tossicologia chimica e ambientale

Il corso intende fornire conoscenze teoriche sui principi fondamentali dell’analisi chimica classica e strumentale (tecniche cromatografiche e spettroscopiche) nell’analisi quali-quantitativa di sostanze organiche ed inorganiche principalmente di interesse tossicologico nelle matrici ambientali.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo Studente deve dimostrare di conoscere gli aspetti teorici e pratici delle principali tecniche dell’analisi di sostanze organiche ed inorganiche di interesse tossicologico in matrici ambientali.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo Studente sarà in grado di discutere criticamente le più comuni tecniche analitiche quali- quantitative, compresi i metodi sia classici che strumentali. Acquisirà inoltre le conoscenze e le competenze necessarie per risolvere: i problemi associati al campionamento e al trattamento dei campioni; selezionare tecniche analitiche adeguate per risolvere un determinato problema analitico.

Principi dell'analisi chimico-tossicologica (0,5 CFU). Definizione di veleno e classificazione delle sostanze tossiche e xenobiotiche; aspetti qualitativi e quantitativi della tossicità. Cenni di tossicocinetica: assorbimento, distribuzione ed accumulo, biotrasformazione ed eliminazione delle sostanze tossiche.
Metodiche analitiche di riferimento (0,5 CFU). Fasi per l’analisi di un campione: Ricerca bibliografica; scelta del metodo; piano di campionamento ed esempi di campionamento delle matrici aria, acqua e suolo.
Pretrattamento del campione e principali metodi di separazione e preconcentrazione di sostanze tossiche dalla matrice (1,5 CFU). Distillazione. Liofilizzazione. Cristallizzazione. Estrazione liquido-liquido (LLE) in discontinuo ed in continuo, estrazione solido-liquido (SLE). Estrazione in fase solida (SPE). Microestrazione in fase solida (SPME). Estrazione con fluidi supercritici (SFE). Spazio di testa statico e dinamico (Purge and trap). Estrazione mediante microonde (MAE). Estrazione accelerata con solvente (ASE).
Tecniche di identificazione nell’analisi chimico-tossicologica (1,0 CFU). Metodi classici (volumetrici), metodi strumentali (spettroscopie analitiche, cromatografia). Rivelatori in HPLC e GC. Metodi di determinazione delle concentrazioni: metodo dello standard esterno e dello standard interno.
Validazione di un metodo analitico (0,5 CFU). Principali parametri di validazione dei metodi.
Applicazioni di tecniche analitiche per l´analisi de principali inquinanti ambientali presenti nelle matrici acqua, aria e suolo (1,5 CFU). Tra i principali inquinanti verranno menzionati: metalli e specie organiche, prodotti fitosanitari, idrocarburi policiclici aromatici, policlorobifenili e diossine, inquinanti organici emergenti. Inquinamento da farmaci.
Fattori di rischio ed aspetti legislativi dei composti chimici tossici (0,5 CFU). Regolamenti REACh (Registration, Evaluation and Authorisation of Chemicals) e CLP (Classification, Labeling, and Packaging). Sostanze SVHC. Classificazione delle sostanze e delle miscele.

Il colloquio finale verte ad accertare il grado di assimilazione dei concetti inerenti i metodi chimici classici e strumentali finalizzati all’applicazione dell’analisi quali-quantitativa a sostanze organiche e inorganiche di interesse tossicologico presenti nelle matrici ambientali. Il voto finale d’esame èespresso in trentesimi da 18/30 a 30/30 e lode.

• C. Marzano, C. Medana: Chimica Tossicologica, Ed. Piccin, Padova.
• C. Baird: Chimica Ambientale, Zanichelli, Bologna.
• Holler-SKoog-Crouch: Chimica Analitica Strumentale, Edises, Napoli.
• B. Giannì: Le analisi chimiche ambientali. Dal campionamento al dato, Hoepli, Milano
• Diapositive delle Lezioni sul sito web del Docente e qualsiasi altro testo conforme al programma.

Il corso intende fornire le basi biochimiche e molecolari delle vie metaboliche implicate nei processi di detossificazione di contaminanti ambientali nell’uomo. In particolare sara analizzata l’organizzazione genica, gli aspetti biochimici e strutturali delle molecole coinvolte nei processi di detossificazione. Sara inoltre presentata un’analisi approfondita dei piu avanzati sistemi sperimentali utilizzati per individuare l’attivita mutagena e citossica dei principali xenobiotici.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente deve dimostrare di conoscere e saper comprendere le problematiche relative ai processi di detossificazione di sostanze xenobiotiche nell’uomo. Inoltre, il percorso formativo intende fornire agli studenti le conoscenze e gli strumenti metodologici piu idonei per identificare e studiare l’attivita tossica di xenobiotici e il loro effetto sulla salute umana.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Capacita di trasferire le informazioni acquisite a contesti lavorativi per la risoluzione di problematiche connesse con la tossicologia ambientale. In particolare, capacita di utilizzare le informazioni e gli strumenti metodologici acquisiti per la risoluzione di problematiche connesse alla contaminazione ambientale e al loro impatto sull’ambiente e sulla salute umana

L’uomo e l’ambiente-L’ambiente come fonte di fattori di rischio. Il concetto di tossicita ed i meccanismi della tossicita. Meccanismi di interazione tra sostanza tossica e molecola target, effetti di questa interazione a livello locale e sistemico(0,5 CFU). Alterazioni genetiche indotte dall’ambiente- mutazioni geniche e cromosomiche. Sistemi di riparo del DNA, modifiche epigenetiche (1 CFU). Tecnologie applicate - PCR, metodiche di sequenziamento del DNA, colture di cellule eucariotiche, test di genotossicita, test di attivita citotossica e antiproliferativa, tecniche immunochimiche (Western- blot, Saggio ELISA), i biosensori. Cenni sulle tecniche “omiche” per l’individuazione di nuovi biomarcatori di tossicita (2 CFU). Metabolismo di sostanze tossiche ambientali. L'azione detossificante del fegato: a) la fase di BioTrasformazione o fase 1; b) la fase di Coniugazione o fase 2. Studio del sistema di detossificazione nel reticolo endoplasmatico liscio di fegato e di altri organi. Studio delle ossidasi a funzione mista localizzati nel reticolo endoplasmatico. Meccanismi di detossificazione: la famiglia del citocromo P450. Meccanismi di inibizione e induzione enzimatica nella risposta alle sostanze tossiche. Polimorfismi genetici. Influenza dei polimorfismi genetici nel metabolismo di agenti genotossici (2 CFU). Tecniche di produzione di Organismi Geneticamente modificati (OGM), modificazione di cellule eucariotiche e procariotiche. OGM ed ambiente (0,5 CFU). Attivita di laboratorio: PCR , elettroforesi acidi nucleici, elettroforesi proteine(1CFU)

Il voto finale d’esame eespresso in trentesimi da 18/30 a 30/30 e lode e tiene conto della competenza dimostrata dallo studente nell’esposizione degli argomenti della prova orale ed oggetto dell'elaborato progettuale.
Discussione dei progetti presentati durante il workshop

Appunti delle lezioni e materiale didattico fornito dal docente durante lo svologimento del corso.

