CORSO DI LAUREA IN SCIENZE E TECNOLOGIE PER … · I fattori che condizionano la stabilità dei...

SECONDA UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI NAPOLI

DIPARTIMENTO DI SCIENZE E TECNOLOGIE

AMBIENTALI BIOLOGICHE E FARMACEUTICHE

CORSO DI LAUREA IN SCIENZE E TECNOLOGIE PER L’AMBIENTE E IL TERRITORIO

CLASSE LM-75

ATTIVITÀ DIDATTICHE

anno accademico 2012-2013

SECONDA UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI NAPOLI

Dipartimento di Scienze e Tecnologie Ambientali Biologiche e Farmaceutiche Corso di Laurea magistrale in Scienze e Tecnologie per l’Ambiente e il

Territorio (LM-75)

a.a. 2012-2013

ANALISI E CARATTERIZZAZIONE DEL TERRITORIO (GEO/02)

(10 CFU)

Analysis and characterization of the territory Obiettivi formativi Obiettivo del corso è di fornire gli strumenti di base per l’analisi dei sistemi e dei processi geologici e della modellizzazione anche ai fini applicativi oltre alle conoscenze necessarie per operare il ripristino e la conservazione della qualità di realtà naturali complesse. In particolare mira a sviluppare conoscenze di base teoriche e pratiche sugli aspetti geologico-geomorfologici delle trasformazioni del territorio e in particolare su:

1) elementi di "vulnerabilità" e rischio geologico nella gestione territoriale-ambientale; 2) utilizzo e sfruttamento delle risorse geologiche.

Si intende inoltre fornire nozioni di base di idrologia ed idrogeologia e un approfondimento dei meccanismi di interazione acqua roccia. Particolare attenzione sarà rivolta all’ambiente campano, che verrà analizzato, anche con apposite escursioni sul campo, per sviluppare una spiccata sensibilità nei confronti del patrimonio geologico, valorizzabile come la sede naturale dove rimangono registrate le varie fasi dell’evoluzione geologica e del modellamento del paesaggio. Saranno inoltre forniti gli strumenti conoscitivi necessari a organizzare i dati ambientali e gestirli attraverso un SIT. Il corso prevede la realizzazione pratica di un progetto SIT attraverso le fasi di raccolta dei dati, analisi e restituzione cartografica.

Conoscenze richieste Si ritengono indispensabili conoscenze di geografia, geologia, geochimica e cartografia di base, nonché nozioni fondamentali di statistica. Docente responsabile: dott. Maurizio Sirna ([email protected]) CONTENUTI E ARTICOLAZIONE DEL CORSO: PARTE 1: SISTEMI INFORMATIVI TERRITORIALI (GEO/02 - 4 CFU) Geographic information systems Docente: Prof.ssa Daniela Ruberti Elementi di cartografia Componenti e funzionalità di un S.I.T. Modelli, strutture e formati di dati geografici Acquisizione di dati Pre-elaborazione Gestione di banche dati territoriali I sistemi GIS Analisi spaziale Visualizzazione e restituzione dei dati Progettazione di un S.I.T.

La disponibilità dei dati in Italia Le applicazioni in campo ambientale dei GIS Altre tecnologie connesse all’utilizzazione dei sistemi GIS: telerilevamento, GPS, WEBGIS

PARTE 2: GEOLOGIA DEL TERRITORIO (GEO/02 - 6 CFU) TERRITORIAL GEOLOGY Docente: Dr. Maurizio Sirna ([email protected]) 1. Fondamenti di geologia strutturale: elementi di petrografia applicata; i fattori che controllano la deformazione;

definizione dello stress, il concetto di strain; il comportamento reologico delle rocce. 2. Le frane ed il rischio idrogeologico: I fattori che condizionano la stabilità dei pendii naturali e dei fronti di scavo;

classificazione delle frane ed evoluzione della franosità; processi di intensa erosione; meccanismi di innesco delle frane; frane di prima generazione e riattivazioni a seguito di eventi esterni (piogge, terremoti, cause antropiche); cenni su indagini e controlli (monitoraggio); criteri generali di intervento e bonifica. Il rischio da frana: pericolosità, vulnerabilità e rischio; franosità potenziale; le frane in roccia.

3. Elementi di Idrogeologia: Il ciclo dell'acqua; legge di Darcy; porosità e permeabilità; tipi di falde; classificazione delle sorgenti; curve di esaurimento delle sorgenti; criteri di captazione delle acque sotterranee

4. Studi geologici per la coltivazione di una cava: inquadramento geologico ed ambientale; piano di coltivazione; progetto di rimodellamento e ripristino. Cenni sulle discariche.

5. Geologia regionale: evoluzione tettonico-sedimentaria e geodinamica dell’Appennino centro-meridionale; l’Appennino carbonatico; le avanfosse terrigene; i vulcani; le pianure alluvionali; assetto morfo-strutturale e stratigrafico della Campania; assetto idrografico e idrogeologico della Campania.

6. Aspetti geoambientali del territorio campano: distribuzione dei rischi geomorfologici; assetto stratigrafico e vulnerabilità delle piane alluvionali; impatti antropici; i Piani di Bacino come strumento per la gestione del territorio.

7. Cartografia geotematica avanzata: la cartografia geotematica per lo studio delle problematiche ambientali; la carta di geomorfologia dinamica; la carta idrogeologica; la carta delle frane e della stabilità dei versanti; la carta della pericolosità e dei rischi.

Testi consigliati: Appunti dalle lezioni e materiale didattico fornito dal docente. G. Biallo - Introduzione ai Sistemi Informativi Territoriali. – Ed. MongoGIS Atzeni, Ceri, Parabosci, Torlone – Basi di dati. modelli e linguaggi di interrogazione. – McGraw-Hill Cello G. (2004). Fondamenti di Geologia Strutturale. Collana didattica – Dip. Scienze della Terra, Università di

Camerino. Edimond, Città di Castello (PG). Crescenti U., D’Offizi S., Merlini S. & Sacchi L. (2004). Geology of Italy. Special Volume of the Italian Geological

Society for the IGC 32 Florence – 2004. Società Geologica Italiana, Roma. Vallario A. (2001). L’Ambiente Geologico della Campania. CUEN, Napoli. Barberi F., Santacroce R. & Carapezza M.L. (2004). Terra Pericolosa. Edizioni ETS, Pisa. Ulteriori informazioni: Ore totali dedicate dallo studente allo studio personale o ad altre attività formative di tipo individuale: 150 Ore totali dedicate ad attività formative in aula: 54 Ore totali dedicate ad attività formative in laboratorio o in campo: 46 Orario di ricevimento: per appuntamento tramite posta elettronica Modalità di svolgimento della prova finale: L'esame prevede un colloquio ed include una prova pratica al computer riguardante l’utilizzo di software connessi ai SIT. Verrà inoltre richiesta la progettazione e realizzazione di un S.I.T. per la caratterizzazione e/o la gestione di un’area a rischio ambientale nel territorio della Regione Campania.

SECONDA UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI NAPOLI Dipartimento di Scienze e Tecnologie Ambientali Biologiche e Farmaceutiche

Corso di Laurea magistrale in Scienze e Tecnologie per l’Ambiente e il Territorio (LM-75)

a.a. 2012-2013

ANALISI E GESTIONE DEI SISTEMI PEDOLOGICI (AGR/14)

(12 CFU) Analysis and management of soil systems Obiettivi formativi: Il corso è rivolto agli studenti del secondo anno di corso di laurea specialistica. Nel corso sono trattati gli aspetti innovativi della scienza del suolo applicati all’analisi e gestione dei sistemi pedologici. Il corso tratta le metodologie di rilevamento, caratterizzazione, classificazione del suolo negli ambienti naturali ed antropizzati, gli aspetti normativi e tecnici degli interventi di conservazione e ricostruzione della funzionalità dei suoli (pedotecnica). Gli argomenti trattati comprendono: chimica e fisica della pedogenesi; tassonomia del suolo; cartografia pedologica; tecniche di analisi chimica e fisica del suolo; principi teorici e pratici degli interventi di pedotecnica. Conoscenze richieste: nozioni di base di chimica, fisica, biologia, geologia, pedologia Docente responsabile: Prof. Elio Coppola ([email protected]) CONTENUTI E ARTICOLAZIONE DEL CORSO: ANALISI DEI SISTEMI PEDOLOGICI LE PROPRIETA’ DEL SUOLO IN FUNZIONE DELLO SPAZIO E DEL TEMPO Variabilità pedologica sistematica e random. Variazione dei sistemi pedologici in funzione della variazione delle componenti fisiche del paesaggio: Variazione dei sistemi pedologici in funzione dei parametri climatici e della caratteristiche litologiche del substrato sulla variabilità geografica dei processi e delle proprietà del suolo. Relazioni tra variazione della distribuzione geografica del suolo e età del substrato. Relazioni tra suoli e paesaggio:concetto di toposequenza, cronosequenza e catena; le componenti del versante; distribuzione dei flussi idrici; legge della sovrapposizione stratigrafica ed implicazioni nella distribuzione dei suoli; processi erosivi e deposizionali; suoli sepolti; tempo e intervalli di formazione dei suoli; paleosuoli. LE PROPRIETA’ DEL SUOLO IN FUNZIONE DEL’UOMO Qualità e funzionalità del suolo Rapporti suolo/uomo: origine, evoluzione, conseguenze. Funzioni socio-economiche e valore del suolo nell’ambiente. Suoli antropogenici: definizioni e tassonomie. Alterazione del suolo nei sistemi pedologici antropizzati: degradazione, contaminazione, ablazione, consumo. METODI E TECNICHE DI VALUTAZIONE DEI SUOLI Rilevamento, caratterizzazione, classificazione e rappresentazione cartografica dei suoli nei sistemi pedologici: indagini di campo e di laboratorio, riferimenti tassonomici, scale di restituzione e cartografia digitale. Diagnosi integrata della funzionalità del suolo: parametri qualitativi e continui; caratteri climatici, geomorfologici e fisiografici; caratteri chimici e chimico-fisici. Diagnosi integrata della fertilità e produttività dei suoli: parametri qualitativi e continui; componenti fisiche, chimiche, chimico-fisiche e biologiche della fertilità di suoli; GESTIONE DEI SISTEMI PEDOLOGICI

