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    Rosaria D'ASCOLI

    Insegnamento di RISCHIO ECOLOGICO E VALUTAZIONE AMBIENTALE

    Corso di laurea magistrale in SCIENZE E TECNOLOGIE PER L'AMBIENTE E IL TERRITORIO

    SSD: BIO/07

    CFU: 6,00

    ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 48,00

    Periodo di Erogazione: Primo Semestre

    Italiano

    Lingua di insegnamento

    ITALIANO

    Contenuti

    Le principali categorie di inquinanti da una prospettiva di tossicità ambientale. Il concetto di esposizione. Esposizione interna. Distribuzione all’interno dell’organismo e siti di destino dell’inquinante. Meccanismi di detossificazione per inquinanti organici e inorganici. Il concetto di effetto ecotossicologico. L’utilizzo di biomarkers come strumenti prognostici, diagnostici e loro applicazione nella “biorimediation”. La misura degli effetti. I Test tossicologici. Valutazione del rischio ecologico.
    Le direttive europee sulla VIA, VAS, AIA e VI. I modelli logico-causali PSR (OCSE), DSR (UNCSD) e DPSIR (AEA). Le procedure di VIA, VAS, AIA e VI. La redazione del SIA, del Rapporto
    ambientale, della Valutazione Integrata Ambientale, e dello Studio d’Incidenza. Applicazione delle BAT. Redazione del Piano di Monitoraggio.

    Testi di riferimento

    Dispense e materiale didattico distribuito durante il corso.
    Libri:
    Provini, Galassi, Marchetti. Ecologia Applicata (CittaStudi Edizioni).
    Paoletti R. et al – ECOTOSSICOLOGIA – ( Vighi M. e Bacci E. eds. ) - UTET (1998). ISBN 88-02-05371-5.
    Malcevschi S. (1991). Qualità ed impatto ambientale Teoria e strumenti della valutazione di impatto. ETASLIBRI.
    Gisotti G., Bruschi S. (1992) Valutare l’ambiente. Guida agli studi di impatto ambientale. NIS
    Colombo A., Malcevschi S. (1997) Manuale per gli indicatori per la valutazione di impatto ambientale (Vol 1, 2, 3, 4, 5) FAST
    NORMATIVA NAZIONALE: Legge 8 luglio 1986 n. 349; D.P.C.M. 10 agosto 1988 n.377; D.P.C.M. 27 dicembre 1988, D.P.R. 12 aprile 1996, D.Lgs.59/2005, D.Lgs. 152/2006 e ss.mm.ii..

    Obiettivi formativi

    Lo studente acquisirà informazioni per comprendere come le sostanze inquinanti possano arrivare dai comparti ambientali agli organismi viventi e all’uomo e quali effetti esse provochino a diversi livelli della scala di complessità ecologica, da organismo, a popolazione, a comunità. Lo studente apprenderà, quindi, ad inserire queste informazione nel contesto della procedura di analisi di rischio ecologico, che verrà studiata analizzando le principali metodologie internazionali. Inoltre, lo studente acquisirà le conoscenze di base necessarie per la redazione dello Studio d’Impatto Ambientale, relativo ai progetti pubblici e privati, e del Rapporto Ambientale, relativo ai piani e programmi, nonché per valutare l’effetto dell’applicazione delle BAT agli impianti soggetti ad AIA. Infine, sarà analizzato il ruolo della procedura di Valutazione d’Incidenza (Articolo 6 della Direttiva ‘‘Habitats’’, 92/43/CEE), ai fini della protezione della rete ecologica Natura 2000 e della conservazione della biodiversità in ambito europeo.
    Attraverso l'analisi di casi studio lo studente imparerà a valutare in maniera critica ed indipendente dati ambientali in chiave di rischio e/o Valutazione Ambientale.
    Lo studente acquisirà un linguaggio tecnico atto a preparalo per la comunicazione con portatori di interesse, risk managers, enti pubblici.

    Prerequisiti

    nessuno

    Metodologie didattiche

    Lezioni frontali esercitazioni numeriche

    Metodi di valutazione

    esame orale congiunto con almeno 3 domande su ognuno delle due parti di esame trattato durante il corso con i due docenti. Eventuali verifiche in classe decise in accordo con gli studenti.

