Course Syllabus
Obiettivi
L’insegnamento ha l’obiettivo principale di far acquisire agli studenti:
- conoscenza e comprensione delle principali caratteristiche chimiche, fisiche ed ecologiche dei corpi idrici superficiali e sotterranei, dei processi di interazione tra acque superficiali e sotterranee e delle principali tecniche per il loro monitoraggio;
- capacità di applicare conoscenza e comprensione, in dettaglio, capacità di effettuare le principali operazioni di campo necessarie al monitoraggio di un corpo idrico sia sotterraneo che superficiale, quali misura di portata e di livelli idrometrici e piezometrici, l’analisi in laboratorio di parametri chimici e biologici selezionati e l’elaborazione dei dati acquisiti con strumenti informatici;
- autonomia di giudizio, che permetterà di caratterizzare corpi idrici superficiali e sotterranei e di stabilire il tipo di interrelazione esistente tra essi;
- abilità comunicative, relativamente alla capacità di saper descrivere in modo appropriato le tematiche studiate utilizzando il corretto lessico specifico e di saper strutturare una presentazione contenente i risultati dell'attività di raccolta, elaborazione ed interpretazione di dati di campo;
- capacità di apprendimento, relativamente alla capacità di integrazione in autonomia delle conoscenze acquisite con altre legate ad altre discipline delle scienze ambientali.
Contenuti sintetici
Verranno trattati gli aspetti teorici e pratici relativi al monitoraggio e caratterizzazione di corpi idrici superficiali e sotterranei
Programma esteso
L’insegnamento prevede l’alternanza di lezioni frontali in aula, uscite in campo ed attività di laboratorio chimico/biologico ed informatico.
Le lezioni frontali riguarderanno i temi: ciclo naturale e artificiale dell’acqua, caratteristiche delle acque superficiali e di quelle sotterranee e loro interconnessioni, zone di interfaccia fra acque superficiali e sotterranee, tecniche di campionamento delle acque, principali parametri fisici, fisico-chimici e chimici utilizzati per l’analisi delle acque e dei corpi d’acqua, tecniche di analisi dei dati raccolti.
Le uscite in campo saranno finalizzate all’acquisizioni di dati su posizione geografica e quota, livelli idrometrici di fiumi e piezometrici su piezometri, portate di fiumi e fontanili, parametri chimico-fisici, e al campionamento di acque superficiali e sotterranee per analisi chimiche e biologiche.
Il laboratorio chimico e biologico sarà focalizzato sull’analisi di alcuni composti chimici e alcune comunità biologiche fondamentali per definire la qualità dell’acqua e utili per evidenziare le interconnessioni fra acque superficiali e sotterranee. Verranno inoltre studiati gli adattamenti degli organismi alla vita nelle acque correnti.
Il laboratorio informatico verterà sul post-processamento delle posizioni geografiche e quote acquisite, sulla realizzazione di mappe dei punti misurati, sull’elaborazione dei dati acquisiti in campo per il calcolo delle portate e del carico di sostanze chimiche disciolte, sull’elaborazione di dati piezometrici e idrometrici, integrando con dati meteorologici scaricabili on-line, sul confronto e sintesi delle elaborazioni per la determinazione delle relazioni tra acque superficiali e sotterranee.
Prerequisiti
Conoscenze di base di chimica, scienze della terra, zoologia e ecologia.
Modalità didattica
L’insegnamento è organizzato in:
- 8 lezioni, da 2 ore svolte in modalità erogativa in presenza sulla teoria;
- 1 uscita in campo da 3 ore e 2 uscite in campo da 6 ore svolte in modalità interattiva in presenza;
- 2 attività di laboratorio ecologico da 2 ore e 2 attività di laboratorio ecologico da 3 ore svolte in modalità interattiva in presenza, in cui sono analizzati ed elaborati i campioni e i dati reali acquisiti nelle uscite in campo;
- 3 attività di laboratorio informatico virtuale (LIBaaS) da 2 ore e 3 attività di laboratorio informatico virtuale (LIBaaS) da 3 ore svolte in modalità interattiva in presenza, in cui sono elaborati ed interpetati i dati reali acquisiti nelle uscite in campo.
Materiale didattico
Slides e materiali integrativi forniti dai docenti tramite la pagina e-learning dell’insegnamento.
