Dipartimento di Chimica

Attività Didattica tenuta nell'Ambito del Dottorato in Scienze Chimiche

Indirizzo Ambientale

Finalità

Oggi, di fronte alla meravigliosa e intrigante complessità della storia dell'evoluzione biologica, per procedere nella ricerca scientifica sui sistemi complessi della natura, la strada da seguire non può che essere quella dell'accentuazione del carattere evolutivo e sistemico dell'impianto teorico della Chimica e delle altre scienze. La Chimica, e in particolare una parte della Chimica Fisica, la Termodinamica, può giocare un ruolo fondamentale nella descrizione e nello studio degli ecosistemi complessi. Infatti nel bagaglio chimico-fisico convivono le intuizioni della fisica evolutiva (l'entropia, l'irreversibilità, la complessità) con la rigorosità scientifica dell'approccio matematico. L’applicazione di modelli chimico-fisici ai problemi ambientali richiede quindi da una parte il recupero di tali intuizioni, che hanno già più di cento anni di età, e, dall'altra l'esperienza scientifica di tutte quelle metodologie teoriche e sperimentali che la Chimica Fisica ha usato in questi cento anni. Questo Dottorato, nel suo indirizzo ambientale, tenta di coniugare i due approcci: quello sistemico-evolutivo e quello classico, al fine di definire una gamma più ampia di strumenti per uno studio sempre più approfondito di sistemi complessi, come sono quelli ambientali e si muove in tale direzione, nella convinzione che si possa, come ha scritto Edgar Morin, «trasformare la scoperta della complessità in metodo della complessità».

Riferimenti bibliografici

Bateson G., Mente e natura, Adelphi, Milano 1984.

Bateson G., Verso un'ecologia della mente, Adelphi, Milano 1976.

Bianciardi C., Tiezzi E. e Ulgiati S., Ecological Economics, vol. 8, 1993, pp. 1 -5.

Cini M., in Tiezzi E. (a cura di), Ecologia e..., Laterza, Bari 1995.

Cini M., Un paradiso perduto, Feltrinelli, Milano 1994.

Daly H.E., Lo stato stazionario, Sansoni, Firenze 1981.

Daly H.E., Operationalizing Sustainable Development by Investing in Natural Capital, ISEE Conference, Stoccolma, agosto 1992.

Deiak C, Pitea D., Rossi C. e Tiezzi E. (a cura di), Chimica Fisica per le Scienze Ambientali, ETASlibri, Milano 1996.

Morowitz H.J., Energy Flow in Biology, Ox Bow Press, Woodbridge 1979.

Morowitz H.J., Foundations of Bioenergetics, Academic Press, New York 1978.

Peacocke A.R., The Physical Chemistry of Biological Organization, Oxford Science Publications, Oxford 1989.

Prigogine I. e Stengers I., Tra il tempo e l'eternità, Bollati Boringhieri, Torino 1989.

Prigogine I., "Dissipative processes in quantum theory", Physics Report, vol. 219, 1992, pp. 93-108.

Prigogine I., Introduction to Thermodynamics of Irreversible Processess C.C.Thomas, Springfield 1954.

Prigogine I., MOA lecture, Giappone, maggio 1994: Coming Together of Western and Eastern Points of View on Science and Nature.

Prigogine I., OIKOS lecture, Siena, novembre 1994: Laws and Events: the Concept of Nature.

Prigogine I., The Arrow of Time, in C. Rossi and E.Tiezzi (eds.), Ecological Physical Chemistry, Elsevier, Amsterdarn 1991, pp. 1-24.

Rossi C. and Tiezzi E. (eds.), Ecological Physical Chemistry, Elsevier, Amsterdam 1991.

Rossi C. , Bastianoni S., Donati A. and Marchettini N. (eds), Tempos in Science and Nature. Structures, Relations and Complexity, Annals of the New York Academy of Sciences, 879, New York, 1999.

Ruth M., Integrating Economics, Ecology and Thermodynamics, Kluwer Academie Publishers, Dordrecht 1993.

Tiezzi E. (a cura di), Ecologia e..., Laterza, Bari 1995.

Tiezzi E., Il capitombolo di Ulisse, Feltrinelli, Milano 1991.

Tiezzi E., L'equilibrio, Cuen, Napoli 1995.

Tiezzi E., Tempi storici, tempi biologici, Garzanti, Milano 1984 e 1992.

Tiezzi E., Fermare il tempo, Raffaello Cortina, Milano 1996.

Tiezzi E., La bellezza e la scienza, Raffaello Cortina, Milano 1998.

Nicolis G., Introduction to Nonlinear Science, Cambridge University Press, Cambridge 1999.

