Syllabus del corso
Obiettivi
- Conoscere le principali categorie di contaminanti delle acque sotterranee e le possibili sorgenti;
- Conoscere le caratteristiche chimico-fisiche dei contaminanti che influenzano il comportamento e la mobilità degli stessi;
- Capire la differenza tra contaminanti miscibili e non miscibili, e il rispettivo comportamento nei confronti della falda;
- Essere in grado di distinguere tra inquinamento di origine antropica e contaminazione naturale;
- Essere in grado di risolvere semplici problemi relativi al trasporto dei contaminanti, comprendenti advezione, dispersione, ritardo e degradazione;
- Conoscere le principali indagini da effettuare in campo per acquisire conoscenze idrogeologiche e idrochimiche finalizzate al problema;
- dimostrare capacità di costruire un modello concettuale del problema sulla base dei dati a disposizione
- Conoscere le principali tecniche di bonifica e di disinquinamento delle acque sotterranee e le relative modalità di esecuzione;
- Essere in grado di valutare l’utilizzo di metodiche di indagine e di tecniche di bonifica.
Contenuti sintetici
Studio dei contaminanti e delle modalità di propagazione nelle acque sotterranee;
Metodi di indagine per la definizione dell’area inquinata e la caratterizzazione del sito;
Metodi per il disinquinamento degli acquiferi, indagini e procedure per gli interventi di bonifica;
Linee guida per il monitoraggio della bonifica;
Risoluzione di casi di disinquinamento delle acque sotterranee.
Programma esteso
Inquinamento antropico e contaminazione naturale;
Tipologie di inquinanti antropici e di sorgenti di inquinamento: caratteristiche, frequenza, e distribuzione;
Caratteristiche chimico fisiche dei contaminanti;
Principiali categorie di sorgenti;
Meccanismi di trasporto: advezione, dispersione, adsorbimento e ritardo, degradazione;
Principio di conservazione della massa ed equazione di trasporto;
Applicazione di una soluzione analitica di trasporto nel caso di sorgente continua;
Movimento delle sostanze non solubili NAPL, leggere e pesanti (LNAPL e DNAPL); concetti base di capillarità e bagnabilità, permeabilità e permeabilità relativa;
Indagini idrogeologiche ed idrochimiche, caratterizzazione idrogeologica ed idrochimica, costruzione di un modello concettuale;
elementi di legislazione relativa alle bonifiche con cenni all'analisi di rischio;
Tecniche di bonifica principali, principio di funzionamento, fattori fisico-chimici di influenza, fattibilità del sistema, previsione del tempo di funzionamento, monitoraggio, interpretazione dei dati, raggiungimento degli obiettivi della bonifica (barriera idraulica, Air Sparging e Soil Venting, Barriera reattiva permeabile, rimozione di LNAPL e DNAPL, cenni a altre tecniche)
Prerequisiti
Conoscenze base di idrogeologia
Modalità didattica
Nel periodo di emergenza Covid-19 le lezioni (4 cfu, 32 ore) e le esercitazioni (2 cfu, 20 ore) si svolgeranno in modalità prevalentemente sincrona, con lezioni videoregistrate.
Eventuali incomprensioni/carenze emerse da periodici test periodici saranno colmate con apposite lezioni in modalità asincrona, eventualmente in turni alterni
Le 6 ore di esercitazioni nel mese di gennaio si svolgeranno in presenza.
Materiale didattico
Il materiale utilizzato durante le lezioni (slide, esercizi, schemi) che verrà pubblicato sul sito e-learning:
https://elearning.unimib.it/course/view.php?id=30932
Testi suggeriti per eventuali integrazioni personali:
Francani V., 2014. Idrogeologia. C.E.A. Casa Editrice Ambrosiana
Di Moffetta, Sethi, 2012. Ingegneria degli Acquiferi. Springler.
Fetter C.W., 1993. Contaminant Hydrogeology, New York, Macmillan.
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Primo Semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Nel periodo di emergenza Covid-19 gli esami scritti ed orali saranno solo telematici e saranno svolti mediante piattaforma Webex.
Comprenderà: un esame scritto ed uno orale.
