Obiettivi Formativi

Il corso si propone di fornire agli studenti le conoscenze sulle principali tecniche di monitoraggio degli inquinanti nelle diverse matrici ambientali e del loro impiego nel controllo della qualità dell’ambiente, in accordo con la normativa vigente.

Learning Goals

The course aims to provide students with knowledge of the main monitoring techniques of pollutants in the various environmental matrices and their use in the environmental quality control, in accordance with current legislation

Metodi didattici

Lezioni frontali

Teaching Methods

Lectures

Prerequisiti

Lo studente deve avere conoscenza di base di chimica analitica e ambientale

Prerequisites

The student must have basic knowledge of analytical and environmental 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 contents

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. I contenuti dettagliati del corso sono di seguito riassunti: Cenni di legislazione ambientale (4 h): normativa italiana e comunitaria riguardante le linee guida per il monitoraggio ambientale, la qualità dell’ambiente e le concentrazioni limite dei diversi inquinanti. Indicatori ambientali: definizioni e caratteristiche Metodi analitici per l’analisi degli inquinanti in matrici ambientali (4 h) - Principali classi di inquinanti: classificazione, sorgenti primarie, trasporto ed effetti sull’ambiente; (norme tecniche CEN); norme tecniche nazionali ed internazionali (UNI, UNICHIM, ISO, EPA). Tecniche analitiche per l’analisi degli inquinanti: tecniche spettroscopiche, spettrometria di massa; tecniche cromatografiche e tecniche accoppiate; metodi elettrochimici. Strategie di monitoraggio degli inquinanti di interesse prioritario: (6 h) 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 (4 h). 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 (8 h): normativa sulla qualità dell’aria 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 e piano 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 municipal and toxic waste. Detailed contents are as follows: Elements of Environmental legislation (4 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 indicators: definitions and characteristics. Analytical methods for the analysis of pollutants in environmental matrices (4 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 of pollutants of priority interest (6 h): sampling; storage 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 (4 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 (8 h): legislation 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-gas equilibria; passive samplers, denuders and double-body systems. Automatic analysers 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 European legislation on the quality of surface, bathing and waste waters. National and european legislation on sediments. Monitoring methods, sampling, storage, pre-treatment and analysis (in site and off site) of surface and bathing waters and sediment. Quality of natural waters. Contaminated soils (4 h): current legislation, main soil pollutants, soil and groundwater characterization. Methods of monitoring, sampling, storage, pre-treatment 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 plan.