Geochimica ambientale e delle basse temperature

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Titolo originale:

Environmental and Low-Temperature Geochemistry

Contenuto del libro:

Presenta i principi concettuali e quantitativi della geochimica per favorire la comprensione dei processi naturali sulla superficie terrestre e in prossimità di essa, nonché degli impatti antropici e delle strategie di bonifica. Fornisce al lettore i principi che consentono di prevedere la concentrazione, la speciazione, la mobilità e la reattività degli elementi e dei composti nei suoli, nelle acque, nei sedimenti e nell'aria, prestando attenzione ai controlli termodinamici e cinetici. Il campo di applicazione comprende l'atmosfera, le acque terrestri, le acque marine, i suoli, i sedimenti e le rocce della crosta superficiale; la scala temporale va dal presente al Precambriano e la scala spaziale va dai nanometri al locale, regionale e globale.

Questa seconda edizione di Environmental and Low-Temperature Geochemistry fornisce lo stato più aggiornato del ciclo del carbonio e del riscaldamento globale, comprese le fonti di carbonio, i pozzi, i flussi e le conseguenze, nonché le prove emergenti dell'acidificazione degli oceani (e i suoi effetti). La comprensione di problemi ambientali come questo richiede una conoscenza basata sui principi fondamentali dell'equilibrio, della cinetica, delle leggi di base della chimica e della fisica, dell'evidenza empirica, degli esempi tratti dalla documentazione geologica e dell'identificazione dei flussi e dei serbatoi del sistema che ci permettono di concettualizzare e comprendere. Questa edizione si propone di farlo con spiegazioni chiare dei principi fondamentali della geochimica, nonché con informazioni e approcci che forniscono allo studente o al ricercatore le conoscenze necessarie per affrontare questioni urgenti nelle scienze ambientali e geologiche.

I nuovi contenuti di questa edizione includono:

⬤ Focus Box - uno ogni due o tre pagine - che forniscono esempi di casi di studio (ad esempio l'isocianato di metile a Bhopal, le origini e gli effetti sulla salute dei minerali asbestiformi), spiegazioni concise di concetti fondamentali (ad esempio il bilanciamento delle equazioni chimiche, il frazionamento isotopico, l'uso dell'eq K per prevedere la reattività) e informazioni utili (ad esempio le unità di concentrazione, la titolazione per determinare l'alcalinità, la misurazione del potenziale redox delle acque naturali);

⬤ Sezioni sui contaminanti emergenti per i quali le conoscenze sono in rapido aumento (ad esempio, composti perfluorurati, prodotti farmaceutici e altri prodotti chimici domestici e industriali);

⬤ Maggiore attenzione alle interrelazioni tra fasi e processi inorganici, organici e biotici;

⬤ Descrizioni, quadri teorici ed esempi di metodologie emergenti nella ricerca geochimica, ad esempio gli isotopi clumped C-O per valutare la temperatura dell'acqua di mare nel tempo geologico, gli isotopi stabili dei metalli per valutare i processi di origine e trasporto, la spettroscopia di assorbimento dei raggi X per studiare lo stato di ossidazione e la configurazione di valenza di atomi e molecole;

⬤ Problemi aggiuntivi di fine capitolo, comprese domande più quantitative.

⬤ Due casi di studio dettagliati che esaminano il destino e il trasporto di contaminanti organici (VOC, PFC), con dati e interpretazioni presentati separatamente. Questi esempi considerano la composizione chimica e mineralogica delle rocce, dei terreni e delle acque nel sistema interessato; l'influenza microbica sulla decomposizione dei composti organici; l'effetto della riduzione-ossidazione sul trasporto di Fe, As e Mn; gli isotopi stabili e i composti sintetici come traccianti del flusso; i fattori geologici che influenzano il flusso e le implicazioni per la bonifica.

L'approccio interdisciplinare e la gamma di argomenti trattati - tra cui la contaminazione ambientale dell'aria, dell'acqua e del suolo, nonché i processi che interessano i sistemi naturali e antropici - lo rendono adatto ai corsi di geochimica ambientale nelle università e nei college di arti liberali.