66193 - CHIMICA FISICA AMBIENTALE M

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente avrà acquisito competenze nel campo della Chimica Fisica della Stratosfera: cicli catalitici di distruzione dell’ozono,ruolo dei prodotti chimici in questi cicli, processi chimici nella bassa stratosfera. Chimica Fisica della Troposfera: ozono nelle aree urbane, piogge acide e loro effetto ecologico, inquinamento causato da particolati. Effetto serra e riscaldamento globale: meccanismo e gas responsabili dell'effetto. Acqua naturali:contaminazione e trattamento acque scarico. Chimica Fisica del terreno: tossicità e bioaccumulazione dei metalli pesanti.

Contenuti

Unita' di misura usate per le quantita' chimiche e fisiche negli studi sulla stratosfera.

·         Variazione con la quota delle quantita' chimiche e chimiche nell' atmosfera.

·         Interazioni fra la chimica e le proprieta' fisiche della stratosfera.

·         Lo spettro elettromagnetico e la sua suddivisione convenzionale in regioni: la classificazione degli UV.

·         Interazione fra molecole allo stato gassoso e la radiazione elettromagnetica.

·         Principi di fotochimica e di cinetica chimica.

·         Principi di spettroscopia molecolare: gradi di liberta' traslazionale, rotazionale e vibrazionale delle molecole.

·         Stati elettronici e transizioni elettroniche.

·         Il ruolo dei componenti atmosferici nell' effetto serra.

·         Criteri per valutare l' impatto dei gas ad effetto serra.

·         Evidenze delle recenti modificazioni nelle proprieta' chimiche e fisiche della stratosfera.

·         Meccanismi di generazione dell' ozono in stratosfera: il meccanismo di Chapman.

·         Meccanismi naturali di distruzione dell' ozono nella stratosfera: distruzione fotochimica e catalitica.

·         Cicli di distruzione catalitica dell' ozono nella stratosfera: origine naturale e antropogenica dei catalizzatori.

·         Specie riserva e accoppiamento dei cicli catalitici.

·         Modelli chimici dell' atmosfera.

·         Chimica eterogenea della stratosfera.

·         Effetto delle emissioni degli aerei sull' ozono stratosferico.

·         Meccanismi che inducono il fenomeno del “buco dell' ozono” sulle regioni antartiche.

·         Conseguenze biologiche dell' impoverimento dello strato di ozono.

·         Strategie per l' analisi e il monitoraggio della stratosfera.

·         Misure di “remote-sensing”: geometrie di osservazione.

·         Spettroscopia di assorbimento e di emissione dell' atmosfera.

·         Principi di spettroscopia in trasformata di Fourier.

·         Rassegna delle campagne di misura passate e future.

·         Analisi qualitativa delle misure spettroscopiche per determinare la composizione stratosferica.

·         Simulazione delle misure spettroscopiche nella stratosfera.

·         Il modello diretto con gli effetti strumentali.

·         Soluzione del problema inverso: formulazione matematica e metodi di inversione per le misure spettroscopiche sulla stratosfera.

 ·         Aspetti geometrici delle tecniche di inversione.

 Il ciclo dell'acqua

Inquinamento delle acque

Eutrofizzazione

Ipossia

Dispersione di inquinanti nelle acque

Acque di scarico

Purificazione delle acque

Testi/Bibliografia

J.H. Seinfeld, “Atmospheric Chemistry and Physics”, J. Wiley & Sons Inc, New York. B.J.
Finlayson-Pitts, J.N. Pitts, “Chemistry of the Upper and Lower Atmosphere”, Academis Press, San Diego.
http://www.ccpo.odu.edu/SEES/ozone/oz_class.htm
R.J. Bell, “Introductory Fourier Transform Spectroscopy”, Academic Press, New York.
P.W. Atkins, J. De Paula, “Physical Chemistry” VII ed., W.H. Freeman & co (Zanichelli).  

Metodi didattici

Il corso si svolge con lezioni frontali ed esercitazioni con uso di computer.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La prova di accertamento é orale e conterrá una probabile serie di domande, che tenderanno ad accertare la conoscenza teorica da parte dello studente sui principi e le tecnologia presentate a lezione.

Strumenti a supporto della didattica

Videoproiettore

Personal Computers

proiettore di trasparenti

Lavagna

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Massimo Carlotti