Scienze Naturali, Scienze dei Sistemi Naturali,
Evoluzione del comportamento animale e dell’uomo

Conoscenza di base in ambito chimico allo scopo di:
1) comprendere i processi chimici che avvengono nelle diverse matrici ambientali;
2) comprendere il funzionamento delle tecnologie di controllo ed abbattimento degli inquinanti;
3) acquisire le competenze che sono alla base delle logiche di intervento in ambito ambientale.

Nessun corso.

L'insegnamento si inserisce nel generale obiettivo del corso di studio di fornire un'approfondita preparazione culturale nell'analisi sistemica dell'ambiente naturale. A tal fine, lo studente di questo insegnamento acquisirà conoscenze relative ai meccanismi chimici alla base dei processi ambientali e dei fenomeni di inquinamento, incluse le dinamiche delle componenti abiotiche dell'ambiente, le loro interazioni e le normative ambientali di riferimento. In aggiunta, lo studente acquisirà competenze specifiche per valutare e gestire i cambiamenti di origine naturale e antropica degli ecosistemi per quanto riguarda processi chimici ed inquinamenti di natura chimica, nonché per pianificare e gestire interventi di risanamento ambientale nel contesto della normativa vigente e delle migliori tecnologie disponibili.

.

L'insegnamento prevede di completare la formazione dello studente con nozioni e strumenti utili ad approfondire la capacità di analisi sistemica dell'ambiente naturale e gli aspetti di funzionamento degli ecosistemi nonché gli strumenti normativi, imprescindibili per comprendere al meglio il funzionamento dell'ambiente e per intervenire su di esso. La formazione a vocazione ambientale del corso di Scienze dei Sistemi Naturali sarà quindi completata e arricchita dalle seguenti competenze:

Conoscenza e capacità di comprensione

Lo studente dovrà essere in grado di descrivere gli aspetti principali dei comparti ambientali e le loro caratteristiche, elencare le tecnologie disponibili per il controllo delle emissioni inquinanti e per la bonifica di matrici contaminate, illustrare le normative vigenti in campo ambientale e catalogare le differenti problematiche ambientali e le migliori strategie per affrontarle.

Autonomia di giudizio

Lo studente dovrà essere in grado di collegare aspetti ambientali, tecnologici e normativi e di effettuare valutazioni di massima relative agli aspetti tecnologici e normativi del controllo dell'inquinamento.

Abilità comunicative

La capacità di comunicazione multidisciplinare è il principale risultato dell'insegnamento. Lo studente dovrà essere infatti in grado di affiancare la terminologia tecnica a quella relativa ai processi ambientali e di concorrere alla risoluzione dei problemi relativi alla gestione ambientale

L'Insegnamento è strutturato in 48 ore di didattica frontale, suddivise in lezioni da 2 ore in base al calendario accademico. La didattica frontale si costituisce di lezioni teoriche. Durante l'insegnamento sono proposte agli studenti alcuni casi studio allo scopo di esemplificare alcune applicazioni nel mondo reale dei principi esposti a lezione. La frequenza è facoltativa, consigliata, e la prova finale sarà uguale per frequentanti e non.

PROVA ORALE. La verifica della preparazione degli studenti avverrà con colloquio orale in cui si porranno domande relative agli argomenti del corso. I punti totali (fino a 30) saranno suddivisi sulla base delle risposte alle domande e della capacità di comprensione e sintesi dimostrata dallo studente. La tipica durata del colloquio è di 30-45 minuti.

Gli argomenti oggetto d'esame rifletteranno quelli trattati durante l'insegnamento e presenti nel programma, elaborati in modo da portare gli studenti a riflettere sulle problematiche ambientali. Necessario al superamento dell'esame è un corretto utilizzo della terminologia ed una chiara e sintetica esposizione orale che esponga i collegamenti logici tra gli argomenti trattati.

Introduzione alle reazioni di combustione, concetto di innesco. Trasformazioni del combustibile in seguito alla combustione, formazione di sottoprodotti. Emissioni dei motori a combustione interna. Processi di formazione del particolato in seguito alle reazioni di combustione. Storia tecnologica del motore a benzina, evoluzione dei carburanti. Problematiche legate all'introduzione del convertitore catalitico e della
benzina verde. Sorgenti di particolato in atmosfera. Effetto delle stabilita'/instabilita'
dell'atmosfera sulla concentrazione degli inquinanti. Sorgenti di sostanze inquinanti in area urbana. Introduzione alla chimica e fotochimica dell'atmosfera. Processi di formazione dell'ozono in atmosfera. Problematiche legate all'ozono come inquinante. Formazione e reattivita' del radicale °OH in atmosfera. Formazione e reattivita' del radicale °NO3 in atmosfera. Processi di formazione di composti mutageni e fitotossici in atmosfera.
Introduzione alla composizione delle acque naturali. Strategie generali
per la depurazione delle acque destinate al consumo umano. Tecniche di
eliminazione dei solidi sospesi: la decantazione. Tecniche di eliminazione
dei solidi colloidali: flocculazione ed aggiunta di polielettroliti. Altre tecniche di eliminazione dei solidi: filtrazione lenta su sabbia e filtrazione rapida su sabbia. Tecniche avanzate di filtrazione. Processi di disinfezione delle acque: la clorazione. Efficacia e problemi legati alla clorazione delle acque. Metodi di disinfezione alternativi: trattamento con biossido di cloro e con ozono. Efficacia e problemi. Il problema della disinfezione residua. Effetto dei materiali usati per fabbricare le tubazioni sulla qualità dell'acqua potabile.

Normativa internazionale e nazionale sulle acque destinate all'uso umano. Caso studio: il potabilizzatore della città di Torino.

Le acque reflue: definizione e trattamenti di depurazione classici. Trattamento primario; trattamento secondario (introduzione ai processi aerobici ed anaerobici, cinetica e fattori che li influenzano); trattamento terziario.
Tossicità dei metalli pesanti presenti nelle acque naturali e nei suoli. Introduzione al ruolo ambientale dei pesticidi. Storia dei vari pesticidi in uso in agricoltura. Problematiche relative al loro utilizzo, impatto sulla salute umana e sull'ambiente. Impatto ambientale di alcune classi di idrocarburi clorurati: PCB, diossine, furani.

I rifiuti. Sistema integrato di gestione dei rifiuti con implicazioni sui modelli di sviluppo. Criteri generali di classificazione, codificazione e caratterizzazione merceologica dei rifiuti. Definizione di rifiuti solidi urbani, assimilabili, nocivi, tossici, speciali. Quadro legislativo internazionale e legislazione vigente in materia di rifiuti. Criteri gestionali nel trattamento dei rifiuti solidi: prevenzione, recupero, riciclo, trattamento, smaltimento. Il trattamento dei rifiuti indifferenziati. I trattamenti a freddo e i trattamenti termici. Termovalorizzatori: caratteri generali e principio di funzionamento. Tipologie di forni combustori. Postcombustione ed eliminazione dei composti volatili tossici. Recupero del calore per scambio termico. Abbattimento delle polveri e dei fumi. Caso studio: il termovalorizzatore della città di Torino. Impianti di termodegradazione: pirolizzatori, gassificatori.

Il materiale didattico presentato a lezione è disponibile online o presso:

3° e 2° Piano (presso i docenti di riferimento), Dipartimento di Chimica, Università di Torino, Via P. Giuria 5,
10125 Torino.
• Testo di riferimento: C. Baird, Chimica dell'Ambiente, Zanichelli.