Giovanni MONGELLI | GEOCHIMICA AMBIENTALE

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Per gli studenti che frequentano il corso di studi magistrale in “Geologia, Ambiente e Rischi”, il corso di Geochimica Ambientale mira a fornire gli strumenti fondamentali per comprendere i processi geochimici negli ambienti superficiali. In particolare verranno sviluppati aspetti legati alla:

- acquisizione di competenze per il campionamento, l’analisi strumentale e l’elaborazione dei dati, con particolare attenzione alla trattazione statistica di database estesi;

- definizione di modelli concettuali atti ad interpretare e modellare i processi geochimici che intervengono su matrici liquide e solide;

- valutazione di problematiche ambientali legate a fonti di inquinamento antropiche e geogeniche.

• In grande sintesi, le principali abilità da sviluppare, declinate secondo quanto previsto dai Descrittori di Dublino, saranno:

- Conoscenza e capacità di comprensione: lo studente deve dimostrare di essere in grado di conoscere gli aspetti fondamentali dei processi che governano l’interazione fra alcune delle principali sfere geochimiche negli ambienti a bassa temperatura, con particolare interesse agli aspetti di natura ambientale;

- Capacità di applicare conoscenza e comprensione: lo studente deve dimostrare di essere in grado di progettare ed applicare i differenti modi di rappresentare e modellare i dati geochimici nelle diverse matrici;

- Autonomia di giudizio: lo studente deve essere in grado di gestire in piena autonomia i processi di modellazione dei vari fenomeni e di indicare le metodologie più appropriate per l'interpretazione dei dati;

- Abilità comunicative: lo studente deve sviluppare la capacità di comunicare utilizzando in modo corretto il linguaggio scientifico;

- Capacità di aggiornamento: lo studente deve essere in grado di aggiornarsi tramite la consultazione di testi dedicati.

• È necessario avere acquisito le seguenti conoscenze fornite dai corsi di “Chimica” e "Geochimica":

- concetti elementari di chimica inorganica con particolare riferimento alle proprietà degli atomi, ai legami chimici, agli equilibri acido-base, alle unità di misura, alla tabella periodica, alle reazioni chimiche, alla termodinamica.

- nozioni di base sui sistemi geochimici rappresentati da crosta terrestre ed idrosfera e sulla loro interazione.

1- Principi fondamentali della prospezione geochimica: ambiente e dispersione geochimica; mobilità geochimica in ambiente superficiale. Associazioni geochimiche, modelli di distribuzione geochimica. Definizione di tenore di fondo , anomalia e soglia di anomalia; (4 ore di lezione frontale)

2- La geochimica dei sedimenti: Definizione di sedimento, alterazione di rocce e minerali, minerali di neoformazione, analisi granulometriche, chimiche e mineralogiche; rappresentazione grafica ed elaborazione dati. Minerali argillosi e capacità di scambio cationico. Rilevanza ambientali di minerali non-silicatici di bassa temperatura: carbonati, idrossidi, solfuri. Esercitazioni sul campo. (12 ore di lezione frontale + 10 ore di attività di laboratorio/escursioni).

3- La geochimica delle acque: Comportamento degli ioni in soluzione. Concetto di equilibrio chimico, costante di equilibrio e prodotto di solubilità, prodotto di attività ionica, speciazione degli elementi disciolti in acqua, diagrammi di attività. Interazione acqua-roccia: dissoluzione/precipitazione, adsorbimento/scambio, ossidazione/riduzione, diagrammi Eh-pH. Determinazione dei principali parametri chimico-fisici in situ; principali metodiche analitiche dei costituenti maggiori, minori ed in tracce; rappresentazione grafica ed elaborazione dati. Valutazione dei dati di laboratorio, trattazione statistica del dato e modellazione geochimica con software dedicato (Statgraphics; Geochemists’ workbench). Utilizzo degli isotopi stabili per questioni ambientali. Esercitazioni sul campo. (16 ore di lezione frontale + 14 ore di attività di laboratorio/escursioni).

• Il corso prevede 56 ore di didattica tra lezioni ed esercitazioni. In particolare sono previste 32 ore di lezione frontale in aula e 24 ore di esercitazioni guidate in aula, in laboratorio e sul campo. La partecipazione alle attività di laboratorio e di campo è obbligatoria.
  

Durante il corso si svolgeranno prove informali di verifica che riguarderanno il programma svolto.

Alla fine del corso, lo studente dovrà presentare e discutere un elaborato che riguarderà le attività sviluppate durante il corso. Il voto assegnato all’elaborato, espresso in trentesimi e qualora dovesse essere pari ad almeno 18/30, garantirà il superamento dell'esame. Nell’eventualità la prova dovesse risultare insufficiente, lo studente avrà la possibilità di recuperare mediante un esame orale.

- Geochemistry, Groundwater and Pollution (2nd Edition). Appelo, C.A.J.; Postma, Dieke. AA Balkema Publishers, Netherlands, 2005.

- Environmental and low temperature geochemistry. Peter Ryan. Wiley Blackwell, 2014.

- Using Geochemical Data: Evaluation, Presentation, Interpretation. Hugh R. Rollinson.   Harlow, Essex, England : New York : Longman Scientific & Technical ; Copublished in the U.S. with J. Wiley & Sons, 1993.

- Appunti delle lezioni e materiale didattico fornito dal docente durante il corso.

Il docente riceverà gli studenti nel proprio ufficio (situato al piano secondo dell’edificio 3D) il mercoledì dalle ore 10.00 alle ore 12.00 e il giovedi dalle 14:00 alle 16:00, previo appuntamento concordato via email (giovanni.mongelli@unibas.it).

19/01/2023; 23/03/2023; 18/05/2023; 15/06/2023; 20/07/2023; 19/10/2023; 7/12/2023.

Si terranno seminari da parte di esperti esterni