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) Contaminazione del GW;
b) Tipologie di contaminanti;
c) Sorgenti di contaminazione
d) Riferimenti normativi
e) Richiami di probabilità
f) Richiami di chimica
2. TRASPORTO DI SOSTANZE NON REATTIVE NEL SATURO
Flusso
a) Equazioni del moto nel saturo
b) Scale e eterogeneità
Trasporto
a) Avvezione
b) Diffusione
c) Dispersione idrodinamica e meccanica
d) Macrodispersione
3. TRASPORTO DI SOSTANZE REATTIVE NEL SATURO
a) Classificazione delle reazioni (Rubin J.)
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
Flusso
a) Equazioni del moto
b) Pedofunzioni
Trasporto
a) Trasporto di soluti (Equilibrio)
5. FLUSSO MULTIFASE
a) Rapporto di saturazione
b) Tensione superficiale bagnabilità
c) Permeabilità relativa e legge di Darcy
d) DNAPL
e) LNAPL
6. MONITORAGGIO
7. SISTEMI DI CONTENIMANTO E BONIFICA DI SITI CONTAMINATI
8. CONCETTI DI IDROLOGIA STOCASTICA
a) Variabili casuali spaziali
b) Variogramma e modelli di correlazione
c) Incertezza
d) Modelli Montecarlo
e) Trasporto in acquiferi eterogenei
f) Mezzo stratificato
9. ESERCITAZIONI
a) ESERCITAZIONE 1: Applicazione di un modello semi-analitico per l’interpretazione di una prova push-pull
b) ESERCITAZIONE 2: Applicazione di un modello numerico per la valutazione di un plume di contaminante
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
Programma
1. INTRODUZIONEa) Contaminazione del GW;
b) Tipologie di contaminanti;
c) Sorgenti di contaminazione
d) Riferimenti normativi
e) Richiami di probabilità
f) Richiami di chimica
2. TRASPORTO DI SOSTANZE NON REATTIVE NEL SATURO
Flusso
a) Equazioni del moto nel saturo
b) Scale e eterogeneità
Trasporto
a) Avvezione
b) Diffusione
c) Dispersione idrodinamica e meccanica
d) Macrodispersione
3. TRASPORTO DI SOSTANZE REATTIVE NEL SATURO
a) Classificazione delle reazioni (Rubin J.)
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
Flusso
a) Equazioni del moto
b) Pedofunzioni
Trasporto
a) Trasporto di soluti (Equilibrio)
5. FLUSSO MULTIFASE
a) Rapporto di saturazione
b) Tensione superficiale bagnabilità
c) Permeabilità relativa e legge di Darcy
d) DNAPL
e) LNAPL
6. MONITORAGGIO
7. SISTEMI DI CONTENIMANTO E BONIFICA DI SITI CONTAMINATI
8. CONCETTI DI IDROLOGIA STOCASTICA
a) Variabili casuali spaziali
b) Variogramma e modelli di correlazione
c) Incertezza
d) Modelli Montecarlo
e) Trasporto in acquiferi eterogenei
f) Mezzo stratificato
9. ESERCITAZIONI
a) ESERCITAZIONE 1: Applicazione di un modello semi-analitico per l’interpretazione di una prova push-pull
b) ESERCITAZIONE 2: Applicazione di un modello numerico per la valutazione di un plume di contaminante
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