Descrizione della commessa "Destino ed effetti di contaminanti nei sistemi acquatici (TA.P04.021)"

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  • Descrizione della commessa "Destino ed effetti di contaminanti nei sistemi acquatici (TA.P04.021)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • La tutela dei corpi idrici, se da un lato implica la salvaguardia degli ecosistemi acquatici, dall'altro interessa la protezione della salute umana, sempre più spesso minata da fenomenologie di inquinamento che interessano il comparto acquatico e le comunità biologiche connesse. I risultati delle attività condotte contribuiscono, quindi, a rispondere ad alcune delle esigenze dei potenziali consumatori della risorsa idrica che direttamente o indirettamente possono essere esposti alle conseguenze di alterazioni delle caratteristiche biologiche, chimiche e persino idromorfologiche dei corpi idrici. Gli studi sui trend negli ambienti acquatici (fiumi, laghi e acque sotterranee) contribuiscono allo sviluppo di modelli predittivi in grado di valutare l'evoluzione a breve e medio termine, in diversi scenari di intervento sulle cause, consentendo un'analisi approfondita dei possibili rischi ambientali per il biota acquatico e la salute umana. (literal)
Strumentazione
  • Per l'IRSA - Analisi di inquinanti organici ed inorganici con tecniche e strumentazione avanzate ed innovative; Utilizzo e sintesi di MIP (Molecularly Imprinted Polymer) per la concentrazioni di microinquinanti organici dalle acque. Per l'ICIS lo spettrometria di fluorescenza a raggi X a dispersione di energia (EDP-XRF) e spettrometria di fluorescenza a raggi X in riflessione totale (T-XRF) per la determinazione degli elementi in traccia in matrici solide e liquide; spettrometria alfa per la determinazione dei radionuclidi alfa-emettitori; spettrometria gamma ad alta risoluzione per la determinazione dei radionuclidi gamma emettitori; contatore a scintillazione liquida per la determinazione di beta-emettitori. Per l'IGAG lo spettrometro di massa Delta Plus è utilizzato per la determinazione della composizione isotopica dell'azoto e dell'ossigeno dei nitrati, mentre lo spettrometro di massa MAT 252 e' utilizzato per la determinazione della composizione isotopica dell'ossigeno dell'acqua (literal)
Tematiche di ricerca
  • Qualità di ambienti lotici, lentici e di transizione - Definire le tipologie fluviali e lacustri in base alla WFD. Seguire l'evoluzione, il recupero e la gestione di laghi affetti da eutrofizzazione, acidificazione e arricchimento di azoto. Qualità dei corpi idrici sotterranei - Definire condizioni di riferimento e mettere a punto procedure di classificazione. Approfondire le modalità di circolazione di inquinanti anche attraverso i metodi radiochimici e isotopici più innovativi. Microinquinanti - Studiare meccanismi e processi che presiedono a trasporto, distribuzione e trasformazione degli inquinanti e che condizionano la loro biodisponibilità ed ecotossicità. Sviluppare metodi analitici per l'analisi di inquinanti in tracce, valutare i livelli di background degli inquinanti. Ecotossicologia e bioaccumulo - Mettere a punto protocolli per valutare la tossicità di acque e sedimenti, le modalità di bioaccumulo e biomagnificazione e il conseguente possibile trasferimento all'uomo, anche tramite traccianti radioattivi. Bioindicatori e qualità ambientale - Selezionare indicatori stressor-specifici e sistemi multimetrici per valutare in modo integrato la qualità deggli ecosistemi. (literal)
Competenze
  • Le tematiche affrontate richiedono competenze interdisciplinari. In particolare; a) competenze nel settore biologico per caratterizzare e classificare gli ecosistemi acquatici e valutare eventuali scostamenti delle caratteristiche delle comunità biologiche da condizioni di riferimento, ma anche per definire soglie critiche di concentrazione; b) competenze nel settore chimico, radiochimico e geochimico per sviluppare metodi che consentano di seguire il trasporto, la migrazione e le trasformazioni di specie inquinanti, di individuare quelle che hanno maggiore capacità di interagire con processi biologici, di prevedere sulla base di elementi scientifici le aree critiche in un bacino idrografico; c) competenze nel settore statistico per l'analisi delle variazioni temporali e la ricerca di relazioni causa-effetto. Le tecniche di indagine utilizzate affiancano a quelle di tipo tradizionale tecniche d'avanguardia quali quelle basate sulla biologia molecolare, sull'uso di traccianti radioattivi, su tecniche ifenate della chimica analitica. Rilevanti sono le competenze operative sviluppate nel campo delle attività di campo sia in ambienti lentici, che lotici, che per le acque di falda. (literal)
