Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio

MARIA ROSARIA BONI

Il corso fornisce agli studenti gli elementi di base di biologia, di ecologia e di ecotossicologia indispensabili per lo studio dei fenomeni di inquinamento degli ambienti naturali, per la loro salvaguardia ed il loro risanamento. Nel corso vengono analizzati i principi di base della biologia, dell’ecologia e dell’ecotossicologia. Vengono inoltre esaminati i diversi comparti ambientali e i fenomeni di inquinamento specifici per ciascun comparto.
Durante il corso lo studente potrà acquisire le informazioni necessarie per orientarsi autonomamente nello studio dei comparti ambientali e delle relazioni tra gli stessi; sarà in grado di riconoscere e interpretare le conoscenze acquisite e combinare in modo adeguato le conoscenze teoriche con l’applicazione pratica di quanto appreso sviluppando quindi autonomia di giudizio nell’ambito dello specifico campo di azione.
Particolare attenzione viene dedicata ai metodi innovativi per l’analisi degli effetti dannosi degli inquinanti e alla capacità di risposta del comparto ambientale considerato.
Alla fine del corso lo studente avrà acquisito le nozioni e i mezzi fondamentali per affrontare lo studio dei fenomeni di inquinamento dei comparti ambientali – che sono la causa delle alterazioni dell’ambiente – e dei processi chimico-fisici e biologici che vengono utilizzati nelle tecnologie di risanamento ambientale. Lo studente, inoltre, sarà in grado di comunicare in modo efficace le conoscenze acquisite.

Il corso fornisce agli studenti gli elementi di base di biologia, di ecologia e di ecotossicologia indispensabili per lo studio dei fenomeni di inquinamento degli ambienti naturali, per la loro salvaguardia ed il loro risanamento.
Nel corso vengono analizzati i principi di base delle reazioni chimiche e dell’ecologia e introdotte nozioni relative all’ecotossicologia. Vengono inoltre esaminati i diversi comparti ambientali e le problematiche specifiche di ognuno con l’obiettivo di fornire informazioni utili per lo studio e l’analisi delle diverse tematiche legate all’ambiente.
I principi base dell’ecologia vengono introdotti anche tramite esempi applicativi che consentono di valutare i fenomeni relativi all’inquinamento e analizzare le caratteristiche qualitative dell’ambiente.
Particolare attenzione viene dedicata ai metodi innovativi per l’analisi degli effetti dannosi degli inquinanti e alla capacità di risposta del comparto ambientale considerato.
Lo studente, alla fine del corso, conoscerà i diversi fenomeni di inquinamento che sono la causa delle alterazioni degli ambienti naturali e avrà acquisito la conoscenza di tutti quei processi chimico-fisici e biologici che vengono utilizzati nelle tecnologie di risanamento ambientale.

Durante il corso lo studente potrà acquisire le informazioni necessarie per orientarsi autonomamente nello studio dei comparti ambientali e delle relazioni tra gli stessi; sarà in grado di riconoscere e interpretare le conoscenze acquisite e combinare in modo adeguato le conoscenze teoriche con l’applicazione pratica di quanto appreso sviluppando quindi autonomia di giudizio nell’ambito dello specifico campo di azione.

Alla fine del corso lo studente sarà in grado di comunicare in modo efficace le conoscenze acquisite e di approfondire in modo autonomo, anche dal punto di vista normativo, i diversi aspetti dei problemi legati all’ambiente e alle sue problematiche.

Durante il corso sarà dato ampio rilevo alla complessità dei temi trattati e alla necessità di una innovazione continua delle conoscenze. In questo modo si cercherà di stimolare gli studenti all’approfondimento autonomo delle problematiche legate all’ambiente anche rispetto a quanto avviene in ambito internazionale.

Per un buon apprendimento della materia, risultano utili le conoscenze elementari delle seguenti discipline: chimica, fisica, biologia e analisi matematica.

