Contenuto

• Ore: 40
• CFU: 5

Materiale didattico

Slide lezioni/dispense e altro materiale fornito in formato digitale dal docente

Prerequisiti

Non sono necessarie particolari prerequisiti per accedere al corso. Tuttavia, la conoscenza delle problematiche ambientali connesse ad aree minerarie dismesse e dei processi geochimici di base che riguardano il trasporto dei “metalli pesanti” in ecosistemi acquatici costituisce una buona base di partenza per la comprensione del corso, i testi di riferimento sono prevalentemente in lingua inglese per cui si richiede una minima capacità di comprensione dell’inglese scientifico.

Testi di approfondimento

1. Carol Kendall and Jeffrey J. McDonnell (1998). Isotope Tracers in Chatchment Hydrology. Elsevier p. 839.
2. Clark, ID, Fritz, P (1997) Environmental Isotopes in Hydrogeology. CRC, New York.
3. Nisi B., Raco B., Dotsika E. 2015. Groundwater contamination studies by environmental isotopes: A review. In: E. Jiménez et al. (eds.), Environment, Energy and Climate Change I: Environmental Chemistry of Pollutants and Wastes, Hdb Env Chem, DOI 10.1007/698_2014_281, © Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
4. Manahan (2000) Chimica dell’ambiente. Piccin Nuova Libraria, Padova.
5. De Vivo, Lima, Siegel (2004) Geochimica ambientale. Liguori editore, Città.
6. Baird (1997) Chimica ambientale. Zanichelli, Bologna.
7. Driver (2002) The geochemistry of natural waters (Third edition). Prentice Hall, Upper Saddle River.
8. Handbook of Environmental Isotope Geochemistry, Baskaran, Mark (Editore), Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011, capitoli 9-10.
9. Reviews in Mineralogy and Geochemistry; Volume 55: Geochemistry of Non-Traditional Stable Isotopes, Clark M. Johnson, Brian L. Beard, and Francis Albarede (editori), Mineralogical Society of America 2004, capitoli 9 e 11.

Approfondimenti teorici sulla tecnica di Tracer Injection and Synoptic Sampling ed esempi applicativi possono essere reperiti su articoli scientifici reperibili in rete (alcuni dei quali a pagamento):

1. KILPATRICK F.A. (1993). Simulation of soluble waste transport and buildup of in surface waters using tracers. US Geological Survey Techniques of Water-Resources Investigations, Vol. 3, chap. A20., pp. 37. Open-File Report: 92-457.
2. KILPATRICK F.A., AND COBB E.D. (1985). Measurement of discharge using tracers: US Geological Survey Techniques of Water−Resources Investigations, Vol. 3, chap. A16, pp. 52.
3. KILPATRICK F.A., RATHBUN R.E., YOTSUKURA N., PARKER G.W., DELONG L.L. (1989). Determination of stream reaeration  coefficients by use of tracers. US Geological Survey Techniques of Water−Resources Investigations, Vol. 3, chap. A18, pp. 87.
4. KIMBALL B.A. (1997). Tracer Injection & Synoptic Sampling. US Geological Survey Fact Sheet FS−245−96, pp. 7.
5. KIMBALL B.A., BIANCHI F., WALTON−DAY K., RUNKEL R.L., NANNUCCI M., SALVADORI A. (2007). Quantification of Changes in Metal Loading from Storm Runoff, Merse River (Tuscany, Italy). Mine Water Environ., 26: 209–216.
6. KIMBALL B.A. AND RUNKEL R.L. (2009). Spatially Detailed Quantification of Metal Loading for Decision Making: Metal Mass Loading to American Fork and Mary Ellen Gulch, Utah. Mine Water Environ., 28: 274−290.
7. KIMBALL B.A., RUNKEL R.L., GERNER L.J. (2001). Quantification of mine−drainage inflows to Little Cottonwood Creek, Utah, using a tracer-injection and synoptic-sampling study. Environ. Geol., 40: 1390−1404.
8. KIMBALL B.A., RUNKEL R.L., WANTY R.B., VERPLANCK P.L. (2010). Reactive solute−transport simulation of pre−mining metal concentrations in mine-impacted catchments: Redwell Basin, Colorado, USA. Chem. Geol., 269: 124−136.
9. KITE G. (1993). Computerized streamflow measurement using slug injection. Hydrol. Process., 7: 227−233.

• Titolo: Mineralogia e geochimica dei suoli e delle acque
• Docente: Pierfranco Lattanzi
• Acronimo: MIGEA1
• CFU: 2
• Ore di docenza: 16

Argomenti trattati durante il modulo:

• • La chimica dell’ambiente. Inquinamento degli ecosistemi terrestri e acquatici
  • Sostanze chimiche tossiche: elementi di tossicologia.
  • Cicli geochimici: flussi, tempi di residenza, serbatoi.
  • Equilibrio chimico. Equilibri nei suoli e nelle acque naturali.
  • Speciazione e biodisponibilità.
  • Mineralogia e chimica dei suoli. Idrogeochimica: fattori che controllano la composizione delle acque naturali
  • Ecosistemi inquinati da metalli pesanti. Mobilizzazione ed immobilizzazione dei metalli pesanti nell’ambiente.
  • Esempi pratici e case histories

• Titolo: Geochimica isotopica in campo ambientale: isotopi stabili degli elementi leggeri
• Docente: Pierfranco Lattanzi
• Acronimo: MIGEA2
• CFU: 1
• Ore di docenza: 8

Il modulo è articolato in:

• contenuti di base finalizzati alla definizione di un quadro teorico semplificato di riferimento sugli argomenti riguardanti la geochimica isotopica applicata alle problematiche ambientali
• contenuti di carattere applicativo incentrati sulla presentazione e discussione di casi studio in cui le metodologie geochimiche-isotopiche sono state applicate a problematiche di carattere ambientale.

• Titolo: Applicazioni ambientali degli isotopi non convenzionali dei metalli
• Docente: Pierfranco Lattanzi
• Acronimo: MIGEA3
• CFU: 1
• Ore di docenza: 8

Argomenti trattati durante il modulo:

• Cenni geochimica isotopica di isotopi radiogenici e stabili;
• principi fondamentali e processi di frazionamento isotopico;
• procedure di campionamento, purificazione ed analisi per Spettrometria di Massa;
• applicazioni nel campo delle scienze ambientali, con esempi e casi reali.

• Titolo: Tracciamento idrogeochimico
• Docente: Valentina Rimondi
• Acronimo: MIGEA4
• CFU: 1
• Ore di docenza: 8

Nell’ambito del modulo verrà descritta in dettaglio la tecnica messa a punto dai ricercatori dell’U.S. Geological Survey (USGS), dr. Briant Kimball, denominata Tracer Injection and Synoptic Sampling, che consiste nel determinare la portata di piccoli torrenti mediante l’iniezione di traccianti aspecifici (Tracer Injection), il rilevamento delle concentrazione di contaminanti attraverso campionamento sinottico (Synoptic Sampling) e la successiva determinazione del carico del contaminanti.