Gestione di Qualità delle Acque è un insegnamento caratterizzante che mira a fornire le conoscenze e a sviluppare le competenze necessarie per lo studio e la valutazione del trasporto e trasformazione delle sostanze inquinanti nei corpi idrici superficiali e sotterranei, con particolare attenzione per le differenti dinamiche di trasporto in funzione della tipologia di flusso e di inquinante, per la valutazione dei conseguenti rischi per la salute umana e la determinazione di interventi di bonifica.
Esso fa parte del Corso di Studio magistrale in “Ingegneria Civile per la Protezione dai Rischi Naturali”, il quale ha l’obiettivo di formare un ingegnere civile ad alta qualificazione in grado di operare nell’ambito della protezione del territorio e delle opere civili per la mitigazione dei rischi idrogeologici e sismici.
Nel quadro di questo percorso, l’insegnamento si propone di fornire una conoscenza approfondita 1) della normativa di riferimento in materia di contaminazione ambientale; 2) delle principali fonti di contaminazione del suolo e degli acquiferi; 3) della modellazione dei processi di trasporto di contaminanti inerti e reattivi nel suolo e negli acquiferi; 4) dei modelli matematici per l’analisi della propagazione del contaminante nei suoli e negli acquiferi; 5) del concetto di rischio per la salute umana collegato all’utilizzo domestico di acqua contaminata; 6) delle principali opere di bonifica degli acquiferi contaminati.
Al termine del corso gli studenti saranno in grado di 1) formulare i requisiti per effettuare uno studio idrologico/idraulico per la valutazione della concentrazione ambientale e del livello di rischio per la salute umana; 2) formalizzare e calibrare un modello idrologico/idraulico per lo studio di un sito contaminato; 3) valutare scenari differenti per la caratterizzazione del livello di concentrazione ambientale o di rischio utilizzando differenti approcci e metodi di calcolo; 4) identificare gli interventi di mitigazione e effettuarne un dimensionamento di massima; 5) presentare oralmente e per iscritto i risultati dello studio.
Esso fa parte del Corso di Studio magistrale in “Ingegneria Civile per la Protezione dai Rischi Naturali”, il quale ha l’obiettivo di formare un ingegnere civile ad alta qualificazione in grado di operare nell’ambito della protezione del territorio e delle opere civili per la mitigazione dei rischi idrogeologici e sismici.
Nel quadro di questo percorso, l’insegnamento si propone di fornire una conoscenza approfondita 1) della normativa di riferimento in materia di contaminazione ambientale; 2) delle principali fonti di contaminazione del suolo e degli acquiferi; 3) della modellazione dei processi di trasporto di contaminanti inerti e reattivi nel suolo e negli acquiferi; 4) dei modelli matematici per l’analisi della propagazione del contaminante nei suoli e negli acquiferi; 5) del concetto di rischio per la salute umana collegato all’utilizzo domestico di acqua contaminata; 6) delle principali opere di bonifica degli acquiferi contaminati.
Al termine del corso gli studenti saranno in grado di 1) formulare i requisiti per effettuare uno studio idrologico/idraulico per la valutazione della concentrazione ambientale e del livello di rischio per la salute umana; 2) formalizzare e calibrare un modello idrologico/idraulico per lo studio di un sito contaminato; 3) valutare scenari differenti per la caratterizzazione del livello di concentrazione ambientale o di rischio utilizzando differenti approcci e metodi di calcolo; 4) identificare gli interventi di mitigazione e effettuarne un dimensionamento di massima; 5) presentare oralmente e per iscritto i risultati dello studio.
