ECTS - University of Pisa
| Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) | |
| MONITORAGGIO MATRICI AMBIENTALI | CHIM/01 | LEZIONI | 54 |
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Lo studente alla fine del corso acquisirà le principali tecniche utilizzate in un monitoraggio ambientale, dalle più comuni tecniche di campionamento, al pretrattamento e purificazione del campione, fino all'analisi critica dei dati ottenuti.
L'obiettivo del corso è fornire strumenti per la pianificazione, preparazione ed esecuzione di programmi di campionamento di matrici ambientali e la conoscenza delle più moderne tecniche di chimica analitica per l'analisi delle principali classi di contaminanti ambientali.
Alla fine del corso, gli studenti avranno una conoscenza delle determinazioni chimiche adottate nella valutazione della qualità ambientale; dovrebbero essere in grado di comprendere e applicare metodologie nel monitoraggio ambientale chimico degli inquinanti in diversi compartimenti, criteri per valutare l'affidabilità dei dati e degli strumenti chimici per la loro interpretazione, in relazione alla composizione delle matrici ambientali (aria, acqua, suolo / sedimento), alle fonti di contaminazione e al loro effetto sull'ambiente.
The student who successfully completes the course will be aware of the main analytical techniques used in environmental monitoring as regards the most common sampling techniques and the assessment of the analytical data obtained.
The aim of the course is to provide tools for planning, preparation and execution of sampling programs of environmental matrices and the knowledge of the most modern techniques of analytical chemistry for the analysis of major classes of environmental contaminants.
At the end of the course, students will have a knowledge of the chemical determinations adopted in the evaluation of environmental quality. They should be able to understand and apply methodologies in chemical environmental monitoring of pollutants in different compartments, criteria to assess the reliability of chemical data and tools for their interpretation in relation to the composition of environmental matrices (air, water, soil/sediment), to the sources of contamination and their effect on the environment.
La conoscenza acquisita sarà verificata con una prova finale, orale.
The acquired knowledge will be assessed by the final exam.
Al termine del corso lo studente sarà in grado di
- discutere e approfondire autonomamente gli argomenti del corso;
- eseguire semplici calcoli per quantificare le caratteristiche chimiche dei sistemi naturali e i processi che vi avvengono;
- intraprendere la valutazione di problemi di inquinamento atmosferico seguendo la guida di un esperto.
After attending the course the student will be able to:
- discuss and carry on independently further studies on the topics of the course;
- perform simple calculations to quantify the chemical properties of natural systems and the processes occurring in them;
- undertake the assessment of atmospheric pollution problems under the guidance of an expert.
L’accertamento delle capacità acquisite avverrà tramite l’esame finale.
The acquired abilities will be assessed by the final exam.
Lo studente potrà sviluppare interesse, sensibilità e senso critico verso problematiche ambientali.
The student will possibly develop interest, awareness and critical thinking about environmental issues. As a consequence he/she may politically support and vote parties that enact environmental protections policies.
L’interesse degli studenti verso le tematiche del corso è stimolato e (in minor misura) verificato da domande e proposte di discussione del docente.
The interest of the students towards the topics of the course is stimulated and (to a lesser extent) ascertained by questions and discussion proposals of the teacher.
Conoscenze di base di chimica generale e organica, di fisica e di biologia. Interesse per le tematiche ambientali. Capacità pratiche della vita di ogni giorno.
Topics of the courses of Chemistry and Organic Chemistry
Basic background of general chemistry and organic chemistry, physics and biology. Interest for environmental issues. Practical abilities of everyday life.
Tutorial didattici e casi-studio. Utilizzo di data base per la ricerca di metodi analitici, casi di studio, esperienze di laboratorio: campionamento, trattamento di campioni e determinazione di sostanze chimiche in matrici ambientali mediante l'utilizzo di metodi strumentali (GC-MS.). Discussioni su temi specifici e test finale.
