OBIETTIVI FORMATIVI

L'insegnamento intende fornire allo studente le conoscenze e l'approccio metodologico sui principali temi di mineralogia ambientale anche in relazione allo sfruttamento ecosostenibile delle risorse e alla prevenzione e gestione del rischio ambientale. In particolare verranno trattati i seguenti aspetti: 1) Reattività dei minerali nell'ambiente esogeno e interazioni tra litosfera, atmosfera, idrosfera e biosfera. 2) Ruolo dei minerali nel sequestro e nel rilascio di elementi ecotossici o di rilevanza ambientale. 3) Minerali e reazioni mineralogiche nei suoli naturali e antropizzati. 4) Determinazione del fondo naturale per i minerali di interesse ambientale; 5) Protocolli di indagine per la determinazione di contaminanti minerali, in siti naturali ed antropici, anche ai fini della valutazione di impatto ambientale; 6) Progettazione di interventi di bonifica o mitigazione. L'insegnamento prevede esempi specifici con esercitazioni pratiche in laboratorio e sul terreno.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

La frequenza e la partecipazione alle attività formative previste (lezioni frontali, esercitazioni in laboratorio e sul terreno) consentiranno allo studente di acquisire le conoscenze di Mineralogia Ambientale necessarie per affrontare studi nel campo della professione geologo e ricerche scientifiche negli ambiti delle Scienze della Terra e delle Scienze Naturali.  

In particolare, lo studente sarà in grado di:

• conoscere le principali classi e specie mineralogiche di interesse ambientale;
• applicare le conoscenze e le competenze teoriche e pratiche acquisite a casi di studio specifici;
• esaminare campioni di rocce, suoli e sedimenti per  identificare i minerali rilevanti dal punto di vista ambientale;
• valutare criticamente i dati raccolti durante attività di rilevamento, campionamento e analisi di laboratorio per sviluppare uno studio di tipo scientifico o professionale;
• scrivere e argomentare relazioni scientifiche e/o professionali.

PREREQUISITI

Per affrontare efficacemente i contenuti dell’insegnamento sono necessarie le seguenti conoscenze di base della mineralogia: 1) sistematica e proprietà chimico-fisiche dei minerali, 2) metodi di indagine per lo studio di geomateriali

MODALITA' DIDATTICHE

L’insegnamento si compone di lezioni frontali e di esercitazioni teorico-pratiche sul terreno e in laboratorio. Essendo previsti test di apprendimento, attività per l’applicazione delle conoscenze acquisite, attività pratiche e metodologiche, la frequenza a lezioni ed esercitazioni di  laboratorio è fortemente consigliata.

Le lezioni frontali in aula sono erogate mediante presentazioni multimediali. Per il primo semestre, le lezioni saranno effettuate possibilmente in presenza, garantendo comunque la fruizione delle lezioni anche a distanza, mediante videoregistrazione, sincrona o asincrona.

Le esercitazioni di laboratorio sono mirate all’applicazione pratica delle conoscenze teoriche acquisite durante le lezioni frontali. In particolare saranno sviluppati:

• esercitazioni sul terreno mirate allo studio di problematiche di interesse ambientale per la raccolta di dati alla scala dell'affioramento e per la definizione di strategie di campionamento di rocce e sedimenti incoerenti;
• raccolta di dati in-situ mediante l'utilizzo di strumentazioni portatili;
• esercitazioni con posto individuale al microscopio ottico in luce polarizzata trasmessa per la determinazione qualitativa e quantitativa della composizione mineralogica;
• esercitazioni collettive al microscopio elettronico a scansione per la determinazione della composizione chimica dei minerali e delle caratteristiche microtessiturali e microstrutturali dei campioni;
• esercitazioni in aula per l'elaborazione e la restituzione dei dati raccolti.

Le esercitazioni di laboratorio si svolgono in aule attrezzate con microscopi e illuminazione specifica e nel laboratorio di microscopia elettronica del DISTAV. Le esercitazioni di laboratorio saranno organizzate possibilmente in presenza, eventualmente con più turni. 

Tutte le attività in presenza saranno effettuate nel rispetto dei limiti di capienza delle aule/laboratori e del distanziamento previsti dalla normativa vigente a seguito dell'emergenza COVID19. Si rimanda all'istanza AulaWeb specifica dell'insegnamento per eventuali aggiornamenti delle modalità didattiche a causa di variazioni della situazione sanitaria ed epidemiologica.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Il programma dell'insegnamento prevede la presentazione e la discussione dei seguenti argomenti:

• Specie mineralogiche di interesse ambientale;
• Amianto e fibre sostitutive patogene: classificazione, proprietà fisiche e metodi per l'identificazione e l'analisi quantitativa in rocce, sedimenti, materiali artificiali, aria e acqua;
• L'amianto nelle rocce e nei suoli: origine, distribuzione e rilasciabilità delle fibre di amianto;
• Sfruttamento, impiego e distribuzione dell'amianto nell'ambiente antropico;
• Amianto nell'ambiente naturale e antropico: quadro normativo internazionale, nazionale e regionale;
• Terre e rocce da scavo: il ruolo della Mineralogia Ambientale;
• Dal bedrock al suolo: processi di alterazione e di genesi di minerali durante lo sviluppo di un profilo pedogenetico;
• Il ruolo dei minerali nel ciclo degli elementi ecotossici: rilasciabilità e sequestro di specie chimiche durante i processi di alterazione in ambiente esogeno;
• Mineralogia ambientale e georisorse: impatto ambientale dell'attività estrattiva con particolare riferimento ai processi di drenaggio acido (Acid Mine Drainage).
• Interazioni tra minerali e biosfera: biomineralizzazioni e processi di alterazione mediati da organismi.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Tutte le slides utilizzate durante le lezioni e altro materiale didattico saranno disponibili su AulaWeb al termine di ogni ciclo di lezioni/esercitazioni di laboratorio.

I testi sotto indicati sono suggeriti come testi di appoggio e di approfondimento delle tematiche trattate:

• Eggleton R.A., Aspandiar M. (2007): Environmental Mineralogy. Honours Shortcourse, CRC LEME Open File Report 206, Cooperative Research Centre for Landscape Environments and Mineral Exploration, Bentley (Australia). ISBN 1921039760, 159 p. Disponibile opensource all'indirizzo web: http://www.crcleme.org.au/Pubs/OPEN%20FILE%20REPORTS/OFR%20206/OFR%2020…
• Vaughan D.J. & Wogelius R.A. (2000): Environmental Mineralogy – European Mineralogical Union - Eotvos University Press, Budapest (Ungheria), ISBN 9634631339, 434 p.