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MINERALOGIA E GEOCHIMICA AMBIENTALE |
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mercoledì 15 aprile 2015 |
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MINERALOGIA E GEOCHIMICA AMBIENTALE |
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Far acquisire i concetti generali della Mineralogia e Geochimica Ambientale come discipline di recente sviluppo che si pongono l’obiettivo di (i) studiare le interazioni minerali-ambiente che sono direttamente o indirettamente indotte dall’attività antropica e che producono fenomeni di degrado e inquinamento dell’ambiente, e (ii) trovare i possibili rimedi. Saranno in particolare affrontati gli aspetti legati all’attività mineraria nel contesto della Sardegna.
Fornire le conoscenze di base su alcune metodiche ampiamente utilizzate nell’analisi delle matrici ambientali sia dal punto di vista chimico che mineralogico, come la diffrattometria dei raggi X (XRD), la microscopia elettronica a scansione (SEM), e le principali tecniche analitiche delle acque naturali.
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| Mineralogia, Geochimica, Petrografia | |
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MODULO I (4+2 CFU; 56 ore)
Introduzione alla Mineralogia e Geochimica Ambientale
o Obiettivi e definizioni
o Campi di studio e applicazioni
o Approccio multidisciplinare e multi-scala
Aspetti ambientali dell’attività mineraria
o Origine del drenaggio acido e metodi di predizione
o Classificazione degli scarti minerari
o Campionamento delle matrici solide ambientali in aree minerarie
o Caratterizzazione mineralogica e geochimica degli scarti minerari (tailings)
o Paragenesi: minerali primari e secondari
o Reattività dei minerali: ossidazione dei solfuri, dissoluzione di carbonati e alluminosilicati
Applicazione della Mineralogia e Geochimica Ambientale negli interventi di bonifica di aree minerarie
o Piano di caratterizzazione di un sito minerario
o Strategie per la bonifica
Trattamenti passivi e attivi del drenaggio di miniera
Controllo e prevenzione dell’ossidazione dei solfuri
Uso di materiali reattivi mescolati ai tailings
Barriere permeabili reattive
Ruolo di microrganismi e piante
Cenni sulle principali tecniche analitiche utilizzate nella Mineralogia e Geochimica Ambientale
Diffrattometria a raggi X
o Principi della diffrazione
o Produzione dei raggi X
o Interazione tra raggi X e solidi cristallini
o La legge di Bragg
o Il diffrattometro a raggi X per polveri
o Interpretazione di un diffrattogramma
o Identificazione delle fasi minerali (analisi qualitativa)
o Composizione mineralogica di matrici solide (analisi quantitativa)
Casi di studio in Sardegna
MODULO II (4+2 CFU; 56 ore)
Polveri minerali
o Problematiche generali
o Silice
o Asbesto
Complementi di idrogeochimica
o Composizione delle acque naturali (richiamo dal programma del 2° anno della Laurea triennale)
Diagrammi di Piper e altri metodi classificativi delle acque naturali
o Equilibri acqua-roccia: l’esempio dei carbonati
Indici di saturazione
Aspetti ambientali dell’attività mineraria
o Impatto fisico e chimico dell’attività mineraria
o Le acque di miniera
o Trasferimento alla biosfera
Casi di studio in Sardegna
Cenni sulle principali tecniche analitiche utilizzate nella Mineralogia e Geochimica Ambientale
Il microscopio elettronico a scansione (SEM)
o Principi di funzionamento
o Analisi morfologica
o Microanalisi chimica (EDS)
o Il SEM “ambientale” (a “basso vuoto”)
Analisi delle acque naturali
o Campionamento e misura dei principali parametri chimico-fisici
o Cenni alle principali metodiche analitiche per anioni e cationi
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| Lezioni orali e pratiche, esercitazioni in laboratorio (in particolare XRD e SEM), escursioni sul terreno e visite a siti minerari abbandonati o bonificati. | |
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| Modalità di verifica dell'apprendimento | |
| Tramite coinvolgimento degli studenti nel richiamo frequente dei concetti fondamentali esposti a lezione dal docente. Tramite fasi specifiche all’interno di esercitazioni pratiche, attività di laboratorio ed escursioni sul terreno atte a rendere “visibile” il grado di comprensione ed apprendimento dello studente. | |
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Trattandosi di discipline di recente sviluppo, attualmente non esistono testi di riferimento in italiano. Tale lacuna viene colmata fornendo agli studenti tutto il materiale didattico utilizzato dai docenti a lezione (presentazioni in Powerpoint, lucidi, lavori scientifici), come pure eventuali dispense su specifici argomenti preparate dai docenti.
Environmental aspects of mine wastes - Short Course Series Vol. 31, Mineralogical Association of Canada, J.L. Jambor, D.W. Blowes, A.I.M. Ritchie (editors), anno 2003.
Scanning electron microscopy and X-Ray microanalysis - Goldstein J., Newbury D., Joy D., Lyman C., Echlin P., Lifshin E., Sawyer L., Michael J., Editore Kluwer Academic, 689 pp.
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| Altre informazioni (max 3800 caratteri) (Strumenti a supporto della didattica, materiali e strumenti di auto-apprendimento, come ad esempio slide lezioni,esercitazioni con traccia della soluzione, testi di esame, .. ) | |
| Nelle intenzioni dei docenti, e per la natura stessa degli argomenti trattati, il corso ha un forte carattere unitario soprattutto come approccio culturale e metodologico, con contenuti che si collocano a cavallo dei SSD GEO/06, GEO/08 e GEO/09. Pertanto, la divisione in moduli, assegnati formalmente ai SSD GEO/06 e GEO/08, riflette solo una suddivisione operativa degli argomenti tra i due docenti, e non un ordine logico e/o cronologico; i moduli potranno quindi svilupparsi parzialmente in contemporaneità. | |
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