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Oggetto:
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SCIENZE PROPEDEUTICHE E AMBIENTALI I

Oggetto:

Environmental Sciences

Oggetto:

Anno accademico 2021/2022

Codice attività didattica
SSP0013
Docenti
Dott. Francesca Valetti (Docente Responsabile del Corso Integrato)
Prof. Mariangela Girlanda (Docente Titolare dell'insegnamento)
Dott. Cristina Pignata (Docente Titolare dell'insegnamento)
Prof. Pasquale Pagliaro (Docente Titolare dell'insegnamento)
Anno
1° anno
Periodo
Da definire
Tipologia
Di base
Crediti/Valenza
6
SSD attività didattica
BIO/03 - botanica ambientale e applicata
BIO/09 - fisiologia
BIO/10 - biochimica
BIO/19 - microbiologia generale
Erogazione
Mista
Lingua
Italiano
Frequenza
Obbligatoria
Tipologia esame
Scritto ed orale
Prerequisiti
Lo studente dovrà conoscere i principali argomenti di base in campo microbiologico, biochimico, fisiologico forniti durante gli insegnamenti della laurea triennale di ingresso.
Oggetto:

Sommario del corso

Oggetto:

Obiettivi formativi

Gli studenti dovranno acquisire le seguenti capacità :
CONOSCENZA E CAPACITA’ DI COMPRENSIONE: 
- conoscere e discutere le problematiche, le strategie e i metodi biochimici di monitoraggio ambientale
- conoscere e discutere i meccanismi omeostatici umani in risposta agli stimoli ambientali
- conoscere e discutere le problematiche inerenti il rischio connesso alla presenza di piante e funghi nell’ambiente e le potenzialità di questi organismi nell’ambito del biorisanamento e della gestione ambientale
- conoscere e discutere le problematiche inerenti alla contaminazione microbica ambientale.

CAPACITA’ APPLICATIVE:
- dimostrare di comprendere articoli e casi studio riferiti al monitoraggio e alla gestione ambientale.
- dimostrare di sapersi interfacciare con esperti analizzando criticamente le tematiche proposte.
- saper programmare e gestire strategie di controllo ambientale con approcci biochimici/biobased.
- dimostrare di comprendere articoli riguardanti le risposte fisiologiche stimoli ambientali.
- saper autonomamente pianificare e gestire un monitoraggio ambientale relativo a piante e funghi e analizzarne criticamente i risultati.
- saper autonomamente pianificare e gestire un controllo microbiologico ambientale e analizzarne criticamente i risultati.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
- saper analizzare la letteratura recente e leggere criticamente i risultati di progetti di monitoraggio che si basano sulle conoscenze e gli approcci di: biochimica, fisiologia, botanica, micologia e microbiologia in campo ambientale.

ABILITA' NELLA COMUNICAZIONE:
- saper partecipare alla discussione in aula dei casi-studio.
- presentare alla prova orale una problematica ambientale con lettura critica e discussione dei risultati.
- saper utilizzare la lingua inglese nell’analisi dei test-cases (il materiale di letteratura dei test-cases è proposto prevalentemente in inglese).

 

Students should acquire the following skills :
KNOWLEDGE AND ABILITY TO UNDERSTAND: 
- to know and discuss the problems, strategies and biochemical methods of environmental monitoring
- to know and discuss human homeostatic mechanisms in response to environmental stimuli
- to know and discuss the problems related to the risk related to the presence of plants and fungi in the environment and the potential of these organisms in bioremediation and environmental management
- to know and discuss issues related to environmental microbial contamination.

APPLICATION SKILLS:
- demonstrate understanding of articles and case studies related to environmental monitoring and management.
- demonstrate the ability to interface with experts by critically analyzing the proposed issues.
- know how to plan and manage environmental control strategies with biochemical/biobased approaches.
- demonstrate understanding of articles concerning physiological responses to environmental stimuli.
- know how to independently plan and manage environmental monitoring of plants and fungi and critically analyze the results.
- be able to independently plan and manage environmental microbiological monitoring and critically analyse its results.

AUTONOMY OF JUDGEMENT:
- to know how to analyse recent literature and critically read the results of monitoring projects based on the knowledge and approaches of: biochemistry, physiology, botany, mycology and microbiology in the environmental field.

COMMUNICATION SKILLS:
- to be able to participate in the classroom discussion of case studies.
- presenting an environmental problem to the oral test with critical reading and discussion of the results.
- know how to use the English language in the analysis of the test-cases (the literature material of the test-cases is proposed mainly in English).

