Gruppo di ricerca Prof. A. Marcomini

Transcript

1 Dipartimento di Scienze Ambientali Gruppo di ricerca Prof. A. Marcomini Tematiche di ricerca e attività del gruppo (marcom@unive.it)

2 AREE TEMATICHE Le tematiche di ricerca del gruppo sono finalizzate alla valutazione degli impatti e dei rischi associati alla presenza e circolazione di contaminanti/inquinanti nell ambiente Chimica ambientale Modellistica ambientale e di rischio Valutazione e gestione del rischio ambientale Ricerca di base e applicata finalizzata alla professionalizzazione nei settori valutazione, controllo, e gestione dell ambiente

3 AREE TEMATICHE 1. Identificazione di nuovi inquinanti in matrici ambientali (acqua, suolo, biota) 2. Studio del comportamento ambientale di nuovi inquinanti Modelli fate&transport di contaminanti nell ambiente Modellistica ambientale e di rischio Valutazione e gestione Chimica del rischio ambientale ambientale 1. Sviluppo e applicazione di procedure di analisi di rischio ecologico e per la salute umana 2. Indici ed indicatori di qualità ambientale 3. Sviluppo di sistemi esperti (supporto alle decisioni) su base GIS

4 ATTUALI TEMATICHE DI RICERCA Nanoparticelle di sintesi e inquinanti emergenti: caratterizzazione e comportamento ambientale Sviluppo metodologico e applicazioni di Analisi di Rischio Ambientale (rischio ecologico e sanitario) Sviluppo di Sistemi di Supporto alle Decisioni su base GIS per la gestione dei processi di bonifica e riqualificazione di siti contaminati (siti industriali, suoli contaminati, bacini idrografici, aree costiere) Effetti dei cambiamenti climatici sull ambiente e sul comportamento degli inquinanti

5 INQUINANTI EMERGENTI (EP) Sostanze note o incognite (ed i loro possibili metaboliti) potenzialmente pericolose per l ambiente e per la salute umana In genere, sono sostanze non incluse nelle liste degli inquinanti prioritari stabilite nella normativa europea (WFD 2000/60) e nazionale, o che sono rilevanti solo a scala locale. EP potenziali Sostanze chimiche contenute in prodotti commerciali di largo consumo Sostanze chimiche già note con effetti prima sconosciuti Metaboliti ed impurezze industriali Nuove sostanze chimiche con potenziali effetti su salute e ambiente Nanoparticelle ingegnerizzate

6 INQUINANTI EMERGENTI (EP) Alcuni esempi di EP Tensioattivi di sintesi civili e industriali (es. LAS, AE) Interferenti endocrini (IE) EDC (ormoni naturali, interferenti di sintesi, ecc.) Sostanze farmaceutiche e per la cura della persona PPCPs (es. antibiotici, antisettici, antibiotici, antisettici, β- bloccanti, fragranze, agenti anti-uv, ecc.) PFCs (es. ritardanti di Composti perfluorurati PFCs fiamma, prodotti commerciali) Additivi industriali Pesticidi di nuova generazione

7 CASO DI STUDIO Sostanze ad azione estrogenica (EDC) nella laguna di Venezia: approccio al problema Obiettivi 1. Individuare inquinanti in tracce in campioni ambientali biotici ed abiotici 2. Identificazione delle sorgenti primarie e secondarie 3. Modellazione del comportamento ambientale 4. Stima dei potenziali impatti degli EDC sugli organismi acquatici lagunari 5. Identificazione degli EDC prioritari sulla base degli impatti Approccio metodologico 1. Sviluppo di metodi di analisi rapidi e sensibili per quantificare e i principali EDC nelle matrici ambientali 2. Analisi statistica dei dati sperimentali raccolti 3. Applicazione di modelli di bioaccumulo lungo la rete trofica 4. Stima degli effetti della miscela di EDC 5. Stima del rischio per gli organismi acquatici lagunari

8 CASO DI STUDIO Presenza e valutazione preliminare degli effetti di EDC nella laguna di Venezia Acque della laguna: EDC non steroidei : ng/l EDC steroidei : ng/l EDCs calcolati come EEQ : (av.: 25) ng/l Sedimenti Lagunari : EDC non steroidei : ng/g EDC steroidei : 6-44 ng/g EDCs calcolati come EEQ: (media: 70) ng/g EEQ > 2.5 ng/l EEQ > 10 ng/l EEQ > 50 ng/l EEQ > 100 ng/l EEQ > 1 µg/kg Benchmark di effetto Acque Aumento dei livelli di vitellogenina Diminuzione della crescita testicolare Sviluppo di gonadi ermafrodite Interruzione dello sviluppo delle uove Sedimenti Sviluppo embrionale abnormale (Pojana et al., 2004a, 2004b, 2006)

9 CASO DI STUDIO Interferenti endocrini (EDC) nella laguna di Venezia: analisi di rischio ecologico Sostanze tossiche in acqua ripartizione Sostanze tossiche nella dieta k d k 1 k2 Assunzione attraverso le branchie: tasso di respirazione efficienza di assimilazione k e, k g, k m Eliminazione di sostanze tossiche: trasformazione metabolica predazione mortalità deposizione delle uova crescita alghe sedimento Assunzione attraverso la dieta: contenuto lipidico tasso di crescita efficienza di assimilazone CICLO DEI NUTRIENTI Obiettivi dell analisi di rischio 1. Quali EDC responsabili del rischio? 2. Quali organismi e quali aree lagunari più esposte al rischio?

