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    Elio COPPOLA

    Insegnamento di SCIENZE DEL SUOLO APPLICATE AL RISANAMENTO AMBIENTALE

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

    SSD: AGR/14

    CFU: 6,00

    ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 48,00

    Periodo di Erogazione: Secondo Semestre

    Italiano

    Lingua di insegnamento

    ITALIANO

    Contenuti

    Rassegna delle norme legislative in materia di suolo (limitazioni all’uso, difesa, monitoraggio dell’inquinamento e bonifica). Metodi e tecniche di analisi del suolo. Interventi per il recupero della funzionalità e la ricostruzione del suolo, tecniche di bonifica del suolo.

    Testi di riferimento

    Selezione di argomenti da:
    - Bradshaw A. D. and Chadwick M. J. The Restoration of Land. University of California Press, Berkeley.
    Brown S., Angle J. S. and Jacobs L. (Eds.). Beneficial Co-Utilization of Agricultural, Municipal and Industrial By-Products. Kluwer Academic Press, Dordrecht, The Netherlands.
    Conacher A. J. and Sala M. (Eds.) Land degradation in Mediterranean environments of the world. John Wiley and Sons Ed., Sussex.
    de Graaff, J. The price of soil erosion. An economic evaluation of soil conservation and watershed development Mansholt Studies 3, Wageningen Agricultural University
    Steiner K. G. Causes of soil degradation and developments approaches to sustainable soil management. Margraf Verlag Pub., Weikersheim, Germany, 50 pp.
    Tan K.H. Environmental Soil Science. Marcel Dekker Ed., NY.
    Tate R. L., III, and Klein D. A. (Eds.). Soil Reclamation Processes. Marcel Dekker Ed., NY.
    Wallace A and Terry R. E. (Eds.) Handbook of soil conditioners. Marcel Dekker Ed., NY.
    Wild., A. (Ed) Russell’s soil conditions and plant growth. 11th ed., Longman Scientific & Technical, UK.

    Obiettivi formativi

    Il corso è rivolto agli studenti del secondo anno di corso di laurea magistrale.
    Scopo del corso è di descrivere gli aspetti innovativi della scienza del suolo applicati al recupero dei suoli degradati e desertificati. Il corso tratta gli aspetti normativi e tecnici degli interventi di conservazione e ricostruzione della funzionalità dei suoli.
    Gli argomenti trattati comprendono: chimica e fisica della pedogenesi; tecniche di analisi chimica e fisica del suolo; principi teorici e pratici degli interventi di bonifica del suolo

    Prerequisiti

    Conoscenze e abilità fornite dai corsi di nozioni di base di chimica, fisica, biologia e scienza del suolo

    Metodologie didattiche

    Lezioni frontali (4 CFU), esercitazioni (1 CFU), attività pratiche in laboratorio e in campo (1 CFU)

    Metodi di valutazione

    L'esame orale verterà sulla discussione di due articoli scientifici redatti in lingua inglese la cui è scelta è stata concordata in fase di svolgimento del corso. Ciascun articolo discusso sarà valutato per 1/2 della votazione.

    Altre informazioni

    La registrazione al corso è obbligatoria per l'accesso alle attività di campo e laboratorio

    Programma del corso

    Funzionalità del suolo
    Funzioni socio-economiche e valore del suolo nell’ambiente
    - Essenzialità del suolo nella produzione di beni e servizi; suolo e pianificazione territoriale; aspetti legislativi.
    - Sensibilità e vulnerabilità del suolo; cause di degradazione, desertificazione e distruzione dei suoli; resilienza del suolo.
    - Danni ambientali derivanti dalla perdita di funzionalità del suolo.
    - Introduzione ai casi-studio.
    Limitazioni alla funzionalità dei suoli
    - Caratteri qualitativi e parametrici.
    - Caratteri climatici, geomorfologici e fisiografici.
    - Caratteri chimici e chimico-fisici.
    - Uso del suolo e fattori antropici.
    Criteri e metodologie di ripristino della funzionalità dei suoli
    Funzionalità dei suoli
    - Indicatori ed indici
    - Criteri di valutazione della funzionalità dei suoli e gerarchie di classificazione: proprietà, caratteri, caratteristiche, categorie (funzionalità globale); parametri, indicatori ed indici.
    - Elaborazione e validazione degli indici di funzionalità.
    Impiego di matrici inorganiche ed organiche utilizzabili per il recupero e la ricostruzione dei suoli
    - Fertilizzanti, concimi, ammendanti, correttivi e compost.
    - Reflui, fanghi, liquami e rifiuti; co-utilizzazione di rifiuti.
    - Aspetti legislativi.
    Strategie di intervento
    - Attribuzione della categoria di funzionalità del suolo.
    - Disponibilità e caratteristiche di matrici ammendanti; “bioremediation” e “soil reclamation”; stime previsionali ed adeguamento degli interventi per il mantenimento spazio-temporale della funzionalità del suolo.
    - Disegno sperimentale: utilizzazione di modelli di laboratorio e di pieno campo.
    Parte applicativa
    Recupero e ricostruzione dei suoli
    - Recupero dei suoli
    - Caratterizzazione del territorio; valutazione dell’uso e delle potenzialità del suolo; indici delle limitazioni e delle anomalie del suolo.
    - Pianificazione dell’intervento; monitoraggio del modello di recupero in ambiente confinato; applicabilità in pieno campo
    - Modalità di intervento:
    Correzioni della salinità e del grado di reazione (suoli salini, sodici, acidi)
    Ripristino del tenore di sostanza organica (sovescio, ammendamento)
    Ripristino del tenore di elementi nutritivi (fertilizzazione)
    Ripristino delle condizioni di drenaggio (rimozione strati induriti, drenaggio superficiale e profondo)
    Ricostruzione dei suoli
    - modelli di suoli artificiali; compatibilità del modello di suolo con le limitazioni geomorfologiche e con l’ambiente pedoclimatico; scelta della copertura vegetale per il ripristino della pedogenesi.
    - Pianificazione dell’intervento; monitoraggio del modello di recupero in ambiente confinato; applicabilità in pieno campo.
    - Modalità di intervento:
    Valutazione dei materiali idonei (minerali, organici)
    Modalità di applicazione/miscelazione
    - Indici di funzionalità e verifica della stabilità del sistema-modello in ambiente controllato.

