Dinamica e modellistica degli inquinanti
Docente
Crediti
6 CFU
Obiettivi formativi specifici
descrivere i meccanismi di trasporto/reazione di specie chimiche nell'ambiente (matrici acqua e aria);
utilizzare diverse tipologie di modelli (fisicamente basati/statistici) per studiare la dinamica degli inquinanti.
Competenze acquisite
Conoscenze dei principi che controllano il trasporto/la trasformazione di inquinati nell'ambiente; conoscenza delle tecniche di modellazione disponibili; capacità di utilizzare alcuni strumenti di analisi disponibili per lo studio dei processi di dispersione di sostanze inquinanti nell'ambiente.
Programma
Monitoraggio e analisi di dati ambientali: Tecniche di campionamento e di misura per inquinanti. Elaborazione di dati ambientali: analisi statistica (media, varianza, pdf, joint pdf), rappresentazione grafica dei dati (boxplot, scatterplot, probability plot,...); analisi di correlazione; analisi di serie temporali; sviluppo di modelli statistici interpretativi/predittivi. (18 ore)
Modelli numerici: Parametri adimensionali (N. Peclet, Courant, Damkholer). Soluzione numerica dell'equazione di trasporto 1D. (8 ore)
Modelli per il trasporto di inquinanti in corpi idrici: Dinamica DO-BOD, modello di Streeter-Phelps, fattore di autodepurazione. Modelli biologici. Modello 1D Qual2E (12 ore)
Modelli per il trasporto di inquinanti in atmosfera: Modelli Euleriani e Lagrangiani: soluzione analitica dell'equazione di trasporto 3D; modelli gaussiani (sorgente virtuale, valutazione della distanza di ricaduta al suolo, massima concentrazione). Modello Screenview; Modello Calpuff. Curve di ricaduta e valutazione di impatto. (18 ore)
Trasporto di inquinanti in mezzi porosi: Legge di Darcy; permeabilità e porosità; trasporto di massa in mezzo poroso; isoterme di assorbimento e fattore di ritardo; modelli per la valutazione, il monitoraggio e il controllo della qualità dell'acqua sub-superficiale. (2 ore)
Bibliografia
Bird B.B., Stewart W.E. and Lightfoot E.N., ``Transport phenomena'', Wiley, NY, 1960.
Cussler L., ``Diffusion. Mass transfer in fluid systems'', Cambridge University Press, 1997.
Rutherford C., ``River mixing'', Wiley & Sons, 1994
Zheng C. and Bennet G.D.,``Applied contaminant transport modeling'', Van Nostrand Reinhold, 1995.
Perkins H.C., ``Air pollution'', McGraw-Hill, New York, 1974.
Statistical methods in water resources, USGS, Book 4, Hydrologic analysis and Interpretation, 2005
Lee F.P., ''Loss and prevention in the process industries'', Butterworths & Co. Ldt, 1986.
Modalità d'esame
Progetto (sviluppo/utilizzo di un modello per l'analisi di un problema di inquinamento ambientale)