    Altre informazioni

    Il docente è disponibile per ricevimento
    studenti nei giorni indicati sulla scheda
    insegnamento e anche su richiesta inoltrata via email.

    Programma del corso

    PARTE 1: Docente: prof.ssa Simona Castaldi
    1. Introduzione. L’ecotossicologia come disciplina integrata tra concetti di tossicologia chimica ambientale ed ecologia. Contenuti e significato.
    2. Le principali categorie di inquinanti da una prospettiva di tossicità ambientale: cationi, anioni, composti organici, composti gassosi, sostanze radioattive, fibre.
    3. Il concetto di esposizione. Distribuzione ambientale degli inquinanti: parametri chiave. Coefficienti di ripartizione. Persistenza. Biodisponibilità. Degradazione. Co-occorrenza di inquinante ed organismi nello spazio e nel tempo.
    4. Esposizione interna: Bioconcentazione, bioaccumulo e biomagnificazione. Fattori di bioconcentrazione, modelli cinetici e calcoli del BCF.
    5. Distribuzione all’interno dell’organismo e siti di destino dell’inquinante: siti di accumulo, metabolismo, azione, eliminazione.
    6. Meccanismi di detossificazione per inquinanti organici e inorganici. Il metabolismo. Detossificazione ed attivazione. Effetti sinergici, additivi ed antagonisti degli inquinanti.
    7. Il concetto di effetto ecotossicologico. Concetto di tossicità. La risposta protettiva e non protettiva. Induzione di sistemi di difesa: es. monoossigenasi e metallotioneine. Risposte non-protettive: le neurotossine, composti genotossici, inibitori delle pompe ATPasi, anticoagulanti, composti estrogenici ed androgenici, veleni mitocondriali, inibitori della crescita vegetale e della fotosintesi. Effetti al livello di individuo (da biochimici a fisiologici), di popolazione e di comunità. Il concetto di effetto a cascata.
    8. L’utilizzo di biomarkers come strumenti prognostici, diagnostici e loro applicazione nella “biorimediation”.
    9. La misura degli effetti. I Test tossicologici. Test di laboratorio acuti e cronici. La curva dose-risposta. Parametri estrapolati dai test: LCx, ECx, NOEL, LOE, MATC. Test di semi campo. Test di campo su media e larga scala.
    10. Valutazione del rischio ecologico: concetti generali, definizione dello scopo, la scelta degli endpoints, analisi di esposizione, analisi degli effetti, definizione del rischio da semplici rapporti a distribuzioni di probabilità.
    PARTE 2: Docente: dott.ssa Rosaria D’Ascoli
    1. Le principali direttive comunitarie e gli atti di recepimento italiano per la Valutazione di Impatto Ambientale (VIA), la Valutazione Ambientale Strategica (VAS), la Valutazione di Incidenza e l’Autorizzazione Integrata Ambientale (AIA).
    2. Gli strumenti di indagine nella valutazione ambientale. I modelli logico-causali PSR (OCSE), DSR (UNCSD) e DPSIR (AEA). Gli indici ed indicatori propri del sistema naturale e loro applicazione nella VIA, nella VAS e nella VI
    3. La procedura di VIA e i contenuti specifici dello studio di impatto ambientale (SIA). Il quadro di riferimento Programmatico: descrizione del progetto in relazione agli stati di attuazione degli strumenti pianificatori territoriali. Il quadro di riferimento Progettuale: descrizione delle caratteristiche dell’opera proposta (beni e/o servizi offerti, livello di soddisfacimento della domanda, evoluzione del rapporto domanda/offerta, attività necessarie alla realizzazione dell’opera in fase di cantiere esercizio e dismissione). Il quadro di riferimento Ambientale: descrizione dei sistemi ambientali interessati dal
    progetto e della qualità ambientale preesistente all’intervento, valutazione delle criticità nei fattori ambientali, consumo ed eventuale degrado delle risorse. Tipologie d’intervento per le quali si richiedono approfondimenti relativi alla componente biotica. Problematiche negli studi di VIA: i criteri da adottare per la definizione dell’impatto su ciascun parametro ambientale, i criteri con cui confrontare gli impatti su differenti caratteristiche ambientali, l’estensione territoriale degli studi di impatto ambientale.
    4. La procedura di VAS e la valutazione ambientale applicata ai processi decisionali. I soggetti partecipanti e l’ambito applicativo. La definizione degli obiettivi di qualità e la selezione degli indicatori di sostenibilità. La valutazione delle alternative. Redazione del rapporto ambientale
    5. La Valutazione di Incidenza come strumento di tutela dei siti Natura 2000. Il ruolo dell’ecologia del paesaggio e delle reti ecologiche nella conservazione della biodiversità. Le fasi della procedura di Valutazione di Incidenza. Il concetto di significatività dell’incidenza. La redazione dello studio di incidenza.
    6. La mitigazione e compensazione degli impatti. Analisi delle possibili misure di mitigazione e compensazione degli interventi in ambito di VIA/VAS e in ambito di Valutazione d’Incidenza. Misure di mitigazione applicabili nella realizzazione di infrastrutture lineari e portuali: casi studio. L’uso dell’ingegneria naturalistica negli interventi di ripristino ambientale: casi studio
    7. L’Autorizzazione Integrata Ambientale. La procedura autorizzativa e le competenze amministrative. La redazione della Relazione Tecnica e della Valutazione Integrata Ambientale. Il Piano di Monitoraggio post operam nell’ambito della procedura di AIA. Criteri per la definizione dei valori limite di emissione.

