Inquinamento, sviluppo sostenibile ed energia 26

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1 Sommario 1 Elementi di ecologia del paesaggio 2 1 Lo studio del paesaggio 2 Introduzione 2 I Sistemi Informativi Geografici (GIS) 3 2 Percezione e tutela del paesaggio 8 Il paesaggio 8 L importanza della tutela del paesaggio 8 3 La classificazione paesaggistica 11 L analisi del paesaggio 11 La copertura vegetale come elemento di classificazione 12 4 L ecologia del paesaggio 16 Introduzione 16 I concetti fondamentali dell ecologia dei sistemi ambientali (landscape ecology) 17 La carta della vegetazione 18 La carta dei suoli (carta pedologica) 19 La gestione dei sistemi ambientali 22 La pianificazione territoriale 24 VERIFICA LE TUE CONOSCENZE 25 IV Cenni storici di legislazione per la protezione delle bellezze naturali e il vincolo paesistico Le fasi di realizzazione di una carta della vegetazione L analisi territoriale Land capability classification e land suitability 2 Inquinamento, sviluppo sostenibile ed energia 26 1 L inquinamento 26 Introduzione 26 Che cos è l inquinamento 27 2 L inquinamento di tipo fisico 29 Introduzione 29 L inquinamento acustico 29 L inquinamento elettromagnetico 30 L inquinamento radioattivo 32 L inquinamento luminoso 34 L inquinamento termico 36 3 L inquinamento di tipo chimico 37 Introduzione 37 La degradabilità degli inquinanti 37 I microinquinanti organici 38 Gli agrofarmaci 40 I metalli pesanti 41 4 L inquinamento biologico e microbiologico 42 Introduzione 42 L inquinamento microbiologico 43 5 La contaminazione dell ambiente su scala globale 44 Introduzione 44 Gas serra e cambiamenti climatici 44 Clorofluorocarburi (CFC) e buco dell ozono 47 Polveri sottili e inquinamento atmosferico 48 Ossidi di zolfo e di azoto e piogge acide 49 6 Dalla conoscenza alla tutela ambientale 51 La globalità del problema ambientale 51 I principali trattati e conferenze internazionali sull ambiente 51 I principali trattati e conferenze internazionali sul clima 53 7 Lo sviluppo sostenibile 55 Introduzione 55 Agenda 21: uno strumento per lo sviluppo sostenibile 56 Agenda 2030: i 17 obiettivi per cambiare il mondo 57 Sostenibilità ambientale e strumenti di misura 58 Indicatori e indici di qualità ambientale 58 L impronta ecologica 60 L impronta di carbonio (Carbonfootprint) 62 L impronta idrica (Water footprint) 62 Considerazioni conclusive 63 8 Sviluppo sostenibile ed energia 64 L energia sostenibile 64 Energie alternative ed energie rinnovabili 64 Considerazioni conclusive 67 VERIFICA LE TUE CONOSCENZE 69 Approfondimento Il modello DPSIR

2 3 Impatto ambientale dell agricoltura 70 1 L impatto ambientale delle attività agricole 70 Introduzione 70 L impatto ambientale dell agricoltura 72 L impatto ambientale delle tecniche colturali 74 2 Analisi dell impatto ambientale delle tecniche colturali 75 Le operazioni colturali di maggiore impatto ambientale 75 Le sistemazioni idraulico-agrarie 75 I lavori di preparazione del letto di semina 77 I lavori di coltivazione e raccolta 80 Concimazioni, spandimento di liquami e trattamenti di difesa 81 3 Analisi dell impatto ambientale dei diversi agroecosistemi 83 L organizzazione dell azienda agraria 83 L azienda agraria mista 83 L azienda agraria a sola produzione vegetale 83 L azienda agraria a sola produzione animale, con o senza terra 84 VERIFICA LE TUE CONOSCENZE 85 4 Tutela dei comparti ambientali acqua, suolo e aria 86 1 Il comparto ambientale acqua 86 Introduzione 86 La distribuzione delle acque sul pianeta 86 Le acque continentali 88 Le acque sotterranee 88 Le acque superficiali 90 I corpi idrici superficiali ad acque ferme: laghi e bacini artificiali 92 La risorsa acqua e i problemi ambientali 94 L inquinamento dell acqua 94 2 Monitoraggio della qualità delle acque 96 Introduzione 96 Monitoraggio e valutazione dei corpi idrici superficiali e sotterranei 97 Classificazione dello stato ambientale dei corpi idrici superficiali 98 3 Il comparto ambiente suolo, alterazioni e