Elementi di biologia e biochimica. Assetto morfologico e strutturale degli esseri viventi. I protisti ed il loro livello organizzativo. La composizione della materia vivente. Gli enzimi come catalizzatori biologici. I microrganismi ambientali ed il loro ruolo nella degradazione della sostanza organica. Metabolismo batterico: anabolismo e catabolismo.
Elementi di ecologia. Cenni di Ecologia. Gli ambienti naturali: aereo, terrestre, acquatico. L’ambiente antropizzato. Gli ecosistemi. Omeostasi ecologica. Energia negli ecosistemi. Catene alimentari. Piramidi ecologiche. Cicli biogeochimici. Ciclo dell’azoto, del carbonio, del fosforo e degli elementi biogeni. Leggi di crescita: legge della tolleranza, legge del minimo. La popolazione. Dinamica delle popolazioni. Le comunità esempi di ecosistemi naturali e artificiali.
Elementi di ecotossicologia. Ecotossicologia e tossicologia. Definizione. Effetti sull’uomo dei più comuni prodotti chimici. Identificazione dell’inquinante in base alle caratteristiche fisico-chimiche. Principali processi biotici e abiotici di trasformazione e trasporto degli inquinanti. Biodegradabilità, bioaccumulo, bioconcentrazione, biomagnificazione. Definizione di composti tossici. Esposizione e dose. Curve concentrazione-effetto. Tossicità acuta e cronica. Interazione fra tossici. Effetti sub letali: acuti e cronici. Le previsioni di tossicità.
2 CFU pari a 50 ore di impegno dello studente di cui:
• 20 ore tra lezioni frontali, esercitazioni e seminari;
• 30 ore di studio individuale.

Il suolo. L’ambiente terrestre. Pedogenesi. Caratteristiche fisiche, chimiche, meccaniche e biologiche del suolo. Fonti di inquinamento del suolo e definizione dei livelli di contaminazione. Effetti diretti ed indiretti sulle biocenosi animali e vegetali. Principali processi di autodepurazione del suolo. Approccio alla decontaminazione dei suoli contaminati.
L’acqua. L’ambiente acquatico. Acque superficiali e di falda. Usi delle acque. Fonti ed effetti dell’inquinamento delle acque lentiche e lotiche. Principali processi di autodepurazione nelle acque. Aspetti biologici, chimici, e fisici dei principali fenomeni di inquinamento. Monitoraggio dell’inquinamento idrico. Misure di controllo dell’inquinamento delle acque. Le acque di falda ed il loro uso. Inquinamento dei laghi: eutrofizzazione. Recupero dei laghi eutrofizzati. Inquinamento marino. Inquinamento dei fiumi. Studio dell’inquinamento di un fiume con la curva a sacco.
L’atmosfera. L’ambiente aereo. Gradiente termico verticale. Principali fonti di inquinamento antropiche e naturali. Inquinanti primari, inquinanti secondari. Monitoraggio dell’aria atmosferica. Effetti dell’inquinamento atmosferico. Effetti sul clima: effetto serra, effetto frigorifero, effetto U.V., deposizioni acide, smog. Gli effetti diretti e indiretti sulle biocenosi animali e vegetali.
4 CFU pari a 100 ore di impegno dello studente di cui:
• 40 ore tra lezioni frontali, esercitazioni e seminari;
• 60 ore di studio individuale.

Fenomeni di inquinamento degli ambienti naturali. Principi e metodi di studio.
Autore: Boni Maria Rosaria. Casa editrice: Carocci. Marzo 2007

Schemi e dispense di lezione

Il corso è articolato in lezioni frontali, durante le quali si impartiranno le conoscenze fondamentali relative alle attività necessarie per lo studio dei fenomeni di inquinamento degli ambienti naturali, per la loro salvaguardia ed il loro risanamento. Vengono organizzati seminari specifici su temi di particolare interesse. I principi base dell’ecologia vengono introdotti anche tramite esempi applicativi che consentono di valutare i fenomeni relativi all’inquinamento e analizzare le caratteristiche qualitative dell’ambiente.

Le lezioni si svolgeranno in presenza in aula e lo studente è invitato a seguire le lezioni al fine di semplificare lo studio della materia.

La verifica del conseguimento degli obiettivi formativi da parte di ciascun studente verrà condotta in modo organico all’interno dell’esame di profitto al termine del corso.
L'esame di profitto consiste in una prova orale in cui il candidato sarà giudicato sulla base delle conoscenze degli argomenti del corso, quindi dovrà dimostrare di sapersi orientare in modo autonomo tra i diversi temi trattati.

Elementi di biologia e biochimica
Elementi di ecologia
Elementi di ecotossicologia
Caratteristiche delle acque
Inquinamento delle acque
Curva a sacco
Eutrofizzazione
Caratteristiche del suolo
Inquinamento del suolo
Caratteristiche dell’atmosfera
Inquinamento dell’atmosfera
Big five
Inversione termica dell’atmosfera