ID:
70117
Tipo Insegnamento:
Obbligatorio
Durata (ore):
96
CFU:
12
Url:
BIOTECNOLOGIE/BIOTECNOLOGIE PER L'AMBIENTE E L'AGRO-INDUSTRIA Anno: 3
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Primo Semestre (16/09/2024 - 20/12/2024)
Syllabus
Obiettivi Formativi
L’insegnamento integrato si propone di fornire agli studenti e alle studentesse le conoscenze di base necessarie per comprendere e valutare il rischio tossicologico dei contaminanti ambientali su organismi, popolazioni, comunità ed ecosistema, e una generale comprensione dei principali processi chimico-fisici che caratterizzano le diverse sfere ambientali (idrosfera, geosfera, atmosfera, biosfera), la loro reciproca interconnessione e l’effetto della antroposfera sugli altri comparti ambientali.
In particolare sarà dedicata particolare attenzione agli indicatori ambientali e biologici che permettono di analizzare gli effetti acuti e cronici che inquinanti e xenobiotici, presenti nelle diverse matrici ambientali (acque, suolo, aria, sedimenti), negli alimenti e nei prodotti industriali, possono provocare sulla biosfera. Verrà studiato il profilo tossicologico ed il meccanismo d’azione di quelle sostanze di origine antropica e biotica che non essendo facilmente trasformabili mediante processi naturali (ossidazioni fotochimiche, processi biologici) in sostanze prive di tossicità, sono responsabili dell’inquinamento ambientale. Questa parte si propone di offrire allo studente una visione la più completa possibile di come danni ambientali spesso irreversibili, modifiche dell’equilibrio vitale esistente tra specie vegetali ed esseri viventi possano essere le cause di un deterioramento della qualità della vita e dell’insorgenza di condizioni patologiche. Quindi, gli studenti avranno acquisito quelle nozioni necessarie per poter recepire e rispettare con ragionevolezza scientifica i dati, le opinioni e i punti di vista di alcuni dei loro eventuali interlocutori. Inoltre, dovrebbero essere in grado di effettuare valutazioni su basi razionali delle problematiche specifiche e/o transdisciplinari relative all’impatto che alcune sostanze tossiche hanno sull’ambiente e sugli esseri viventi incluso l’uomo.
Inoltre saranno fornite le conoscenze sulle principali specie chimiche che caratterizzano ciascuna sfera ambientale e quali sono le reazioni in cui esse sono coinvolte, sui cicli naturali delle principali specie chimiche all’interno delle diverse sfere ambientali e tra di esse, sulle principali categorie di inquinanti, l’origine, i fenomeni di trasporto, l’impatto sull’ambiente e il destino finale.
Al termine, gli studenti saranno in grado di interpretare i principali parametri ambientali, discutere dei fenomeni ambientali (cause e conseguenze, specie chimiche coinvolte, possibili azioni di intervento), interpretare la distribuzione delle specie chimiche, tra cui gli inquinanti, tra le diverse sfere ambientali sulla base delle loro caratteristiche chimico-fisiche.
In particolare sarà dedicata particolare attenzione agli indicatori ambientali e biologici che permettono di analizzare gli effetti acuti e cronici che inquinanti e xenobiotici, presenti nelle diverse matrici ambientali (acque, suolo, aria, sedimenti), negli alimenti e nei prodotti industriali, possono provocare sulla biosfera. Verrà studiato il profilo tossicologico ed il meccanismo d’azione di quelle sostanze di origine antropica e biotica che non essendo facilmente trasformabili mediante processi naturali (ossidazioni fotochimiche, processi biologici) in sostanze prive di tossicità, sono responsabili dell’inquinamento ambientale. Questa parte si propone di offrire allo studente una visione la più completa possibile di come danni ambientali spesso irreversibili, modifiche dell’equilibrio vitale esistente tra specie vegetali ed esseri viventi possano essere le cause di un deterioramento della qualità della vita e dell’insorgenza di condizioni patologiche. Quindi, gli studenti avranno acquisito quelle nozioni necessarie per poter recepire e rispettare con ragionevolezza scientifica i dati, le opinioni e i punti di vista di alcuni dei loro eventuali interlocutori. Inoltre, dovrebbero essere in grado di effettuare valutazioni su basi razionali delle problematiche specifiche e/o transdisciplinari relative all’impatto che alcune sostanze tossiche hanno sull’ambiente e sugli esseri viventi incluso l’uomo.