monitoraggio 101 Introduzione 101 Le principali funzioni del suolo 102 Le alterazioni del suolo 102 Il monitoraggio del suolo 105 I bioindicatori della qualità del suolo L atmosfera e l inquinamento atmosferico 108 L atmosfera 108 La composizione dell atmosfera 108 I gas serra 110 L inquinamento atmosferico Tutela e monitoraggio del comparto ambientale aria 115 La normativa 115 Le finalità 115 Strumenti e valori limite 116 Il monitoraggio fisico e fisico-chimico del comparto aria 116 Il monitoraggio biologico del comparto aria 117 VERIFICA LE TUE CONOSCENZE 119 Principali proprietà dell acqua Ciclo idrologico o ciclo dell acqua Water footprint: la nostra impronta d acqua La Carta Europea dell acqua Le risorgive Idromorfologia fluviale Connessioni idrauliche tra acque superficiali e acque sotterranee Origine e invecchiamento dei laghi L eutrofizzazione Inquinamento fisico, biologico e chimico delle acque Direttiva quadro 2000/60/CE Indicatori e indici di qualità ambientale Classificazione dello stato ecologico dei corpi idrici: elementi fisico-chimici a sostegno degli elementi biologici Classificazione dello stato ecologico dei corpi idrici: elementi idromorfologici a sostegno degli elementi biologici Classificazione dello stato ecologico delle acque superficiali Classificazione dello stato chimico delle acque superficiali SQA previsti dal DM 260/2010 Classificazione dello stato delle acque sotterranee Monitoraggio chimico e fisico-chimico delle acque superficiali interne Principali rischi associati all uso di acque irrigue Parametri analitici e analisi dei campioni per la valutazione delle acque irrigue Il profilo del suolo La pedogenesi Costituenti del suolo La gestione sostenibile del suolo nell agroecosistema Lo studio del suolo Il carbonio nel terreno, nella vegetazione e nell atmosfera La scelta dei bioindicatori del suolo Esercitazione in laboratorio: estrazione della meso- e macrofauna con estrattore tipo Berlese-Tullgren Struttura dell atmosfera I principali costituenti dell atmosfera Il Protocollo di Kyoto GWP (Global Warming Potential) I problemi connessi all utilizzo di energia fossile Carbon footprint: l impronta del carbonio La riduzione dei gas a effetto serra da parte dell agricoltura Principi fondanti del D.Lgs. 155/2010 Valori limite, livelli critici, soglie di informazione e allarme e valori obiettivo di alcuni inquinanti atmosferici ai sensi del D.Lgs. 155/2010 I licheni V

3 5 Gestione dei rifiuti La definizione di rifiuto e gli aspetti normativi 120 Introduzione 120 La dimensione del problema 121 Gli aspetti normativi 122 La definizione di rifiuto 123 Definizioni della gestione dei rifiuti 126 Il registro di carico/scarico e il Catasto dei rifiuti 126 I rifiuti urbani (RU) 127 La gestione dei rifiuti 128 I costi della raccolta dei rifiuti 129 I principali sistemi di gestione dei rifiuti La raccolta differenziata 130 Introduzione 130 Le tecniche di raccolta differenziata 131 I tipi di raccolta differenziata Il riciclaggio e il recupero dei rifiuti 141 Introduzione 141 Raccolta e riciclaggio degli oli usati 141 Lo smaltimento degli pneumatici fuori uso (PFU) 141 Il riciclaggio di oli vegetali e grassi animali esausti 142 La gestione di rifiuti elettrici ed elettronici 143 Il recupero energetico dai rifiuti 143 La digestione anaerobica: produzione di biogas 145 La discarica 146 Il compostaggio dei rifiuti 149 VERIFICA LE TUE CONOSCENZE 151 VI I codici che identificano i tipi di rifiuto Le competenze di Stato, Regioni, Province e Comuni in materia di rifiuti Gli imballaggi Le materie plastiche 6 Gestione e impieghi agronomici degli effluenti zootecnici Gli effluenti zootecnici 152 Introduzione 152 I tipi di effluenti zootecnici La valutazione degli effluenti zootecnici 155 La determinazione dei volumi degli effluenti zootecnici 155 La composizione chimica degli effluenti 156 L efficacia degli effluenti zootecnici come fertilizzanti 157 L attitudine dei suoli a ricevere effluenti zootecnici 158 La valutazione dell