Attività didattiche:
frequenza alle lezioni
partecipazione al seminario/discussioni
studio individuale
Ricerca bibliografica
Metodi di insegnamento:
lezioni
Seminario
Apprendimento basato sulle attività / apprendimento basato sui problemi / apprendimento basato sull'indagine
Lecturers tutorials and case studies. Utilisation of data base for searching analytical methods, exercises from case study, lab experiences: sampling, sample treatment and determination of chemicals in environmental matrices by using instrumental methods (GC-MS.). Discussions on specific themes and final test.
Learning activities:
Teaching methods:
Il corso mira a fornire una conoscenza delle principali metodologie di monitoraggio dell'inquinamento, nei diversi mezzi ambientali (aria, acqua, suolo, cibo). In questo contesto, si prevede di acquisire le conoscenze, nella specificità di ciascun comparto ambientale, delle fasi critiche e delle principali metodologie per una corretta esecuzione delle attività di campionamento (continue o discrete), di stoccaggio e di trattamento dei campioni. Verranno inoltre citate le principali tecniche analitiche per la determinazione degli inquinanti prioritari.
Elimenti basilari della chimica ambientale; definizioni ed esempi di contaminazione e inquinamento, contaminazione abiotica e biotica (bioconcentrazione, bioaccumulo e biomagnificazione), TEQ; valutazione della qualità ambientale; standard di qualità ambientale. Contaminazione e inquinamento, fonti naturali e antropiche, determinazione dei livelli di fondo, ripartizione delle fonti; inquinanti prioritari ed emergenti, principali classi inquinanti come idrocarburi, organoalogenati (es. PCB, pesticidi, PF, PBDE, PCN, VOC, VHOC, IPA, POP, PPCP, ecc.), polimeri, metalli, composti organometallici, farmaci e prodotti per la cura personale; sostanze chimiche, identità molecolare, proprietà chimiche che influenzano il destino ambientale, naturale e artificiale; correlazione tra struttura molecolare e proprietà fisico-chimiche, destino e comportamento ambientali; coefficienti di ripartizione e fattore di concentrazione, matrici ambientali (caratteristiche chimiche e fisiche, distribuzione dei contaminanti, metodi di campionamento e stoccaggio); fenomeni di trasporto e distribuzione di specie chimiche nell'ambiente e tra le diverse matrici ambientali; Monitoraggio chimico (idrolisi, fotodegradazione, biodegradazione); monitoraggio dell'inquinamento, strumenti predittivi e retrospettivi nel monitoraggio ambientale.
Laboratorio analitico: procedure di raccolta e conservazione di campioni di matrici ambientali; tecniche di omogeneizzazione; metodi gravimetrici (peso secco, peso umido); metodi basati sulle titolazioni; soluzioni acquose chimiche. Valutazione dei risultati analitici, validazione del metodo, dati di merito.
Ricerca bibliografica
The course aims at providing a knowledge of the main pollution monitoring methodologies, in the different environmental media (air, water, soil, food). In this framework, it is expected to gain the knowledge, in the specificity of each environmental compartment, of the critical steps and the main methodologies for a correct execution of sampling activities (continuous or discrete), storage and sample treatment. The principle analytical techniques for the determination of priority pollutants will also be cited.
Bases of Environmental Chemistry; definitions and examples of contamination and pollution, abiotic and biotic contamination (bioconcentration, bioaccumulation and biomagnification), TEQ; evaluation of environmental quality; environmental quality standards. Contamination and pollution, natural and anthropic sources, determination of background levels, source apportionment; priority and emergent pollutants, principal pollutant classes as hydrocarbons, organoalogenated (eg, PCBs, pesticides, PFs, PBDE, PCN, VOCs, VHOCs, PAHs, POPs, PPCPs, etc.), polymers, metals, organometallic compounds, drugs and personal care products; chemical substances, molecular identity, chemical properties affecting environmental fate, natural and artificial; correlation between molecular structure and physico-chemical properties, environmental fate and behaviour; partition coefficients and concentration factor, the environmental matrices (chemical and physical characteristics, distribution of contaminants, methods of sampling and storage); transport phenomena and distribution of chemical species in the environment and between the different environmental matrices; Chemical monitoring (hydrolysis, photodegradation, biodegradation); pollution monitoring, predictive and retrospective tools in environmental monitoring.