L’esame scritto consisterà in 1) una domanda per valutazione della comprensione degli elementi teorici principali; 2) una serie ordinata di esercizi volta a valutare la capacità di comprendere e risolvere un problema.
L’esame orale comporterà un colloquio su argomenti relativi a metodiche di indagine e di disinquinamento (dimostrazione della conoscenza delle metodiche di indagine e di bonifica e delle possibili applicazioni). Nella pagina e-learning dell'insegnamento verrà riportato un link pubblico per l'accesso all'esame di possibili spettatori virtuali.
La valutazione dello scritto prevede l’attribuzione di un punteggio complessivo di 25/30; l’esame orale può incrementare o diminuire il punteggio dello scritto fino a 7/30.
Orario di ricevimento
Mediante piattaforma informatica su richiesta via mail
Aims
- achieve the knowledge of chemical and physical characteristics of the contaminants, such as of miscible and non-miscible contaminants, to comprehend contaminants behavior in groundwater;
- ability to distinguish between anthropogenic pollution and natural contamination;
- capability in solving simple problems related to the transport of contaminants, including advection, dispersion, delay and degradation;
- achieve the knowledge of the main investigations techniques to acquire hydrogeological and hydrochemical parameters;
- agility in reading a conceptual model from the collected data
- achieve the knowledge of the main groundwater remediation techniques and their implementation in different sityations.
Contents
Contaminants and their propagation in groundwater;
Survey methods to define the polluted area characterization;
Techniques to cleaning up aquifers ad to evaluate the results of the remediation,
Resolution of groundwater pollution cases.
Detailed program
Anthropogenic pollution and natural contamination;
Pollutants and sources of pollution: characteristics, frequency, and distribution;
Chemical physical characteristics of contaminants;
Transport phenomena: advection, dispersion, adsorption, delay, degradation;
Mass conservation principle and transport equation;
Analytical transport solution of the transport equation, simple case of a continuous source;
Movement of NAPL (non-aqueous liquid phase), light and heavy (LNAPL and DNAPL); basic concepts of capillarity and wettability, permeability and relative permeability
Site characterization, investigations, and construction of a conceptual model;
Legislation: theoretical outline related with groundwater remediation and risk analysis;
Main remediation techniques, influencing physicochemical factors, feasibility, remediation time prediction, monitoring, data interpretation, achievement of the remediation objectives (hydraulic barrier, air sparging and soil venting, permeable reactive barrier, LNAPL and DNAPL removal, short references to other techniques (e.g. physical barriers, reactive zones).Prerequisites
Basic knowledge of hydrogeology
Teaching form
During the Covid emergency period lessons (4 cfu, 32 ore) and exercises (cfu, 20 ore), will take place in synchronous modality and video-recorded lessons.
The asynchronous modality will be used to fill up any misunderstanding emerged from periodic tests.
Six hours of exercise in January will be carried out in the presence modality, in alternating shift.
Textbook and teaching resource
The teaching (slides, exercises, schematics), which will published on the e-learning site:
https://elearning.unimib.it/course/view.php?id=30932
Suggested texts for possible personal detailed study :
Francani V., 2014. Hydrogeology. C. E. A. Publishing House Ambrosiana
Di Moffetta, Sethi, 2012. Aquifer Engineering. Springler.
Fetter C. W., 1993. Contaminat Hydrogeology, New York, Macmillan.
Semester
First Semester
Assessment method
During the Covid emergency period written and oral exam lessons will take place by mean of Webex informatics platform.
A written and an oral examination are planned.
The written examination consists of: 1) a question, in order to evaluate the comprehension of the principle theoretical concepts. 2) a problem to solve through an ordered sequence of exercises and to discuss, in order to evaluate the skill in solving a contamination problem.
The oral exam consists of: - a discussion on topics concerning site characterization and remediation techniques, in order to evaluate personal knowledge and application of the methods of investigation and remediation. On the e-learning platform of the course a link will be published to allow virtual audience to participate.
The written test provides a total score of 25/30.
The oral exam can increase or decrease the score of the writing test up to 7/30.
Office hours
On informatic platform by appointment with the teacher by email