Campionamento acque PROGETTO C.A.R.O LURA. Daniele Sampietro. Luana Valentini LICEO SCIENTIFICO STATALE G.TERRAGNI PARCO DELLE SORGENTI DEL LURA

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1 Campionamento acque PROGETTO C.A.R.O LURA LICEO SCIENTIFICO STATALE G.TERRAGNI PARCO DELLE SORGENTI DEL LURA POLITECNICO DI MILANO, POLO REGIONALE DI COMO Facoltà di Ingegneria Civile, Ambientale e Territoriale Daniele Sampietro Luana Valentini

2 Campionamento? Il campionamento può definirsi come l operazione di prelevamento della parte di una sostanza di dimensione tale che la proprietà misurata nel campione prelevato rappresenti, entro un limite accettabile noto, la stessa proprietà nella massa di origine Per campione statistico si intende quel gruppo di unità elementari, sottoinsieme particolare della popolazione o universo, individuato in essa in modo da consentire, con un rischio definito di errore, la generalizzazione all intera popolazione: Il campione statistico è una piccola parte rappresentativa di un tutto (popolazione) Popolazione Campione rappresentativo Stima campionaria Parametro della popolazione

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5 Obiettivo del campionamento Definizione dell area di campionamento e della matrice ambientale da campionare Presentazione e discussione dei risultati Scelta della strategia e della metodica di campionamento Definizione di un numero rappresentativo di campioni da prelevare Prelievo del campione Trasporto e conservazione del campione No Si Il risultato dell analisi è rappresentativo? Trattamento del campione Controllo di qualità Analisi e valutazione dei risultati

6 Cosa vogliamo cercare? Obiettivo del campionamento Sversamento accidentale? salute del tratto fluviale? Individuazione fonti di inquinamento? Controllo scarichi (civili/industriali)? Definizione dell area di campionamento e della matrice ambientale da campionare

7 Il sistema GPS Il sistema GPS permette di ottenere direttamente coordinate di punti in un sistema di riferimento globale. Prezzo: ~150 Precisione: 5-10 m Prezzo: ~2000 Precisione: m Prezzo: ~15000 Precisione: m

8 Il sistema GPS È necessaria una buona visibilità del cielo

9 Dove dobbiamo cercare? Definizione dell area di campionamento e della matrice ambientale da campionare 1) Dove campionare lungo l asta fluviale

10 Problema 1: Come dobbiamo considerare il torrente? Linea Reticolo Superficie modelli più complessi

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13 Linea o modellizzazione 3d?

14 Come cercare? Obiettivo del campionamento Definizione dell area di campionamento e della matrice ambientale da campionare Scelta della strategia e della metodica di campionamento Le strategie di campionamento possono essere: - casuali; - stratificate; - sistematiche; - preferenziali o ragionate. Definizione di un numero rappresentativo di campioni da prelevare Prelievo del campione Trasporto e conservazione del campione Trattamento del campione Controllo di qualità Es. Se la lunghezza dell asta fluviale è 10 km e vogliamo usare 4 punti di campionamento estraggo 4 numeri a caso compresi tra 0 e 10 e campiono alla distanza estratta dalla sorgente Analisi e valutazione dei risultati

15 Obiettivo del campionamento Definizione dell area di campionamento e della matrice ambientale da campionare Scelta della strategia e della metodica di campionamento Le strategie di campionamento possono essere: - casuali; - stratificate; - sistematiche; - preferenziali o ragionate. Definizione di un numero rappresentativo di campioni da prelevare Prelievo del campione Trasporto e conservazione del campione Trattamento del campione Controllo di qualità Ho due zone con caratteristiche diverse (es. Tratto di valle tratto di monte) Separo le due zone e poi campiono in modo sistematico / casuale Analisi e valutazione dei risultati

16 Obiettivo del campionamento Definizione dell area di campionamento e della matrice ambientale da campionare Scelta della strategia e della metodica di campionamento Le strategie di campionamento possono essere: - casuali; - stratificate; - sistematiche; - preferenziali o ragionate. Definizione di un numero rappresentativo di campioni da prelevare Prelievo del campione Trasporto e conservazione del campione Trattamento del campione Es. Se la lunghezza dell asta fluviale è 10 km e vogliamo usare 4 punti di campionamento, campiono ogni 2.5 km Controllo di qualità Analisi e valutazione dei risultati

17 Campionamento Sversamento

18 Possibile fonte Campionamento Sezione di chiusura

19 E nel tempo? 2 alternative: medie vs istantanee Bisogna tener presente: spazio = tempo!le concentrazioni dipendono dal regime idrico!

