Obiettivi Formativi

L'obiettivo principale del corso consiste nel fornire agli studenti le conoscenze sulle principali tecniche di monitoraggio degli inquinanti nelle diverse matrici ambientali, aria, acqua, suolo e del loro impiego nel controllo della qualità dellambiente. In questo contesto lo studente acquisirà le seguenti conoscenze: - conoscenza della Normativa in campo ambientale (per quanto concerne gli inquinanti da monitorare e i limiti di concentrazione degli inquinanti nei vari comparti ambientali); - conoscenza, nella specificità di ogni comparto ambientale, dei punti critici e delle principali metrologie per un corretto svolgimento delle attività di campionamento (puntuale o in continuo), conservazione e trattamento del campione, preliminari alla determinazione analitica; - conoscenza dei metodi analitici classici e innovativi per l'analisi di matrici ambientali e interpretazione dei dati nel contesto dei cicli biogeochimici e/o di problematiche relative all'inquinamento - acquisizione di competenze nella stesura dei piani di caratterizzazione; - capacità di pianificare un monitoraggio ambientale in funzione delle informazioni che si desidera ottenere Il corso si propone di far raggiungere allo studente le seguenti abilità: - saper applicare le conoscenze sui metodi per determinazioni quantitative di inquinanti in diverse matrici ambientali; - saper valutare quali analisi chimiche richiedere e/o eseguire per la risoluzione di un problema ambientale; - saper interpretare il risultato analitico per valutare limpatto ambientale di una sorgente emissiva; - saper comunicare correttamente, mediante relazioni, le problematiche riscontrate.

Learning Goals

The main education aims to provide to the students the basic knowledge of the main chemical monitoring techniques for pollutant determination in various environmental matrices, air, water, soil and sediments, and their use in the environmental quality control. In this context, the main acquired knowledge will be: - knowledge of the environmental legislation (as regards pollutant to be monitored and their concentration limits in the various environmental matrices); - knowledge, in the specificity of each environmental compartment, of the critical points and the main metrologies for a correct sampling (punctual or continuous), sample conservation and pretreatment, preliminary to the analytical determination; - knowledge of classical and innovative analytical methods for the analysis of environmental matrices and data evaluation respect to biogeochemical cycles and / or pollution issues; - acquisition of skills in setting up the characterization plans; - ability to design a chemical environmental monitoring plan as a function of specific information required. The course aims to make the student reach the following skills: - know how to apply appropriate methods for quantitative pollutant determinations in different environmental matrices; - know how to evaluate which chemical analysis to request and / or perform for the resolution of an environmental problem; - knowing how to evaluate the analytical result to assess the environmental impact of an emission source; - being able to communicate correctly, through reports, the problems encountered

Metodi didattici

Il corso prevede lezioni frontali.

Teaching Methods

Lectures

Prerequisiti

Conoscenze di base dei principi della Chimica Analitica, della Chimica Analitica Strumentale e della Chimica dell'Ambiente.

Prerequisites

Basic knowledge of analytical methods for qualitative and quantitative analyses and Environmetal Chemistry.

Verifiche dell'apprendimento

Alla fine del corso lo studente acquisirà 6 CFU attraverso un colloquio sui contenuti del corso.

Assessment

The final examination for the acquisition of 6 CFU will be done through interview on course content.