Il corso si propone di fornire agli studenti una conoscenza di base della normativa ambientale vigente internazionale, europea e nazionale. A tal fine, partendo dallo studio delle fonti, dai principi e dall’organizzazione in materia ambientale, si procederà all’approfondimento della normativa di settore. Al termine del corso lo studente deve aver acquisito capacità basilari di comprensione del ragionamento e del linguaggio giuridico, e dovrà essere in grado di orientarsi nell’ambito della normativa ambientale vigente in Italia, per risolvere questioni che richiedono l'applicazione della normativa ambientale.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Al termine del corso lo studente deve aver acquisito: conoscenza della normativa ambientale e in particolare della disciplina contenuta all'interno del D.Lgs. 152 del 2006 (c.d.Codice dell'ambiente) e un adeguato linguaggio giuridico.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente deve aver acquisto la capacità di applicazione della normativa per la risoluzione di questioni ambientali specifiche emergenti nella sua attivtà professionale

La tutela dell’ambiente fra diritto internazionale e diritto interno. La tutela dell’ambiente nel diritto europeo. I principi della politica UE in materia ambientale. Il principio di precauzione. Il principio dell’azione preventiva. Il principio della correzione, in via prioritaria alla fonte, dei danni causati all’ambiente. Il principio «chi inquina paga». Il ricorso ai dati scientifici e tecnici disponibili. La tutela dell’ambiente nella Costituzione italiana. Le fonti normative e il problema della materia «ambiente» nel quadro dei rapporti Stato-Regioni. L’organizzazione amministrativa dell’ambiente: i soggetti istituzionali. Le competenze dello Stato, con particolare riferimento al Ministero dell’ambiente e della sicurezza energetica. Le associazioni ambientaliste riconosciute. La programmazione per la tutela dell’ambiente. Le Regioni e gli enti territoriali nella protezione dell’ambiente. I procedimenti amministrativi in materia ambientale e la partecipazione del pubblico. L’autorizzazione ambientale integrata (AIA). La valutazione di impatto ambientale (VIA) e la valutazione ambientale strategica (VAS). La difesa del suolo. La tutela delle acque. La disciplina degli scarichi. Le risorse idriche. L’inquinamento atmosferico. Lo smaltimento dei rifiuti e la bonifica dei siti contaminati. La riparazione del danno ambientale. L’inquinamento acustico e elettromagnetico. Le aree naturali protette.

La valutazione dello studente prevede un colloquio orale, in cui vengono proposte domande che vertono sul programma del corso. Il punteggio della prova d'esame è attribuito mediante un voto espresso in trentesimi. La prova di esame tiene conto della capacità dello studente di orientarsi e ricostruire il quadro della legislazione ambientale, sia con riferimento ai principi giuridici generali della materia sia con riferimento alle norme dei singoli settori di intervento, secondo l’articolazione definita dal D.Lgs. 152 del 2006 (cd. “codice dell’ambiente”). Viene infine valutato l'impiego di un adeguato linguaggio giuridico nell’esposizione orale.

G .Basile - E. Benacci, Compendio di diritto dell'Ambiente, Simone, Napoli, XIII ed., 2025.G .Basile - E. Benacci, Compendio di diritto dell'Ambiente, Simone, Napoli, XIII ed., 2025.
Per approfondimenti: ·
Crosetti, R.Ferrara, F. Fracchia, N. Olivetti, Introduzione al diritto dell'ambiente, Laterza, Bari, 2018, II rist. 2023, limitatamente alle seguenti parti: Cap. I (par. 1-4.8, pagg. 3-35; par. 9-9.5, pagg. 62-70); Cap. II (par. 1.2, pag. 79-89; par. 5-10, pagg. 104-137). ·
Ulteriori materiali didattici saranno forniti dal docente nel corso delle lezioni.

Lo studente deve dimostrare di essere in grado di identificare il rischio annesso all’esposizione ai contaminanti, riconoscere tipi, fonti ed effetti dei contaminanti sulla salute umana, riconoscere metodiche appropriate per ridurre l’esposizione ai contaminanti laddove possibile, e applicare gli strumenti metodologici appresi durante il corso per ridurre gli effetti nocivi sulla salute umana.
Il percorso formativo èorientato a trasmettere le capacità e gli strumenti metodologici e operativi necessari ad applicare concretamente le conoscenze in merito a caratterizzazione, identificazione e valutazione del rischio annesso all’esposizione ai diversi tipi di contaminanti e favorire la capacità di utilizzare gli strumenti metodologici acquisiti per ridurre tale rischio di esposizione.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente deve dimostrare di conoscere e saper comprendere le problematiche relative all’esposizione dei contaminanti sulla salute umana e deve essere in grado di riconoscere, caratterizzare, identificare e valutare il rischio associato alla eventuale esposizione ai contaminanti sulla salute umana. Lo studente deve dimostrare di sapere elaborare argomentazioni concernenti le relazioni e i nessi tra i rischi di esposizione, i meccanismi di tossicità e gli effetti sulla salute umana.
Il percorso formativo intende fornire agli studenti le conoscenze e gli strumenti metodologici di base necessari per analizzare il metabolismo e la distribuzione dei contaminati nell’organismo umano, come essi possono superare le barriere tra ambiente esterno e ambiente corporeo e quali siano gli organi bersaglio e i meccanismi di tossicità.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente deve dimostrare di essere in grado di identificare il rischio annesso all’esposizione ai contaminanti, riconoscere tipi, fonti ed effetti dei contaminanti sulla salute umana, riconoscere metodiche appropriate per ridurre l’esposizione ai contaminanti laddove possibile, e applicare gli strumenti metodologici appresi durante il corso per ridurre gli effetti nocivi sulla salute umana.
Il percorso formativo èorientato a trasmettere le capacità e gli strumenti metodologici e operativi necessari ad applicare concretamente le conoscenze in merito a caratterizzazione, identificazione e valutazione del rischio annesso all’esposizione ai diversi tipi di contaminanti e favorire la capacità di utilizzare gli strumenti metodologici acquisiti per ridurre tale rischio di esposizione.