Inoltre saranno fornite le conoscenze sulle principali specie chimiche che caratterizzano ciascuna sfera ambientale e quali sono le reazioni in cui esse sono coinvolte, sui cicli naturali delle principali specie chimiche all’interno delle diverse sfere ambientali e tra di esse, sulle principali categorie di inquinanti, l’origine, i fenomeni di trasporto, l’impatto sull’ambiente e il destino finale.
Al termine, gli studenti saranno in grado di interpretare i principali parametri ambientali, discutere dei fenomeni ambientali (cause e conseguenze, specie chimiche coinvolte, possibili azioni di intervento), interpretare la distribuzione delle specie chimiche, tra cui gli inquinanti, tra le diverse sfere ambientali sulla base delle loro caratteristiche chimico-fisiche.
Prerequisiti
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Modulo: 013557 - CHIMICA AMBIENTALE
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E’ necessario avere le conoscenze di base della chimica generale, chimica inorganica e chimica organica, oltre a possedere nozioni matematiche di base.
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Modulo: 014898 - TOSSICOLOGIA AMBIENTALE
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TOSSICOLOGIA AMBIENTALE
E’ necessario avere acquisito conoscenze di:
- chimica generale, inorganica e organica
- biochimica.
Modulo: 013557 - CHIMICA AMBIENTALE
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E’ necessario avere le conoscenze di base della chimica generale, chimica inorganica e chimica organica, oltre a possedere nozioni matematiche di base.
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Modulo: 014898 - TOSSICOLOGIA AMBIENTALE
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TOSSICOLOGIA AMBIENTALE
E’ necessario avere acquisito conoscenze di:
- chimica generale, inorganica e organica
- biochimica.
Metodi didattici
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Modulo: 013557 - CHIMICA AMBIENTALE
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Lezioni frontali in aula e contemporaneo live streaming sincrono, con presentazioni Powerpoint e eventuali risorse multimediali.
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Modulo: 014898 - TOSSICOLOGIA AMBIENTALE
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Il corso è organizzato attraverso lezioni in aula frontali con supporto didattico live streaming (48 ore), su tutti gli argomenti del corso.
Modulo: 013557 - CHIMICA AMBIENTALE
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Lezioni frontali in aula e contemporaneo live streaming sincrono, con presentazioni Powerpoint e eventuali risorse multimediali.
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Modulo: 014898 - TOSSICOLOGIA AMBIENTALE
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Il corso è organizzato attraverso lezioni in aula frontali con supporto didattico live streaming (48 ore), su tutti gli argomenti del corso.
Verifica Apprendimento
La verifica dell'apprendimento sarà effettuata mediante esame scritto. Le domande saranno formulate con quesiti a risposta multipla relativi a tutti gli obiettivi
formativi e gli argomenti dell’insegnamento integrato come sopra definiti. In particolare saranno previste 16 domande per la parte di chimica ambientale e 16 per la parte di tossicologia ambientale. Ad ogni risposta corretta saranno attribuiti 2 punti e non sarà prevista alcuna penalizzazione per risposte non corrette o non date. Il punteggio finale è attribuito in trentesimi. Per superare l’esame, sarà necessario acquisire un punteggio minimo di 18 su 30 per ciascuna parte d’esame (9 domande corrette per ogni parte). Il voto massimo, pari a 30 e lode, è conseguito da chi risponde correttamente a più di 15 domande per ciascuna parte. Il voto finale deriverà da una media ponderata tra le valutazioni conseguite nelle due parti. Possono essere previste prove intermedie.
formativi e gli argomenti dell’insegnamento integrato come sopra definiti. In particolare saranno previste 16 domande per la parte di chimica ambientale e 16 per la parte di tossicologia ambientale. Ad ogni risposta corretta saranno attribuiti 2 punti e non sarà prevista alcuna penalizzazione per risposte non corrette o non date. Il punteggio finale è attribuito in trentesimi. Per superare l’esame, sarà necessario acquisire un punteggio minimo di 18 su 30 per ciascuna parte d’esame (9 domande corrette per ogni parte). Il voto massimo, pari a 30 e lode, è conseguito da chi risponde correttamente a più di 15 domande per ciascuna parte. Il voto finale deriverà da una media ponderata tra le valutazioni conseguite nelle due parti. Possono essere previste prove intermedie.
Testi
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Modulo: 013557 - CHIMICA AMBIENTALE
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- Il testo di riferimento del corso è: Chimica ambientale; C. Baird, M. Cann; Zanichelli, 2013.
- Un altro testo adatto è: Chimica dell’ambiente; S. E. Manahan; Piccin, 2000.
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Modulo: 014898 - TOSSICOLOGIA AMBIENTALE
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TOSSICOLOGIA AMBIENTALE
Appunti forniti dal docente.