Cenni di agronomia generale e forestale, tecniche colturali ed ordinamenti produttivi. Funzionalità del suolo nei sistemi pedologici: usi agricoli ed extra-agricoli. Criteri ed applicazione dei sistemi di Land Evaluation, (Land Capability e Land Suitability). PEDOTECNOLOGIE PER IL RECUPERO DELLA FUNZIONALITA’ E LA RICOSTRUZIONE DEL SUOLO Normativa Nazionale e Comunitaria inerente l’uso, la difesa, la bonifica e la conservazione del suolo. Discipline dei Fertilizzanti e dei Materiali Applicabili al Suolo. Piani Regolatori e Piani delle Attività Estrattive. Analisi e valutazione delle disfunzioni e delle anomalie dei suoli: criteri e metodi di pieno campo e di laboratorio. Pedotecnologie correttive e riabilitative dei suoli anomali. Suoli infertili, idromorfi, acidi, alcalini, salini. Suoli con anomalie fisico-meccaniche. Pedotecnologie ricostruttive dei suoli contaminati, erosi e ablati. Principi e criteri di riassetto del territorio e ricomposizione ambientale dei siti contaminati e delle aree post-industriali. Progettazione di proto-orizzonti e di modelli di suoli antropogenici para-artificiali ed olo-artificiali. Designazione degli orizzonti e classificazione dei pedomodelli. Compatibilità dei pedomodelli con le limitazioni geomorfologiche e con l’ambiente pedoclimatico. Scelta della copertura vegetale per il riequilibrio della pedogenesi. Testi consigliati (per tutti i testi si intende l’edizione più recente): Testi di riferimento: Sumner M.E. (ed.). Handbook of Soil Science. USDA-NRCS. Soil Survey Manual USDA-NRCS. Soil Taxonomy USDA-NRCS. Keys to Soil Taxonomy IUSS-ISRIC-FAO. World Reference Base for Soil Resources Selezioni di argomenti da: Birkeland P. W. Soils and geomorphology, Oxford university Press. Wilding L.P., Smeck N.E. and Hall G.F. (Eds.). Pedogenesis and soil taxonomy, Concept and interactions, Development in Soil Science, 11, Elsevier. Fanning D. S. and Fanning M.C.B. Soil, Morphology, Genesis and Classification John Wiley and Sons. Benedetti A. e Sequi P. I fertilizzanti organici. Edizioni L’informatore Agrario, Verona. Brady N.C. and Weil R.R. The nature and properties of soils. Prentice Hall Int., Upper Side River, NJ. Bullock P and Gregory P J. Soils in Urban Environments. Blackwell Publishing. Cremaschi M. e Rodolfi G. Il suolo - Pedologia nella scienze della terra e nella valutazione del territorio. La Nuova Italia Scientifica. Dent D. and Young A. Soil Survey and Land Evaluation. G. Allen & Unwin, London. Marano B. Fertilità del suolo e nutrizione delle piante. Nannipieri ed., Livorno. McRae S. Pedologia pratica. Come studiare i suoli sul campo. Zanichelli, Bologna. Rasio R. e Vianello G. Classificazione e Cartografia del Suolo. Clueb Ed., Bologna. Sequi P. (coord.), Chimica del suolo. Patron Ed., Bologna. Wild A. Soils and the Environment, Cambridge University Press. Manuali Metodi di Analisi Chimica del Suolo, Violante P. (coord.) Metodi di Analisi Fisica del Suolo, Pagliai M. (coord.) Metodi di Analisi Chimica delle Acque per uso agricolo e zootecnico, Mecella G. (coord.) Metodi di Analisi Biochimica del Suolo, Benedetti A. e Gianfreda L. (coord.) Metodi di Analisi Microbiologica del Suolo, Picci P. e Nannipieri P. (coord.) Metodi di Analisi Mineralogica del Suolo, Adamo A. (coord.) redatti dalla Società Italiana della Scienza del Suolo (S.I.S.S.), Franco Angeli Editore, Roma Metodi di analisi per i fertilizzanti, Trinchera A, Leita L. e Sequi P (coord.), Edizioni CRA Metodi di valutazione dei suoli e delle terre, Costantini E. (coord.) Edizioni Siena. Metodi analitici per i fanghi. Quaderni 64, Edizioni CNR Provvedimenti legislativi di ambito nazionale e comunitario Comunicazione (COM) 179/2002 (Verso una strategia tematica per la protezione del suolo). D.Lgs. n. 99/1992 (Smaltimento fanghi di depurazione). L. n. 574/1996 (Nuove norme in materia di utilizzazione agronomica delle acque di vegetazione e di scarichi dei frantoi oleari).

D.Min.Amb. 5 febbraio 1998 (individuazione dei rifiuti non pericolosi sottoposti alle procedure semplificate di recupero ai sensi degli artt. 31 e 33 del D.L.gs. n.22/1997). D.Lgs. n. 152/2006 (Norme in materia ambientale. Titolo V. Bonifica di siti contaminati). D.Lgs. n. 75/2010 (Revisione della disciplina in materia di fertilizzanti). D.Mi.P.A.F. 7 aprile 2006, (Criteri e norme tecniche generali per la disciplina regionale dell'utilizzazione agronomica degli effluenti di allevamento). N.B. L’elenco dei testi può essere integrato a cura del Docente per garantire adeguati approfondimenti ed aggiornamenti didattici. Inoltre, per le stesse finalità, potranno essere selezionati e sottoposti agli studenti articoli da riviste scientifiche (di norma in lingua inglese). Altre informazioni: ore per lezioni e/o esercitazioni: 96 Ore di studio personale: 204 tipo di insegnamento: obbligatorio modalità di insegnamento: convenzionale Modalità di svolgimento della prova finale: esame orale basato sulla discussione di elaborati redatti dallo studente su alcuni argomenti affrontati durante il corso Materiale didattico reperibile in rete presso il sito del dipartimento http://www.dsa.unina2.it/JOOMLA15/: Area Download: Coppola: II-STAT AGEPED (per l’accesso Nome utente =“studente”; password = “aa2010”).

http://www.dsa.unina2.it/JOOMLA15/



a.a. 2012-2013

BIOLOGIA E BOTANICA MARINA (BIO/01)

(Corso a scelta – 6 CFU)

Obiettivi formativi: Nel modulo di Biologia marina sono fornite le conoscenze indispensabili per la caratterizzazione delle componenti essenziali degli ambienti pelagici e bentonici dei mari e degli oceani. In particolare gli studenti apprenderanno le peculiarità fisico-chimiche dell’ambiente marino e la sua suddivisione in piani, due fattori essenziali che condizionano la composizione e la distribuzione di tutte le biocenosi marine, i principali gruppi di organismi marini e le reti trofiche da essi generate nei differenti comparti. Relativamente a quest'ultimo tema, saranno trattati con particolare attenzione gli effetti delle alterazioni antropiche sull’ecosistema mare fra cui la pesca intensiva e i differenti tipi di inquinamento marino. Il modulo di Zoologia applicata è una introduzione teorico-pratica alle principali applicazioni dell’indagine zoologica alla gestione della fauna, alla conservazione della biodiversità ed alla valutazione dello stato degli ecosistemi. Particolare enfasi è posta su casi-studio pertinenti al territorio italiano. Conoscenze richieste: Il corso richiede la conoscenze delle nozioni di base di Chimica, Biologia generale, Botanica e Zoologia sistematica, Ecologia e Geologia. Docente: dott. Mario De Stefano ([email protected]) Programma: Cenni sulla storia della botanica marina e biologia marina L’ambiente marino e le sue biocenosi: Gli oceani; i mari; il Pelagos; il Benthos. Oceanografia fisica e chimica: Temperatura; Densità; Luce; Pressione; Maree, sesse, correnti, e onde; Composizione dell’acqua marina e salinità; Sostanze organiche, Gas disciolti (ossigeno/anidride carbonica/azoto). Dominio pelagico: Energetica e biocenosi del dominio pelagico;Caratteristiche degli organismi planctonici; i colori degli organismi planctonici; Classificazione del plancton: Fitoplancton, Zooplancton e Necton; Criteri dimensionali; Il plancton del mediterraneo. Fitoplancton: Principali gruppi di fitoplanctonti; Produzione primaria e metodi di misura; Distribuzione geografica del fitoplancton; Bloom algali ed eutrofizzazione. Zooplancton: Principali gruppi di zooplanctonti: Oloplancton e meroplancton; Distribuzione spaziale e verticale dello zooplancton; Migrazioni nictemerali e nutrizione del plancton batiale; Lo strato riflettente profondo; Variazioni planctoniche nel tempo; Relazioni fra fito-zooplancton; Gli indicatori zooplanctonici.Necton: Principali gruppi di organismi nectonici: crostacei, molluschi, pesci nectonici e nectobentonici, rettili, uccelli e mammiferi marini; Adattamenti ed etologia degli organismi nectonici; Relazioni ecologiche nel Necton: commensalismo, simbiosi, parassitismo, predazione. Reti trofiche nel comparto marino costiero e oceanico: Biomassa planctonica e catene alimentari; Composizione chimica e valore alimentare; Assimilazione e bilancio energetico; Produzione secondaria. Dominio bentonico: La zonazione del benthos: concetto di piano; Il sistema fitale: piani sopra-, meso-, infra-, e circalitorale; Il sistema afitale: piano batiale, abissale, adale, ultra abissale; Gli organismi bentonici ed il substrato; Fattori di controllo per l’insediamento e il mantenimento delle comunità bentoniche; La vita larvale. Classificazione dei principali organismi bentonici: Fitobenthos, batteri e funghi marini;Angiosperme marine; Zoobenthos: classificazione delle principali biocenosi associate ai differenti piani; Relazioni ecologiche nel Benthos: commensalismo, simbiosi, parassitismo, predazione. Luce e bioluminescenza; Modalità di nutrizione degli organismi bentonici: sospensivori, detritivori, limivori, grazers. Risorse marine e inquinamento: Metodi di pesca; Impatto dello sforzo di pesca sulle risorse marine nei differenti comparti; Allevamenti marini. Fonti di inquinamento marino: liquami domestici, composti organici, residui solidi industriali, metalli pesanti, idrocarburi, sostanze radioattive; Modificazioni della fauna in acque inquinate.



a.a. 2012-2013

BIOLOGIA SISTEMATICA (BIO/01)

(6 CFU)

Systematic biology Obiettivi formativi: Il corso di Biologia sistematica richiamafondamentali conoscenze biologiche, dall’anatomia macro- e microscopica a caratteri molecolari, e le utilizza per produrre un quadro essenziale della tassonomia e delle possibili interrelazioni evolutive dei principali gruppi procariotici ed eucariotici. Le conoscenze acquisite sono premessa essenziale per la maturazione di competenze professionali in importanti settori delle scienze ambientali, The course of Systematic biologyutilizes fundamental biological information, ranging from macro- and micromorphology to molecules, to develop a general picture of the taxonomy and possible phyletic interrelationships of major prokaryotic and eukaryotic lineages. The course provides basic expertise essential for training in environmental management. Conoscenze richieste: Il corso richiede conoscenze di base di biologia cellulare, biochimica, genetica. Docente responsabile: prof. Roberto Ligrone ([email protected]) Contenuti e articolazione del corso: 1. Storia del pianeta Terra 2. Metodi e obiettivi della sistematica filogenetica. Concetto di specie e meccanismi di speciazione. 3. Batteri, Archei e Eucarioti: i tre domini della vita 4. Fondamenti di sistematica dei Batteri 5. Fondamenti di sistematica degli Archei 6. Origini evolutive e sistematica basale degli eucarioti 7. Unikonta

Amoebozoa Mycota (funghi): Zigomiceti, Ascomiceti, Basidiomiceti, Licheni. Micorrize. Metazoa (animali). Caratteri generali e tassonomia di base di: Poriferi, Cnidari, Platelminti, Ectoprocti (briozoi), Brachiopodi, Anellidi, Molluschi, Nematodi, Artropodi, Echinodermi, Cordati.

8. Excavata 9. Rhizaria 10. Chromoalveolata: Apicomplexa, Cyliata, Dinophyta, Phaeophyta (alghe brune), Bacillariophyta (diatomee). 11. Plantae: Glaucophyta, Rhodoplantae, Viridiplantae.

Caratteri generali e filogenesi delle piante terrestri (Embryophyta) Caratteri generali di briofite, licofite, monilofite. Caratteri generali delle gimnosperme. Caratteri diagnostici delle Cupressaceae, Pinaceae, Taxaceae. Caratteri generali e tassonomia di base delle angiosperme. Caratteri diagnostici delle Magnoliaceae, Liliaceae, Orchidaceae, Cyperaceae, Poaceae, Ranunculaceae, Fabaceae, Rosaceae, Fagaceae, Brassicaceae, Solanaceae, Lamiaceae, Asteraceae

12. Tecniche di raccolta, preparazione e conservazione di campioni d’erbario. Tecniche di determinazione di campioni biologici mediante chiavi analitiche

Testi consigliati: Tripodi G. (2006). Introduzione alla botanica sistematica. Edises, Napoli.