Programma del Corso

Il corso prende in considerazione gli aspetti relativi alla caratterizzazione chimica di sistemi ambientali, in particolare le tecniche e le metodologie analitiche per il monitoraggio e la determinazione e la valutazione dei principali inquinanti nelle acque superficiali (fiumi, laghi, estuari, mare) e sotterranee, nei suoli, nei sedimenti e nell'atmosfera. Caratterizzazione chimico-fisica e classificazione dei rifiuti. Cenni di legislazione ambientale (2h): normativa italiana e comunitaria riguardante le linee guida per il monitoraggio ambientale, la qualità dellambiente e le concentrazioni limite dei diversi inquinanti. Monitoraggio ambientale (3 h): normativa vigente; caratteristiche e fasi di attuazione. Procedure di controllo ambientale. Indicatori ambientali: definizioni e caratteristiche. Metodi analitici per lanalisi degli inquinanti in matrici ambientali (5 h) - Principali classi di inquinanti: classificazione, sorgenti primarie, trasporto ed effetti sullambiente; (norme tecniche CEN); norme tecniche nazionali ed internazionali (UNI, UNICHIM, ISO, EPA). Tecniche analitiche per lanalisi degli inquinanti: tecniche spettroscopiche, spettrometria di massa; tecniche cromatografiche e tecniche accoppiate; metodi elettrochimici. Strategie di monitoraggio (6 h) degli inquinanti di interesse prioritario: campionamento; conservazione e pretrattamento dei campioni [sistemi di mineralizzazione dei campioni (microonde), estrazione solido-liquido, estrazioni in fase solida (SPE), estrazione liquido-liquido, estrazione con solventi (ASE)]. Esempi applicativi. Analizzatori automatici; sistemi di monitoraggio online. Tecniche bioanalitiche per il monitoraggio ambientale. Elaborazione dati. Qualità del dato (3 h): Principali parametri di validazione di un metodo analitico. Qualità dei dati e rappresentatività statistica dei risultati del monitoraggio; confronto con i valori standard e con gli obiettivi di qualità. Indicatori di qualità per acque, aria e suoli. Monitoraggio in atmosfera (7 h): normative sulla qualità dellaria e problematiche emergenti. Sistemi di campionamento con e senza arricchimento: canister, bags, adsorbenti solidi e gorgogliatori, campionamento delle polveri (PM10 e PM 2,5); problemi connessi agli equilibri solido vapore; campionatori passivi, denuder e sistemi a doppio corpo. Analizzatori automatici per la determinazione dei principali inquinanti atmosferici (NOx, SOx, O3, benzene ecc.) e per il particolato. Importanza della meteorologia sulle concentrazioni degli inquinanti in atmosfera e interpretazione dei dati in funzione dei parametri meteorologici. Metodi di monitoraggio del particolato ed analisi. Emissioni diffuse e convogliate. Inquinamento indoor e outdoor Monitoraggio in sistemi acquatici e in mare (4 h). Normativa nazionale e comunitaria sulla qualità delle acque superficiali, di balneazione e reflue. Normativa nazionale e comunitaria sui sedimenti. Metodi di monitoraggio, campionamento, conservazione del campione e analisi (in situ e ex situ) di acque superficiali, di balneazione e sedimenti. Indici di qualità delle acque naturali. Suoli contaminati (4 h): normativa vigente, principali inquinanti del suolo, caratterizzazione del suolo e delle acque sotterranee. Metodi di monitoraggio, campionamento, conservazione del campione e analisi (in situ e ex situ) del suolo e delle acque sotterranee. Rifiuti: caratterizzazione chimico- fisica e classificazione. Caratterizzazione dei siti contaminati (2 h) raccolta dei dati esistenti formulazione preliminare del modello concettuale piani di caratterizzazione

Course Syllabus

The course takes into consideration the aspects related to the chemical characterization of environmental systems, in particular the analytical techniques and methodologies for monitoring and determining and assessing the main pollutants in surface waters (rivers, lakes, estuaries, sea) and underground waters, in soils, sediments and the atmosphere. Chemical-physical characterization and classification of waste. Elements of Environmental legislation (2 h): Italian and EU legislation concerning the guidelines for environmental monitoring, the quality of the environment and the concentration limits of the main pollutants. Environmental monitoring (3 h): current legislation; characteristics and implementation phases. Environmental control procedures. Environmental indicators: definitions and characteristics. Analytical methods for the analysis of pollutants in environmental matrices (5 h) - Main classes of pollutants: classification, primary sources, transport and effects on the environment; (CEN technical standards); national and international technical standards (UNI, UNICHIM, ISO, EPA). Analytical techniques for pollutant analysis: spectroscopic techniques, mass spectrometry; chromatographic techniques and coupled techniques; electrochemical methods. Monitoring strategies (6 h) of pollutants of priority interest: sampling; preservation and pretreatment of samples [sample mineralization systems (microwaves), solid-liquid extraction, solid phase extractions (SPE), liquid-liquid extraction, solvent extraction (ASE)]. Applications. Automatic analyzers; online monitoring systems. Bioanalytical techniques for environmental monitoring. Data processing. Data quality (3 h): Main validation parameters of an analytical method. Data quality and statistical representativeness of monitoring results; comparison with standard values and quality objectives. Quality indicators for water, air and soil. Atmospheric Monitoring (7 h): regulations on air quality and emerging problems. Sampling systems with and without enrichment: canisters, bags, solid sorbents and bubblers, particulate matter sampling (PM10 and PM 2.5); problems related to solid steam equilibria; passive samplers, denuders and double-body systems. Automatic analyzers for the determination of the main atmospheric pollutants (NOx, SOx, O3, benzene etc.) and for particulate matter. Importance of meteorology on atmospheric pollutant concentrations and interpretation of data according to meteorological parameters. Particulate monitoring methods and analysis (in site and off site). Diffused and conveyed emissions. Indoor and outdoor pollution Monitoring in aquatic systems and sea water (4 h). National and Community legislation on the quality of surface, bathing and waste waters. National and Community legislation on sediments. Monitoring methods, sampling, storage, pretreatment and analysis (in site and off site) of surface and bathing waters and sediment. Quality indices of natural waters. Contaminated soils (4 h): current legislation, main soil pollutants, soil and groundwater characterization. Methods of monitoring, sampling, storage, pretreatment and analysis (in site and off site) of soil and groundwater. Waste: chemical-physical characterization and classification. Characterization of contaminated sites (2 h) - collection of existing data - preliminary formulation of the conceptual model - characterization plans.