Periodo di erogazione dell'insegnamento
II semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Esame orale che comprende la presentazione delle elaborazioni ed interpretazioni dei dati misurati in campo/laboratorio e alcune domande volte alla verifica della padronanza delle competenze acquisite.
Nello specifico verrà richiesto lo sviluppo di una breve presentazione relativa a un compito di esame, come verifica delle competenze di problem solving disciplinare e delle capacità comunicative in ambito disciplinare.
Il colloquio orale verterà in parte sulla discussione del compito di esame e in parte sulla discussione degli argomenti svolti a lezione, con lo scopo di valutare le capacità di riflessione autonoma su punti critici del programma.
Sono assenti le prove in itinere.
Orario di ricevimento
Su appuntamento
Sustainable Development Goals
Aims
The main objective of the course is to enable students to acquire:
- knowledge and understanding of the main chemical, physical and ecological characteristics of surface water and groundwater bodies, the interactions between surface water and groundwater, and the main techniques for their monitoring;
- applying knowledge and understanding to carry out the main field operations necessary for monitoring both surface water and groundwater bodies, such as measuring flow rates and hydrometric and piezometric levels, analysing selected chemical and biological parameters in a laboratory, and processing acquired data using computer tools;
- making judgements, which will enable the characterisation of surface water and groundwater bodies and the identification of interrelationships between them;
- communication skills relating to the ability to describe topics studied appropriately using the correct specific vocabulary, and to structure a presentation containing the results of collecting, processing and interpreting field data;
- learning skills relating to the ability to integrate acquired knowledge with knowledge from other environmental science disciplines independently.
Contents
Theoretical and practical aspects related to the monitoring and characterization of surface water and groundwater bodies.
Detailed program
The course is composed of frontal lessons, field trips, chemical/biological and IT lab sessions.
The frontal lessons will cover the following topics: natural and human-altered water cycle, characteristics of surface water and groundwater and their interconnections, interface areas between surface water and groundwater bodies, water sampling techniques, main physical, physico-chemical and chemical parameters used for the analysis of water bodies, techniques for the elaboration of collected data.
The field trips will be aimed at (a) acquiring several data, such as geographical position and altitude, hydrometric levels of rivers, piezometric levels in piezometers, river and spring discharge, physico-chemical parameters, and (b) sampling surface water and groundwater for chemical and biological analyzes.
The chemical and biological lab will focus on the analysis of chemical compounds and biological communities that are fundamental to define the quality of water and useful for highlighting the interconnections between surface water and groundwater bodies. Adaptation to life of organisms in flowing waters will be also studied.
The IT lab will focus on the (a) post-processing of the geographic positions and elevations acquired in the field, (b) creation of maps of the measured points, (c) processing of the data acquired in the field for the calculation of discharge values and loads of dissolved chemical substances, (d) processing of piezometric and hydrometric data acquired in the field, and of meteorological data downloadable from the web, (e) interpretation of the elaborations to determinate the relationships between surface water and groundwater bodies.
Prerequisites
Basic knowledge of chemistry, earth science, zoology and ecology.
Teaching form
The structure of the course is:
- 8 two-hour lectures, in person, Delivered Didactics;
- 1 three-hour and 2 six-hour field activities, in person, Interactive Teaching;
- 2 two-hour and 2 three-hour ecological lab activities, in person, Interactive Teaching, in which the samples and actual data acquired during the field activities are analysed and processed;
- 3 two-hour and 3 three-hour virtual IT lab activities (LIBaaS), in person, Interactive Teaching, in which the actual data acquired during the field activities are processed and interpreted.
Textbook and teaching resource
Slides and other documents provided by the teachers through the e-learning webpage of the course.
Semester
II semester
Assessment method
Oral examination that includes the presentation of the elaboration and interpretation of the data measured in the field/laboratory and some questions aimed at verifying the degree of knowledge acquired and the ability to apply the interpretative tools acquired.
More specifically, it is required to make a short presentation related to an exam assignment to test problem solving and communication skills.
The oral interview will focus partly on the discussion of the exam assignement and partly on the discussion of topics covered in class, with the aim of assessing the ability to critically understand and analize a poblem.
There will be no in itinere examinations.
Office hours
By appointment
Sustainable Development Goals
Staff
-
Barbara Leoni
-
Marco Rotiroti