Analytical Laboratory: collection and storing procedures of samples of environmental matrices; homogenization techniques; gravimetric methods (dry weight, wet weight); methods based on titrations; chemical aqueous solutions. Evaluation of analytical results, method validation, figures of merit.
Bibliography search.
Fra i libri e le pubblicazioni consigliate:
Colin Baird , Michael Cann - CHIMICA AMBIENTALE - Seconda edizione italiana condotta sulla terza edizione americana, 2006, - ISBN: 9788808170408
Handbook of Water Analysis, Editore Leo M.L. Nollet, Casa editrice: Marcell Dekker, New York (ISBN 0-8247-8433-2)
Radojevi, Miroslav; Bashkin, Vladimir N., Practical Environmental Analysis, Royal Society of Chemistry, 1999.
Reeve, Roger N., Environmental Analysis. Analytical Chemistry by Open Learning, John Wiley and Sons, Chichester, England, 1994
Ecotoxicology of Organic Contaminants , Eros Bacci, Lewis. 1994 ISBN 1566700221
E. Manahan, Chimica dell'ambiente. Piccin, 2000 ISBN:8829913871
Further bibliography will be indicated
Recommended reading includes the following work
Colin Baird , Michael Cann - CHIMICA AMBIENTALE - Seconda edizione italiana condotta sulla terza edizione americana, 2006, - ISBN: 9788808170408
Handbook of Water Analysis, Editore Leo M.L. Nollet, Casa editrice: Marcell Dekker, New York (ISBN 0-8247-8433-2)
Radojevi, Miroslav; Bashkin, Vladimir N., Practical Environmental Analysis, Royal Society of Chemistry, 1999.
Reeve, Roger N., Environmental Analysis. Analytical Chemistry by Open Learning, John Wiley and Sons, Chichester, England, 1994
Ecotoxicology of Organic Contaminants , Eros Bacci, Lewis. 1994 ISBN 1566700221
E. Manahan, Chimica dell'ambiente. Piccin, 2000 ISBN:8829913871
Further bibliography will be indicated
L’esame consiste in una prova orale che dura orientativamente un’ora. Agli studenti sarà richiesto di discutere un caso studio di monitoraggio chimico. Verranno esaminati i seguenti aspetti: bibliografia, obiettivi e conclusioni sulla qualità ambientale, validazione del metodo, presentazione dei dati, caratteristiche delle sostanze inquinanti e della matrice. Durante la prova orale lo studente deve essere in grado di dimostrare la propria conoscenza del materiale del corso ed essere in grado di discuterne i contenuti con attenzione e con correttezza di espressione. Con la presentazione orale, da fare all'insegnante e agli altri studenti, lo studente deve dimostrare la capacità di affrontare un problema di ricerca circoscritto e organizzare un'esposizione efficace dei risultati.
The exam is oral and lasts approximately an hour. Students will be required to discuss a case study of chemical monitoring. The following aspects will be examined: bibliography, objectives and conclusion on environmental quality, method validation, presentation of data, pollutant and matrix characteristics. During the oral exam the student must be able to demonstrate his/her knowledge of the course material and be able to discuss the reading matter thoughtfully and with propriety of expression. - With the oral presentation, to be made to the teacher and the other students, the student must demonstrate the ability to approach a circumscribed research problem, and organise an effective exposition of the results.
https://unimap.unipi.it/registri/dettregistriNEW.php?re=3286895::::&ri=8597
https://unimap.unipi.it/registri/dettregistriNEW.php?re=3286895::::&ri=8597
