Course Syllabus
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 in falda;
- Essere in grado di distinguere tra inquinamento di origine antropica e contaminazione naturale;
- Essere in grado di risolvere semplici problemi relativi a modalità di trasporto di contaminanti soggetto a fenomeni di advezione, dispersione e, nel caso, a fenomeni di ritardo e degradazione;
- Conoscere le principali indagini da effettuare in campo per acquisire conoscenze idrogeologiche e idrochimiche finalizzate al problema;
- Essere in grado di elaborare un modello concettuale del problema sulla base dei dati a disposizione
- Conoscere le principali tecniche di bonifica e di disinquinamento delle acque sotterranee comprese: le modalità di esecuzione della prova pilota e/o di misura dei parametri di interesse, le modalità e le tempistiche del monitoraggio; la determinazione della fine della bonifica e del raggiungimento degli obiettivi preposti.
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
Frontale
Materiale didattico
Il materiale utilizzato durante le lezioni (slide, esercizi, schemi) che verrà pubblicato sul sito e-learning:
https://elearning.unimib.it/enrol/index.php?id=37830
Testi suggeriti e raccomandati per integrazioni:
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
Comprende una prova scritta e una prova orale.
La prova scritta (durata 3.5 ore) riguarda la parte di teoria affrontata nel corso e consiste in 1) n.1 domanda in cui lo studente deve dimostrare di essere capace di conoscere e utilizzare gli elementi teorici principali; 2) n.3 test a risposta multipla, relativi ad argomenti vari; 3) una serie guidata di n.10 domande ed esercizi relative ad un singolo caso di studio volta alla verifica della capacità di comprensione e valutazione del caso stesso.
La prova orale (durata circa 45 minuti) comporta un colloquio su argomenti relativi a metodiche di indagine e di disinquinamento durante il quale lo studente deve dimostrare di conoscere le metodiche di indagine e di bonifica affrontate nel corso e le relative modalità di applicazioni.
Il punteggio della prova scritta è di 25/30; la prova è ritenuta sufficiente se si raggiungono i 15/30.
La prova orale può essere affrontata nel caso di prova scritta sufficiente e consente di incrementare il punteggio dello scritto di un punteggio massimo di 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 of 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).Prerequisites
Basic knowledge of hydrogeology
Teaching form
Lessons
Textbook and teaching resource
The teaching (slides, exercises, schematics), which will published on the e-learning site:
Suggested texts for detailed study :
https://elearning.unimib.it/enrol/index.php?id=37830
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.
Semester
First Semester
Assessment method
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.
The written test provides a total score of 25/30.
The oral exam give the possibility to increase the score of the writing test up to 7/30.
Office hours
On informatic platform by appointment with the teacher by email
Staff
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Maria Letizia Fumagalli
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Marco Rotiroti