88274 - PROTECTION AND CONTAMINATION OF GROUNDWATER RESOURCES

Conoscenze e abilità da conseguire

The aim of this course is to impart knowledge about the importance and physical distribution of groundwater resources at the global scale with a special emphasis on the role of groundwater inside the hydrologic cycle, on how groundwater affects ecosystems and how groundwater is impacted by antropogenic drivers or climate change. In the Module 1 the discussion focuses on the knowledge of the functionality of groundwater flow systems, how they react to precipitation and temperature regime from the local to the regional scales. Methods for groundwater quantitative assessment and for evaluation of the interactions between groundwater, surface waters and ecosystems are presented and discussed. Ecosystemic services provided by groundwater are defined and analyzed. The interactions between groundwater and climate change are emphasized along with the resilience of groundwater to droughts. In the Module 2 the students gets the main concepts of contamination of groundwater by anthropic sources along with the knowledge about fate and transport of contaminants in the ground and waters. The students gets knowledge about the paradygm of sanitary risk assessment and eco-toxycological impacts deriving from contaminated sites. One credit of field activity will integrate the lessons with practical activity of hydrogeological monitoring in groundwater dependent ecosystems.

Contenuti

Viene presentato il Contenuto di 2 insegnamenti, che hanno il Modulo 1 in comune:

88274-Protection and Contamination of Groundwater Resources

LM Scienze e Gestione della Natura

(curriculum internazionale Global Change Ecology and Sustainable Development Goals)

diviso in 2 Moduli:

Modulo 1 (3 CFU) – Le acque sotterranee ed il cambiamento climatico (docente: prof. Alessandro Gargini)

Modulo 2 (3 CFU) – La contaminazione delle acque sotterranee (docente: prof. Alessandro Gargini

99514-Groundwater Resources and Landslide Risk in a Changing Climate

LM Scienza del Clima

diviso in 2 Moduli:

Modulo 1 (3 CFU) – Le acque sotterranee ed il cambiamento climatico (docente: prof. Alessandro Gargini)

Modulo 2 (3 CFU) – Fenomeni franosi e rischi idrogeologici (docente: prof. Alessandro Simoni)

Contenuti del Modulo 1 “Le acque sotterranee ed il cambiamento climatico” (in comune a Global Change e Science of Climate):

1) Ciclo idrologico globale: processi, flussi e stock. Interazioni fra atmosfera, acque superficiali ed acque sotterranee. Il bilancio idrologico globale. Contributo dell’acqua sotterraneo al deflusso globale.

2) Introduzione alle acque sotterranee ed ai sistemi di circolazione idrica sotterranea. Acquiferi e falde idriche.

3) Classificazione idrogeologica ed ecologica delle sorgenti. Captazioni e pozzi. Il monitoraggio idrogeologico.

4) Ecosistemi dipendenti dalle acque sotterranee. Deflusso di base e deflusso minimo vitale. Servizi ecosistemici delle falde e delle sorgenti

5) Gli effetti del Climate Change e delle siccità sui sistemi di circolazione idrica sotterranea.

6) Gli effetti del Global Change e del sovrasfruttamento delle risorse idriche: dewatering, salinizzazione, subsidenza.

7) Resilienza delle acque sotterranee al cambiamento climatico, gestione integrata delle risorse idriche, ricarica artificiale

Contenuti del Modulo 2: La contaminazione delle acque sotterranee (solo per Global Change Ecology (LM SGN)

1) Inquinanti di origine naturale o antropica. Contaminanti inorganici ed organici (metalli pesanti, idrocarburi, solventi clorurati, contaminanti organici emergenti).

2) Proprietà, mobilità, tossicità e cancerogenicità dei contaminanti dei terreni e delle acque sotterranee. Modalità di migrazione dei contaminanti.

3) Rischio sanitario ed ecologico. L'analisi di rischio

4) Siti contaminati. Problemi sanitari ed ecologici indotti dai siti contaminati.L'attenuazione naturale. Il phytoscreening

5) Protezione dall'inquinamento degli acquiferi e delle opere di captazione

Contenuti del Modulo 2: Fenomeni franosi e rischio idrogeologico (Solo per Science of Climate)

1) Conoscenze fondamentali riguardanti i movimenti gravitativi di versante, la loro classificazione e i principali meccanismi di azione.

2) Fattori innescanti le frane con accento sulle reciproche relazioni.

3) Influenza del cambiamento climatico sulla frequenza e sulla magnitudo delle frane, sulla base dei dati disponibili e delle previsioni teoriche.

4) Sviluppo dei processi di frana e loro propagazione insieme al potenziale impatto sulle infrastrutture e sulla società.

5) Esercitazioni pratiche che verteranno su esempi di specifici eventi pericolosi ai fini sia del riconoscimento e della comprensione del potenziale pericolo associato alle frane sia della valutazione del rischio connesso.

6) Principali interventi di mitigazione con loro potenziale di riduzione del rischio, in relazione al cambiamento climatico.