Tiezzi E. e Marchettini N., Che cos’è lo Sviluppo Sostenibile?, Donzelli, Roma 1999.

Tiezzi E., Tempi storici, tempi biologici. Vent’anni dopo, Donzelli, Roma 2001.

Jorgensen S.E., Integration of Ecosystem Theories: a Pattern, 3rd ed., Kluwer Accademic Publishers, Dordrecht 2002.

Daly H.E. and Farley J., Textbook for Ecological Economics, Elsevier Press, Amsterdam 2002.

Tiezzi E., The End of Time, WIT press, Southampton 2003.

Tiezzi E., The Essence of Time, WIT press, Southampton 2003.

Didattica

Per l'indirizzo Ambientale, la didattica è strutturata sulla base di uno schema mirato all'approfondimento di tematiche inerenti le ricerche condotte all'interno del dottorato, mantenendo una grande attenzione alla contesto globale, in cui nascono le problematiche ambientali e al background culturale, che un ricercatore deve necessariamente possedere per affrontare la complessità dell'ambiente.

L'organizzazione del percorso didattico-formativo si basa su cicli settimanali di lezioni, tenute a rotazione da un docente,  su tematiche specifiche.

Le lezioni sono intervallate da journal club e seminari, tenuti dai dottorandi.

Nei journal club gli studenti espongono, di fronte ai loro colleghi e ai docenti, uno o più articoli di interesse generale, reperiti in letteratura, con commenti e discussione finale. Nei seminari gli studenti espongono i risultati in itinere della ricerca.

Il contesto culturale e l'interazione con altre discipline vengono curati attraverso una serie di lezioni e seminari, scaglionati durante tutto l'arco dell'anno, tenuti da docenti italiani e stranieri, appartenenti a campi disciplinari differenti.

Sono presenti altri momenti didattico-formativi. Una scuola per dottorandi viene tenuta annualmente in Sardegna. Per l'a.a. 2003-2004 la Scuola (XII Scuola di Chimica Fisica Ambientale e Modellistica Ecologica) si terrà  a Ingurtosu (CA) dal 25 Maggio al 3 Giugno. Durante la scuola saranno tenute lezioni da docenti dell'università di Siena, Milano, Napoli, Venezia, Sassari e Nuoro e del CNR di Milano.

I dottorandi del curriculum ambientale seguono inoltre le scuole che ogni anno vengono organizzate dalla divisione di Chimica Ambientale e dalle altre divisioni della Società Chimica Italiana.

Calendario Lezioni 2004-2005

APRILE 2005

5 Prof. Riccardo Basosi: Le fonti energetiche del futuro.

8 Prof. Mauro Rustici: Produzione di entropia nei sistemi aperti.

14 Prof. Riccardo Basosi: Energy Managing

18-20 Prof. Claudio Rossi: Un approccio spettroradiometrico ai sistemi lacustri.

26-28 Prof. Nadia Marchettini: Fotosintesi, Neghentropia ed Evoluzione.

MAGGIO 2005

3-4 Dr. Steven Loiselle: Teoria ed applicazioni del Remote Sensing.

9-11 Dr. Simone Bastianoni: Maximum Power Principle vs Maximum Power Exergy.

17 Prof. Riccardo Basosi: Energy Loss ed Emergy Amplification: due nuovi indicatori per l’integrazione delle Analisi Energetica ed Emergetica.

19-20 Prof. Alessandro Donati: Fondamenti di Chimica Ambientale.

23-27 Prof. Enzo Tiezzi: Qualità e Tempo nella ricerca scientifica.

25 Prof. Simone Bastianoni: Fondamenti di Chimica Fisica Ambientale.

26 Dr. Federico M. Pulselli: Approcci econimico/ecologici/termodinamici per lo studio della sostenibilità.

28 Prof. Simone Bastianoni: Applicazioni di modelli cinetici ad ecosistemi acquatici, Indicatori termodinamici di sostenibilità ambientale.

28 Prof. Simone Bastianoni: La freccia del tempo negli indicatori di sostenibilità, Exergy, Emergy e altre goal functions per lo studio dei sistemi complessi.

30 Prof. Riccardo Basosi: Quale Energia per Quale società.

LUGLIO 2005

5 Prof. Riccardo Basosi: Un approccio EPR ai sistemi micellari.

12 Prof. Riccardo Basosi: Design di oligopeptidi ciclici conformazionalmente fotomodulabili

14 Prof. Riccardo Basosi: Cogenerazione: pertinenza ed utilizzo.

SETTEMBRE 2005

13 Prof. Riccardo Basosi: Introduzione all’Energy Menagment

OTTOBRE 2005

4-6 Prof. Nadia Marchettini: Bilancio entropico del pianeta Terra.