Hickman C.P. et al. (2007). Diversità animale. McGraw-Hill, Milano. Hillis DM et al. 2013. Fondamenti di Biologia. Zanichelli, Bologna Appunti e dispense dalle lezioni Ulteriori informazioni: Ore totali dedicate dallo studente allo studio personale o ad altre attività formative di tipo individuale: 90 Ore totali dedicate ad attività formative in aula: 44 Ore totali dedicate ad attività formative in laboratorio o in campo: 16 Modalità di svolgimento della prova finale: esame orale.



a.a. 2012-2013

CHIMICA BIOINORGANICA (CHIM/03)

(Corso a scelta - 6 CFU) Bioinorganic chemistry Obiettivi formativi: Il corso di Chimica bioinorganica si pone come obiettivo lo studio del ruolo degli ioni metallici nei sistemi biologici. A tale scopo saranno inizialmente fornite nozioni di chimica di coordinazione e successivamente approfonditi concetti riguardanti la interazione degli ioni metallici con proteine e verranno studiati alcuni sistemi biologici contenenti ioni metallici. Infine, si studieranno alcuni complessi metallici di nuove molecole ad interesse biologico e le loro potenziali applicazioni in campo medico. Conoscenze richieste: E’ richiesta la conoscenza delle nozioni fondamentali di chimica generale e inorganica, chimica organica e biochimica. Docente responsabile: prof. Carla Isernia ([email protected]) CONTENUTI E ARTICOLAZIONE DEL CORSO:

1. Gli ioni metallici nei sistemi biologici • Origine e abbondanza degli elementi chimici

2. Fondamenti di chimica di coordinazione 3. Ioni metallici e proteine

• Residui proteici come ligandi • Folding e stabilità di metalloproteine

4. Cofattori speciali e cluster metallici 5. Trasporto e "storage" di ioni metallici 6. Sistemi biologici contenenti ioni metallici

• Metallo-tioneine • Proteine electron-transfer • Proteine strutturali zinc-finger • Enzimi contenenti nichel • Proteine contenenti rame • Funzione biologica di molibdeno, tungsteno, vanadio e cromo • La chimica bioinorganica dei metalli tossici: piombo, cadmio, tallio, mercurio, alluminio e berillio.

7. Metalli in medicina Testi consigliati: Bertini, Gray, Stiefel, Valentine (2007). Biological Inorganic Chemistry, University Science Books. Lippard, Berg (1994). Principles of Bioinorganic Chemistry, University Science Books. Kaim, Schwederski (2006) Bionorganic Chemistry: Inorganic elements in the chemistry of life, Wiley. Ulteriori informazioni: Ore totali dedicate dallo studente allo studio personale o ad altre attività formative di tipo individuale: 94 Ore totali dedicate ad attività formative in aula: 48 Ore totali dedicate ad attività formative in laboratorio o in campo: 8 Modalità di svolgimento della prova finale: esame orale.

mailto:[email protected]

https://webmail.ceda.unina2.it/exchweb/bin/redir.asp?URL=http://www.cerm.unifi.it/CHBIOIN/lez1.htm





Territorio (LM-75)

a.a. 2012-2013

FISICA DELL’AMBIENTE (FIS/07) (6 CFU)

Environmental physics Obiettivi formativi: Il corso si propone di fornire agli studenti un’adeguata conoscenza dei meccanismi fisici che regolano i processi ambientali naturali e antropogenici. A tal fine vengono forniti gli elementi di fisica moderna, in particolare sulla quantizzazione dell’energia dei sistemi microscopici e della radiazione, necessari alla interpretazione delle interazioni radiazione-materia e degli scambi energetici radiativi. Vengono affrontati gli aspetti legati ai trasferimenti e alle trasformazioni di energia con riferimento alle interazioni sole-terra e all’effetto serra, alle interazioni terra-atmosfera, alla produzione di energia da fonti tradizionali e rinnovabili, al trasferimento di inquinanti tra comparti ambientali, con particolare riferimento all’inquinamento radioattivo. Obiettivo del corso è anche il conseguimento della capacità di schematizzare e formalizzare problematiche ambientali attraverso misure di laboratorio. Conoscenze richieste: E’ necessaria una buona padronanza dei concetti, delle leggi e della fenomenologia della fisica classica, introdotti nei corsi di Fisica generale e di Laboratorio di Fisica normalmente tenuti nei corsi di laurea triennale di carattere scientifico. Docente responsabile: prof. Filippo Terrasi ([email protected]) Contenuti e articolazione del corso:

1. Elementi di Fisica moderna Quantizzazione dell’energia. L’atomo di idrogeno. Spettri di emissione ed assorbimento. Quantizzazione

della radiazione. La radiazione di corpo nero. Legge di Plank. Leggi di Stephan-Boltzmann e di Wien. Effetto fotoelettrico. Effetto Compton. Energia di legame negli atomi e nei nuclei. Isotopi stabili e radioisotopi. Le leggi del decadimento radioattivo. Energetica dei decadimenti e delle reazioni nucleari.

2. Microclimatologia della radiazione La radiazione solare. Emittanza ed emissività. Radianza.. Diffusione della radiazione. Assorbimento

atmosferico. Produzione di energia nel sole. Lo spettro solare. Spettri di assorbimento a grandi e piccole lunghezze d’onda. Radiazione terrestre. Il bilancio energetico terra-sole. Un modello unidimensionale superficie terrestre-atmosfera.Il “forcing” radiativo. Effetto serra. Un modello a tre fasce latitudinali. Effetti di feedback. Cenni a modelli realistici.

3. Elementi di Fisica dell’atmosfera Temperatura, pressione e umidità atmosferiche. Atmosfera isoterma e adiabatica. Gradiente di

temperatura adiabatico: atmosfera secca e umida. Stabilità. Misura dei fattori climatici. Struttura e composizione dell’atmosfera. Profili verticali negli strati bassi dell’atmosfera. Lapse rate secco e umido. Geopotenziale. Modelli di analisi delle variazioni spazio temporali dei principali parametri fisici in atmosfera. Stabilità idrodinamica di una parcella di aria. Movimenti laterali in atmosfera. Forze agenti su una massa d’aria. Forze di pressione. Forze di Coriolis. Vento geostrofico. Circolazione atmosferica a grande scala. Formazione delle nubi. Condensazione. Coalescenza. Precipitazioni.

4. Termodinamica delle fonti energetiche Trasporto del calore. Conduzione, convezione e irraggiamento. L’equazione del calore. Temperatura di

contatto. Rendimento ed efficienza. Lavoro disponibile. Energia inutilizzabile e variazione di entropia.

Energia dai combustibili fossili. Conversione di calore in lavoro. Produzione di energia elettrica. Immagazzinamento e trasporto dell’energia. Co-generazione. Fonti energetiche rinnovabili. Energia solare (termico e fotovoltaico). Energia eolica. Energia da biomasse. Energia geotermica. Energia idroelettrica. Celle a combustibile. Energia nucleare. Auditing energetico. Risparmio ed efficienza energetica.

5. Trasporto degli inquinanti Diffusione. Conservazione della massa. Flusso nei fiumi e nelle acque superficiali. Le equazioni della

dinamica dei fluidi. Turbolenza. Pennacchi gaussiani in aria. Fisica del particolato. Radioattività ambientale. Trasporto dei radionuclidi nell’ambiente.

Testi consigliati: Appunti dalle lezioni Ulteriori informazioni:

• Ore di lezione frontale: 40 • Ore di attività di laboratorio o in campo: 10 • Ore di studio personale: 100 • Ricevimento studenti: su appuntamento tramite posta elettronica • Modalità di svolgimento della prova finale: esame orale con applicazioni



a.a. 2012-2013

GEOBOTANICA E CONSERVAZIONE DELLA NATURA E DELLE SUE

RISORSE (10 CFU)

Geobotany and Conservation of natural resources Obiettivi formativi: Il corso si propone di fornire agli studenti un’adeguata conoscenza delle metodologie di analisi del territorio e delle risorse naturali ai fini della valutazione della loro qualità anche finalizzata alla gestione e conservazione. Nel modulo di Geobotanica sono fornite, attraverso un approccio teorico-applicativo, le nozioni di base della fitogeografia indispensabili per la caratterizzazione della componente floristico-vegetazionale del territorio. In particolare gli studenti apprenderanno i metodi per la realizzazione di documenti tecnico-scientifici (anche di natura cartografica) previsti dalla normativa vigente e finalizzati alla definizione della qualità ambientale ed alla redazione di piani di gestione della biodiversità. Il modulo di Conservazione della natura e delle sue risorse fornisce le conoscenze necessarie per la comprensione del valore biologico, economico e socio-culturale delle risorse naturali e delle cause della loro alterazione, illustrando gli strumenti e le strategie per una loro corretta gestione per la conservazione. Saranno presi in considerazione gli accordi internazionali e la normativa vigente su scala regionale, nazionale e comunitaria. Conoscenze richieste: Il corso richiede la conoscenza approfondita dei principi della Botanica sistematica, Zoologia sistematica, Ecologia Generale ed Applicata, elementi di Geografia fisica e cartografia di base; conoscenza inoltre delle nozioni fondamentali di statistica. Docente responsabile: dott. Sandro Strumia ([email protected]) CONTENUTI E ARTICOLAZIONE DEL CORSO: Modulo 1: Geobotanica (BIO/03 - 6 CFU) Geobotany Docente: dott. Sandro Strumia 1. Clima e vegetazione. Fattori climatici: luce, specie eliofile e sciafile, temperatura, piovosità, specie igrofile, idrofile,

mesofile e xerofile. Influenza dei fattori climatici sulla distribuzione delle specie vegetali. Influenza dei fattori geografici sul bioclima. Parametri ed indici climatici e loro utilizzo a fini bioclimatici. Indice pluviometrico e climagramma di Emberger. Indice climatico di Thornthwaite. Indici di stress da aridità e da freddo di Mitrakos. Metodi di rappresentazione grafica dei parametri climatici: (Bagnouls & Gaussen. Walther & Lieth). Caratteristiche del fitoclima mediterraneo e della Campania.

2. La flora. Il campionamento floristico. Modalità di raccolta e conservazione dei campioni vegetali. Determinazione di cormofite. Database floristici. Elaborazione di dati floristici. Specie vegetali sensibili: specie rare, di elevato valore biogeografico, Specie vegetali aliene. Metodo di classificazione secondo Raunkiaer: le forme biologiche. Principali forme biologiche. Forme biologiche in rapporto a clima, disturbo e fasi dinamiche. Spettri biologici. forme di crescita.

3. Corologia floristica. Areali e loro caratteristiche: estensione, continuità e densità. Corotipi. Corotipi come indicatori ecologici. Endemismi e loro significato. Specie cosmopolite e sinantropiche. Altri corotipi della flora italiana e della Campania. Spettri corologici: realizzazione ed interpretazione.

4. Analisi della vegetazione. Concetto di vegetazione e di comunità vegetale. Tecniche di rilevamento della vegetazione. L'approccio fitosociologico. Principi di sintassonomia. Rilievi strutturali della vegetazione. Biodiversità di comunità vegetali: aspetti teorici e metodi di quantificazione. Definizione della qualità ambientale attraverso l’analisi di dati floristici e vegetazionali. Tecniche speciali di campionamento. Gradienti ambientali. Analisi diretta ed indiretta dei gradienti.