Testi/Bibliografia

Dispense fornite dai docenti e caricate regolarmente, il giorno prima dello svolgimento delle lezioni, sul sito https://iol.unibo.it/

TESTI CONSIGLIATI

Ad integrazione delle dispense fornite dai docenti e degli appunti presi a lezione, ed in particolare per gli studenti che non hanno la possibilità di frequentare regolarmente, i docenti suggeriscono i seguenti testi di riferimento

Per i Moduli tenuti da Alessandro Gargini:

A.Freeze - J. Cherry - Groundwater. Prentice Hall (tradotto completamente in Italiano al seguente link:

https://gw-project.org/books/. The Groundwater Project, a non-profit organization, registered in Canada, is committed to contribute to advancement in education by creating and making available online free high-quality groundwater educational material for all. The Groundwater Project is led by Dr. John Cherry, recipient of the 2020 Stockholm Water Prize, and managed by a 11-member international Steering Committee and a larger and globally diverse Advisory Committee.

C.W. Fetter - (2000, quarta edizione), Applied Hydrogeology. Waveland Press

Per il Modulo 2 tenuto da Alessandro Simoni dell'insegnamento:

Water resources and hydrogeologic risk

Clague J.J. and Stead D. (eds.), 2012. Landslides: types, mechanisms and modelling. Cambridge University Press, 420 pp.

Lu N. and Godt J.W., 2012. Hillslope hydrology and stability. Cambridge University Press, 436 pp.

Metodi didattici

Lezioni teoriche in presenza e, per il Modulo 2 per Global Change Ecology, esercitazioni pratiche su casi di studio (con impiego dei PC personali degli studenti)

Per il Modulo 2 dell''insegnamento di Protection and Contamination of Groundwater Resources, solo per Global Change Ecology, è previsto 1 CFU di attività di campo con dimostrazioni di monitoraggio idrogeologico su Groundwater Dependent Ecosystems.

In considerazione delle tipologie di attività e metodi didattici adottati, la frequenza di questa attività formativa richiede lo svolgimento di tutti gli studenti dei Moduli 1 e 2 in modalità e-learning [https://www.unibo.it/it/servizi-e-opportunita/salute-e-assistenza/salute-e-sicurezza/sicurezza-e-salute-nei-luoghi-di-studio-e-tirocinio] e, solo per gli studenti di Global Change Ecology, la partecipazione al Modulo 3 di formazione specifica sulla sicurezza e salute nei luoghi di studio (per lo svolgimento di attività didattiche sul campo). Indicazioni su date e modalità di frequenza del Modulo 3 sono consultabili nella apposita sezione del sito web di corso di studio. 

IMPORTANTE: La frequenza alle attività di laboratorio sul campo, per gli studenti di Global Change Ecology, potrebbe richiedere che ogni studente debba sostenere i costi di vitto e alloggio durante la permanenza per più giorni nelle aree di attività

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame sarà orale e la votazione sarà espressa in trentesimi.

Vengono illustrati i range di votazione. Il valore finale di voto all'interno di ogni range dipenderà dalla sicurezza e precisione nelle risposte

Esame per Global Change Ecology:

l'esame sarà tenuto dal docente Alessandro Gargini e saranno rivolte 4 domande (2 di tipo nozionistico e 2 legate al ragionamento e connessioni sui concetti appresi)

4 risposte corrette: 28-30 e lode
3 risposte corrette / 4 parzialmente corrette: 25-27
2 risposte corrette / 3 parzialmente corrette: 21-24
2 risposte parzialmente corrette: 18-20

Esame per Science of Climate:

l'esame sarà tenuto suddiviso per Moduli (anche in date separate e non necessariamente lo stesso giorno) dai docenti Alessandro Gargini (Modulo 1) e Alessandro Simoni (Modulo 2).

Ogni docente effettuerà 2 domande (1 di tipo nozionistico ed 1 legata al ragionamento e connessioni sui concetti appresi)

2 risposte corrette: 28-30 e lode
2 parzialmente corrette: 25-27
1 risposta corretta: 21-24
1 risposta parzialmente corretta: 18-20

Al termine il voto finale sarà la media del voto dei 2 moduli, arrotondata all'intero superiore

Studenti/sse con DSA o disabilità temporanee o permanenti: si raccomanda di contattare per tempo l’ufficio di Ateneo responsabile (https://site.unibo.it/studenti-con-disabilita-e-dsa/it): sarà sua cura proporre agli/lle studenti/sse interessati/e eventuali adattamenti, che dovranno comunque essere sottoposti, con un anticipo di 15 giorni, all’approvazione del docente, che ne valuterà l'opportunità anche in relazione agli obiettivi formativi dell'insegnamento.

 

Strumenti a supporto della didattica

Videoproiettore, PC, lavagna. Per gli studenti di Global Change dimostrazione uso di strumenti sul campo.

Per gli aspetti idrogeologici verranno usati software di interpolazione dati puntuali o di risk assessment (solo per Global Change Ecology nel Modulo 2)

Per gli aspetti legati ai fenomeni franosi (Modulo 2 per Science of Climate) verranno usati software di analisi stabilità dei versanti.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Alessandro Gargini