scheda docente
materiale didattico
a. Il problema della contaminazione delle matrici ambientali, e le ripercussioni sulla qualità della risorsa idrica;
b. Le sorgenti di contaminazione;
c. Classificazione dei contaminanti, (chimica, fisica, tossicologica)
2. TRASPORTO DI SOSTANZE NON REATTIVE NEL SATURO
a. Richiami delle equazioni del moto nel saturo
b. Il Trasporto di soluti, meccanismi di trasporto e modellazione matematica
c. ADE
d. Cenni di modelli stocastici
3. TRASPORTO DI SOSTANZE REATTIVE NEL SATURO
a. Classificazione delle reazioni
b. Adsorbimento di composti idrosolubili
c. Adsorbimento di composti idrofobici
d. Reazioni omogenee
e. Decadimento radioattivo
f. Biodegradazione
4. TRASPORTO DI SOSTANZE NEL NON SATURO
a. Richiami delle equazioni del moto
b. Trasporto di soluti non reattivi
c. Trasporto si soluti reattivi (ADE e modelli Mobile-Immobile)
5. FLUSSO MULTIFASE
a. Permeabilità relativa e legge Darcy per flussi multifase
b. DNAPL, LNAPL
6. MONITORAGGIO E CAMPIONAMENTO
a. Tecniche di campionamento delle matrici ambientali
b. Predisposizione di un sistema di campionamento
7. RISANAMENTO BONIFICA
a. Controllo e bonifica della sorgente
b. Controllo e bonifica del plume
8. RISCHIO PER LA SALUTE
a. Modelli di rischio (EPA) carcinogenic non-carcinogenic
9. TRASPORTO DI CALORE
a. Modelli per il trasporto di calore nel GW
ESERCITAZIONE
Definizione di un modello numerico per la simulazione di un evento di contaminazione e la bonifica di un sito contaminato
a) Contaminant Hydrogeology, C.W. Fetter, Prentice Hall, Upper Saddle River, N.J., 1999. ISBN 10: 0137512155 / ISBN 13: 9780137512157
b) Ingegneria degli acquiferi, A. Di Molfetta e R. Sethi, Springer, Milan, 2012, https://doi.org/10.1007/978-88-470-1851-8
c) articoli forniti durante le lezioni per la trattazione di argomenti spcifici
Programma
1. INTRODUZIONEa. Il problema della contaminazione delle matrici ambientali, e le ripercussioni sulla qualità della risorsa idrica;
b. Le sorgenti di contaminazione;
c. Classificazione dei contaminanti, (chimica, fisica, tossicologica)
2. TRASPORTO DI SOSTANZE NON REATTIVE NEL SATURO
a. Richiami delle equazioni del moto nel saturo
b. Il Trasporto di soluti, meccanismi di trasporto e modellazione matematica
c. ADE
d. Cenni di modelli stocastici
3. TRASPORTO DI SOSTANZE REATTIVE NEL SATURO
a. Classificazione delle reazioni
b. Adsorbimento di composti idrosolubili
c. Adsorbimento di composti idrofobici
d. Reazioni omogenee
e. Decadimento radioattivo
f. Biodegradazione
4. TRASPORTO DI SOSTANZE NEL NON SATURO
a. Richiami delle equazioni del moto
b. Trasporto di soluti non reattivi
c. Trasporto si soluti reattivi (ADE e modelli Mobile-Immobile)
5. FLUSSO MULTIFASE
a. Permeabilità relativa e legge Darcy per flussi multifase
b. DNAPL, LNAPL
6. MONITORAGGIO E CAMPIONAMENTO
a. Tecniche di campionamento delle matrici ambientali
b. Predisposizione di un sistema di campionamento
7. RISANAMENTO BONIFICA
a. Controllo e bonifica della sorgente
b. Controllo e bonifica del plume
8. RISCHIO PER LA SALUTE
a. Modelli di rischio (EPA) carcinogenic non-carcinogenic
9. TRASPORTO DI CALORE
a. Modelli per il trasporto di calore nel GW
ESERCITAZIONE
Definizione di un modello numerico per la simulazione di un evento di contaminazione e la bonifica di un sito contaminato
Testi Adottati
I testi consigliati sono:a) Contaminant Hydrogeology, C.W. Fetter, Prentice Hall, Upper Saddle River, N.J., 1999. ISBN 10: 0137512155 / ISBN 13: 9780137512157
b) Ingegneria degli acquiferi, A. Di Molfetta e R. Sethi, Springer, Milan, 2012, https://doi.org/10.1007/978-88-470-1851-8
c) articoli forniti durante le lezioni per la trattazione di argomenti spcifici
Modalità Erogazione
Il corso viene erogato in presenzaModalità Valutazione
La prova orale consiste nella discussione dell'esercitazione e nella discussione degli argomenti trattati durante le lezioni