10 CASO DI STUDIO Risultati Quali organismi e quali aree lagunari più esposte al rischio? Quali EDC responsabili del rischio? Rischio più elevato per organismi macrobentonici, nelle stazioni indicate in rosso % sul totale EEQ EDC steroidei naturali e di sintesi EDC non steroidei

11 DESYRE (DEcision Support system for the REhabilitation of contaminated sites) DESYRE DSS: Consente la gestione e la valutazione integrata di un volume consistente di informazioni Copre tutti i diversi aspetti del processo di bonifica, supportando un processo decisionale trasparente basato sul consenso Supporta gli esperti nella loro valutazione del lavoro sul sito Supporta i decisori e gli stakeholders nel confronto fra scenari di bonifica alternativi È strumentale alla definizione delle opzioni gestionali di siti contaminanti complessi e di grandi dimensioni, come Porto Marghera

12 DESYRE (DEcision Support system for the REhabilitation of contaminated sites) Mappa della distribuzione spaziale della contaminazione Mappa vettoriale del rischio pre-bonifica Selezione e ranking delle tecnologie Applicazione delle tecnologie e mappa del rischio residuale Interfaccia principale di DESYRE 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 Confronto degli scenari di bonifica Indicators Scenario 1 Scenario 2 Scenario 3 Socio-economic Indicators Technological Indicators Risk Indicators Environmentale Impact Indicators Cost Indicators Time Indicators

13 COMPONENTI DEL GRUPPO DI RICERCA Chimica ambientale Giulio Pojana A. Fantinati, D. Vallotto, E. Fregonese Dottorandi: : R. Lava Modellistica ambientale Matteo Dalla Valle Dottorandi: : L. Lamon Valutazione e gestione di rischio ambientale Andrea Critto C. Micheletti, E. Semenzin, P. Agostini Dottorandi: S. Zuin L. Pizzol S. Gottardo

14 PROGETTI DI RICERCA Progetti di Ricerca conclusi negli ultimi 5 anni ACE - Analysis of Combination Effects arising from mixtures of estrogenic chemicals in marine and freshwater organisms ( ) 2005) DESYRE- DEcision Support system for REhabilitation of contaminated sites ( ) 2003) ERA MANIA - Ecological Risk Assessment: development of a Methodology and Application to sites of National Interest; the case of ACNA di Cengio (Italy) ( ) 2005) APAT Linee guida per l Analisi di Rischio Ecologico ( ) 2005) CESI - Analisi del rischio ecologico dei metalli pesanti emessi dagli impianti i di generazione termoelettrica a carbone ( ) 2005) Bandi CORILA Qualità dell ambiente lagunare Progetti di Ricerca in corso MODELKEY - Models for Assessing and Forecasting the Impact of Environmental Key Pollutants on Marine and Freshwater Ecosystems and Biodiversity ( ) 2009) Particle_Risk - Risk Assessment for Particle Exposure ( ) 2008) SHAPE RISK - Sharing Experience on Risk Management to Design Future Industrial Systems ( ) 2007) JRC- Spatial Decision Support System for Regional Assessment of Degraded Land ( ) 2007) CMCC- Euro-Mediterranean Centre for Climate Change ( ) 2009)

15 COLLABORAZIONI INTERNAZIONALI Gruppi di Ricerca collegati Napier University, IOM (Edimburgh,, UK) Brunel University (Brunel( Brunel,, UK) RIVM (Bilthoven( Bilthoven,, NL) NIOH (Copenhagen, DK) Lancaster University (UK) INERIS - Institut National de l'environnement Industriel et des Risques (F) JRC - Joint Research Center, Chemical Bureau, Ispra (I) The University of Adelaide (Australia) National Center for Environmental Assessment, U.S. Environmental Protection Agency (Ohio, USA)

16 ALCUNE PUBBLICAZIONI RECENTI Brian JV, Harris CA, Scholze M, Kortenkamp A, Booy P, Lamoree M, Pojana G, Jonkers N, Marcomini A, Sumpter JP (2006). Environmental Science & Technology,, in press. Semenzin E, Temminghoff JME, Marcomini A (2006). Environmental Pollution,, in press. Carlon C, Critto A, Ramieri E, Marcomini A (2006). Integrated Environmental Assessment and Management,, in press. Micheletti C, Critto A, Marcomini A (2006). Environment International,, in press. Dalla Valle M, Marcomini A (2006). Chemosphere,, in press. Critto A, Cantarella L, Giove S, Petruzzelli GA, Marcomini A (2006). Integrated Environmental Assessment and Management,, 3, Brian JV, Harris CA, Scholze M, Backhaus T, Booy P, Lamoree M, Pojana G, Jonkers N, Runnalls T, Bonfà A, Marcomini A, Sumpter JP (2005). Environmental Health Perspectives, 113, Dalla Valle M, Marcomini A, Sweetman AJ, Jones KC (2005). Environment International,, 31, Dalla Valle M, Marcomini A, Jones KC, Sweetman AJ (2005). Environment International,, 31, Critto A, Carlon C, Marcomini A (2005). Environment International,, 31, Micheletti C, Critto A, Carlon C, Marcomini A (2004). Environmental Toxicology and Chemistry,, 23, Pojana G, Bonfà A, Busetti F, Collarin A, Marcomini A (2004). Environmental Toxicology and Chemistry,, 23, Carlon C, Nathanail CP, Critto A, Marcomini A (2004). Soil & Sediment Contamination,, 13,

17 FORMAZIONE E TRAINING Laureandi e Dottorandi di Ricerca dal Laureandi in Scienze Ambientali (8 triennalisti) 12 Laureandi in Chimica (2 triennalisti) 11 Dottorandi in Scienze Ambientali Per ulteriori informazioni: Giulio Pojana (jp@unive.it) Andrea Critto (critto@unive.it) Matteo Dalla Valle (m.dallavalle@unive.it( m.dallavalle@unive.it)