    English

    Teaching language

    Italian

    Contents

    Review on soil laws (limitations on use, protection, monitoring of pollution and remediation). Methods and techniques of soil analysis. Soil recovery and reconstruction, soil pollution and soil remediation.

    Textbook

    Selected topics from:
    - Bradshaw A. D. and Chadwick M. J. The Restoration of Land. University of California Press, Berkeley.
    Brown S., Angle J. S. and Jacobs L. (Eds.). Beneficial Co-Utilization of Agricultural, Municipal and Industrial By-Products. Kluwer Academic Press, Dordrecht, The Netherlands.
    Conacher A. J. and Sala M. (Eds.) Land degradation in Mediterranean environments of the world. John Wiley and Sons Ed., Sussex.
    de Graaff, J. The price of soil erosion. An economic evaluation of soil conservation and watershed development Mansholt Studies 3, Wageningen Agricultural University
    Steiner K. G. Causes of soil degradation and developments approaches to sustainable soil management. Margraf Verlag Pub., Weikersheim, Germany, 50 pp.
    Tan K.H. Environmental Soil Science. Marcel Dekker Ed., NY.
    Tate R. L., III, and Klein D. A. (Eds.). Soil Reclamation Processes. Marcel Dekker Ed., NY.
    Wallace A and Terry R. E. (Eds.) Handbook of soil conditioners. Marcel Dekker Ed., NY.
    Wild., A. (Ed) Russell’s soil conditions and plant growth. 11th ed., Longman Scientific & Technical, UK.

    Training objectives

    The aim of the course is to describe the innovative aspects of soil science applied to the recovery of degraded and desertified soils. The course shows regulatory and technical aspects of the conservation and reconstruction of the functionality of soils.
    Topics are: chemistry and physics of soil formation; techniques of chemical and physical analysis of the soil; theoretical and practical principles of soil remediation

    Prerequisite

    Knowledges and skills furnished by the courses of Chemistry, Physics, Biology and Soil Science

    Teaching methods

    Lectures (4 CFU), exercises (1 CFU), laboratory and field activities (1 CFU)

    Evaluation methods

    The oral examination will focus on the discussion of two scientific articles written in English whose choice has been agreed during the course of the course. Each paper discussed will be evaluated for 1/2 of the vote.

    Others

    Registration for the course is essential for access to laboratory and filed activities

    Course Syllabus

    Soil functionality
    Socio-economic functions and land value in the environment
    - Soil essentiality in the production of goods and services; soil and land planning; legislative aspects.
    - Sensitivity and vulnerability of the soil; causes of degradation, desertification and destruction of soils; soil resilience.
    - Environmental damage resulting from loss of soil functionality.
    - Introduction to case studies.
    Limitations to the functionality of the soils
    - Qualitative and parametric characters.
    - Climatic, geomorphological and physiographic characteristics.
    - Chemical and chemical-physical characters.
    - Land use and anthropogenic factors.
    Criteria and methods for restoring the functionality of the soil
    Functionality of the soils
    - Indicators and indices
    - Evaluation criteria of soil functionality and classification hierarchies: properties, characteristics, characteristics, categories (global functionality); parameters, indicators and indices.
    - Elaboration and validation of the function indices.
    Use of inorganic and organic matrices usable for soil recovery and reconstruction
    - Fertilizers, fertilizers, soil improvers, corrective and compost.
    - Waste, sludge, sewage and waste; co-use of waste.
    - Legislative aspects.
    Intervention strategies
    - Attribution of the soil function category.
    - Availability and characteristics of soil matrixes; "Bioremediation" and "soil reclamation"; forecast estimates and adaptation of interventions for the spatio-temporal maintenance of soil functionality.
    - Experimental design: use of laboratory and open field models.
    Application part
    Recovery and reconstruction of soils
    - Soil recovery
    - Characterization of the territory; evaluation of the use and potential of the soil; indexes of limitations and soil anomalies.
    - Planning of the intervention; monitoring of the recovery model in a confined environment; applicability in the open field
    - Intervention methods:
    Salinity and reaction level corrections (saline, sodium, acidic soils)
    Restoration of organic matter content (green manure, amendment)
    Restoration of nutrient content (fertilization)
    Restoration of drainage conditions (hardened layers removal, superficial and deep drainage)
    Soil reconstruction
    - models of artificial soils; compatibility of the soil model with geomorphological limitations and the pedoclimatic environment; choice of plant cover for the restoration of pedogenesis.
    - Planning of the intervention; monitoring of the recovery model in a confined environment; applicability in the open field.
    - Intervention methods:
    Evaluation of suitable materials (minerals, organic)
    Method of application / mixing
    - Functional indexes and verification of the stability of the system-model in a controlled environment.

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