10-12 Prof. Maria Pia Picchi: Chimica degli acidi Humici.

18 Prof. Enzo Tiezzi: Global Environmental change.

24-26 Prof. Maria Pia Picchi: Analisi, controllo e bonifica di suoli contaminati.

Journal club

Journal club 2008-09

Curriculum Ambientale

8 Novembre 2006, Dr. Francesca Ciampalini: “Aria delle città sempre meno sostenibile per le generazioni future.”

10 Novembre 2006, Dr. Fazio Coppola : “Diminuzione di gas a effetto serra in agricoltura tramite uso di biodiesel.”

17 Novembre 2006, Dr. Eugenio Simoncini: “Studi cinetici sulla reazione di Belousov – Zhabotinsky in D2O.”

24 Novembre 2006, Dr. Fazio Coppola: “Comparazione tra 2 feedstock per la produzione di biodiesel: girasole & alghe.”

5 Dicembre 2006, Dr. Simona Bosco: “Gli obiettivi del dopo - Kyoto Europeo  e il Rapporto Stern.”

8 Dicembre, 2006, Dr. Valeria Amendolia: “Molecular evolution on proteomes: comparing human and mouse orthologous proteins”.

18 Gennaio, 2007, Dr. Simona Bosco: “Applicazione della metodologia IPCC per l’inventario dei gas serra della Provincia di Pescara.”

24 Gennaio 2007, Dr. Francesco Lambardi: "Simulazione di spettri NOESY attraverso l'approccio teorico della matrice completa di rilassamento."

25 Gennaio 2007, Dr. Valeria Amendolia: “Phylogeny as a tool for studying evolution of complex features”.

26 Gennaio 2007, Dr. Nadia Bergamino: “Analisi della produzione primaria nel lago Tanganyika, Africa.” (Presentato al III Incontro annuale dottorandi in ecologia degli ecosistemi acquatici, Lecce )

9 Marzo 2007, Dr. Francesca Ciampalini: “Prima Times Series Analysis a livello locale dell'Indice del benessere Economico Sostenibile: il caso della Provincia di Modena.”

14 Marzo 2007, Dr. Paolo Fulini: "Analisi costi benefici (ACB) all'interno dell'analisi termodinamica
integrata".

23 marzo 2007, Dr. Antonio Pizzigallo: “The Greenhouse Gas Inventory of a local urban transport: the case of the municipality of Siena (Italy)”

4 Aprile 2007, Dr. Eugenio Simoncini: “Uso di matrici fluorurate per lo studio della formazione di strutture complesse nella reazione di Belousov – Zhabotinsky.”

5 Aprile 2007, Dr. Simona Bosco: “Emergy/mass values of hydrothermal genesis elements of Amiata geothermal fields.”

12 Aprile 2007, Dr. Francesco Lambardi: "Dai dati di spettrometria di massa all'analisi dei pathways molecolari".

8 Maggio 2007, Dr. Mirko Bravi: “Energy saving practices and renewable energies: the status of research in year 2006.”

6 giugno 07, Dr. Nicoletta Patrizi : “Life Cycle Inventory e Life Cycle Analysis della produzione vitivinicola in una azienda agricola biologica.”

8 Giugno 2007, Dr. Antonio Pizzigallo: “Emergy Evaluation of territorial system in time series: the Province of Modena”

11 Giugno 2007, Dr. Alessassandro Galli: “Utilizzo dell'Environmental Extended input-output analysis per il calcolo dell'impronta ecologica.”

12 Giugno 2007, Dr. Nadia Bergamino: “Estimating phytoplankton biomass and production in Lake
Tanganyika from satellite images.” (Presentato al Bella Workshop, Brussels (Belgium))

15 Giugno 2007, Dr. Tommaso Sgaragli: “Conto Energia 2007. Potenzialità e limiti del sistema di incentivazione all’integrazione architettonica dei pannelli fotovoltaici.”

28 Giugno 2007, Dr. Mirko Bravi: “Comparing renewable energies: estimating area requirement for biodiesel and photovoltaic.”

12 Luglio 2007, Dr. Alessandro Galli: “Uso integrato dell'impronta ecologica e di indicatori socio-economici nelle analisi di sostenibilita' ambientale.”

30 Agosto 2007, Dr. Antonio Pizzigallo: “Assessing sustainable well-being: trends in environmental, social and economic policy at the local level”

11 Settembre 07, Dr. Nicoletta Patrizi: “Applicazioni di LCA per l'integrazione di un sistema olistico di contabilità ambientale per l'analisi di un sistema di gestione territoriale delle risorse idriche.”