5. Dinamismo della vegetazione. Processi dinamici direzionali e non direzionali. Successioni primarie e secondarie. Disturbo della vegetazione. Serie di vegetazione. Contatti tra vegetazioni differenti: contatti seriali e contatti catenali. Metodi di studio dei processi dinamici: rilievi diacronici e sincronici. Caratteristiche ecofisiologiche delle specie pioniere e tardo-successionali. Impatto dell'azione antropica sulla vegetazione. Effetto del disturbo sulla biodiversità. Agricoltura. Pascolo e processi ad esso legati. Uso colturale dei boschi. Cedui e fustaie. Incendi e dinamiche post-incendio.

6. Cartografia tematica. Carte floristiche. Carte della vegetazione reale e potenziale. Carta fisionomica. Carta dell’uso del suolo. Lo standard CORINE Land Cover. Realizzazione di carte della vegetazione. Fotointerpretazione e fotorestituzione. Utilizzo del computer nella cartografia, cenni sull’uso dei GIS. Analisi storica dell’uso del suolo. Carte derivate. Uso di carte floristiche e della vegetazione per la gestione e la pianificazione del territorio.

7. La vegetazione della Campania. Zone e fasce di vegetazione. Vegetazione zonale ed azonale. Principali fitocenosi esistenti in Campania. Vegetazione ripariale. Vegetazione alofitica delle coste rocciose e sabbiose. Serie di vegetazione a sclerofille mediterranee. Querceti caducifogli. Boschi misti mesofili. Mantelli di vegetazione. Pascoli dei Festuco-Brometea. Faggete macro- e microterme. Praterie di vetta. Habitat di importanza comunitaria e prioritari ai fini della Direttiva 92/43/CEE.

Modulo 2: Conservazione della natura e delle sue risorse (BIO/07 – 4 CFU) Conservation of natural resources Docente: prof. Flora A. Rutigliano ([email protected]) 1. Le risorse naturali. Risorse naturali rinnovabili e risorse non rinnovabili. Servizi offerti dalle risorse naturali.

Servizi ecosistemici. Servizi offerti dai principali biomi terrestri e ecosistemi acquatici. La biodiversità quale risorsa chiave per la funzionalità e la stabilità della biosfera. La tutela dell’habitat quale presupposto per la tutela della biodiversità.

2. La diversità biologica. Diversità genetica, diversità specifica, diversità ambientale. Livelli di indagine della biodiversità: α, β e γ diversità. La misura della diversità genetica, specifica e ambientale.

3. Valore delle risorse naturali. Valore biologico. Valore educativo. Valore economico diretto ed indiretto. 4. Minacce alle risorse naturali. Cause di alterazione della risorsa suolo e della risorsa acqua. Cause di estinzione di

specie. Vulnerabilità all’estinzione. 5. Quadro normativo. Accordi internazionali, direttive comunitarie e normativa nazionale in tema di conservazione di

specie, habitat e comunità/ecosistemi. 6. Conservazione a livello di popolazione e di specie. Conservazione delle specie attraverso la conservazione delle

popolazioni e delle meta-popolazioni. Concetto di minima popolazione vitale. Problemi delle piccole popolazioni. Perdita di variabilità genetica, deriva genica e vortice di estinzione. Allestimento di nuove popolazioni. Conservazione in situ ed ex situ. Stato di conservazione delle specie: categorie IUCN. Liste Rosse.

7. Conservazione a livello di comunità/ecosistemi. Conservazione dell’habitat. Conservazione della risorsa suolo e degli habitat acquatici. Aree protette e loro classificazione. Priorità di conservazione. Progettazione delle aree protette: definizione della dimensione e della forma mirata alla riduzione della frammentazione e dell’effetto margine. Gestione delle aree protette: gestione di Parchi e Riserve, gestione dei siti Natura 2000. Conservazione al di fuori delle aree protette. Ripristino ecologico.

8. Conservazione e sviluppo sostenibile. Azioni a livello locale, nazionale, internazionale. Riserve della biosfera. Pianificazione pubblica delle risorse.

Attività di campo: Escursione presso un’area protetta della regione Campania finalizzata ad ampliare le conoscenze in

merito alle gestione delle are protette. Testi consigliati: Pignatti S., (ed.) 1995 – Ecologia Vegetale. UTET, Torino. Strasburger E. et al., 2001 (edizione italiana a cura di R. Gerdol) - Trattato di Botanica per le Università (volume 2 -

parte Sistematica e Geobotanica), Delfino Editore, Roma. Primack R.B., Carotenuto L., 2003. Conservazione della natura. Zanichelli, Bologna Ferrari C., 2001. Biodiversità. Dall’analisi alla gestione. Zanichelli, Bologna.

Dispense e materiale didattico distribuito a lezione Testi per consultazione: Daily G.C., 1997. Nature’s Services. Island Press, Washington Ulteriori informazioni:

• Ore totali dedicate ad attività formative in aula: 80 • Ore totali dedicate ad attività formative in laboratorio o in campo: 20 • Ore totali dedicate dallo studente allo studio personale o ad altre attività formative di tipo individuale: 150 • Orario di ricevimento: per appuntamento tramite posta elettronica • Modalità di svolgimento della prova finale: il profitto sarà valutato attraverso una prova scritta con domande

aperte e una prova orale.



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GEOCHIMICA AMBIENTALE (GEO/08)

(6 CFU)

Environmental geochemistry Obiettivi formativi: Fornire basi di geochimica per la conoscenza approfondita delle dinamiche associate alle risorse idriche e per impostare campagne di prospezione geochimica e per l'interpretazione dei risultati. Tali capacità acquisite permettono una adeguata gestione delle diverse tipologie di risorse idriche per un uso sostenibile delle stesse. Docente: prof. Dario Tedesco Conoscenze richieste: Il corso di Geochimica Ambientale richiede la conoscenza delle nozioni di base della chimica analitica sia classica che strumentale e della geologia-geochimica e dell’ecologia, in particolare: Tipi di rocce, caratteristiche generali dei sali e dei minerali, elementi di rilevamento geologico, dinamiche meccaniche delle falde acquifere, elementi di ecologia generale associati al ciclo dell’acqua. Il corso di G.A. tratta in maniera approfondita le dinamiche chimiche legate al ciclo dell’acqua con particolare riguardo ai processi di mineralizzazione delle risorse d’acqua sotterranee. Nel corso si illustrano le principali tipologie di minerali associati ai diversi litotipi ed il loro grado di reattività con l’acqua. Quindi si illustrano in maniera approfondita e rigorosa le possibili origini dei sali disciolti nelle acque sotterranee. Vengono illustrate le metodologie di rappresentazione delle misure e dei risultati analitici per il riconoscimento dei fenomeni di mescolamento ed anomalie. Vengono illustrati gli equilibri e le forme chimiche degli elementi rilevati in acque naturali mediante metodologie di spettrometria di massa. Quindi vengono dati gli elementi di valutazione del grado di anomalia riscontrato per inquinamento dal punto di vista sia qualitativo che quantitativo. Prospezione geochimica Concetti generali ed obiettivi, Pianificazione della prospezione in relazione agli obiettivi, tempi di realizzazione, Anomalia geochimica: concetto e riconoscimento. Prospezione geochimica a maglia, Elaborazione e valutazione dei risultati, Curve d'isoconcentrazione: interpretazione di mappe in relazione alle strutture geologiche. Prospezione geochimica applicata al reticolato idrografico. Prelievo ed analisi dei campioni Pianificazione di un rilievo geochimico in funzione delle caratteristiche del territorio. Misure di temperatura delle sorgenti e gradienti termici. Variazioni spaziali e temporali di T, pH e conducibilità e loro significato geochimico. Diagrammi binari e ternari di supporto all'interpretazione idrogeochimica. Esempi applicativi. Diagrammi pH-Eh ed elementi in traccia. Ossidazione e riduzione nei sistemi naturali. Eh: definizioni e sue applicazioni. Elementi in traccia e loro distribuzione. Sistemi pH-Eh: diagrammi relativi.Valutazione e misura della mobilità geochimica degli elementi. Geochimica ed Inquinamento Generalità sui fenomeni di inquinamento Tipologie di inquinanti e disequilibri indotti, tipologie di sorgenti, principali inquinanti inorganici ed organici, modalità di movimento nei suoli e nelle acque, advezione e diffusione, fattore di ritardo,coefficienti di ripartizione solido-liquido-gas. I fenomeni di inquinamento Discariche RSU: generazione e

composizione del percolato e del biogas, riflessi sulle acque sotterranee. Inquinamento dei suoli: meccanismi di ritenzione dei contaminanti, individuazione dell'apporto antropico, metalli pesanti, composti organici. Inquinamento delle acque superficiali ed eutrofizzazione. Qualità delle acque destinate al consumo umano. Contaminazione naturale ed inquinamento antropico. Principali fattori inquinanti della risorsa acqua. Isotopi dell’azoto. Metodologie di prospezione per il riconoscimento dell’inquinamento antropico. Limiti O.M.S. e legislazione nazionale. Criteri di valutazione della qualità della risorsa acqua. Testi consigliati: Appunti dalle lezioni W. White. Geochemistry. On line textbook. Jhon-Hopkins University Press 2007. Drever J. The Gechemistry of Natural Waters. Prentice hall, New Jersey. 1997. Langmuir D. - Acqueous Environmental Geochemistry. Prentice hall, New Jersey.1997. Deutsch W. (1997). Groundwater Geochemistry. Lewis Publishers, New York. Ulteriori informazioni

• Ore totali dedicate ad attività formative in aula: 54 • Ore totali dedicate ad attività formative in laboratorio o in campo:6 • Ore totali dedicate dallo studente allo studio personale o ad altre attività formative di tipo individuale: 90 • Ricevimento studenti: per appuntamento tramite posta elettronica ([email protected] )

Modalità di svolgimento della prova finale: prova orale




Territorio (LM-75)

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GEOLOGIA URBANA (GEO/02) (Corso a scelta - 6 CFU)

Urban geology Obiettivi formativi: Il corso è strutturato in una serie di lezioni che contengono sia aspetti teorico-metodologici della geologia urbana che casi di studio (con riferimento all'area campana ma anche ad altre realtà urbane). Lo scopo è quello di fornire a varie tipologie di studenti (laureati in scienze ambientali, ma anche in geologia, architettura, ingegneria, biologia, ecc.) una conoscenza interdisciplinare dell'ecosistema urbano, prendendo in considerazione le interazioni fra il contesto naturale-geologico ed antropico, sia in riferimento alla sua evoluzione storica e sia in relazione alle problematiche di sviluppo attuali e dei rischi geologici; inoltre, considerando la specificità delle aree urbane, saranno illustrate e sperimentate in campo specifiche metodologie di studio e di indagine in ambito urbano. Conoscenze richieste: Nozioni di base di geografia, geologia, cartografia, ecologia. Docente responsabile: prof. Daniela Ruberti ([email protected]) CONTENUTI E ARTICOLAZIONE DEL CORSO: Inquadramento geologico, geomorfologico, idrogeologico delle aree urbane La memoria archeologica e geologica delle aree urbane La componente suolo-sottosuolo nell'origine e nella evoluzione della città

- Risorse e rischi geologici delle città - Processi geomorfici che influenzano lo sviluppo urbano

- processi fluviali e la pianura alluvionale - le conoidi e il rischio di alluvione - processi sui versanti - processi litorali e problemi delle fasce costiere

Problematiche geologico-territoriali attuali - Pericolo sismico - Pericolo vulcanico - Forme del rilievo create o modificate dallo sviluppo urbano - discariche - cave - bonifica delle paludi - Interferenze tra la città e lo spazio sotterraneo - il sottosuolo come contenitore di servizi