Elementi di tossicologia generale.
Caratterizzazione, identificazione e valutazione del rischio.
Barriere tra ambiente esterno e ambiente corporeo: cute, mucosa respiratoria e delle vie digerenti.
Assorbimento, distribuzione, metabolismo ed escrezione delle sostanze esogene. Additivi alimentari, residui di farmaci e contaminanti alimentari.
Infezioni e intossicazioni alimentari. Principali cause di effetti tossici associabili alla dieta. Inquinamento dell'acqua e del suolo. Fattori che influenzano gli agenti tossici nell'acqua. Rischi per la salute di pesticidi e prodotti chimici correlati.
Pesticidi e sostanze fitochimiche. valutazione dei rischi e dei benefici.
Tossicità dei pesticidi per l'uomo.
Contaminanti e inquinati atmosferici.
Tipi, fonti ed effetti sulla salute dell'inquinamento atmosferico.
Micotossine e altre tossine da organismi unicellulari e loro effetti sulla salute umana. Inquinamento e contaminazione da metalli pesanti.
Tossicità dei metalli, organi bersaglio e meccanismi di tossicità.

Durante o alla fine del corso è prevista una prova in itinere scritta che servirà allo studente per un'autovalutazione del suo impegno e dei risultati raggiunti. La prova orale permette allo studente di migliorare il voto della prova scritta. Il voto finale d’esame èespresso in trentesimi da 18/30 a 30/30.

Testo consigliato: “Tossicologia” di Galli, Corsini, Marinovich. Piccin editore. Materiale didattico fornito dal docente.

Obiettivo dell’insegnamento è quello di fornire alla platea studentesca i concetti e le metodologie di studio e analisi della chimica fisica ambientale, gli strumenti per una modellizzazione degli ecosistemi, e la determinazione degli indicatori di sostenibilità ambientale attraverso una valutazione dei parametri energetici ed entropici che influenzano i processi chimici.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente deve dimostrare di aver acquisito le competenze chimico fisiche relative ai principi della termodinamica, alla correlazione tra proprietà molecolari e comportamento macroscopico della materia, alle leggi che regolano l'equilibrio chimico e le velocità delle reazioni, alle basi fisiche dell'interazione tra radiazione e materia. Deve dimostrare di conoscere le basi scientifiche della sostenibilità e saper comprendere le problematiche ad essa relative. Deve dimostrare di aver acquisito nozioni approfondite sulle dinamiche termodinamiche ed ambientali del pianeta e di sapere elaborare argomentazioni concernenti le loro relazioni. Il percorso formativo intende fornire agli studenti, attraverso un approccio sistemico e transdisciplinare, le conoscenze e gli strumenti metodologici essenziali per affrontare la complessità delle problematiche chimico-fisico-ambientali. Tali strumenti consentiranno agli studenti di comprendere e saper delineare le conseguenze delle attività umane sull’ambiente.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente deve dimostrare di essere in grado di interpretare i dati scientifici utilizzando tecniche e metodologie chimico-fisiche, eseguire calcoli elementari di bilancio energetico, determinare costanti d'equilibrio e costanti cinetiche, elaborare e presentare dati sperimentali. Il percorso formativo è orientato a trasmettere le capacità e gli strumenti metodologici e operativi necessari ad applicare concretamente le conoscenze chimico-fisiche in ambito ambientale. Lo studente dovrà inoltre essere in grado, partendo dalle nozioni acquisite, di approfondire in maniera autonoma le proprie conoscenze sulle tematiche del corso attingendo a testi e articoli scientifici propri del settore. Il corso fornisce allo studente indicazioni e suggerimenti per permettergli di affrontare anche altri argomenti affini a quelli in programma al fine di ampliare le proprie competenze.

Termodinamica
Gas ideali. Leggi dei gas. Equazioni di stato dei gas ideali. Miscele di gas ideali. Gas reali. Interazioni intermolecolari. Fattore di compressibilità. Valori critici. Equazioni di van der Waals e del viriale. Variabili ridotte. Principi di conservazione dell’energia e unità di misura. Definizione di sistema e ambiente. Funzioni di stato e non. Lavoro di espansione di un gas nel vuoto, a pressione costante, a volume costante. Processi reversibili e irreversibili. Calore e temperatura. Equilibrio termico. Principio zero della termodinamica. Flusso di calore. Energia, lavoro e calore. Esperimento di Joule. Energia interna. Primo principio della termodinamica. Calorimetria. Entalpia. Capacità termiche. Processi adiabatici. Termochimica. Legge di Hess. Legge di Kirchhoff. Processi spontanei: definizioni ed esempi. Spontaneità e disordine. Secondo principio della termodinamica. Terzo principio della termodinamica. Disuguaglianza di Clausius. Energia di Gibbs e Helmotz. Dipendenza dell'energia di Gibbs dalla temperatura e dalla pressione. Diagrammi di fase di sostanze pure. Equilibri di fase. Equazione di Clapeyron e di Clausius-Clapeyron. Soluzioni di non elettroliti. Definizioni e unità di misura. Grandezze molari e molari parziali. Potenziale chimico. Equazione di Gibbs-Dühem. Equilibrio chimico. Costanti di equilibrio. Attività e fugacità. Principio di Le Chatelier. Equazione di van’t Hoff. Soluzioni ideali e non ideali. Pressioni di vapore e volatilità. Legge di Raoult. Soluzioni ideali diluite. Legge di Henry. La termodinamica del mescolamento. Il potenziale chimico in soluzione. Le miscele binarie dei liquidi volatili. Le soluzioni reali. Gli equilibri di fase per i sistemi a due componenti. I diagrammi pressione- composizione. Regola delle fasi. I diagrammi temperatura - composizione. Gli azeotropi. Il diagramma di stato liquido-solido. Le proprietà colligative. L’attività del soluto e del solvente. ( 4.5 CFU )
Cinetica chimica
Definizione della velocità di reazione. Ordine di reazione. Leggi cinetiche e costanti cinetiche. Le reazioni di ordine 0, 1 e 2. Tempo di dimezzamento. Molecolarità di una reazione. Le reazioni elementari. Le reazioni unimolecolari: il meccanismo di Lindemann. Le reazioni più complesse: reazioni che tendono all'equilibrio, reazioni consecutive e reazioni a catena. L'approssimazione dello stato stazionario. La dipendenza della velocità di reazione dalla temperatura. La legge di Arrhenius. ( 1 CFU )
Modellizzazione chimico-fisica di problematiche ambientali
La chimica della stratosfera: lo strato dell’ozono. I buchi nell’ozono. La chimica dell’inquinamento dell’aria a livello del suolo. Conseguenze ambientali e sanitarie dell’inquinamento dell’aria outdoor e indoor. Radon e problematiche connesse. L’effetto serra. Uso dell’energia, combustibili fossili, emissioni di CO2 e cambiamento climatico globale. ( 3 CFU )
Modellizzazione computazionale
Esercitazione pratica in laboratorio informatico di modellizzazione computazionale delle proprieta' chimico-fisiche di molecole di interesse nella chimica ambientale. ( 0.5 CFU )

L’esame prevede un colloquio orale sugli argomenti del corso in cui verranno valutate l'acquisizione critica delle basi fondamentali della chimica fisica e la capacità di utilizzare il linguaggio e la terminologia specifici della disciplina.
Verranno inoltre valutate le capacita' di ragionamento e di applicazione delle tecniche studiate a casi studio.