    English

    Teaching language

    Italian

    Contents

    Main categories of pollutants from an ecological perspective. Exposition. Internal exposition. Distribution of pollutants in the organism and action sites. Mechanisms of detoxification for inorganic and organic pollutants. The eco-toxicological effects. Biomarkers. Measure of effect: the ecotoxicity tests. Ecological Risk Assessment procedure.
    EU directives on EIA, SEA, IPPC and AA. PSR (OCSE), DSR (UNCSD) e DPSIR (AEA) models. The steps of EIA, SEA, IPPC and AA procedures. The drafting of the Environmental Impact Study, Environmental Report, Environmental Integrate Assessment, and Appropriate Assessment, required under Article 6 of the ‘‘Habitats’’ Directive (92/43/EEC). The Bets Available Techniques application. The drafting of the monitoring plane.

    Textbook and course materials

    material and papers provided by the professor.
    Books
    Provini, Galassi, Marchetti. Ecologia Applicata (CittaStudi Edizioni).
    Paoletti R. et al – ECOTOSSICOLOGIA – ( Vighi M. e Bacci E. eds. ) - UTET (1998). ISBN 88-02-05371-5.
    Malcevschi S. (1991). Qualità ed impatto ambientale Teoria e strumenti della valutazione di impatto. ETASLIBRI.
    Gisotti G., Bruschi S. (1992) Valutare l’ambiente. Guida agli studi di impatto ambientale. NIS
    Colombo A., Malcevschi S. (1997) Manuale per gli indicatori per la valutazione di impatto ambientale (Vol 1, 2, 3, 4, 5) FAST
    NORMATIVA NAZIONALE: Legge 8 luglio 1986 n. 349; D.P.C.M. 10 agosto 1988 n.377; D.P.C.M. 27 dicembre 1988, D.P.R. 12 aprile 1996, D.Lgs.59/2005, D.Lgs. 152/2006 e ss.mm.ii..

    Course objectives

    The students will learn how pollutants are distributed into the environment, through which routes and mechanisms they can enter in the biota and which effects they can have, analysing them at a level of increasing complexity, from cell biochemical interactions to the level of ecosystem community. The students will then learn how to include these notions into the context of the Ecological Risk Assessment (ERA) procedure, by studying the most relevant international guidelines of ERA.
    The course also aims to provide to the students the fundamentals on drafting of the Environmental Impact Study, concerning public or private projects, and of the Environmental Report, concerning plans and programmes, and on evaluation of Best Available Technologies application to the installations subject to permit in pursuance of Council Directive 96/61/EC, concerning integrated pollution prevention and control. Finally, the importance of the Appropriate Assessment, required under Article 6 of the ‘‘Habitats’’ Directive (92/43/EEC), in preserving Natura 2000 ecological network and biodiversity, within EU, will be also analysed.
    Through the analysis of case studies the student will learn to critically and independently evaluate environmental data in terms of risk and / or VIA.
    The student will acquire a technical language which will enable the student to communicate with stakeholders, risk managers, policy makers.

    Prerequisites

    none

    Teaching methods

    Theory in class

    Evaluation methods

    joint oral exam with at least 3 questions on each of the two parts of the exam covered during the course with the two teachers. Possible intermediate evaluation to be decided in accord with students.