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21 Come prelevare il campione? I sistemi di campionamento attualmente disponibili possono essere raggruppati in due principali categorie: sistemi per la raccolta di piccoli volumi di acque; sistemi per la raccolta e filtrazione in situ di grossi volumi di acqua Obiettivo del campionamento Definizione dell area di campionamento e della matrice ambientale da campionare Scelta della strategia e della metodica di campionamento Definizione di un numero rappresentativo di campioni da prelevare Prelievo del campione Trasporto e conservazione del campione No Presentazione e discussione dei risultati Si Il risultato dell analisi è rappresentativo? Trattamento del campione Controllo di qualità Analisi e valutazione dei risultati

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23 ...e una volta prelevati i campioni? Conservare un campione significa garantire la stabilità e la inalterabilità di tutti i suoi costituenti nell intervallo di tempo che intercorre tra il prelievo e l analisi. Questi aspetti non sono realizzabili al cento per cento; è però possibile ricorrere ad accorgimenti al fine di ridurre al minimo le alterazioni, salvaguardando la rappresentatività del campione. Obiettivo del campionamento Definizione dell area di campionamento e della matrice ambientale da campionare Scelta della strategia e della metodica di campionamento Definizione di un numero rappresentativo di campioni da prelevare Prelievo del campione Trasporto e conservazione del campione Trattamento del campione No Presentazione e discussione dei risultati Si Il risultato dell analisi è rappresentativo? Controllo di qualità Analisi e valutazione dei risultati

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25 Analisi Chimico/Fisica Caratteristico Specifico Sensibile Obiettivo del campionamento Definizione dell area di campionamento e della matrice ambientale da campionare Scelta della strategia e della metodica di campionamento Presentazione e discussione dei risultati qualitativa quantitativa metodi gravimetrici, metodi volumetrici, metodi chimico-fisici Definizione di un numero rappresentativo di campioni da prelevare Prelievo del campione Trasporto e conservazione del campione Trattamento del campione Controllo di qualità No Si Il risultato dell analisi è rappresentativo? Analisi e valutazione dei risultati

26 Dobbiamo tener presente e valutare una grande quantità di fattori come ad esempio: Obiettivo del campionamento Definizione dell area di campionamento e della matrice ambientale da campionare Scelta della strategia e della metodica di campionamento Presentazione e discussione dei risultati Definizione di un numero rappresentativo di campioni da prelevare Prelievo del campione Trasporto e conservazione del campione No Si Il risultato dell analisi è rappresentativo? Trattamento del campione Controllo di qualità Analisi e valutazione dei risultati

27 Riassumendo...

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29 Cosa vogliamo cercare? Obiettivo del campionamento Definizione dell area di campionamento e della matrice ambientale da campionare Presentazione e discussione dei risultati Inferenza statistica Scelta della strategia e della metodica di campionamento Definizione di un numero rappresentativo di campioni da prelevare Prelievo del campione Trasporto e conservazione del campione No Si Il risultato dell analisi è rappresentativo? Trattamento del campione Controllo di qualità Analisi e valutazione dei risultati

30 Fernando Sansò "La verifica di ipotesi" Edizione: Laboratorio di Geomatica, (CittàStudi Edizioni, 1996) Libro on-line Osservazioni -> Distribuzione statistica Distribuzione statistica -> Test

31 Cosa vogliamo cercare? Obiettivo del campionamento Definizione dell area di campionamento e della matrice ambientale da campionare Scelta della strategia e della metodica di campionamento Definizione di un numero rappresentativo di campioni da prelevare Prelievo del campione Trasporto e conservazione del campione Trattamento del campione Controllo di qualità Analisi e valutazione dei risultati No Presentazione e discussione dei risultati Si Il risultato dell analisi è rappresentativo? - specificare il misurando; - descrivere chiaramente i metodi usati; - identificare le sorgenti di incertezza e documentare come sono state valutate; - quantificare le componenti dell incertezza; - calcolare l incertezza combinata o composta; - presentare l analisi in modo che ogni passaggio possa essere agevolmente seguito e che il calcolo del risultato riportato possa essere ripetuto se necessario; - fornire le correzioni e le costanti utilizzate nell analisi e le loro fonti. Y = y Ic(y).