- cavità sotterranee - Suoli urbani

Interventi e studi geologici in area urbana Campagne di monitoraggio ed applicazione dei più comuni metodi di analisi in situ. (SOLO 6 CFU)

Testi consigliati: Gisotti G. (2007). Ambiente urbano. Dario Flaccovio Ed. Appunti dalle lezioni Ulteriori informazioni: Ore totali dedicate dallo studente allo studio personale o ad altre attività formative di tipo individuale: 90 Ore totali dedicate ad attività formative in aula: 44 Ore totali dedicate ad attività formative in laboratorio o in campo: 16 Modalità di svolgimento della prova finale: esame orale. Ricevimento studenti: su appuntamento tramite posta elettronica ([email protected])



a.a. 2012-2013

GESTIONE DELLE RISORSE FORESTALI (BIO/07)

(Corso a scelta - 6 CFU)

Obiettivi formativi: Scopo di questo corso è quello di fornire agli studenti le conoscenze necessarie per

- conoscere le principali specie vegetali di interesse forestale - comprendere le principali risposte ecologiche e fisiologiche delle foreste al variare dei fattori ambientali e

climatici; - riconoscere le tendenze dinamiche di un popolamento forestale con particolare attenzione ai processi di

rinnovamento, competizione e ai fattori di disturbo naturali e antropici; - apprendere i principi ecologici e le metodologie diagnostiche necessarie per la pianificazione ecologica del

territorio forestale; - progettare interventi selvicolturali per la conservazione delle foreste con particolare riferimento alle aree

protette. Docente: dott. Giovanna Battipaglia ([email protected])

Programma L'ecosistema foresta. Componenti biotiche e abiotiche dell'ambiente. La struttura e la composizione dei popolamenti forestali. Biomassa e produttività. Caratteristiche morfologiche, ecofisiologiche e funzionali dei principali organi degli alberi: adattamento e acclimatazione. Crescita e sviluppo degli foreste e risposte ai fattori ambientali. Introduzione alla selvicoltura. Specie forestali e boschi italiani. Posizione tassonomica, descrizione botanica, corologia, autoecologia e tipi di utilizzazione delle specie forestali italiane Conoscenze di base della sistematica delle principali specie vegetali di interesse forestale. La descrizione stazionale dei popolamenti forestali; tipi forestali e produttività dei popolamenti. I servizi ecosistemici. Forme di governo di un bosco: fustaia, ceduo, ceduo composto. La rinnovazione naturale. Il trattamento della fustaia coetanea: il taglio raso e i tagli successivi. Cure colturali alle fustaie coetanee. Evoluzione temporale dei popolamenti coetanei. Il trattamento della fustaia disetanea: analisi dei parametri. Il bosco ceduo: ceduo semplice, matricinato, ceduo a sterzo. Il ceduo composto: principali parametri, vantaggi e svantaggi. La conversione dei cedui in fustaia. Conversione per evoluzione naturale, metodo indiretto, metodo diretto. Le trasformazioni. La gestione del bosco nelle aree protette: selvicoltura a basso impatto ambientale; ricomposizione e ricostituzione boschiva. La mitigazione dell'impatto dei cambiamenti climatici sugli ecosistemi forestali. Selvicoltura speciale: il trattamento delle principale specie arboree di interesse nazionale. L'ecologia del disturbo e le implicazioni per la pianificazione ecologica. Agenti di disturbo abiotico e biotico. La frammentazione degli ecosistemi forestali: processi naturali e processi indotti dall'uomo. Metodi di analisi del grado di frammentazione di un comprensorio forestale. Le foreste vetuste: studio delle dinamiche e dei processi naturali. L'approccio dendroecologico. Formazione del legno. Xilema e Floema. Attività cambiale e anatomia del legno. I principi della dendrocronologia. Campionamento e analisi di laboratorio. Analisi demografica e dinamismo degli ecosistemi forestali: meccanismi di rinnovazione, distribuzione delle età, processi competitivi e successioni. Lo studio dei disturbi negli ecosistemi forestali: la ricostruzione del regime degli incendi e delle infestazioni. La dendroclimatologia: effetti delle variazioni climatiche di media e bassa frequenza e di alta frequenza (funzioni di risposta) sulla crescita degli alberi; gli intervalli caratteristici. Le ricostruzioni climatiche. Biogeografia, bioclimatologia e macroecologia. Lo studio degli isotopi nella dendroecologia. Pianificazione ecologica del territorio forestale. Casi storici di pianificazione ecologica delle foreste come risorse naturali. Piano di Assestamento forestale. Relazione. Formazione del particellare. Rilievo tassatorio. Stima della provvigione legnosa e piano dei tagli. Carta assestamentale. Processi di certificazione ambientale. Il reporting ambientale. I progetti LIFE: illustrazione di casi di studio.

Attività di campo: Esercitazioni in bosco nei principali tipi forestali; escursioni didattiche nelle aree protette (parchi nazionali). Testi consigliati: 1) Ecologia forestale Marco Paci Edagricole 2) Selvicoltura speciale G. Bernetti Ediz. Utet 3) Corona P, Barbati A, Ferrari B, Portoghesi L (2011). “Pianificazione ecologica dei sistemi forestali”. Compagnia delle foreste, Arezzo. Ulteriori informazioni: Ore totali dedicate dallo studente allo studio personale o ad altre attività formative di tipo individuale: 102 Ore totali dedicate ad attività formative in aula: 30 Ore totali dedicate ad attività formative in laboratorio o in campo: 18 Modalità di svolgimento della prova finale: esame orale. Ricevimento studenti: su appuntamento tramite posta elettronica ([email protected])



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IMPIANTI CHIMICI E BIOCHIMICI (ING-IND/25)

(6 CFU) Chemical and biochemical plants Obiettivi formativi: L’obiettivo che il corso si prefigge è di trasmettere al laureato le nozioni per poter: - collaborare alla definizione di processi biochimici e alla progettazione di impianti biotecnologici per l’industria chimica, alimentare e farmaceutica e per il trattamento di acque reflue e rifiuti. - eseguire la sperimentazione di laboratorio a supporto della ottimizzazione delle condizioni di processo e della caratterizzazione dei prodotti - gestire l’assistenza tecnologica a processi di produzione e trasformazione chimica o biochimica - collaborare alla innovazione dei processi di trasformazione, sia chimici che biotecnologici, attraverso la ricerca di nuovi protocolli, la valutazione economica e di impatto ambientale Per essere in grado di operare tali funzioni è necessario apprendere nozioni di impiantistica chimica e biologica. Questo corso fornisce elementi di: - reattoristica chimica e biologica - equazioni di progetto dei reattori chimici e biologici - modellazione dei processi fisici, chimici e biologici in regime stazionario e in regime dinamico - gestione e controllo dei processi Conoscenze richieste: Nozioni fondamentali di Matematica, Fisica, Chimica, Biologia. Docente responsabile: prof.ssa Maria Laura Mastellone ([email protected]) CONTENUTI E ARTICOLAZIONE DEL CORSO: Impianti chimici e biochimici (elementi introduttivi): differenza tra l’ingegneria chimica e quella biologica; elementi costituenti un impianto chimico/biochimico: apparecchiature, reattori, sistemi di controllo e di sicurezza, tubazioni; schematizzazione di un impianto industriale: schemi di flusso, lay-out, P&ID; Bilancio di materia e di energia per un processo chimico e biologico: regime stazionario e regime dinamico; termini di un bilancio di materia su substrati, biomassa e prodotti in processi non stazionari. Cinetica chimica e enzimatica: richiami Dimensionamento di reattori biologici: generalità sui reattori e i bioreattori; reattori continui e discontinui; reattori ideali e condizioni di non idealità; reattore con flusso a pistone (PFR); reattore continuo a perfetta miscelazione (CSTR); reattore fed-batch; serie di n reattori; reattore con ricircolo; stabilità di funzionamento dei reattori biologici. Fenomeni dì trasporto di materia e di energia: trasporto di materia per diffusione molecolare e convezione tra fasi omogenee, gruppi adimensionali, analisi dimensionale, trasporto interfasi, teoria del doppio film, diffusione all'interno dì particelle, trasporto facilitato ed attivo, trasferimento dell'ossigeno; influenza di resistenze al trasferimento di materia sulla velocità di reazione complessiva; efficienza di un bioreattore, numeri dimensionali di Damkoler e Thiele. Trasmissione del calore attraverso sistemi chimici e biologici; Convezione, conduzione e irraggiamento; Numeri adimensionali di Nusselt, Grashof, Prandl, Raleight, Reynolds; Dimensionamento delle apparecchiature di scambio termico. Controllo di bioprocessi: controllo feedback e feedforward, controllori, controllo proporzionale (P), proporzionale-derivativo (PD) e proporzionale-derivativo-integrativo (PID), cenni sulle trasformate di Laplace. Applicazioni ed esempi

Testi consigliati: “Bioreaction Engineering Principles”, by Nilesen J. and Villadsen J., Plenum Press, London, 1994. “Bioprocess Engineering: basic concepts”, M. Shuler, F. Kargi, Prentice Hall, 2002 “Environmental biotechnology”, B. Rittmann, P. McCarty, McGraw-Hill, 2001 “Process Systems analysis and control”, Coughanowr e Koppel, McGraw-Hill, 1965 “Biological and bioenvironmental heat and mass transfer”, A. Datta, Marcel Dekker “Basic Bioreactor Design”, by van ‘t Riet K. and Tramper J., Marcel Dekker Editor , New York, USA, 1991 “Transport phenomena”, by Beek W.J., Muttzal K. and van Hueven J. , John Wiley & Sons Editors, 1999 “Chemical Engineering”, by Coulson and Richardson, Vol. 1-6, Butterworth – Heinemann Eds., United Kingdom, 1993 “Comprehensive Biotechnology”, by Murray Moo-Young, vol. 1-4, Pergamon Press, Oxford, UK, 1985. “Unit Operation of Chemical Engineering”, by Mc Cabe, Smith, Harriot. Mc Graw Hill Int. Ed., 1993. “Biochemical Engineering Fundamentals”, by Bailey and Ollis, Mc Graw Hill Int. Ed., 1986. “Ingegneria delle reazioni chimiche”, O. Levenspiel, Mc Graw Hill Int. Ed., 1995 Ulteriori informazioni:

• Ore di lezione frontale: 50 • Ore di attività di laboratorio o in campo: 10 • Ore di studio personale: 90 • Orario di ricevimento: per appuntamento tramite posta elettronica • Modalità di svolgimento della prova finale: scritto e orale



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IMPIANTI DI TRATTAMENTO DEI RIFIUTI SOLIDI (ING-IND/25)