Libri di testo consigliati:
1) Peter Atkins, Julio de Paula - Chimica Fisica – Ed. Zanichelli.
2) Colin Baird, Michael Cann - Chimica Ambientale – Ed. Zanichelli.
Slides delle lezioni (fornite dal docente).

Il corso intende fornire le basi fondamentali della Geochimica in riferimento ai principali fenomeni naturali che avvengono all’interno e, in particolar modo, alla superficie della Terra e che determinano la distribuzione degli elementi chimici e dei loro isotopi nelle varie matrici ambientali, specificamente quelle inorganiche. Inoltre, il corso intende fornire gli strumenti di base della Geochimica degli elementi e degli isotopi per affrontare in modo approfondito le problematiche di contaminazione e inquinamento delle varie matrici ambientali, soprattutto inorganiche, e per discriminare le sorgenti di contaminazione ed inquinamento naturali e antropiche.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente deve dimostrare di conoscere e sapere comprendere i principi fondamentali della Geochimica in riferimento ai principali fenomeni naturali che avvengono nel pianeta Terra e, in particolar modo, alla sua superficie. Lo studente deve dimostrare di sapere elaborare discussioni anche complesse concernenti processi chimici e fisici naturali che subiscono i diversi materiali inorganici che compongono la Terra determinando variazioni di composizione chimica e isotopica, anche considerando le interazioni tra i suddetti materiali, gli organismi viventi e le attività antropiche, a partire dalle nozioni apprese durante il corso. Su questa base, lo studente deve essere in grado di comprendere le implicazioni legate alla presenza di sostanze naturali potenzialmente nocive (metalli, soluzioni acquose, miscele gassose, aerosol) e al loro accumulo anomalo dovuto a fenomeni naturali e alle attività antropiche. Il percorso formativo del corso intende fornire allo studente le conoscenze e gli strumenti metodologici necessari per analizzare i principali fenomeni naturali e i loro cambiamenti legati alle attività antropiche. Tali strumenti, corredati dalle conoscenze che deriveranno dai corsi affini a questo, consentiranno allo studente di comprendere le implicazioni, spesso negative, che le attività antropiche possono avere sui fenomeni naturali.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente deve dimostrare di essere in grado di comprendere i principali fenomeni naturali e le loro eventuali ricadute sull’ambiente, sulla biosfera e sull’uomo, applicando le nuove conoscenze acquisite anche a fenomeni non affrontati durante il corso, o a particolari aspetti di tali fenomeni. Lo studente deve dimostrare abilità a inquadrare in teoria possibili problemi relativi ai fenomeni chimico-fisici naturali e alla loro modifica causata dalle attività antropiche, e a ipotizzare risoluzioni a tali problemi.

1) Introduzione (0.5 CFU LF).

• Scopo del Corso.
• Definizione di Geochimica.
• La Geochimica e le sue applicazioni.
• Brevi richiami di Chimica sui concetti strettamente inerenti alla Geochimica.
• Brevi richiami di Termodinamica sui concetti strettamente inerenti alla Geochimica.
  2) Cosmochimica - formazione e distribuzione degli elementi chimici nel Cosmo e nella Terra (0.5 CFU LF).
• Stelle ed evoluzione stellare.
• Meteoriti: composizione, classificazione, origine.
• Nucleosintesi: ipotesi poligenetica; nucleosintesi cosmologica, stellare, galattica, esplosiva.
• Abbondanze degli elementi chimici nel Cosmo.
• Distribuzione degli elementi chimici nel sistema solare: pianeti terrestri e gioviani.
• Abbondanze degli elementi chimici nella Terra, nel mantello e nella crosta.
  3) La Terra, la sua dinamica e i suoi costituenti (0.5 CFU LF).
• La struttura interna della Terra, evidenze fisiche, geofisiche e geologiche.
• Elementi di Tettonica delle Placche: distribuzione globale del flusso di calore, della sismicità e del vulcanismo; le principali placche litosferiche; margini tra placche e loro caratteristiche; processi intraplacca; processi orogenetici e processi di modellamento della crosta terrestre.
• Elementi di Litologia: minerali e rocce terrestri e loro genesi; rocce ignee e processi magmatici; rocce sedimentarie e processi sedimentari; rocce metamorfiche e processi di metamorfismo; ciclo litogenetico.
• Elementi di Pedologia.
• Atmosfera e idrosfera terrestri: struttura, composizione, temperatura dell’atmosfera; idrosfera e criosfera: composizione; idrosfera marina; idrosfera continentale.
  4) Tecniche di campionamento ed analisi di campioni di interesse per la geochimica ambientale (0.25 CFU LAB).
• Tipi di campioni di interesse per la geochimica ambientale.
• Tecniche di campionamento e stoccaggio.
• Tecniche di preparazione dei campioni finalizzate alle analisi geochimiche.
• Cenni alle principali tecniche di analisi geochimiche di campioni di interesse per la geochimica ambientale: spettroscopia tramite assorbimento atomico; spettrometria tramite fluorescenza dei raggi X; spettrometria tramite plasma ottico e plasma massa.
  5) Geochimica degli elementi di interesse geologico e ambientale (1.5 CFU LF).
• Definizione di elementi maggiori, minori ed in tracce.
• Elementi in tracce: caratteristiche, coefficienti di partizione, coefficiente di distribuzione totale; fattori di controllo dei coefficienti di partizione (P, T, X, fO2), ruolo di raggio ionico e carica ionica, regole di sostituzione di Goldschmidt e Ringwood; concetti di incompatibilità e distribuzione degli elementi fra fasi diverse; elementi compatibili ed incompatibili; elementi mobili ed immobili nelle fasi fluide.
• Caratteristiche dei gruppi di elementi: elementi volatili (gas nobili), elementi litofili a largo raggio ionico (LILE), metalli di transizione, elementi ad alta forza di campo (HFSE), elementi del gruppo delle Terre Rare (REE) e metalli del gruppo del platino (PGE).
• Abbondanza e distribuzione degli elementi nelle varie porzioni della Terra (nucleo, mantello, crosta oceanica, crosta continentale, suoli) in relazione ai processi geologici endogeni ed esogeni.
  6) Geochimica isotopica e sue applicazioni alle problematiche ambientali (2 CFU LF).
• Isotopi radioattivi e radiogenici: sistematica nucleare; stabilità nucleare ed abbondanza; la Carta dei Nuclidi; meccanismi di decadimento degli atomi radioattivi; leggi che regolano il decadimento radioattivo.
• Principi della geocronologia assoluta: metodo dell’Isocrona; cenni sul metodo Rb-Sr; cenni sul metodo 14C.
• Sistematica isotopica dello Sr: variazioni naturali del rapporto isotopico dello stronzio.
• Sistematica isotopica U-Th-Pb: serie di decadimento; condizioni di equilibrio secolare; i metodi UPb e Th-Pb; variazioni naturali dei rapporti isotopici del piombo.
• Isotopi stabili: notazione delta ed espressione dei risultati; frazionamento degli isotopi stabili; variazioni naturali degli isotopi dell’ossigeno e dell’idrogeno in minerali, rocce e acqua; composizione isotopica delle precipitazioni; retta meteorica mondiale; isotopi dell’ozono.
• Meccanismi di diffusione dei contaminanti/inquinanti nelle diverse matrici ambientali.
• Modellazione dei processi di mescolamento naturali e antropici mediante l’uso combinato degli elementi in tracce e degli isotopi; miscele binarie e miscele ternarie; miscele isotopiche a uno e a due elementi.
• Applicazioni degli isotopi stabili del carbonio, dell’azoto, dell’ossigeno e dello zolfo in geologia, climatologia, biologia.
• Applicazioni degli isotopi radioattivi, radiogenici e stabili nei problemi ambientali: gestione dei materiali radioattivi: stoccaggio e trattamento di scorie radioattive; depositi geologici, esempi di Yucca Mountain (USA) e Bure (Francia), situazione italiana; monitoraggio della radioattività ambientale (radon).
• Utilizzo della geochimica isotopica di Pb, Cr e altri metalli pesanti per le problematiche di inquinamento ambientale (atmosfera, falde acquifere, piante, sedimenti, suoli).
• Gas in tracce nell'atmosfera.
  7) Attività di laboratorio (0.75 CFU LAB).
• Tecniche di analisi isotopica: spettrometria di massa a ionizzazione termica (TIMS); spettrometri di massa a sorgente solida e a sorgente gassosa.
• Attività pratiche nel laboratorio Camera Bianca (DiSTAR). Uso delle principali attrezzature e procedure per la preparazione di campioni di matrici solide e liquide, inorganiche e organiche, finalizzate all’analisi quantitativa di elementi metallici e della loro composizione isotopica. Reagenti sovrappuri e ultrapuri; bianco del laboratorio. Esempio di dissoluzione di matrici ambientali ed estrazione di un metallo tramite cromatografia su colonna in fase liquida per l’analisi isotopica.
• Attività pratiche nel laboratorio di Spettrometria di Massa (DiSTAR). Uso dello spettrometro di massa e delle attrezzature accessorie. Uso delle principali procedure analitiche per la determinazione della composizione isotopica di elementi metallici in diverse matrici. Esempi di misure isotopiche su standard internazionali e matrici ambientali. Interpretazione dei risultati analitici.

