METODOLOGIE FISICHE E CHIMICHE PER L'AMBIENTE

Obiettivi formativi

• FISICA APPLICATA ALL'AMBIENTE

  Nel corso vengono approfonditi alcuni fenomeni fisici particolarmente rilevanti in campo ambientale. Tra questi: fluidodinamica, termodinamica, inquinamento atmosferico, radioattività e contaminazione ambientale.

• PRINCIPI DI CHIMICA E AGROCHIMICA

  Dare nozioni di base di chimica necessarie per approfondire le conoscenze riguardanti il sistema suolo-pianta. Tali conoscenze consentiranno al tecnologo in pianificazione del territorio di acquisire criteri di valutazione per la gestione dei suoli e della sua copertura vegetale e la possibile destinazione di aree a rischio o marginali.

Prerequisiti richiesti

• FISICA APPLICATA ALL'AMBIENTE

  Sono requisiti fondamentali una conoscenza della matematica di base ovvero:

  - Algebra elementare (risoluzioni di equazioni e di disequazioni di I e II grado).

  - Trigonometria (conversione gradi−radianti; funzioni trigonometriche e relazioni di conversione).

• PRINCIPI DI CHIMICA E AGROCHIMICA

  E’ richiesto il possesso di un’adeguata preparazione iniziale in chimica e biologia.

Frequenza lezioni

• FISICA APPLICATA ALL'AMBIENTE

  Il corso non è a frequenza obbligatoria, tuttavia si consiglia fortemente la presenza in particolar modo durante lo svolgimento delle esercitazioni.

• PRINCIPI DI CHIMICA E AGROCHIMICA

  Fortemente consigliata

Contenuti del corso

• FISICA APPLICATA ALL'AMBIENTE

  Lezioni frontali: - presentazione del metodo sperimentale su cui si fonda la fisica; - derivazione delle leggi che sono alla base di modelli e teorie.

  Esercitazioni frontali: complementi di argomenti trattati durante le lezioni, proposizione e risoluzione di esercizi di particolare interesse, con lo scopo di fare capire allo studente i metodi di impostazione e di risoluzione dei problemi proposti.

• PRINCIPI DI CHIMICA E AGROCHIMICA

  Le sostanze elementari (ossidi, idrossidi, acidi, sali); equilibri in soluzione; pH; soluzioni tampone; legami chimici; numeri di ossidazione; reazioni di ossido-riduzione; principali gruppi funzionali dei composti organici; gli zuccheri, i grassi, le proteine.

  Definizione di terreno; orizzonti e profilo; porosità; tessitura e caratteristiche delle diverse frazioni granulometriche.

  La matrice litologica; silicati e non silicati; minerali argillosi; i fillosilicati del suolo; sostituzione isomorfa; fillosilicati 1:1; fillosilicati 2:1.

  Lo scambio cationico; il fenomeno e le caratteristiche; capacità di scambio; basi di scambio.

  Gli organismi del suolo; attività microbica e proprietà del suolo; ruolo dei microrganismi nei cicli biogeochimici.

  Gli enzimi del suolo; catalisi enzimatica; localizzazione enzimi; enzimi extracellulari loro funzioni e proprietà.

  La rizosfera; definizione; rizodeposizioni ed essudati radicali; fattori che influenzano il rilascio degli essudati; interazioni pianta microrganismi alla rizosfera.

  Biodegradazione di composti naturali e xenobiotici; microrganismi e risanamento ambientale.

  Ciclo del carbonio; natura ed origine della sostanza organica; frazione attiva e frazione stabilizzata; proprietà della sostanza organica ed effetti nel terreno; processi di mineralizzazione; processi di umificazione; acidi umici, acidi fulvici, umine.

  Ciclo dell’azoto; nitrogenasi, batteri azoto-fissatori; batteri ammonio-ossidanti; batteri nitrito-ossidanti.

  Ciclo del fosforo; batteri PGPR.

  Ciclo dello zolfo; batteri zolfo-ossidanti.

  Metodi di studio della microflora del suolo; metodi microbiologici (isolamento su terreni selettivi, caratterizzazione fenotipica) e molecolari (estrazione del DNA, PCR e sue applicazioni, sequenziamento).

  Cicli energetici: anabolismo e catabolismo; fotosintesi clorofilliana; glicolisi; ciclo di Krebs; fosforilazione ossidativa.

   

  Esercitazioni:

  Titolazione acido base

  Metodi di studio della microflora del suolo.

  Test di germinazione (Lepidium sativum).

Testi di riferimento

• FISICA APPLICATA ALL'AMBIENTE

  Serway – Principi di Fisica – volume unico - Edises

  Halliday - Resnick - Walker Fondamenti di Fisica - volume unico

• PRINCIPI DI CHIMICA E AGROCHIMICA

  1. P. Sequi. Fondamenti di chimica del suolo. Pàtron Editore.

  2. P. Violante. Chimica del suolo e della nutrizione delle piante. Edagricole.

  3. M. Bosetto, I. Lozzi. Elementi di biochimica agraria. Aracne.

  4. Dispense distribuite dal docente durante il corso di insegnamento; articoli scientifici da riviste nazionali ed internazionali.

Programmazione del corso

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

• FISICA APPLICATA ALL'AMBIENTE

  L’esame consiste nel superamento di una prova scritta che prevede: a) la risoluzione di alcuni problemi tipici di meccanica del punto materiale e dei sistemi di punti materiali, e di termodinamica; b) l’enunciazione e/o la dimostrazione di uno o più quesiti. L’esame è da ritenersi superato positivamente se e solo se la votazione riportata nella risoluzione dei problemi è sufficiente. La risposta esatta ai quesiti incrementa il voto finale d’esame, ma non vale ai fini del positivo superamento della prova d’esame.

  Durante il semestre di lezione verranno svolte due prove in itinere per la valutazione dell'apprendimento.

• PRINCIPI DI CHIMICA E AGROCHIMICA

  Orale

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

• PRINCIPI DI CHIMICA E AGROCHIMICA

  Calcolare il numero di ossidazione di un elemento in un composto

  Differenza tra acidi forti e acidi deboli

  Calcolare la Molarità e/o Normalità di una soluzione