(6 CFU) Solid-waste treatment

Obiettivi formativi Il corso di Impianti di trattamento dei rifiuti solidi fornisce una disamina completa dei diversi sistemi di gestione integrata dei rifiuti, partendo dai concetti di gestione integrata e sostenibile secondo gli approcci più moderni, quali quelli del ciclo di vita di un servizio e di un prodotto, recentemente stabiliti nella Direttiva 2008/98/CE della Unione Europea, fino alla descrizione dettagliata dell’impiantistica più moderna e delle tecnologie più innovative, che sono analizzate in termini anche quantitativi, con l’implementazione di bilanci di materia e di energia specifici. Conoscenze richieste: Chimica generale, Impianti di trattamento degli effluenti inquinanti Docente responsabile: prof. U. Arena ([email protected]) Contenuti e articolazione del corso Una gestione realmente integrata ed efficiente dei rifiuti solidi deve utilizzare processi e tecnologie che garantiscano la massima compatibilità ambientale e sostenibilità economica. Analisi tecniche ed economiche delle diverse realtà europee dove il problema è stato affrontato e risolto con successo indicano che, a valle di pratiche efficaci per la riduzione della produzione dei rifiuti, non si può comunque rinunciare a quattro opzioni fondamentali, tutte indispensabili ma nessuna sufficiente da sola a sostenere una corretta gestione: Riciclo attraverso la filiera raccolta differenziata-selezione-riprocessazione Trattamenti termici e biologici per il recupero di materia e di energia Smaltimento definitivo in discarica dei residui delle operazioni di riciclo e di trattamento termico e biologico Trattamento, inertizzazione e smaltimento definitivo dei rifiuti speciali. In particolare, poiché la raccolta differenziata non è il fine ma il mezzo attraverso cui attuare il riciclo, essa da sola non risolve la gestione dei rifiuti (perché non si può riciclare il 100% del rifiuto, perché nessun materiale organico è riciclabile infinite volte, perché le fasi della selezione e del riciclo producono emissioni e rifiuti e richiedono materie prime ed energia, a loro volta prodotte con generazione di emissioni e rifiuti) ma è uno degli stadi di un sistema integrato che deve prevedere anche impianti per il recupero di energia e di materia dalla frazione organica non riciclabile, sia secca che umida. Anche questa impiantistica, come quella per il riciclo, costituisce una condizione necessaria che da sola non è sufficiente ad una buona gestione dei rifiuti, in quanto necessita di una buona raccolta differenziata a monte (che selezioni e renda più agevole il trattamento termico o biologico della frazione residuale) e di una disponibilità di discariche ben progettate e gestite a valle (dove conferire i residui non utilizzabili oltre a quelli delle operazioni di riciclo). Per essa si deve fare riferimento solo a soluzioni tecnologiche affidabili e avanzate, di dimostrata validità tecnologica ed ambientale. Il corso si prefigge di fornire una panoramica quanto più possibile completa dei diversi sistemi di gestione integrata dei rifiuti, partendo dalle definizioni e dalle norme legislative di base fino alla descrizione dettagliata dell’impiantistica più moderna e delle tecnologie più innovative. PARTE I. SISTEMI DI GESTIONE DEI RIFIUTI SOLIDI

1. Definizioni e dati di input per la definizione di un sistema di gestione rifiuti

• Cenni sulla normativa (D.Lgs 152/06 e smi; D.Lgs 59/05). Definizioni di rifiuto (urbano e speciale), delle diverse fasi della loro gestione (raccolta differenziata, selezione, trattamento, smaltimento definitivo, ecc.), e dell’impiantistica fondamentale


• Caratteristiche merceologiche e chimico-fisiche delle principali frazioni di rifiuti urbani, di alcuni rifiuti speciali e dei combustibili derivati dai rifiuti

• Produzione comunitaria, nazionale e regionale di rifiuti urbani e speciali. Dati necessari ad una gestione corretta dei rifiuti

• Concetto di sistema integrato di gestione. Le politiche di riduzione della produzione dei rifiuti, delle modalità di raccolta, del recupero di materia e di energia

2. Sistemi integrati per la gestione dei rifiuti solidi

• Obbiettivi di un sistema di gestione dei rifiuti e criteri per l’analisi delle alternative • Confronto tra diversi scenari di gestione con strumenti per un approccio integrato e quantitativo alla

pianificazione: il Substance Flow Analysis e il Life Cycle Assessment • Cenni sui criteri di localizzazione degli impianti

PARTE II. RACCOLTA DIFFERENZIATA E FILIERE DEL RICICLO

3. Sistemi di raccolta differenziata

• Vari tipi di raccolta differenziata e loro effetti sulla qualità del riciclato • Implementazione ed ottimizzazione di sistemi innovativi di raccolta differenziata • Monitoraggio on line dei livelli di raccolta differenziata

4. Filiere del riciclo: tecnologie di separazione, selezione e rilavorazione

• Il riciclo dei rifiuti di imballaggi in plastica • Il riciclo dei materiali cellulosici • Il riciclo dei rifiuti di legno • Il riciclo dei rifiuti di imballaggi in vetro • Il riciclo dei rifiuti di imballaggi in acciaio • Il riciclo dei rifiuti di imballaggi in alluminio

5. Riuso e riciclo di rifiuti speciali

• Il concetto di riutilizzo industriale: l’esempio dei cementifici • Il riciclo dei rifiuti da costruzione e demolizione (CED)

PARTE III. IMPIANTISTICA DI TRATTAMENTO MECCANICO-BIOLOGICO E DI DIGESTIONE

6. Impianti di bioessiccazione e di trattamento meccanico-biologico dei rifiuti residuali

• Vari tipi di impianti di trattamento meccanico-biologico • I processi di bioessiccazione dell’RU tal quale, del residuo delle raccolte differenziate e di matrici organiche a

grado di contaminazione elevato

7. Impianti di digestione aerobica e anaerobica della frazione organica dei rifiuti urbani • I trattamenti biologici di digestione aerobica: cenni sugli impianti di compostaggio • I trattamenti biologici di digestione anaerobica: cenni sugli impianti in continuo monostadio, in continuo

multistadio e batch PARTE IV. IMPIANTISTICA DI TRATTAMENTO TERMICO DEI RIFIUTI URBANI

8. Caratteristiche dei processi di termovalorizzazione

• Definizione e confronto tra i processi di combustione, gassificazione e pirolisi • Aspetti termodinamici e cinetici fondamentali dei processi di termovalorizzazione • Cenni sulla modellistica dei processi di combustione e gassificazione dei solidi

9. Impianti di termovalorizzazione per combustione diretta dei rifiuti e dei combustibili derivati dai rifiuti

• Bilanci di materia ed energia. Prestazioni ambientali. • Forni rotanti • Forni a griglia mobile • Forni a letto fluido • Sistemi di pulizia dei gas e di inertizzazione delle ceneri

10. Impianti di termovalorizzazione per gassificazione e pirolisi dei rifiuti e dei combustibili derivati dai rifiuti • Bilanci di materia ed energia. Prestazioni ambientali. • Principali tipologie di gassifica tori per rifiuti urbani e speciali (a letto fisso, a letto fluido, a griglia mobile, a

forno rotante, al plasma) • Problematiche di pulizia del syngas

PARTE V. IMPIANTISTICA DI TRATTAMENTO DEI RIFIUTI SPECIALI

11. Sistemi di gestione dei rifiuti speciali

• Obbiettivi della pianificazione in tema di rifiuti speciali • Scopo del trattamento dei rifiuti speciali e tipologia degli impianti

12. Tipologia degli impianti di trattamento dei rifiuti speciali

• Trattamenti comuni agli impianti di trattamento di rifiuti speciali (controlli di ricezione e di tracciabilità, stoccaggio, raggruppamento, riconfezionamento, movimentazione, trasporto, tranciatura, stacciatura, essiccazione, omogeneizzazione e miscelazione, selezione, omogeneizzazione)

• Trattamenti biologici • Trattamenti chimico-fisici • Trattamenti termici • Trattamenti di rigenerazione/riciclo per il recupero materia • Trattamenti di smaltimento definitivo in discarica • Riutilizzo in cicli produttivi diversi

Testi consigliati Niessen W.R. Combustion and Incineration Processes: Applications in Environmental Engineering, 3rd ed.

2001 Williams P.T. Waste Treatment and Disposal, J. Wiley & Sons, 2005 Woodard F.E., Curran, Industrial Waste Treatment Handbook, 2nd Ed., Butterworth-Heinemann, 2006 Felder R. M, Rousseau R. W. Elementary Principles of Chemical Processes, 3rd ed., J. Wiley & Sons, 2000 Appunti e dispense del corso Ulteriori informazioni:

• Ore di lezione frontale: 40 • Ore di attività di esercitazione: 20 • Ore di studio personale: 90 • Orario di ricevimento: per appuntamento tramite posta elettronica, [email protected] • Modalità di svolgimento della prova finale: prova scritta




a.a. 2012-2013

MANAGEMENT ED ECONOMIA PER L’AMBIENTE (SECSP/07)

(6 CFU) Principles of economy for environmental management Obiettivi formativi Il corso si propone di trasmettere agli studenti elementi teorici e metodi valutativi riguardanti:

• la relazione tra ambiente e sistema economico; • aspetti manageriali ed organizzativi relativi a gestione dell’ambiente, sviluppo sostenibile e “corporate social

responsability”; • aspetti di carattere finanziario per la valutazione del rischio e del rendimento di progetti ambientali

Conoscenze richieste Il corso non richiede specifiche conoscenze preliminari Docente responsabile: dott. Michelangelo Raccio ([email protected]) CONTENUTI E ARTICOLAZIONE DEL CORSO 1. Sistema economico e degrado ambientale Ambiente e sistema economico. Il problema della sostenibilità. Risorse comuni e diritti di proprietà. I fallimenti del mercato. La valutazione economica dell'ambiente. 2. Analisi della domanda ambientale La teoria della domanda. Il surplus del consumatore. Il surplus del consumatore marshalliano. Le misure di benessere hicksiane. Misure di benessere per beni di mercato e non di mercato. Asimmetrie tra valutazioni monetarie tipo WTP e WTA. 3. Principi e metodi per la valutazione delle preferenze ambientali Il concetto di valore. Il valore economico totale. Gli effetti di incertezza nel calcolo del VET. I metodi di valutazione economica dell'ambiente. 4. Metodi di valutazione dei progetti e dei beni ambientali L'analisi costi-benefici applicata all'ambiente. L'analisi costi-benefici come strumento di supporto alle decisioni. Gli indicatori sintetici per la valutazione della convenienza. Il problema della scelta del tasso di sconto nei progetti ambientali. Analisi di sensitività e simulazione Montecarlo. Testi consigliati Dispense a cura del docente per integrare tematiche di carattere manageriale ed economico-finanziario di base. Casoni G. e Polidori P. (2002), Economia dell'ambiente e metodi di valutazione, Carocci Editore, 2002.