attitudine dei suoli a ricevere effluenti zootecnici 159 Il corretto uso agronomico degli effluenti zootecnici Effetti dello spandimento e trattamenti sugli effluenti zootecnici 162 Gli effetti sui comparti ambientali dello spandimento di effluenti zootecnici 162 Tecniche di miglioramento delle caratteristiche degli effluenti zootecnici 164 Il compostaggio degli effluenti zootecnici La corretta gestione degli effluenti zootecnici 170 La normativa per una corretta gestione degli effluenti zootecnici 170 Divieti e limitazioni nell uso agronomico degli effluenti zootecnici 171 VERIFICA LE TUE CONOSCENZE 173 Gli effluenti zootecnici dei diversi allevamenti Caratteristiche degli effluenti di alcune specie zootecniche Tipi di impianto di depurazione Sistemi di digestori anaerobici Linea fanghi e linea acque Impianto di depurazione a fanghi attivi Linee di trattamento degli effluenti zootecnici Il Piano di Utilizzazione Agronomica (PUA) 7 Impatto ambientale dell agroindustria e depurazione dei reflui L impatto ambientale delle trasformazioni agroindustriali 174 Introduzione 174 Il prelievo di acqua dell agroindustria 175 La produzione di sostanze solide dell agroindustria 176 La produzione di acque reflue dell agroindustria L impatto ambientale delle singole industrie agrarie 178 L impatto ambientale dell agroindustria La depurazione delle acque reflue 184 Le acque reflue 184 La depurazione delle acque di scarico 184 La linea acque 185 La linea fanghi La fitodepurazione 189 Le funzioni della fitodepurazione 189 VERIFICA LE TUE CONOSCENZE 191 Le origini del concetto di «impronta idrica» Linea acque: trattamenti preliminari primari, secondari e terziari Lo stagno biologico Il processo di eliminazione dell azoto e del fosforo Gli impieghi dell ozono

4 8 Compost e compostaggio Il compost e la tecnica del compostaggio 192 Introduzione 192 Il compostaggio 192 I tipi di compost Il processo di compostaggio 195 Le fasi del processo di compostaggio 195 Parametri che influenzano il compostaggio e la qualità del compost Qualità e impieghi del compost 198 La qualità del compost 198 Gli impieghi del compost 199 VERIFICA LE TUE CONOSCENZE Tutela della biodiversità negli agroecosistemi La biodiversità e i livelli di diversità 202 Introduzione 202 La diversità genetica, di specie e di habitat Impatto antropico e biodiversità negli agroecosistemi 207 L impatto antropico sulla diversità biologica 207 La salvaguardia della diversità biologica 208 La biodiversità negli agroecosistemi 208 La perdita di biodiversità tra le specie vegetali coltivate 209 La perdita di biodiversità tra le specie animali allevate 212 Il ruolo dell agricoltura nella tutela della biodiversità 214 VERIFICA LE TUE CONOSCENZE Ecosistemi naturali e agroecosistemi Paesaggio naturale e paesaggio agrario 216 Introduzione 216 La diversità dei paesaggi 217 Ecosistema e agroecosistema L agroecosistema 219 Il biotopo dell agroecosistema 219 La biocenosi dell agroecosistema 220 La catena del detrito nell agroecosistema 221 Gli organismi antagonisti e coadiuvanti dell attività agricola Le caratteristiche dell agroecosistema 224 L uomo e il flusso energetico dell agroecosistema 224 Considerazioni conclusive 226 VERIFICA LE TUE CONOSCENZE 227 Composizione di alcuni tipi di compost Test di germinazione e test di accrescimento Approfondimento Le azioni dell Unione Europea per far fronte alla perdita di diversità L agroecosistema e le avversità biologiche delle coltivazioni Criteri per la corretta gestione degli agroecosistemi: l agricoltura sostenibile VII

