e rocce; Alterazione naturale delle rocce e degrado della pietra in opera; L'impatto umano sull'ambiente terrestre.
Mineralogia di sistemi ambientali importanti: Minerali e sviluppo del suolo; Mineralogia dei sedimenti marini; Controlli microbici sulla mineralogia dell'ambiente; Mineralogia delle particelle di aerosol atmosferico.
Il contributo della Mineralogia Applicata per risolvere alcuni specifici problemi ambientali e umani: Mineralogia dei rifiuti minerari e strategie di bonifica (Considerazioni generali; La Marmettola: caratteristiche e possibili usi); Idoneità dei minerali per discariche controllate e contenimento (Considerazioni generali; Argille e minerali argillosi; Identificazione dei minerali argillosi); Mineralogia nella gestione a lungo termine dei rifiuti nucleari (Considerazioni generali; Calcestruzzi e materiali attivati alcalinamente per barriere anti-radiazioni); Mineralogia e conservazione dei Beni Culturali (Mineralogia dei sali solubili nel patrimonio edilizio; Pietre antiche policrome; Strumenti grafici digitali e Tecnologia digitale); Minerali e salute umana (Biominerali; Amianti).
Background and methodology: Introduction to the Environmental Mineralogy; The solid materials of the Earth’s surface: elements, minerals and rocks; Rock weathering and urban stone decay; The human impact on Earth's Environment.
Mineralogy of key environmental systems: Minerals and soil development; Mineralogy of marine sediments; Microbial controls on the mineralogy of the environment; Mineralogy of atmospheric aerosol particles.
The contribution of Mineralogy to solve some specific environmental and human problems: Mineralogy of mine wastes and strategies for remediation (General considerations; Marmettola: characteristics and possible uses); Suitability of minerals for controlled landfills and containment (Introduction; Clays and clay minerals; Identification of clay minerals); Mineralogy in the long-term management of nuclear waste (General considerations; Concrete and materials alkalinely activated useful for anti-radiation barriers); Mineralogy and conservation of cultural heritage (Mineralogy of soluble salts in the building heritage; Ancient polychrome stones; Digital graphic tools and digital technology); Minerals and human health (Biominerals; Asbestos).
Testo di riferimento:
Vaughan T D., Wogelius R.A., Environmental Mineralogy II. EMU Notes in Mineralogy, Vol. 13, 2012. ISBN 9780903056328.
Reference book:
Vaughan T D., Wogelius R.A., Environmental Mineralogy II. EMU Notes in Mineralogy, Vol. 13, 2012. ISBN 9780903056328.
La frequenza alle attività di laboratorio, nella misura di almeno il 70%, è obbligatoria.
The frequency of at least 70% of laboratory activities is mandatory.
Esame orale con discussione di un articolo scientifico su argomenti del corso.
Oral exam with discussion of a scientific paper on some topic of the course.
Presidente commissione d'esame: Prof. Marco Lezzerini
Membri: Prof.ssa Anna Gioncada, Prof. Stefano Pagnotta
Presidente supplente: Prof. Gianni Zanchetta
Membri supplenti: Prof. Silvia Fornasaro, Prof. Cristian Biagioni
Examination commission:
President: Prof. Marco Lezzerini
Members : Prof.ssa Anna Gioncada, Prof. Stefano Pagnotta
Alternate President: Prof. Gianni Zanchetta
Alternate members: Prof. Silvia Fornasaro, Prof. Cristian Biagioni