    Other information

    Professor will receive students during days specified on teaching form and also after application by e-mail.

    Course Syllabus

    Part 1 Teacher: prof. Simona Castaldi
    1. Introduction. Ecotoxicology as an integrated discipline between concepts of environmental chemical toxicology and ecology. Content and meaning.
    2. The main categories of pollutants from an environmental toxicity perspective: cations, anions, organic compounds, gaseous compounds, radioactive substances, fibers.
    3. The concept of exposure. Environmental distribution of pollutants: key parameters. Partition coefficients. Persistence. Bioavailability. Degradation. Co-occurrence of pollutant and organisms in space and time.
    4.Internal exposure: Bioconcentration, bioaccumulation and biomagnification. Bioconcentration factors, kinetic models and BCF calculations.
    5. Distribution within the organism and sites of fate of the pollutant: accumulation sites, metabolism, action, elimination.
    6. Detoxification mechanisms for organic and inorganic pollutants. Metabolism. Detoxification and activation. Synergistic effects, additives and antagonists of pollutants.
    7. The concept of ecotoxicological effect. Concept of toxicity. The protective and non-protective response. Induction of defense systems: eg monooxygenases and metallothioneins. Non-protective responses: neurotoxins, genotoxic compounds, ATPase pump inhibitors, anticoagulants, estrogenic and androgenic compounds, mitochondrial poisons, plant growth inhibitors and photosynthesis. Effects at the level of the individual (from biochemical to physiological), of population and community. The concept of a waterfall effect.
    8. The use of biomarkers as prognostic, diagnostic and their application in "biorimediation".
    9. Measurement of effects. Toxicological tests. Acute and chronic laboratory tests. The dose-response curve. Parameters extrapolated from the tests: LCx, ECx, NOEL, LOE, MATC. Semi field test. Field tests on medium and large scale.
    10. Ecological risk assessment: general concepts, purpose definition, choice of endpoints, exposure analysis, effects analysis, risk definition from simple reports to distribution of probability.
    PART 2: Teacher: Dr. Rosaria D’Ascoli
    1. The main EU directives and the Italian transposition acts for the Environmental Impact Assessment (EIA), the Strategic Environmental Assessment (SEA), the Incidence Assessment and the Integrated Environmental Authorization (IEA).
    2. The tools of investigation in the environmental assessment. Logical-causal models PSR (OECD), DSR (UNCSD) and DPSIR (AEA). The indices and indicators of the natural system and their application in the EIA, the SEA and the VI
    3. The EIA procedure and the specific contents of the environmental impact study (SIA). The Programmatic framework: description of the project in relation to the states of implementation of the territorial planning tools. The Project reference framework: description of the characteristics of the proposed work (goods and / or services offered, level of satisfaction of the demand, evolution of the relationship between demand and supply, activities necessary for the realization of the work during construction and disposal). The Environmental framework: description of the environmental systems affected by the
    project and environmental quality prior to the intervention, assessment of critical factors in environmental factors, consumption and possible degradation of resources. Types of intervention for which in-depth studies are required relating to the biotic component. Problems in the EIA studies: the criteria to be adopted for the definition of the impact on each environmental parameter, the criteria with which to compare the impacts on different environmental characteristics, the territorial extension of the environmental impact studies.
    4. The VAS procedure and environmental assessment applied to decision-making processes. The participants and the application area. The definition of quality objectives and the selection of sustainability indicators. Evaluation of alternatives. Drafting of the environmental report
    5. The Evaluation of Incidence as a tool for protecting Natura 2000 sites. The role of landscape ecology and ecological networks in biodiversity conservation. The phases of the Incidence Assessment procedure. The concept of significance of incidence. The editing of the incidence study.
    6. Mitigation and compensation of impacts. Analysis of possible mitigation and compensation measures for VIA /VAS interventions and for Incidence Assessment. Mitigation measures applicable in the construction of linear and port infrastructures: case studies. The use of naturalistic engineering in environmental restoration interventions: case studies.
    7. The Integrated Environmental Authorization. The authorization procedure and administrative competences. The preparation of the Technical Report and the Integrated Environmental Assessment. The Post Operam Monitoring Plan under the AIA procedure. Criteria for the definition of emission limit values.

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