 

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

- Lo studente dovrà essere in grado di comprendere le tecniche biochimiche per il monitoraggio degli inquinanti ambientali, la produzione di energia e il biorisanamento che sono attinenti alle attività di controllo e prevenzione specifici del profilo professionale che la LM descrive, con un particolare riferimento alle realtà industriali e /o territoriali italiane.
- Lo studente dovrà acquisire le conoscenze di base e le capacità operative nel settore della fisiologia ambientale e saper gestire in maniera autonoma le eventuali problematiche a cui l’organismo può andare incontro in condizioni ambientali estreme.
- Lo studente dovrà aver conseguito le conoscenze di base sui rischi e sulle potenzialità inerenti la presenza e l’uso di piante e funghi nell’ambiente e le capacità operative nel settore della botanica e micologia ambientale che gli consentiranno di elaborare in maniera autonoma le problematiche connesse.
- Lo studente dovrà saper applicare le conoscenze acquisite per potere gestire e analizzare criticamente problematiche relative alla prevenzione della contaminazione microbica in diversi ambienti e alla gestione della stessa.

Students should be able to understand the biochemical techniques for monitoring environmental pollutants, energy production and bioremediation that are relevant to the specific control and prevention activities of the professional profile that the LM describes, with particular reference to the Italian industrial and/or territorial realities.
- The student will have to acquire basic knowledge and operational skills in the field of environmental physiology and know how to manage independently any problems that the body may encounter in extreme environmental conditions.
- The student must have acquired the basic knowledge of the risks and potential inherent in the presence and use of plants and fungi in the environment and the operational skills in the field of environmental botany and mycology that will allow him/her to process independently the related problems.
- The student must be able to apply the acquired knowledge in order to be able to manage and critically analyze problems related to the prevention of microbial contamination in different environments and its management.

 

Oggetto:

Programma

- Il ciclo del carbonio, le emissioni di CO2: implicazioni per i gas serra, controllo di processi di low carbon emission, strategie biochimiche di cattura della CO2 (naturali e implementazioni tecnologiche), strategie di controllo
- Digestione anaerobica (produzione di idrogeno, metanogenesi): i meccanismi metabolici microbici, i controlli, il digestato e i suoi contaminanti (controlli su molecole e microorganismi)
- Ciclo dell’azoto, metabolismi microbici implicati, emissioni in atmosfera e strategie biochimiche e microbiologiche di contenimento e di riduzione
- Inquinanti ambientali aromatici ciclici e policiclici, fenoli e aromatici clorurati: le vie metaboliche per la biotrasformazione e il biorisanamento (idrossilazione, via del beta-keto-adipato)
- Gli enzimi come indicatori e come strumenti di misura analitica, i biosensori
- Targets biologici (enzimi, proteine, regolatori) dei principali inquinanti ambientali, inclusi gli interferenti endocrini e gli inquinanti emergenti.
- Fisiologia umana all'alta quota/altitudine: ipossia e iperossia, effetti delle vibrazioni e delle accelerazioni/decelerazioni; effetti delle radiazioni e danni d'accumulo; barotraumi.
- Ambiente iperbarico: effetti a livello cardiaco, respiratorio; termoregolazione.
- Esposizione caldo/freddo: adattamenti termici e acclimatazione.
- Adattamenti respiratori: all'attività fisica estrema.
- Esempi degli adattamenti a condizioni ambientali estreme.
- Caratteristiche biologiche fondamentali di piante e funghi: caratteristiche morfologiche e metaboliche.
- Elementi di ecologia vegetale e fungina.
- Potenziali rischi legati alla presenza di piante e funghi nell’ambiente outdoor e indoor.
- Potenziali utilizzi di piante e funghi nell’ambito del biorisanamento e della gestione ambientale.
- Metodi di monitoraggio ambientale relativo a piante e funghi. 
- Nozioni introduttive sulla diversità microbica in ambiente naturale.
- Ambienti soggetti a contaminazione ambientale microbica: cenni sui fattori ambientali favorenti, principali microrganismi coinvolti, rischi per la salute, concetto di indice di contaminazione microbica.
- Cenni sulla normativa inerente alla prevenzione della contaminazione e al monitoraggio della stessa.
- Esempi di contaminazione ambientale microbica in diversi ambienti (ambienti indoor, ambienti di lavoro): esempio casi-studio.

