Obiettivi formativi
L’insegnamento si propone come strumento didattico per fornire una comprensione teorico-pratica dei concetti fondamentali del monitoraggio biologico ambientale, dei suoi campi di applicazione, strumenti d’indagine e delle sue principali finalità (sia scientifiche che legislative).
Al termine del corso lo studente sarà in grado di:
• Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscere i concetti di contaminazione e le principali classi di contaminanti, comprendere le proprietà che ne regolano la distribuzione nei vari comparti ambientali (aria, acqua, suolo, organismi biologici) e il ruolo dei bioindicatori.
• Applicazione delle conoscenze: Utilizzare le tecniche di biomonitoraggio tramite licheni per valutare la qualità dell’aria, applicare metodologie per valutare l’effetto della variazione ambientale sulla fisiologia dei licheni.
• Autonomia di giudizio: Analizzare criticamente i risultati delle metodologie di biomonitoraggio e valutare l’efficacia delle tecniche utilizzate.
• Abilità comunicative: Comunicare in modo chiaro e professionale i risultati ottenuti dalle attività di biomonitoraggio.
• Capacità di apprendere: Aggiornarsi sulle metodologie più utilizzate nel biomonitoraggio ambientale.
Prerequisiti
Nessuno
Contenuti dell'insegnamento
Contaminazione ambientale: Definizioni, differenze tra contaminazione e inquinamento, i principali contaminanti ambientali (organici e inorganici).
Tossicologia ambientale: Principi di base, interazione tra contaminanti e organismi viventi (assorbimento, biotrasformazione, disintossicazione, eliminazione, accumulo), effetto dei contaminanti sugli organismi.
Biomonitoraggio Ambientale: Definizione, scopo e strategie.
Bioindicatori: Definizione, caratteristiche, differenze tra bioindicatori e biomonitor, i principali bioindicatori degli ambienti terrestri e acquatici.
Qualità dell’aria: Concetto di qualità dell’aria, le centraline automatiche per il monitoraggio della qualità dell’aria, metodi strumentali per il monitoraggio della qualità dell’aria, i principali bioindicatori della qualità dell’aria, utilizzo di piante, muschi e licheni come bioindicatori, metodologie di biomonitoraggio tramite licheni, normativa europea (EN 16413) e linee guida ISPRA 2019 per il loro utilizzo come bioindicatori e biomonitor.
Indice di biodiversità lichenica: Basi teoriche-pratiche dell’utilizzo dei licheni come bioindicatori della qualità dell’aria. Identificazione delle principali specie licheniche per la stima della qualità dell’aria.
Valutazione fisiologica dei licheni: Metodologie per valutare la vitalità dei licheni (fluorescenza della clorofilla a, danneggiamento della membrana cellulare, contenuto di pigmenti fotosintetici).
Programma esteso
1. Contaminazione ambientale vs inquinamento ambientale
2. Disastri ambientali, inquinamento e salute umana
3. La biomagnificazione
4. Dal paradigma della diluizione al paradigma boomerang: la necessità del biomonitoraggio ambientale
5. I principali contaminanti ambientali:
o I contaminanti inorganici: i metalli e i meccanismi tossici comuni e siti d'azione.
o I contaminanti organici: insetticidi organoclorurati, insetticidi organofosforici, insetticidi carbammati, insetticidi botanici, erbicidi.
6. Interazione contaminanti/organismi viventi:
o Assorbimento, bioaccumulo, biotrasformazione, detossicazione, eliminazione
7. Il Biomonitoraggio: aspetti generali
o Il concetto di Biomarker, di Bioindicatore e di Biomonitor.
8. Biomonitoraggio e Legislazione italiana
9. I principali bioindicatori della qualità ambientale:
o Alghe unicellulari
o I pesci
o I macroinvertebrati acquatici
o Le chiocciole
o Gli uccelli
o I mammiferi
10. Caratteristiche di un buon bioindicatore
o La qualità dell’aria
o L’indice di qualità dell’aria
o I principali contaminanti che influenzano la qualità dell’aria
o Le centraline automatiche per il monitoraggio della qualità dell’aria
11. I bioindicatori per la valutazione della qualità dell’aria
o Le piante superiori
o I muschi
o I licheni
12. I licheni: biologia e forme di crescita
13. I licheni: fra bioindicatori e biomonitors
14. I licheni come bioindicatori: fra resistenza e sensibilità agli inquinanti ambientali (ossidi di zolfo, ozono e metalli pesanti)
15. L’indice di biodiversità lichenica (IBL) per la valutazione della qualità ambientale
o Linee guida per l’utilizzo della biodiversità lichenica (EN 16413)
16. I licheni come biomonitors: monitoraggio delle deposizioni di elementi aerodiffusi
o Linee guida per l’utilizzo di licheni come bioaccomulatori (ISPRA 2019)
o Meccanismi di accumulo e metodologie di analisi
17. Metodologie per la valutazione della vitalità dei licheni al cambiamento della qualità ambientale
18. Biomonitoraggio tramite licheni vs monitoraggio strumentale (campionatori passivi)
Bibliografia
Bioindicators and Biomonitors. 1st Edition, Volume 6. Editors: B.A. Markert, A.M. Breure, H.G. Zechmeister.
Fundamentals of Ecotoxicology
The Science of Pollution, Fifth Edition. Editor: Michael C. Newman
Lichen biology. 2nd edition. Editor: Thomas H. Nash III
Metodi didattici
Lezione frontale: Lezioni sugli argomenti trattati durante il corso (vedere il programma).
Esercitazioni pratiche: Laboratori ed esercitazioni per conoscere le principali specie licheniche indicatrici della qualità dell’aria e per valutare l’indice di biodiversità lichenica (IBL).
Modalità verifica apprendimento
Esame orale. Lo studente presenterà un articolo su un aspetto a piacere del biomonitoraggio ambientale (Tempo massimo: 10 minuti). Seguiranno domande inerenti gli argomenti trattati durante il corso.
Altre informazioni
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