Ulteriori informazioni:

• Ore di lezione frontale: 48 • Ore di studio personale: 102 • Ricevimento studenti: su appuntamento tramite posta elettronica ([email protected]) • Modalità di svolgimento della prova finale: prova orale



Territorio (LM-75)

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MONITORAGGIO DEGLI INQUINANTI (8 CFU)

Pollutant monitoring Obiettivi formativi: Il corso si propone di fornire le conoscenze necessarie per il monitoraggio chimico dei vari comparti ambientali attraverso lo studio teorico della diffusione e trasformazione dei maggiori inquinanti e per la loro determinazione analitica mediante attività di laboratorio e seminari. Particolare attenzione sarà rivolta ai seguenti argomenti: Introduzione alla gestione e controllo della qualità dell’aria e dell’acqua; analisi critica delle tecniche di campionamento ed analitiche per la determinazione della qualità delle emissioni (concentrate e diffuse) e della qualità dell'aria e delle acque, anche alla luce delle normative vigenti. Il corso, inoltre, intende coprire gli aspetti principali dell’analisi della qualità dei prodotti alimentari e le più moderne tecniche analitiche e strumentali per il riconoscimento degli inquinanti negli alimenti Conoscenze richieste: Il corso richiede la conoscenza delle nozioni di base di chimica generale, chimica fisica, chimica analitica sia classica che strumentale, chimica organica ed ecologia. Docente responsabile: prof. Pasquale Iovino ([email protected]) CONTENUTI E ARTICOLAZIONE DEL CORSO: Parte 1: Monitoraggio degli inquinanti nelle acque e nell’aria (CHIM/12 - 6 CFU) Monitoring of pollutants in water and air Docente: dott. Pasquale Iovino ([email protected]) • classificazione delle acque e normativa vigente • inquinamento atmosferico e normativa vigente • sostanze odorigene, valore di soglia di percettibilità olfattiva (OT) e concentrazioni limite consentite (Threshold

Limit Value, TLV) • olfattometro dinamico, speciazione delle sostanze odorigene • tecniche di monitoraggio in continuo e non, metodi di campionamento • metodi ufficiali di analisi • particolato atmosferico, determinazione granulometrica e dei costituenti chimici primari, analisi dei composti

adsorbiti • analisi dei principali inquinanti, inorganici ed organici, mediante metodologie chimico-fisiche • attività di laboratorio e di campo per la determinazione di contaminanti nell’atmosfera e nelle acque superficiali. Parte 2: Analisi degli inquinanti negli alimenti (CHIM/03 - 2 CFU) Analysis of food pollutants


Docente: dott. Gaetano Malgieri ([email protected])

• Breve panoramica generale sulla problematica della qualità degli alimenti • La produzione industriale e la qualità degli alimenti • Metodi analitici generali e moderne metodiche per la ricerca di adulterazioni legate all’origine, alla qualità

chimico-biologica ed al trattamento subito dall’alimento durante la lavorazione • Origine, presenza ed analisi dei contaminanti • Proprietà essenziali e problematiche analitiche delle principali categorie di alimenti • Indicatori chimici, fisici e biologici • Tecniche spettroscopiche, in particolare di risonanza magnetica nucleare, per la determinazione dell’origine

biologica degli alimenti e per l’identificazione degli inquinanti Testi consigliati: Appunti dalle lezioni, F.W. Fifield et al. Chimica Analitica, Zanichelli editore. J.H. Seinfeld, Atmosferic Chemistry and Physics of Air Pollution , John Wiley & Sons. Autori vari. Emissioni odorigene e impato olfattivo. Geva ed. Graedel TE et al. Atmospheric chemical compounds. Academic Press. Dejak C. et al. Chimica fisica per le Scienze ambientali. Etas Libri Ed. . Ulteriori informazioni:

• Ore di lezione frontale: 50 • Ore di attività di laboratorio o in campo: 14 • Ore di studio personale: 136 • Orario di ricevimento: per appuntamento tramite posta elettronica • Modalità di svolgimento della prova finale: prova orale



a.a. 2012-2013

PATOLOGIA AMBIENTALE (MED/04)

(Corso a scelta - 6 CFU)

Environmental human pathology Docente responsabile: prof. Michele Grieco ([email protected]) Contenuti e articolazione del corso: Patologie da agenti microbiologici Patologie da agenti fisici Radiazioni eccitanti Radiazioni ionizzanti Patologie da agenti chimici Veleni Tossine Detergenti Metalli Pesticidi

Solventi Teratogeni

Additivi e contaminanti dei cibi Cancerogeni chimici Farmaci

Interferenti endocrini Tossicologia e tossico-cinetica Assorbimento e distribuzione delle sostanze tossiche Effetti sul metabolismo xeno biotico Eliminazione delle sostanze tossiche Tossicità di organo Fegato Rene SNC Organi riproduttivi Sistema endocrino Apparato respiratorio Sistema immune Metodi di studio Normative, limiti e prevenzione Testi consigliati: Bertollini R. et al. 1997. Ambiente e salute in Italia. OMS. Centro Europeo Ambiente e Salute – Divisione di Roma.

Il Pensiero Scientifico Editore Roma. Casarett e Doull’s. 2000. Tossicologia. EMSI, Roma, V edizione. Hodgson E. 2010 A textbook of Modern Toxicology 4th ed. Wiley Ulteriori informazioni

• Ore di lezione frontale: 48 • Ore di attività di laboratorio o in campo: 6 • Ore di studio personale: 96


• Orario di ricevimento: per appuntamento tramite posta elettronica ([email protected])




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RISCHIO ECOLOGICO E VALUTAZIONE AMBIENTALE (BIO/07) ( 6 CFU)

Ecological risk and environmental assessment Obiettivi formativi: L’attività dell’uomo può portare all’alterazione dell’ambiente con ricadute sugli organismi viventi che possono andare da scala locale a scala globale. Nel modulo di Rischio Ecologico si affronta la problematica del rischio ecologico dalla scala locale a quella globale. Una parte del modulo si incentra sulla comprensione di come le varie sostanze inquinanti possano arrivare dai comparti ambientali agli organismi viventi e all’uomo e di quali effetti provochino a diversi livelli di complessità ecologica. Si affrontano quindi le nozioni di esposizione e effetto per arrivare poi alla definizione del rischio ecologico, che viene studiato analizzando le principali metodologie internazionali. Un’altra parte del modulo descrive le principali criticità di rischio su scala regionale legate ai cambiamenti globali, quali quelli relativi alla gestione del territorio o quelli climatici. Il modulo di valutazione ambientale riguarda la valutazione degli impatti delle attività antropiche. Relativamente a quest'ultimo tema, saranno trattati con particolare attenzione gli aspetti relativi alle procedure indicate nelle normative nazionali ed internazionali. Conoscenze richieste: Nozioni fondamentali di Biologia ed Ecologia Docente responsabile: dott.ssa Rosaria D’Ascoli ([email protected]) CONTENUTI E ARTICOLAZIONE DEL CORSO: PARTE 1: RISCHIO ECOLOGICO (BIO/07 - 3 CFU) Docente: dott. Simona Castaldi 1. Introduzione. L’ecotossicologia come disciplina integrata tra concetti di tossicologia chimica ambientale ed ecologia. Contenuti e significato. 2. Le principali categorie di inquinanti da una prospettiva di tossicità ambientale: cationi, anioni, composti organici, composti gassosi, sostanze radioattive, fibre. 3. Il concetto di esposizione. Distribuzione ambientale degli inquinanti: parametri chiave. Coefficienti di ripartizione. Persistenza. Biodisponibilità. Degradazione. Co-occorrenza di inquinante ed organismi nello spazio e nel tempo. 4. Esposizione interna: Bioconcentazione, bioaccumulo e biomagnificazione. Fattori di bioconcentrazione, modelli cinetici e calcoli del BCF. 5. Distribuzione all’interno dell’organismo e siti di destino dell’inquinante: siti di accumulo, metabolismo, azione, eliminazione. 6. Meccanismi di detossificazione per inquinanti organici e inorganici. Il metabolismo. Detossificazione ed attivazione. Effetti sinergici, additivi ed antagonisti degli inquinanti. 7. Il concetto di effetto ecotossicologico. Concetto di tossicità. La risposta protettiva e non protettiva. Induzione di sistemi di difesa: es. monoossigenasi e metallotioneine. Risposte non-protettive: le neurotossine, composti genotossici, inibitori delle pompe ATPasi, anticoagulanti, composti estrogenici ed androgenici, veleni mitocondriali, inibitori della

crescita vegetale e della fotosintesi. Effetti al livello di individuo (da biochimici a fisiologici), di popolazione e di comunità. Il concetto di effetto a cascata. 8. L’utilizzo di biomarkers come strumenti prognostici, diagnostici e loro applicazione nella “biorimediation”. 9. La misura degli effetti. I Test tossicologici. Test di laboratorio acuti e cronici. La curva dose-risposta. Parametri estrapolati dai test: LCx, ECx, NOEL, LOE, MATC. Test di semi campo. Test di campo su media e larga scala. 10. Valutazione del rischio ecologico: concetti generali, definizione dello scopo, la scelta degli endpoints, analisi di esposizione, analisi degli effetti, definizione del rischio da semplici rapporti a distribuzioni di probabilità. 11. Cambiamenti Climatici: 1 Cambiamenti osservati nel clima, principali cause e feedback. 12. Cambiamenti di uso del territorio e CDM: La deforestazione tropicale come fonte di emissioni di gas serra. Le. Monitoraggio deforestazione tropicale per i mercati emergenti del carbonio, Riduzione Compensativa. 13. Cambiamenti globali e alterazione delle risorse: impatti sulle risorse idriche, sulla disponibilità di terra, sulla produttività, ricadute socio politiche

Parte 2: Valutazione ambientale (BIO/07 - 3 CFU) Environmental assessment Docente: dott. Rosaria D’Ascoli ([email protected]) 1. Lo sviluppo sostenibile e gli strumenti comunitari di supporto alle politiche ambientali. Le principali normative

comunitarie e gli atti di recepimento italiano per la Valutazione di Impatto Ambientale (VIA), la Valutazione Ambientale Strategica (VAS), la Valutazione di Incidenza e l’Autorizzazione Integrata Ambientale (AIA).

2. Gli strumenti di indagine nella valutazione ambientale. I modelli logico-causali PSR (OCSE), DSR (UNCSD) e

DPSIR (AEA). Gli indici ed indicatori propri del sistema naturale e loro applicazione nella VIA, nella VAS e nella VI

3. La procedura di VIA e i contenuti specifici dello studio di impatto ambientale (SIA). Avvio della procedura e

fasi di screening e scoping. Modalità di intervento del pubblico. La conferenza dei servizi. Il quadro di riferimento Programmatico: descrizione del progetto in relazione agli stati di attuazione degli strumenti pianificatori territoriali. Il quadro di riferimento Progettuale: descrizione delle caratteristiche dell’opera proposta (beni e/o servizi offerti, livello di soddisfacimento della domanda, evoluzione del rapporto domanda/offerta, attività necessarie alla realizzazione dell’opera in fase di cantiere esercizio e dismissione). Il quadro di riferimento Ambientale: descrizione dei sistemi ambientali interessati dal progetto e della qualità ambientale preesistente all’intervento, valutazione delle criticità nei fattori ambientali, consumo ed eventuale degrado delle risorse. Tipologie di intervento per le quali si richiedono approfondimenti relativi alla componente biotica. I piani di monitoraggio. Problematiche negli studi di VIA: I criteri da adottare per la definizione dell’impatto su ciascun parametro ambientale, i criteri con cui confrontare gli impatti su differenti caratteristiche ambientali, l’estensione territoriale degli studi di impatto ambientale.

4. La valutazione ambientale applicata ai processi decisionali. La procedura di VAS: i soggetti partecipanti e

l’ambito applicativo. La definizione degli obiettivi di qualità e la selezione degli indicatori di sostenibilità. La valutazione delle alternative. Redazione del rapporto ambientale

5. La Valutazione di Incidenza. Il concetto di continuum ecologico. Il ruolo delle reti ecologiche nella conservazione

della biodiversità. La Direttiva Habitat e l’istituzione della rete Natura 2000. Gli strumenti di tutela della rete Natura 2000. Le fasi della procedura di Valutazione di Incidenza. Il concetto di significatività dell’incidenza. La redazione dello studio di incidenza.

6. La mitigazione e compensazione degli impatti. Analisi delle possibili misure di mitigazione e compensazione degli

interventi in ambito di VIA/VAS e in ambito di Valutazione d’Incidenza. Misure di mitigazione applicabili nella realizzazione di infrastrutture lineari e portuali: casi studio. L’uso dell’ingegneria naturalistica negli interventi di ripristino ambientale: casi studio

7. L’Autorizzazione Integrata Ambientale. La procedura autorizzativa e le competenze amministrative. La redazione

della Relazione Tecnica, della Valutazione Integrata Ambientale e del Piano di Monitoraggio post operam nell’ambito della procedura di AIA..