Potenziale impiego per processi produttivi
  • Potenziali utenti sono le aziende coinvolte nello sviluppo di strumentazione analitiche che traggono vantaggio dallo sviluppo di metodi (metriche, bioindicatori, tecniche ifenate) in grado di rispondere in modo univoco a modificazioni degli habitat fisici e delle caratteristiche chimiche così come di strumenti diagnostici in grado di valutare eventuali scostamenti nel funzionamento degli ecosistemi acquatici. Lo sviluppo di tali metodi vede anche come potenziali utenti le strutture sia pubbliche che private, deputate al monitoraggio e al controllo dei corpi idrici in relazione ai processi autorizzativi necessari per lo smaltimento dei reflui civili/industriali nell'ambiente. (literal)
Tecnologie
  • Utilizzo di modelli idrodinamici-ecologici, supportati da dati on line e di laboratorio, per la simulazione dei processi che avvengono in corpi lacustri e fluviali e la valutazione di possibili scenari evolutivi. Tra le principali metodologie radiochimiche: - radiocronologia di sedimenti, studio di inventari e flussi di inquinanti in sistemi acquatici e al suolo; - individuazione del livello di fondo ambientale naturale in sistemi geochimica complessi; - studio delle dinamiche di trasporto dei sedimenti trasportati come materiale sospeso in sistemi acquatici complessi. Utilizzo di tecniche geografiche georeferenziate (literal)
Obiettivi
  • Con riferimento al quadro precedentemente delineato, la Commessa si propone molteplici obiettivi, tra cui: - Approfondire le basi conoscitive essenziali per lo sviluppo e la corretta applicazione della Direttiva Quadro Europea (WFD); - Definire le concentrazioni di fondo naturale dei microinquinanti inorganici in sistemi acquatici e valutare l'evoluzione temporale dell'inquinamento antropico; - Valutare in modo integrato la qualità delle acque interne attraverso analisi biologiche, chimiche, radiochimiche, idromorfologiche e saggi ecotossicologici; - Valutare le tendenze evolutive dello stato di qualità in relazione alla produzione e immissione nell'ambiente dei composti di sintesi; - Sviluppare modelli dei sistemi naturali con finalità descrittive e prognostiche; - Valutare gli effetti di cambiamenti climatici sulla qualità delle acque; - Valutare la speciazione e la biodisponibilità di inquinanti; - Stimare gli scambi all'interfaccia acqua sedimento e tra microlayer e acqua subsuperficiale - Identificare aree di ricarica degli acquiferi attraverso l'uso di isotopi dell'idrogeno e dell'ossigeno. (literal)
Stato dell'arte
  • La Direttiva Quadro sulle acque (WFD 2000/60 CE) ha influenzato in modo rilevante l'approccio per la valutazione della qualità degli ecosistemi acquatici. Si è passati da un approccio basato fondamentalmente sulla caratterizzazione chimica ad uno basato sulle componenti biologiche, ancorchè integrato da analisi chimiche e informazioni idromorfologiche. Hanno avuto pertanto sviluppo attività di ricerca orientate a fornire strumenti e modelli di valutazione delle comunità biologica oltre che attività tese ad armonizzare a livello europeo i criteri di valutazione. Accanto a queste, hanno continuato ad essere sviluppate attività di ricerca sugli effetti di inquinanti singoli e in miscela a livello di subtracce e su nuovi metodi analitici in grado di raggiungere livelli sempre più bassi o di determinare nuovi inquinanti, così come attività tese a valutare i trend di inquinanti di interesse prioritario, alla luce di variazioni negli apporti e di eventuali modifiche delle interazioni fra deposizioni atmosferiche e substrati solidi indotte da variazioni climatiche. (literal)
Tecniche di indagine
  • Per l'IRSA - Messa a punto di quadri sperimentali di laboratorio per valutazioni di trofia, di tossicità e di biodisponibilità degli inquinanti in ambiente acquatico. Per l'ICIS - La radiochimica ambientale e le conoscenze sulla mobilità dei radionuclidi nell'ambiente rappresentano un potente ausilio per lo studio dei fenomeni di trasferimento degli inquinanti tra i diversi comparti del sistema ambiente. Per l'IGAG - Tecniche di analisi isotopiche e chimiche nelle acque e in determinate sostanze disciolte (literal)
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