(N.B.: le modalità possono variare in funzione di eventuali restrizioni dovute ad emergenze sanitarie)
Lo studente può scegliere di sostenere l’esame oralmente oppure può optare per la discussione di un elaborato progettuale, che consiste in una presentazione PowerPoint su uno degli argomenti del corso, sviluppato in tutti gli aspetti salienti, con esempi di casi-studio presi dalla letteratura scientifica e cenni alle tecniche analitiche pertinenti all’argomento. In tal caso, la presentazione sarà oggetto di discussione per la verifica dell’apprendimento di tutti gli argomenti del corso e per la valutazione, che sarà espressa in trentesimi.

Testi consigliati:

• A. Longinelli & S. Deganello, “Introduzione alla Geochimica”, Ed. UTET
• G. Faure, “Principles and Applications of Geochemistry”, Ed. Prentice Hall
• W. M. White, “Geochemistry”, Ed. Wiley-Blackwell
• G. Dongarrà & D. Varrica, “Geochimica e Ambiente”, Ed. EDISES
• M. Dall’Aglio, “Geochimica Ambientale e Salute”, Ed. Libreria Universitaria
• K. Lajtha & R.H. Michener, “Stable Isotopes in Ecology and Environmental Science”, Ed. Blackwell Scientific Publications
  Siti web specifici saranno indicati dal Docente durante il Corso.

Il corso intende fornire le basi della chimica degli elementi con particolare riguardo ai composti presenti nelle matrici ambientali, alla loro produzione e riflessi nell’ambiente ed al ruolo biologico ed eventualmente tossicologico. Avere conoscenze nell’ambito della loro determinazione analitica.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente deve dimostrare di conoscere e saper comprendere le problematiche che possono sorgere a seguito della presenza di composti chimici nell’ambiente. Deve dimostrare di sapere elaborare eventuali soluzioni relative alla mobilizzazione di sostanze tossiche dall’ambiente a partire dalle nozioni apprese. Il percorso formativo intende fornire agli studenti le conoscenze e gli strumenti metodologici di base necessari per analizzare le problematiche inerenti
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente deve dimostrare di essere in grado di trarre le conseguenze dalle conoscenze acquisite per risolvere problemi concernenti all’alterazione delle matrici ambientali ed applicare gli strumenti metodologici appresi all’ambito dell’analisi e della “remediation” ambientale Il percorso formativo è orientato a trasmettere le capacità e gli strumenti metodologici e operativi necessari ad applicare concretamente le conoscenze acquisite.

Genesi degli Elementi e loro distribuzione nelle Matrici ambientali. Tavola periodica degli Elementi: Proprietà periodiche. Similitudini, anomalie e peculiarità degli elementi chimici. Chimica degli elementi dei gruppi principali: proprietà degli elementi allo stato elementare, dei loro composti presenti nelle matrici ambientali e loro cicli geochimici con particolare riguardo al Carbonio, Azoto, Fosforo, ed Ossigeno. Produzioni dei composti più diffusi e problematiche ambientali legate al ciclo produttivo. Ruolo biologico e tossicità degli elementi e dei loro composti. Chimica dei metalli di transizione Proprietà degli elementi delle tre serie di transizione. I Complessi e la teoria del campo cristallino. Produzioni dei composti più diffusi e problematiche ambientali legate al ciclo produttivo. Ruolo biologico degli elementi della prima serie e eventuale loro effetto tossico. Chimica dell’idrosfera Composizione delle acque, reazione di ossido riduzione nell’acqua (pE), ed acido base (pH). Solubilità nelle acque, concentrazioni ioniche in acqua. Contaminanti dell’acqua. Potabilizzazione e Depurazione delle acque reflue. Metalli pesanti nelle acque. Chimica della litosfera Composizione del suolo e contaminanti del suolo.. Chimica dei composti organici di natura tossica Insetticidi, erbicidi, furani. Policlorobifenili (PCB) , Diossine policlorurate (PCDD), ed idrocarburi aromatici policiclici (IPA). Rifiuti pericolosi ed urbani Trattamento dei rifiuti. Recupero e riciclaggio di tutte le frazioni. Chimica nucleare Cenni di chimica nucleare. Applicazioni civili e militari dell'energia atomica. Ciclo di vita dei combustibili nucleari. Rifiuti radioattivi. Problemi connessi allo smaltimento, recupero e confinamento dei rifiuti radioattivi. Esperienze pratiche di Laboratorio: Determinazione del Ferro in soluzione, Proprietà degli alogeni