Argomenti specifici possono essere approfonditi sui seguenti testi:
Casarett & Doull. Elementi di tossicologia di John B. III Watkins, Curtis D. Klaassen (2013) CEA
Marzano - Medana. Chimica Tossicologica (2018) Piccin.
ALLEGRUCCI M., DI PAOLO A., FANTOZZI R., GOVONI S., MAFFEI F.Tossicologia. Principi e applicazione all'uso dei farmaci e dei prodotti della salute First edition (2009) GHI P.
Galli - Corsini - Marinovich - Tossicologia (2016) Piccin
Modulo: 013557 - CHIMICA AMBIENTALE
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- Il testo di riferimento del corso è: Chimica ambientale; C. Baird, M. Cann; Zanichelli, 2013.
- Un altro testo adatto è: Chimica dell’ambiente; S. E. Manahan; Piccin, 2000.
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Modulo: 014898 - TOSSICOLOGIA AMBIENTALE
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TOSSICOLOGIA AMBIENTALE
Appunti forniti dal docente.
Argomenti specifici possono essere approfonditi sui seguenti testi:
Casarett & Doull. Elementi di tossicologia di John B. III Watkins, Curtis D. Klaassen (2013) CEA
Marzano - Medana. Chimica Tossicologica (2018) Piccin.
ALLEGRUCCI M., DI PAOLO A., FANTOZZI R., GOVONI S., MAFFEI F.Tossicologia. Principi e applicazione all'uso dei farmaci e dei prodotti della salute First edition (2009) GHI P.
Galli - Corsini - Marinovich - Tossicologia (2016) Piccin
Contenuti
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Modulo: 013557 - CHIMICA AMBIENTALE
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Gli argomenti saranno indicativamente così ripartiti.
- Introduzione (2 ore): Principi introduttivi della chimica ambientale. Interazioni tra sfere ambientali ed antroposfera. Principali definizioni. Conferenze internazionali e summit inerenti la salvaguardia ambientale.
- Idrosfera (14 ore): Il ciclo idrologico. Tipologie, proprietà e componenti chimiche dei diversi corpi idrici. Interazione dei componenti disciolti con le fasi solide, calcolo delle concentrazioni di specie disciolte. Fenomeni di inquinamento di corpi idrici: eutrofizzazione e microplastiche. Reazioni di precipitazione, complessazione e ossido-riduzione: aspetti teorici, reazioni tra specie coinvolte e calcolo delle loro concentrazioni.
- Trattamenti delle acque (4 ore): depurazione di acque reflue, potabilizzazione, altre tecnologie per applicazioni particolari.
- Litosfera (4 ore): Caratteristiche fisiche e strutturali del suolo. Composizione chimica e ruolo delle principali componenti nel determinare le proprietà di un suolo.
- Atmosfera (12 ore): Caratteristiche chimico-fisiche dell'atmosfera. La radiazione elettromagnetica: energia solare e bilancio energetico. Effetto serra. Ciclo dell’ozono stratosferico. Smog fotochimico. Deposizioni acide. Particolato atmosferico.
- Cicli biogeochimici (2 ore): Reazioni di interscambio di specie chimiche tra le diverse sfere ambientali, inclusa l’antroposfera. Ad esempio: ciclo del carbonio, dell’ossigeno, del fosforo, dell’azoto, dello zolfo.
- Inquinanti (8 ore): Caratteristiche chimico-fisiche, sorgenti e dinamica ambientale delle principali classi di inquinanti (metalli, contaminanti emergenti, idrocarburi, pesticidi, diossine e furani, policlorobifenili, idrocarburi policiclici aromatici).
- Tecnologie di risanamento di suoli e acque sotterranee (2 ore): descrizione, vantaggi/svantaggi, applicazioni.
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Modulo: 014898 - TOSSICOLOGIA AMBIENTALE
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Gli argomenti trattati saranno:
Parte generale (circa 28 ore)
-Introduzione al corso
-Storia ed obbiettivi della tossicologia
-Classificazione degli effetti tossici
-Fonti e vie di esposizione ad un agente tossico
-Tossicocinetica di uno xenobiotico negli organismi: assorbimento, distribuzione, metabolismo, eliminazione delle sostanze tossiche
-Diffusione, distribuzione e conseguenze degli inquinanti nell'ambiente e negli organismi: Persistenza, Bioaccumulo, Bioconcentrazione, Fattore di Bioconcentrazione, Catena alimentare, Biomagnificazione.
-Tossicità dei policlorobifenili. Biomarkers e ruolo dei biomarkers nel biomonitoraggio.