5 11 L agricoltura sostenibile: agricoltura integrata e biologica Agricoltura convenzionale e modelli di gestione 228 Introduzione 228 L agricoltura tradizionale 229 Le caratteristiche dell agricoltura convenzionale 230 Gli agroecosistemi dell agricoltura convenzionale 231 I modelli dell agricoltura convenzionale L agricoltura sostenibile 232 Dall agricoltura convenzionale alle forme di agricoltura sostenibile 233 Il concetto di sostenibilità e di agricoltura sostenibile 234 I princìpi dell agricoltura sostenibile 235 I modelli di agricoltura sostenibile L agricoltura integrata 237 La produzione integrata 237 Caratteristiche e obiettivi dell agricoltura integrata 238 La difesa fitosanitaria in produzione integrata 238 Gli aspetti legislativi L agricoltura biologica o agricoltura organica 241 Introduzione 241 La diffusione della nuova sensibilità ecologica 241 Gli obiettivi dell agricoltura biologica 242 Le normative europee per l agricoltura biologica 243 L attività di produzione del biologico 243 Organismi di certificazione e controllo e periodo di conservazione 244 Le produzioni vegetali con metodo biologico 244 Il mantenimento della fertilità del suolo in agricoltura biologica 245 L impiego dei fertilizzanti in agricoltura biologica 247 Le sementi e il materiale di propagazione nel biologico 249 La difesa fitosanitaria in agricoltura biologica 249 Il controllo delle infestanti in agricoltura biologica 249 La conversione dell azienda al biologico 251 VIII 5 La zootecnia biologica 253 Introduzione 253 Linee guida della zootecnia biologica 254 La conversione alla zootecnia biologica 256 Il mercato del biologico 256 L etichettatura dei prodotti biologici L agricoltura biodinamica 258 Introduzione 258 I princìpi dell agricoltura biodinamica 258 Le concimazioni con il metodo biodinamico 259 VERIFICA LE TUE CONOSCENZE 261 Il passaggio dall agricoltura tradizionale all agricoltura di tipo industriale: l agricoltura convenzionale Tipi di allevamento in agricoltura convenzionale La difesa dalle avversità biotiche nell ottica dell agricoltura convenzionale Fasi evolutive della difesa fitosanitaria in agricoltura Evoluzione dei vari tipi di agricoltura La Misura 11 della PAC La procedura di conversione al metodo dell agricoltura biologica Le lavorazioni del terreno per il mantenimento della fertilità fisica Macchine impiegate in agricoltura biologica La biodiversità e l incremento della complessità ambientale in agricoltura biologica La gestione del terreno e il mantenimento della fertilità biologica Indicazioni delle Linee guida in merito ad avvicendamento e rotazioni L allegato II al Reg. CE 834/2007, Linee guida per l utilizzo degli ammendanti in agricoltura biologica Agrofarmaci utilizzabili in agricoltura biologica La certificazione NOP (Natural Organic Production) Caratteristiche specifiche del pascolo e altri ricoveri Apicoltura biologica Specifiche sull allevamento con metodo biologico Conversione simultanea dell azienda agricola a produzione vegetale e animale La commercializzazione dei prodotti biologici Effetti dei cicli cosmici sulle piante La vinificazione e l apicoltura biodinamiche 12 Elementi di progettazione e gestione degli spazi verdi Introduzione alla progettazione delle aree verdi 262 Premessa 262 La progettazione 262 Definizione di aree verdi, parchi e giardini 264 Le aree verdi urbane 265 I principali tipi di aree verdi urbane Analisi delle componenti delle aree verdi 271 Introduzione 271 Le componenti ambientali 271 Le componenti artificiali delle aree verdi La progettazione degli spazi verdi 278 Aspetti generali della progettazione degli spazi verdi 278 L architettura del paesaggio e il paesaggista 279 Le fasi della progettazione dei giardini 280 Gli aspetti teorici della progettazione fase: i preliminari di progetto fase: l impostazione del progetto 282 I vincoli normativi delle fasi progettuali 284 Gli aspetti operativi della progettazione 285 Le fasi operative del progetto Stato di fatto Progetto di massima Confronto con il committente e analisi dei progetti di massima Progetto esecutivo Preventivo di stima, elenco prezzi e computo metrico estimativo 292 Fase di realizzazione del progetto e gestione del cantiere 294 Fase di fine dei lavori, verifica, collaudo e accettazione dell opera La manutenzione degli spazi verdi 297 Introduzione 297 I tipi di manutenzione 298 La manutenzione degli arredi inerti 300 La manutenzione della viabilità 301 La manutenzione degli impianti 301 La manutenzione dell arredo verde 301 Il libro di manutenzione 306 VERIFICA LE TUE CONOSCENZE 307