- The carbon cycle, CO2 emissions: implications for greenhouse gases, control of low carbon emission processes, biochemical strategies for CO2 capture (natural and technological implementations), control strategies
- Anaerobic digestion (hydrogen production, methanogenesis): microbial metabolic mechanisms, controls, digestate and its contaminants (controls on molecules and microorganisms)
- Nitrogen cycle, microbial metabolisms involved, atmospheric emissions and biochemical and microbiological containment and reduction strategies
- Cyclic and polycyclic aromatic environmental pollutants, phenols and chlorinated aromatics: metabolic pathways for biotransformation and bioremediation (hydroxylation, beta-keto-adipate pathway)
- Enzymes as indicators and as analytical measuring instruments, biosensors
- Biological targets (enzymes, proteins, regulators) of the main environmental pollutants, including endocrine disruptors and emerging pollutants.
- Human physiology at high altitude/altitude: hypoxia and hyperoxia, effects of vibrations and accelerations/decelerations; effects of radiation and accumulation damage; barotrauma.
- Hyperbaric environment: cardiac, respiratory effects; thermoregulation.
- Hot/cold exposure: thermal adaptation and acclimatisation.
- Respiratory adaptations: to extreme physical activity.
- Examples of adaptations to extreme environmental conditions.
- Basic biological characteristics of plants and fungi: morphological and metabolic characteristics.
- Elements of plant and fungal ecology.
- Potential risks related to the presence of plants and fungi in the outdoor and indoor environment.
- Potential uses of plants and fungi in bioremediation and environmental management.
- Environmental monitoring methods related to plants and fungi. 
- Introductory concepts on microbial diversity in the natural environment.
- Environments subject to microbial environmental contamination: hints on favourable environmental factors, main microorganisms involved, health risks, concept of microbial contamination index.
- Notes on the regulations concerning the prevention of contamination and its monitoring.
- Examples of microbial environmental contamination in different environments (indoor environments, working environments): example case studies.

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Modalità di insegnamento

 

Il Corso Integrato comprende un totale di 7 CFU (70 ore) di lezioni frontali suddivide nei seguenti moduli:

Biochimica Ambientale        2 CFU
Fisiologia ambientale           2 CFU
Ambiente e vegetali               2 CFU
Microbiologia ambientale   1 CFU 

Il corso è organizzato in lezioni frontali e analisi di test-cases basati su articoli assegnati o protocolli/normative attinenti che vengono poi discussi in aula. Tale discussione in aula sarà strutturata per i singoli moduli in modo analogo alla discussione richiesta in fase di colloquio orale all’esame.

In caso si rendesse necessario, il corso verrà svolto in modalità integrata inserendo i contenuti su piattaforma Moodle (video, materiale di approfondimento, esercitazioni), le lezioni verranno svolte su Webex in sincrono con registrazioni messe poi a disposizione. La frequenza alle lezioni WebEx verrà considerata come presenza.

 

The Integrated Course includes a total of 7 CFU (70 hours) of frontal lessons divided into the following modules:

Environmental Biochemistry 2 CFU
Environmental Physiology 2 CFU
Environment and plants 2 CFU
Environmental Microbiology 1 CFU 

The course is organized in frontal lessons and test-cases analysis based on assigned articles or relevant protocols/regulations which are then discussed in the classroom. This classroom discussion will be structured for the individual modules in a similar way to the discussion required during the oral interview at the exam.

If necessary, the course will be carried out in integrated mode by inserting the contents on the Moodle platform (videos, in-depth material, exercises), the lessons will be carried out on Webex in synchronization with recordings made available later. Attendance at WebEx lessons will be considered as presence.

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Modalità di verifica dell'apprendimento

La valutazione prevederà una votazione in trentesimi.

In accordo con i colleghi del corso l’esame sarà composto da uno scritto a risposte multiple e/o aperte sui singoli moduli che sarà pesato in un voto complessivo mediato sulla base dei CFU. 

La valutazione sarà completata da un colloquio orale per valutarne il livello di capacità critica ed analitica su una tematica trasversale di prevenzione ambientale. In questo colloquio orale si richiederà soprattutto che lo studente sappia utilizzare le differenti metodologie di analisi proposte e discusse a lezione per la risoluzione di una problematica ambientale (test-case) con un approccio multidisciplinare. 

The evaluation will include a vote in thirtieth.

In agreement with colleagues in the course, the examination will consist of a multiple-choice and/or open-ended written answer on the individual modules which will be weighted in an overall grade averaged on the basis of the CFU. 

The assessment will be completed by an oral interview to assess the level of critical and analytical skills on a cross-cutting issue of environmental prevention. In this oral interview the student will be required above all to know how to use the different methods of analysis proposed and discussed in class for the resolution of an environmental problem (test-case) with a multidisciplinary approach. 

Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

Slide presentate a lezione, materiale fornito dai docenti e articoli/reviews scaricabili dalla rete.

Lectures slides and papers/reviews made available by teachers



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Moduli didattici

Registrazione
  • Aperta
    Apertura registrazione
    01/03/2020 alle ore 00:00
    Chiusura registrazione
    31/12/2022 alle ore 23:55
    Oggetto:
    Ultimo aggiornamento: 19/11/2021 10:39
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