Il voto dell'esame è espresso in trentesimi da 18/30 a 30/30 e lode. La valutazione terrà conto nel colloquio orale del grado di comprensione dei concetti alla base del comportamento degli elementi e dei loro composti nell'ambiente. Verrà valutata la capacità dello studente di proporre, sulla base delle proprietà chimiche, processi di analisi e rimozione degli inquinanti

C. Baird e M. Cann “Chimica Ambientale” Ed. Zanichelli
D. Tesauro “Il sistema periodico degli Elementi nelle matrici ambientali, negli esseri viventi e nei prodotti industriali Ed. Loghia

L'obiettivo del Corso è fornire agli studenti le conoscenze di base delle moderne metodologie computazionali utilizzate per l'identificazione di sostanze chimiche tossiche (ad es., xenobiotici, SVHC) per l'uomo e per l'ambiente, e la loro gestione in accordo con il regolamento europeo REACH. Tale obiettivo sarà raggiunto guidando gli studenti all'apprendimento della rappresentazione molecolare bidimensionale e tridimensionale, a riconoscere e calcolare i principali descrittori molecolari, a prevedere i parametri qualitativi fisico-chimici (ad es., pKa, lipofilia, solubilità in acqua) e farmacocinetici/tossicologici (ADMET) di sostanze chimiche (o xenobiotici) attraverso l'uso di specifici strumenti online, e ad applicare gli approcci QSAR (Relazioni Quantitative Struttura-Attività) e QSPR (Relazioni Quantitative Struttura-Proprietà) al fine di predire quali associazioni strutturali influenzino la tossicità di una sostanza. Oltre alla parte teorica, il corso sarà completato da dimostrazioni pratiche che includeranno esercitazioni sulla determinazione in-silico della tossicità degli xenobiotici, mediante l'utilizzo di software in grado di predire le caratteristiche ADMET degli xenobiotici analizzati, e sull'analisi di dati provenienti da database molecolari di sostanze proibite o soggette a restrizione (regolamento REACH), al fine di identificare composti e contaminanti reattivi/tossici.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente dovrà conoscere i fondamenti della tossicologia computazionale, inclusi la rappresentazione molecolare, i descrittori chimici e i metodi QSAR/QSPR. Dovrà inoltre comprendere le relazioni tra la struttura di una sostanza, le sue proprietà fisico-chimiche e il profilo ADMET, e conoscere le basi del regolamento europeo REACH.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente saprà utilizzare software dedicati per calcolare i descrittori molecolari, prevedere il profilo ADMET e applicare modelli QSAR/QSPR per valutare la tossicità di uno xenobiotico. Saprà inoltre analizzare banche dati per identificare composti tossici e contaminanti.

1. Introduzione alla Tossicologia Computazionale e Contesto Normativo: Il modulo introdurrà i principi di tossicologia, inclusi i concetti di dose-risposta, xenobiotici ed endpoint tossicologici, chiarendo il ruolo dei metodi in silico nella valutazione del rischio chimico. Verrà poi analizzato il Regolamento Europeo REACH nei suoi obiettivi e principi, con relative definizioni e si concluderà con un'introduzione alle banche dati normative come quella dell'ECHA.
2. Rappresentazione della Struttura Chimica e Descrittori Molecolari: Questa sezione affronterà la rappresentazione molecolare attraverso i formati 2D (SMILES, SDF) e 3D (PDB, MOL2) e la loro interconversione. Si procederà con la definizione, l'importanza e la classificazione dei descrittori molecolari (costituzionali, topologici, etc.), focalizzandosi sui principali descrittori fisico-chimici.
3. Metodologie QSAR e QSPR: Il modulo si concentrerà sui principi fondamentali delle Relazioni Quantitative Struttura-Attività (QSAR) e Struttura-Proprietà (QSPR). Verrà descritto l'intero processo di sviluppo di un modello, dalla selezione del dataset (training e test set) al calcolo e selezione dei descrittori, fino ai metodi di regressione e classificazione. Particolare attenzione sarà data alla validazione del modello secondo i principi OECD e al concetto di applicabilità del dominio.
4. Predizione di Proprietà Fisico-Chimiche e Profilo ADMET: In questa parte si tratterà la predizione di proprietà fisico-chimiche. Verrà introdotto il profilo ADMET (Assorbimento, Distribuzione, Metabolismo, Escrezione e Tossicità) e saranno discussi i metodi computazionali per la predizione dei principali parametri di assorbimento, metabolismo e di endpoint di tossicità quali mutagenicità e cardiotossicità.
5. Esercitazioni Pratiche Guidate: La sezione pratica inizierà con l'utilizzo di web-tool online (es. SwissADME, Toxtree) per una rapida analisi e valutazione del profilo ADMET di molecole target, con interpretazione critica dei risultati. Successivamente, gli studenti impareranno a usare il software KNIME Analytics Platform per costruire workflow di analisi in silico , che includeranno l'importazione di dati, il calcolo di descrittori e l'applicazione di modelli QSAR. Il tutto sarà consolidato attraverso un caso di studio sull'analisi di dati da banche dati REACH.

Il voto finale d’esame, espresso in trentesimi, è determinato dal solo colloquio orale e tiene conto del livello di conoscenza del programma, della capacità di discutere le applicazioni pratiche, della chiarezza espositiva e della capacità di effettuare collegamenti tra i diversi argomenti.

Slide delle lezioni fornite dal docente.
Articoli scientifici e/o schede integrative di approfondimento forniti durante il corso dal docente.

Formazione specifica sulla sicurezza sui luoghi del lavoro per lavoratori particolarmente esposti a rischi.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Conoscenza e compresione dei fattori di rischio presenti sul luogo del lavoro (rischi trasversali, accidentali, rischi chimici e biologici)
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Capacità di applicare in laboratorio le norme e i concetti acquisiti durante il corso.