6 Storia dei giardini dalle origini ai giorni nostri Gli elementi climatici I parametri fisico-chimici del suolo I requisiti della vegetazione destinata alle aree verdi La scelta degli esemplari in vivaio e l impiego degli elementi del verde urbano Elementi di arredo, giochi e altri servizi Viabilità e punti luce Impianti di irrigazione Le principali funzioni della rete viabile Conoscenze e competenze del paesaggista Linee guida della progettazione dei giardini Aspetti della gestione dei contatti tra progettista e committente Il sopralluogo e il rilievo topografico Studio del paesaggio Feedback dall analisi della vegetazione Valutazione delle aree circostanti Analisi e valutazione della vegetazione esistente Eccezioni e obblighi di rispetto al Codice civile Procedure di rispetto al vincolo paesaggistico Funzioni e benefici del verde Norme di comportamento nel caso di abbattimenti e potature Lo stato di fatto La documentazione da allegare al progetto di massima La scelta delle piante da impiegare nel progetto I documenti da allegare al progetto esecutivo Le voci di costo Procedure e obblighi nell appalto/ assegnazione del lavoro Responsabilità dell impresa esecutrice e del progettista La realizzazione del progetto Garanzia e pagamenti Gli elementi degli arredi inerti Manutenzione dell impianto di illuminazione e di irrigazione Interventi agronomici di manutenzione Le tecniche di diserbo in ambito ornamentale Gli interventi fitosanitari in ambito ornamentale La manutenzione di alberi e arbusti La manutenzione ordinaria e straordinaria dei tappeti erbosi La manutenzione delle piante erbacee Esempi di libro di manutenzione 13 Difesa del territorio e recupero ambientale Gestione degli ambienti marginali e delle aree degradate 308 Introduzione 308 Le aree degradate oggetto di gestione ambientale 309 Principali operazioni di bonifica e recupero delle aree degradate 310 Le opere di recupero delle aree degradate Le principali tecniche di recupero ambientale 312 Introduzione 312 Le tecniche agronomiche e forestali 312 Le tecniche di ingegneria naturalistica 313 I principali obiettivi dell ingegneria naturalistica 313 I settori di intervento dell ingegneria naturalistica 314 I materiali impiegati nelle tecniche di ingegneria naturalistica 315 I principali interventi di ingegneria naturalistica Il dissesto idrogeologico del territorio 324 Introduzione 324 Le tecniche di ingegneria naturalistica applicabili ai corsi d acqua 325 Le tecniche di ingegneria naturalistica nella gestione di fossi e argini 326 Gli interventi negli alvei 327 Gli interventi sugli argini 329 VERIFICA LE TUE CONOSCENZE 331 Esempi di recupero di aree degradate: discariche di rifiuti urbani, aree di cava e di miniera, aree residuali delle infrastrutture urbane e della grande viabilità Rapporto tra il volume delle radici e quello della parte aerea (R) di alcune specie legnose spontanee Parti di piante impiegate nell ingegneria naturalistica L indice di funzionalità fluviale (IFF) 14 Valutazione di impatto ambientale L impatto ambientale e la sua stima 332 Introduzione 332 I concetti di base e la normativa 332 Valutazione Ambientale Strategica (VAS) e ambiti di intervento Valutazione di Impatto Ambientale (VIA) e ambiti di intervento 336 Introduzione 336 La procedura di Valutazione di Impatto Ambientale (VIA) Lo Studio di Impatto Ambientale (SIA) 340 Introduzione 340 I quadri di riferimento del SIA 341 L Autorizzazione Integrata Ambientale (AIA) La Valutazione di Incidenza Ambientale (VINCA) 343 I concetti di base 343 VERIFICA LE TUE CONOSCENZE 345 Origini e finalità della Valutazione di Impatto Ambientale (VIA) I riferimenti ambientali del SIA Analisi dei singoli riferimenti ambientali del SIA Fasi e tempistiche della procedura di SIA Schema della procedura di VINCA Il contesto ecologico della procedura di VINCA Verso l esame 346 Indice analitico 348 IX