Testi consigliati: Malcevschi S. (1991). Qualità ed impatto ambientale Teoria e strumenti della valutazione di impatto. ETASLIBRI. Gisotti G., Bruschi S. (1992) Valutare l’ambiente. Guida agli studi di impatto ambientale. NIS Dispense e materiale didattico distribuito a lezione Testi per consultazione: Colombo A., Malcevschi S. (1997) Manuale per gli indicatori per la valutazione di impatto ambientale (Vol 1, 2, 3, 4, 5) FAST NORMATIVA NAZIONALE: Legge 8 luglio 1986 n. 349; D.P.C.M. 10 agosto 1988 n.377; D.P.C.M. 27 dicembre 1988, D.P.R. 12 aprile 1996, D.Lgs.59/2005, D.Lgs. 152/2006 e ss.mm.ii.. Ulteriori informazioni:

• Ore totali dedicate ad attività formative in aula: 48 • Ore totali dedicate ad attività formative in laboratorio o in campo: 12 • Ore totali dedicate dallo studente allo studio personale o ad altre attività formative di tipo individuale: 90 • Orario di ricevimento: su appuntamento tramite posta elettronica • Modalità di svolgimentodella prova finale: prova scritta/orale



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SEDIMENTOLOGIA AMBIENTALE (GEO/02)

(Corso a scelta - 6 CFU) Environmental sedimentology Obiettivi formativi: Il corso si prefigge l’obiettivo di fornire gli strumenti di base per l’analisi dei sistemi e dei processi geologici e della loro evoluzione temporale soprattutto in ambienti vulcanici e sedimentari, che rappresentano la quasi totalità delle superfici emerse e marine sede di attività antropiche. Si approfondiranno le problematiche connesse all’analisi della previsione delle eruzioni e del rischio legato ad una determinata area vulcanica ed alle possibili conseguente legate alla presenza di strutture antropiche. Verranno dunque analizzate in dettaglio le Dinamiche Eruttive, i parametri fisici e chimici relativi al monitoraggio di aree vulcaniche attive, gli aspetti relativi alla Comprensione e Gestione del Rischio Vulcanico. Lo studente dovrà inoltre essere in grado di leggere carte topografiche e geologiche in relazione al Rischio Vulcanico e trasferire su carta le informazioni relative al Rischio. Per una completa trattazione degli aspetti vulcanologici, saranno infine considerati gli aspetti deposizionali legati alle eruzioni parossistiche. Parallelamente verranno forniti esempi sulla applicazione della sedimentologia alle tematiche ambientali (la funzione ambientale dei sedimenti) attraverso un inquadramento degli ambienti continentali e di transizione e della loro caratterizzazione sedimentologica e morfologica. Saranno focalizzate alcune problematiche geoambientali quali: le aree costiere e la loro gestione attraverso un approccio multidisciplinare basato sul modello DPSIR; si approfondiranno gli aspetti legati alla dinamica e gestione dei sistemi fluviali, attraverso la definizione di indici di funzionalità; infine verranno forniti dettagli degli elementi-chiave per la comprensione dell'architettura deposizionale delle pianure alluvionali e delle piane costiere, nell’ottica della salvaguardia degli acquiferi. Conoscenze richieste: Si ritengono indispensabili approfondite conoscenze degli elementi di geografia, geologia, geochimica e cartografia di base e tematica. Il corso richiede inoltre padronanza dei concetti di base di Idrodinamica, Botanica Ambientale ed Ecologia. Docente responsabile: Prof. Daniela Ruberti Parte I: Complementi di Sedimentologia Elementi di petrografia applicata: Principali proprietà fisico – meccaniche delle rocce. Le analisi granulometriche. Tecniche di analisi di sedimentologia; analisi statistiche e multivariate. Ambienti sedimentari e analisi di facies. Facies e sequenze di facies. Ambienti continentali: ambienti glaciali, ambienti eolici, ambienti lacustri. Ambienti fluviali. Ambienti deltizi: delta, fan delta, estuari. Ambienti costieri: spiagge, piane di marea. Ambienti marini: piattaforma, scarpata e rialzo continentale. Ambienti vulcanici. Parte II: Applicazioni Dinamica e gestione dei sistemi fluviali. Processi erosivi; trasporto e sedimentazione fluviale. Evoluzione dei bacini idrograficie dei corsi fluviali; l'uso della cartografia storica. Valutazione della qualità dei corsi d’acqua: l’IFF. Dinamica e gestione dei litorali. Erosione costiera. Trasporto sedimentario lungo costa. Bilancio sedimentario e morfodinamica litorale. Dinamica, gestione e protezione dei litorali. Tecniche di protezione dei litorali e dei cordoni dunari. Barriere. Ripascimenti. Modello DPSIR. Integrated Coastal Zones Management. Ricostruzione dell’architettura deposizionale delle pianure alluvionali e delle piane costiere per lo sviluppo di modelli tridimensionali a carattere idrogeologico. Caratterizzazione degli aspetti stratigrafici, sedimentologici e petrofisici degli acquiferi.

Metodi di indagine indiretta e diretta del sottosuolo: Prospezioni geofisiche; cenni sulle prospezioni magnetiche ed elettromagnetiche: il georadar. Perforazioni: percussione, rotazione e rotopercussione; campionatori e carotieri. percentuale di carotaggio ed RQD; perforazione e condizionamento di fori di sondaggio e pozzi; interpretazione delle stratigrafie dei sondaggi; correlazioni stratigrafiche tra verticali esplorate. Esercitazioni: Il corso prevede esercitazioni di laboratorio relative a: analisi granulometriche e caratterizzazione dei sedimenti; analisi della cartografia storica per la ricostruzione della dinamica morfologico-sedimentaria. Saranno inoltre effettuate esercitazioni di campo. .



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SPETTROSCOPIA (FIS/01)

(Corso a scelta – 6 CFU)

Docente: prof. Livio Gianfrani Programma: 1. Sorgenti LASER

Proprietà ondulatorie della luce. Concetto di coerenza della luce. Interferenza e diffrazione. Caratteristiche della radiazione LASER. Principio di funzionamento di un laser a gas: schema a blocchi; mezzo attivo e guadagno; pompaggio e inversione di popolazione; il sistema a tre e a quattro livelli. Cavità Fabry-Perot: intervallo spettrale libero (FSR) e finezza. Cavità ottiche: criterio di stabilità ed esempi. LASER a diodo semiconduttore: omostruttura ed eterostruttura; corrente di soglia; caratteristiche dell’emissione; dipendenza della lunghezza d’onda di emissione dalla corrente e dalla temperatura.

2. Elementi di spettroscopia LASER

Processi di interazione radiazione-materia. Assorbimento di radiazione e legge di Lambert-Beer. Profili e allargamenti di riga: effetto Doppler, allargamento naturale e collisionale. Parametri spettroscopici molecolari: intensità di riga, sezione d’urto di assorbimento, coefficiente di allargamento per pressione, autoallargamento. Rivelatori di radiazione nel vicino, medio e lontano infrarosso: rivelatori fotovoltaici e fotoconduttivi, bolometri. Metodi di rivelazione in gas assorbenti: spettroscopia in assorbimento, spettroscopia opto-acustica, spettroscopia opto-galvanica.

3. Metodologie LASER per analisi di gas in traccia

Metodi di rivelazione ultra-sensibili. Spettroscopia AM e FM. Determinazioni spettroscopiche di densità molecolari, concentrazioni e flussi. Metodi spettroscopici di analisi isotopiche. Sensori in fibra ottica e metodi spettroscopici in onda evanescente.



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VULCANOLOGIA (GEO/08)

(Corso a scelta – 6 CFU) Volcanology Obiettivi formativi: Il corso propone una conoscenza di base dei principi della vulcanologia generale, cioè delle cause, delle dinamiche e delle diverse modalità e tipologie delle attività vulcaniche. Queste conoscenze permettono di acquisire la giusta chiave di interpretazione e quindi di gestione degli ambienti vulcanici con particolare attenzione al rischio per l’uomo ad esso associato Conoscenze richieste: Conoscenza di base di Geologia e Litologia, Geochimica e Fisica Generale. Docente: prof. Dario Tedesco ([email protected])

I vulcani in rapporto con i principali domini geodinamici: dorsali oceaniche, isole oceaniche, margini continentali (archi insulari e catene montuose recenti), aree continentali. Sorgenti dei magmi e meccanismi di risalita. Caratteristiche fisiche e chimiche dei magmi Prodotti vulcanici: Lave, gas vulcanici, prodotti piroclastici. Edifici vulcanici, in relazione ai magmi emessi ed al regime di attività. La strutture interne dei sistemi vulcanici (dati geologici da sistemi estinti e indizi geofisici su vulcani attivi) . Struttura dei fusi silicatici. Proprietà chimico-fisiche dei magmi. I principi della termodinamica applicati agli equilibri solido-liquido-gas nei magmi. Comportamento delle masse magmatiche in condizioni di sistema chiuso ed aperto all’ambiente esterno. Diffusione chimica e termica nei sistemi magmatici. Generazione e differenziazione dei magmi. Risalita e messa in posto dei magmi. Magmatismo potassico e tipi di eruzioni. Evoluzione termica delle camere magmatiche. Elementi di Vulcanologia di base per la ricostruzione e comprensione del rischio vulcanico. Cartografia vulcanica ed elementi di Rischio, sue diverse definizioni. Comprensione del fenomeno vulcanologico, nelle sue diverse accezioni: colate di lava (eruzioni di tipo Hawaiano o Etneo), attività esplosiva di piccola entita’ (eruzioni Stromboliane), attivita’ esplosiva di media entita’ (eruzioni Vulcaniane), attività esplosiva parossistica (eruzioni pliniane, Vesuvio ed altri casi studio); conseguente riduzione/ mitigazione del rischio. Indice di esplosività; cronologia eruttiva e/o storia del vulcano con conseguente ricostruzione su carta della passata attivita’ del vulcano. Correlazione tra attivita’ vulcanica e sismica. Rischi Diretti ed indiretti provocati dai vulcani: colate di fango (lahars): fredde e calde. Parametri legati alle colate di fango e possibile mitigazione. Emissioni gassose e loro controllo. Rischio ambientale da emissioni gassose sostenute e piogge acide. I laghi vulcanici e loro attivita’, casi studio e controllo. Il monitoraggio geofisico e geochimica.

Il corso si avvarra’ anche di film di repertorio “ad hoc” che permetteranno allo studente di vedere direttamente il significato di eruzione, in tutte le sue accezioni, di esplosione e di rischio e comprenderne a pieno il significato di Gestione di un’area soggetta a Rischio Vulcanico. Saranno effettuate esercitazioni di campo e si prevede la partecipazione alla Scuola Estiva Nazionale di Vulcanologia (5 giorni) messa a punto dall’AIV (Associazione Italiana di Vulcanologia). Testi consigliati Appunti dalle Lezioni M. Cortini e R. Scandone. Introduzione alla Vulcanologia, Liguori Editore, Napoli.1987. D. Chester. Volcanoes and Society, Eduard Arnold, London.1993. R.J. Blong. Volcanic Hazards; A sourcebook on the effects of eruptions. Academic Press, London. 1984. F.T. Mackenzie (edt). Sediments, Diagenesis, and Sedimentary Rocks, vol 7 H.D. Holland and K.K Turekian (Edt), Treatise on Geochemistry, Elsevier-Pergamon, Oxford. Ulteriori informazioni

• Ore totali dedicate ad attività formative in aula:48 • Ore totali dedicate ad attività formative in laboratorio o in campo: 12 • Ore totali dedicate dallo studente allo studio personale o ad altre attività formative di tipo individuale: 90 • Ricevimento studenti: per appuntamento tramite posta elettronica ([email protected] )

Modalità di svolgimento della prova finale: prova orale


CORSO DI LAUREA IN SCIENZE E TECNOLOGIE PER … · I fattori che condizionano la stabilità dei...

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