Rischi fisici, rischio rumore, rischio vibrazioni, rischio da campi elettromagnetici, rischio biologico, rischio chimico, etichettatura, rischio cancerogeno, rischio da radiazioni ionizzanti e non ionizzanti, rischio infortuni, rischi elettrici generali, rischi meccanici generali, macchine e attrezzature, movimentazione merci, procedure per il primo soccorso, incidenti e infortuni mancanti, ambiente e luoghi di lavoro, illuminazione, microclima, rischio incendio ed esplosione, rischio movimentazione manuale dei carichi, rischio da videoterminali, rischio da stress-lavoro correlato, dispositivi di protezione individuale e collettivi, segnaletica di sicurezza, rischi specifici dei settori di appartenenza e test finale.

Per il superamento del test è necessario rispondere correttamente ad almeno il 70% delle domande.

Il materiale didattico (slide power point) verrà condiviso agli studenti che seguono il corso su piattaforma teams

Obiettivi del corso sono quelli di consentire allo studente l’acquisizione delle conoscenze riguardanti gli aspetti generali della contaminazione chimica degli alimenti e quelle concernenti i principali xenobiotici (contaminanti ambientali e farmaci) che possono residuare nei mangimi e negli alimenti di origine animale destinati all’uomo. Saranno impartite le nozioni fondamentali di legislazione in materia di residui. Inoltre, verranno trattate, sia dal punto di vista teorico che pratico, le principali metodiche analitiche utilizzate per la ricerca di residui negli alimenti e le strategie di controllo correlate a tutela della salute del consumatore.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Al termine del corso lo studente dovrà dimostrare di conoscere e comprendere le problematiche relative al rischio derivante dall’esposizione umana ai residui di xenobiotici attraverso l’assunzione di alimenti di origine animale contaminati. Dovrà dimostrare di sapere elaborare argomentazioni concernenti la valutazione del rischio tossicologico derivante dai suddetti residui a partire dalle nozioni apprese riguardanti la classificazione dei residui di xenobiotici chimici e i potenziali effetti tossici indotti. Il percorso formativo intende, infatti, fornire agli studenti le conoscenze teoriche e pratiche e gli strumenti metodologici di base necessari per: a) individuare le metodologie analitiche quali-quantitative più idonee finalizzate alla ricerca di residui di xenobiotici negli alimenti; b) per la descrizione e l'interpretazione del dato analitico ottenuto o riferito e la valutazione del rischio tossicologico per il consumatore di alimenti contaminati; c) per delineare, di conseguenza, in base ai risultati, le più idonee strategie di controllo correlate, a tutela della salute del consumatore. Gli strumenti acquisiti consentiranno agli studenti di comprendere le connessioni causali tra l'esposizione degli animali da reddito agli inquinanti ambientale e/o a principi farmacologicamente attivi (impiegati nei trattamenti terapeutici o illeciti) ed esposizione umana ai residui dei suddetti xenobiotici attraverso il consumo di alimenti di origine animale contaminati.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente deve dimostrare di essere in grado di comprendere le problematiche per la salute derivanti dall'esposizione delle diverse categorie di consumatori alle molteplici classi di xenobiotici che possono residuare negli alimenti di origine animale. Deve, inoltre, mostrare capacità di elaborazione dei dati analitici ottenuti applicando le più diffuse metodologie analitiche impiegabili per la ricerca quali-quantitativa dei residui nelle matrici alimentari di origine animale. Lo studente deve, quindi, sapere interpretare correttamente i risultati dei piani di campionamento e monitoraggio e costruire una dettagliata valutazione del rischio tossicologico per il consumatore. Gli esiti di questa analisi approfondita consentiranno di recepire strumenti utili per consentire non solo una critica valutazione dei livelli di residui nelle matrici animali ed ambientali, derivante da una specifica classe di residui, ma anche di elaborare ipotetiche strategie di prevenzione e riduzione del rischi a tutela della salute umana, animale ed ambientale. Quest'ultima capacità deve scaturire anche dalla adeguata conoscenza ed interpretazione della normativa europea e nazionale in materia di residui.

Parte generale - Aspetti generali della contaminazione chimica degli alimenti (1h); Residui di xenobiotici negli alimenti di origine animale e rischi per il consumatore (3h); Cause della presenza di residui di farmaci e contaminanti ambientali negli alimenti di origine animale (1h); Classificazione dei residui (2h); Cinetica residuale, No Observed Adverse Effect Level (NOAEL), Acceptable Daily Intake (ADI) (2h), Limiti massimi residuali (LMR), Tempi di Sospensione (3h); Cenni di valutazione del rischio tossicologico da residui (2h); Piano Nazionale dei Residui (PNR) dell’anno in corso e normativa comunitaria (2h); Impatto ambientale da farmaci veterinari (2h).
Parte speciale - Residui negli alimenti di origine animale di sostanze comprese nella tabella A del PNR (1h); Ormoni sessuali (2h); Beta 2-agonisti (2h); Tireostatici, cortisonici, somatotropina (2h); Sostanze comprese nella tabella B del PNR (1h); Antibatterici (2h); Antielmintici (1h); Tranquillanti (1h); Contaminanti ambientali: Pesticidi Organofosforati e Organoclorurati (2h); Composti Policlorobifenili e Policlorodibenzodiossine (2h); Metalli pesanti (2h); Micotossine (2h); Idrocarburi policiclici aromatici (1h); Bisfenoli (1h); Contaminazione fisica degli alimenti: Radio, Cesio, Stronzio (2h); Residui nelle uova, nel miele e nei prodotti d’acquacoltura (1h).
Didattica teorico-pratica - Calcolo delle concentrazioni residuali in ppm, ppb, ppt (2h); Metodi analitici per l’individuazione dei residui (metodi di screening e metodi di conferma) (1h); Ricerca con metodi quali-quantitativi dei residui di xenobiotici in matrici alimentari di origine animale; principi di cromatografia; TLC (2h).

L'esame consiste nell’analisi delle competenze acquisite dal candidato nell’ambito degli argomenti oggetto del programma del corso. La prova si intende superata se il candidato dimostra di avere acquisito una padronanza complessiva delle nozioni dell’insegnamento, mettendo in relazione diversi argomenti per rispondere correttamente ai quesiti posti, mediante buona capacità di ragionamento e autonomia di giudizio. Sarà inoltre valutata la capacità del candidato di esprimersi in modo chiaro e di usare la terminologia corretta.
L’esito dell'esame si valuta basandosi su:

• chiarezza espositiva;
• sintesi e “problem solving capacity”;
• capacità di collegamento tra argomenti affini.

Residui di farmaci e contaminanti ambientali nelle produzioni animali – a cura di C. Nebbia, Ed. EDISES, 2008;
Slides delle lezioni e articoli per l'approfondimento di argomenti trattati durante il corso.

