GEOFISICA AMBIENTALE

Anno accademico 2016/2017 - 1° anno
Docente: Sebastiano Imposa
Crediti: 6
SSD: GEO/11 - Geofisica applicata
Organizzazione didattica: 150 ore d'impegno totale, 108 di studio individuale, 42 di lezione frontale
Semestre:
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Obiettivi formativi

Il corso ha l’obiettivo di fornire le adeguate conoscenze delle principali metodologie di indagine geofisica, finalizzate alla comprensione dei meccanismi di inquinamento ambientale al fine di acquisire tutti i parametri utili per poter pianificare i successivi interventi di bonifica. In particolare, gli argomenti in esso trattati mirano a fornire un’adeguata conoscenza dei principi fisici che stanno alla base del funzionamento delle tecniche d’indagine, nonché fornire un’adeguata conoscenza sia delle tecniche di misura sia della strumentazione comunemente utilizzata. Trattandosi di indagini non invasive, è necessario l’acquisizione preventiva delle informazioni provenienti dalle differenti discipline geologiche e geomorfologiche, che permettano, tramite l’interpretazione dei dati geofisici, la modellizzazione del sottosuolo, al fine di ottimizzare gli interventi di risanamento. Infine, tutti i possibili interventi vanno progettati in funzione della normativa vigente italiana ed europea.


Prerequisiti richiesti

CONOSCENZE DISCRETE DI MATEMATICA, FISICA E CHIMICA


Frequenza lezioni

OBBLIGATORIA


Contenuti del corso

Introduzione ai metodi di prospezione geofisica Grandezze fisiche e loro misura. Misure dirette e misure indirette. Unità di misura. Strumenti di misura. Utilizzazione dei modelli. Uso e scelta di un modello interpretativo. Ambiguità interpretativa: il principio d’equivalenza. Interpretazione geofisica dei dati. Interpretazione in termini geologici. Indagini geofisiche e dimensioni. Metodi Geoelettrici. Resistenza e resistività. Misure di resistività apparente. Stendimento elettrodico e fattore geometrico. Configurazioni elettrodiche principali: Wenner, Schlumberger, polo-polo, polo-dipolo, dipolo-dipolo. I Sondaggi Elettrici Verticali e loro significato. Tomografia elettrica 2D e 3D Pseudosezioni e sezioni tomografiche. Tecniche di acquisizione di dati 2D e 3D; tecnica del roll-along. Applicazioni della tomografia elettrica a ricerche ambientali. Cenni sulla strumentazione di laboratorio e di campagna. Prospezione Sismica. Moduli elastici. Propagazione delle onde elastiche. Velocità dei vari tipi di onde. Relazione tra la velocità ed i parametri elastici delle formazioni del sottosuolo. Riflessione, rifrazione e diffrazione. Fenomeni di attenuazione. Ricevitore, trasduttore, geofono. Percorsi delle principali fasi sismiche per un terreno stratificato: onda diretta, onda riflessa ed onda rifratta. esempi applicativi; Tomografie. Modellizzazione mono, bi-dimensionale e 3D del sottosuolo. Cenni sulla strumentazione di laboratorio e di campagna. I metodi elettromagnetici impulsivi. Il Ground Penetrating Radar (georadar). Caratteristiche dello strumento e principi di funzionamento. Acquisizione, elaborazione ed interpretazione dei dati. Antenne trasmittenti e riceventi. Scelta della frequenza dell’antenna. Con-siderazioni sulle prospezioni G.P.R. Limiti delle prospezioni G.P.R. Esempi applicativi. Metodi Gravimetrico e Magnetico: generalità ed esempi applicativi; strumentazione e misure di campagna. Siti contaminati. Protocollo per la caratterizzazione e il monitoraggio dei siti contaminati nel quadro del D.M. 471/99 e del DG. Proprietà dei contaminanti. Il ruolo delle tecniche d’indagine non invasive nella caratterizzazione dei siti contaminati. Definizione di modello concettuale. Analisi del rischio. Bonifica elettrocinetica di suoli contaminati. Indagini geofisiche, monitoraggio dei siti inquinati e metodologie applicative utili alla individuazione, alla stima e procedure per la loro bonifica. Studio dei principi in materia ambientale nella normativa italiana e nella normativa europea DGL 15.6.2006 . Casi studio in Sicilia. CO2. Indagini finalizzate all’individuazione di trappole e tecnologie di cattura e sequestro della CO2. L’immagazzinamento geologico della CO2. Stato dell’arte dello stoccaggio geologico di CO2 nell’ambito delle tecnologie CCS (CO2 Capture & Storage) in Italia ed all’estero. Il confinamento geologico della CO2 in Italia. I gas serra nel sottosuolo.


Testi di riferimento

Coco G, Corrao M (2009) Geofisica applicata. Flaccovio Editors: Palermo, Italy

Telford W. M., Gelsdart L.P., Sheriff R.E., Keys D.A. - “Applied Geophysics” - Cambridge University Press, 1976.
Reynolds J.M. (1997): An introduction to Applied and Environmental Geophysics. J. Wiley & Sons, Chichester, 796 pp.


Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

L’esame finale si svolge in forma orale e può prevedere prove scritte o pratiche, sia in itinere che nel corso degli appelli di esame, sugli argomenti trattati.

L’esame orale, consiste in un colloquio con la Commissione esaminatrice, durante il quale il candidato dovrà esporre le conoscenze acquisite su alcuni argomenti del corso. Durante l’esame la commissione può chiedere precisazioni allo studente su quanto sta esponendo per chiarire eventuali inesattezze o meglio esplicitare il tema che sta trattando.