Journal club

Curriculum Molecolare

11 Dicembre 2006, Dr. Barbara Brogioni: "An EPR Investigation of the laccase-mediator system" presso Max Planck Institute for Bioinorganic Chemistry (Muelheim an der Ruhr – Germany)

25 Gennaio 2007, Dr. Barbara Brogioni: "Laccase enzymes: structure and catalytic activity"

1 Febbraio 2007, Dr. Maria Laura Parisi: “La Chimica Computazionale ed il calcolo dei parametri EPR”.

14 Febbraio 2007, Dr. Aggravi Marianna: "Studio, attraverso l'impiego di tecniche spettroscopiche, dell' interazione tra Arsenico ed eritrociti umani."

26 Febbraio 2007, Dr. Serena Fedi: "Synthesis and electrochemistry of ferraphosphadicarbollides (C5R5)Fe(PC2B8H10)".   

1 Marzo 2007, Dr. Maria Laura Parisi: “Study of Metal Chelates as Micronutrient Supplements in Animal Feeding”

14 Marzo 2007, Dr.Emiliano Cecchini: “L'integrazione tra fonti rinnovabili e vettore idrogeno nella climatizzazione degli ambienti.”

22 marzo 2007, Dr. Riccardo Rossi Paccani: “Sintesi di nuovi “interruttori molecolari fotoisomerizzabili biomimetici”.

28 Marzo 2007, Dr. Emilia Cappelletti: “Purification strategy of Zinc Transporter ZnuA of E.Coli and Salmonella.”

2 Aprile 2007, Dr. Serena Fedi: "Electrochemical and spectroelectrochemical study of metallacarboranes and metal carbonyl clusters".   

4 Aprile 2007, Dr. Giovanni Bonechi: "La spettrometria di massa nello studio delle interazioni RNA-Antibiotici"

5 Aprile 2007, Dr. Duccio Balenci: "The interaction between Copper(II) binding antibiotics and the procariotic rRNA A-site: nmr, cd and uv-vis spectroscopic studies"

11 aprile 2007, Dr. Caterina Migliorini: “Solution structure of mouse b-amyloid peptide, Ab(1-28), and its interaction with Zn(II)”.

17 Aprile 2007, Dr. Elena Porciatti: “Il dominio tandem-repeat della proteina prionica del Takifugu Rubripes: struttura e modi di coordinazione con lo ione Cu(II).”

18 Aprile 2007, Dr. Karolina Gajda: “Determination of Cu(II) binding places and its influence on  human Prion protein fragments structures, using NMR technics.”

19 Aprile 2007, Dr. Nicola Menciassi: “Studio cristallografico e ricerca di inibitori di enzimi coinvolti nella resistenza e proliferazione batterica.”

20 Aprile 2007, Dr. Lucia Cesari: "Fragment-based approach in lead optimization: the relevance of protein-crystallography."

26 Aprile 2007, Dr. Duccio Balenci: "Molecular dynamics of WT alpha-Synuclein and its mutants, in the presence of SDS micelle".

27 Aprile 2007, Dr. Claudia Rosani: “Elettrochimica di metalloproteine e complesso metallici di metalloproteine.”

11 Maggio 2007 , Dr. Francesco Landolfi: "Information-driven modelling of biomolecular interactions".
16 Maggio 2007, Dr. Aggravi Marianna: "Caratterizzazione di complessi As-ditioli."

17 Maggio 2007, Dr. Giovanni Papandrea: “Analoghi strutturali di Octreotide: un nuovo scaffold peptidomimetico”

24 Maggio 2007, Dr. Stefania Forte: "Sviluppo di processi enzimatici per la decontaminazione e la produzione industriale".

28 Maggio 2007, Dr. Eliana Tassi: "Effetti interattivi di metalli pesanti e radiazione ultravioletto nel organismo test del zooplacton marino, la Artemia salina”.

29 Maggio 2007, Dr. Federico Luchi: "I problemi analitici correlati al monitoraggio
ambientale dei pesticidi"

11 luglio 2007, Dr. Angela Strambi: " Metodi Quanto Meccanici applicati agli stati elettronicamente eccitati: una revisione dei più utilizzati"

4 Settembre 2007, Dr. Francesco Landolfi: "Intrinsically unstructured proteins :from structure to function".

17 Settembre 2007, Dr. Maria Tassini: “NMR spectroscopic studies on choline metabolism"

20 Settembre 2007, Dr. Maria Tassini: “High resolution proton NMR spectroscopy of body fluids in patients with a  creatine biosynthesis defect"