-Presentazione di alcuni saggi acuti e cronici di tossicità acquatica (alghe, Daphnia magna, pesci e batteri bioluminescenti). Saggi di tossicità terrestre. Saggi di tossicità acuta, sub-acuta, sub-cronica, cronica: parametri per la quantificazione e la valutazione del danno acuto e cronico da inquinanti.
-Effetto soglia, effetto non-soglia, DL50, EC50, IC50, NOAEL, LOAEL, ADI. Curve concentrazione/risposta. Cenni di tossicologia normativa.
Parte speciale: (circa 20 ore)
Esempi di meccanismi di tossicità a carico di vari tessuti, organi ed apparati:
-Teratogenesi
-Tossicità dermatologica
Tossicità indotta da:
-Pesticidi
-Metalli
Modulo: 013557 - CHIMICA AMBIENTALE
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Gli argomenti saranno indicativamente così ripartiti.
- Introduzione (2 ore): Principi introduttivi della chimica ambientale. Interazioni tra sfere ambientali ed antroposfera. Principali definizioni. Conferenze internazionali e summit inerenti la salvaguardia ambientale.
- Idrosfera (14 ore): Il ciclo idrologico. Tipologie, proprietà e componenti chimiche dei diversi corpi idrici. Interazione dei componenti disciolti con le fasi solide, calcolo delle concentrazioni di specie disciolte. Fenomeni di inquinamento di corpi idrici: eutrofizzazione e microplastiche. Reazioni di precipitazione, complessazione e ossido-riduzione: aspetti teorici, reazioni tra specie coinvolte e calcolo delle loro concentrazioni.
- Trattamenti delle acque (4 ore): depurazione di acque reflue, potabilizzazione, altre tecnologie per applicazioni particolari.
- Litosfera (4 ore): Caratteristiche fisiche e strutturali del suolo. Composizione chimica e ruolo delle principali componenti nel determinare le proprietà di un suolo.
- Atmosfera (12 ore): Caratteristiche chimico-fisiche dell'atmosfera. La radiazione elettromagnetica: energia solare e bilancio energetico. Effetto serra. Ciclo dell’ozono stratosferico. Smog fotochimico. Deposizioni acide. Particolato atmosferico.
- Cicli biogeochimici (2 ore): Reazioni di interscambio di specie chimiche tra le diverse sfere ambientali, inclusa l’antroposfera. Ad esempio: ciclo del carbonio, dell’ossigeno, del fosforo, dell’azoto, dello zolfo.
- Inquinanti (8 ore): Caratteristiche chimico-fisiche, sorgenti e dinamica ambientale delle principali classi di inquinanti (metalli, contaminanti emergenti, idrocarburi, pesticidi, diossine e furani, policlorobifenili, idrocarburi policiclici aromatici).
- Tecnologie di risanamento di suoli e acque sotterranee (2 ore): descrizione, vantaggi/svantaggi, applicazioni.
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Modulo: 014898 - TOSSICOLOGIA AMBIENTALE
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Gli argomenti trattati saranno:
Parte generale (circa 28 ore)
-Introduzione al corso
-Storia ed obbiettivi della tossicologia
-Classificazione degli effetti tossici
-Fonti e vie di esposizione ad un agente tossico
-Tossicocinetica di uno xenobiotico negli organismi: assorbimento, distribuzione, metabolismo, eliminazione delle sostanze tossiche
-Diffusione, distribuzione e conseguenze degli inquinanti nell'ambiente e negli organismi: Persistenza, Bioaccumulo, Bioconcentrazione, Fattore di Bioconcentrazione, Catena alimentare, Biomagnificazione.
-Tossicità dei policlorobifenili. Biomarkers e ruolo dei biomarkers nel biomonitoraggio.
-Presentazione di alcuni saggi acuti e cronici di tossicità acquatica (alghe, Daphnia magna, pesci e batteri bioluminescenti). Saggi di tossicità terrestre. Saggi di tossicità acuta, sub-acuta, sub-cronica, cronica: parametri per la quantificazione e la valutazione del danno acuto e cronico da inquinanti.
-Effetto soglia, effetto non-soglia, DL50, EC50, IC50, NOAEL, LOAEL, ADI. Curve concentrazione/risposta. Cenni di tossicologia normativa.
Parte speciale: (circa 20 ore)
Esempi di meccanismi di tossicità a carico di vari tessuti, organi ed apparati:
-Teratogenesi
-Tossicità dermatologica
Tossicità indotta da:
-Pesticidi
-Metalli
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Corsi
Corsi
BIOTECNOLOGIE
Laurea
3 anni
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Persone
Persone (2)
Docenti di ruolo di IIa fascia
Personale tecnico amm.vo
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