Il corso ha lo scopo di fornire, attraverso la conoscenza delle normative vigenti, i principi fondamentali e le metodiche più comuni attualmente in uso per la valutazione della qualità delle acque destinate al consumo umano, volgendo particolare attenzione alla pericolosità delle principali classi di tossici per la salute umana. Il Corso comprende una parte teorica, e una teorico/pratico/dimostrativa per quanto riguarda le metodiche biologiche atte a valutare la qualità di un campione.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente acquisirà le conoscenze relative ai principali processi di potabilizzazione delle acque ed ai requisiti di potabilità delle acque destinate al consumo umano secondo le normative vigenti. Lo studente acquisirà inoltre le conoscenze di tossicocinetica e tossicodinamica di base che gli permetteranno di valutare la pericolosità per la salute umana delle principali classi di tossici naturali e sintetici, additivi alimentari, contaminanti chimici presenti nell'acqua.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente sarà in grado valutare la presenza di sostanze tossiche in un campione di acqua evidenziandone i principali effetti tossici e proporre possibili rimedi farmacologici. Lo studente acquisirà autonomia, maturità e capacità critica in ambito scientifico evidenziando le personali propensioni/attitudini al fine di capire in quale ambito orientarsi dal punto di vista lavorativo.

l corso si articola in 5 CFU di didattica frontale e 1 CFU di attività pratica di laboratorio .
Didattica frontale (5 CFU):

• Il ciclo dell'acqua: captazione, potabilizzazione, distribuzione, fognatura, depurazione e restituzione all'ambiente.
• Acque destinate al consumo umano: definizione e criteri necessari a garantire la sicurezza delle acque destinate al consumo umano e relativi parametri minimi di qualità; principali contenuti del Decreto Legislativo n. 18/2023, finalizzato alla tutela della salute umana dagli effetti derivanti dalla contaminazione delle acque.
• Requisiti di potabilità delle acque destinate al consumo umano: parametri chimici e microbiologici (pH, durezza, residuo fisso, conducibilità, carica microbica totale) e criteri per l'analisi dei campioni d'acqua.
• Rischio microbiologico di origine idrica: principali metodi analitici chimici e microbiologici per la valutazione della qualità delle acque.
• Patologie correlate alle risorse idriche: malattie waterborne, waterwashed, water-based e water-related.
• Principi di tossicologia: definizioni e scopo della tossicologia; tossicocinetica e tossicodinamica degli xenobiotici.
• Tipologie di tossicità: tossicità diretta e indiretta, locale e sistemica, acuta, subacuta, cronica e tardiva, reversibile e irreversibile.
• Interazioni tra sostanze tossiche: effetto additivo, sinergismo, potenziamento e antagonismo.
• Caratterizzazione del rischio tossicologico: ADI (Acceptable Daily Intake), NOAEL (No Observed Adverse Effect Level), LOAEL (Lowest Observed Adverse Effect Level), Safety Factor (SF), Margine di Sicurezza, Massima Dose Tollerabile (MTD) e Dose Letale 50 (DL50).
• Tossicità degli inquinanti chimici: diossine, idrocarburi policiclici aromatici, sostanze per- e polifluoroalchiliche (PFAS), bisfenolo A, cianuro, ammonio, cloro e acrilammide.
• Tossicità di metalli, semimetalli e altri contaminanti chimici: meccanismi d'azione, effetti acuti e cronici e principali strategie terapeutiche.
• Tossicità di contaminanti biologici: tossine batteriche, batteriofagi, alghe, nematodi e protozoi; meccanismi d'azione, effetti tossici e principi di trattamento.
• Radioattività nelle acque destinate al consumo umano: requisiti normativi per la tutela della salute relativamente alle sostanze radioattive presenti nelle acque e valutazione del rischio associato ai radionuclidi.
• Inquinanti emergenti: presenza e diffusione di farmaci e metaboliti nelle acque reflue e destinate al consumo umano; impatto ambientale ed effetti tossicologici di microplastiche e nanomateriali.
  Attività pratica di laboratorio (1 CFU):
  Le attività di laboratorio prevedono esercitazioni dimostrative e pratiche finalizzate alla valutazione della qualità chimica di campioni di acqua potabile raccolti dagli studenti presso il proprio domicilio. In particolare saranno effettuate:
• determinazione di nitriti e nitrati mediante il metodo di Griess ;
• determinazione della durezza dell'acqua mediante valutazione del contenuto di sali di calcio e magnesio.
  I risultati ottenuti saranno elaborati e discussi collegialmente, favorendo l'interpretazione critica dei dati sperimentali e il collegamento tra le conoscenze teoriche e la pratica laboratoristica.

La verifica dell'apprendimento si articola nelle seguenti prove:
Esame orale (80% della valutazione finale): finalizzato ad accertare la conoscenza degli argomenti teorici, la capacità di interpretare problematiche inerenti alla qualità e alla tossicologia delle acque, l'applicazione dei principi tossicologici e della normativa vigente, nonché l'utilizzo di una terminologia scientifica appropriata.
Report dell'attività di laboratorio (20% della valutazione finale): lo studente dovrà redigere una relazione sulle attività sperimentali svolte durante il laboratorio, descrivendo le metodologie impiegate, i risultati ottenuti nell'analisi dei campioni di acqua (determinazione di nitriti/nitrati mediante metodo di Griess e valutazione della durezza) e la loro interpretazione critica alla luce della normativa vigente e dei principi di tossicologia ambientale.
La valutazione del report terrà conto della correttezza scientifica, della capacità di elaborazione e interpretazione dei dati sperimentali, della chiarezza espositiva e dell'utilizzo di un linguaggio tecnico appropriato.
La votazione finale è espressa in trentesimi (18/30–30/30 e lode).
report dell'attività di laboratorio

Tossicologia di Emanuela Corsini, Marina Marinovich, Corrado L. Galli
Siti di interesse: www.ministerosalute.it; www.iss.it
Materiale didattico messo a disposizione sul sito web-docenti

Il corso intende fornire le basi fondamentali per la caratterizzazione delle matrici ambientali e degli
inquinanti che su di esse insistono. In riferimento aquesti obiettivi il corso intende, inoltre, fornire la
conoscenza delle tecniche e delle metodologie analitiche e diagnostiche che si utilizzano in
disparati campi (verifiche ambientali, controllo lotti di produzione) per affrontare in modo
approfondito le problematiche di contaminazione e inquinamento delle varie matrici ambientali,
inorganiche e per discriminare le sorgenti di contaminazione ed inquinamento naturali e/o antropiche
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente deve dimostrare di riconoscere e sapere caratterizzare una matrice ambientale. Lo
studente deve, inoltre, dimostrare di sapere elaborare discussioni anche complesse concernenti
processi modificativi che subiscono i diversi materiali inorganici che compongono le matrici
ambientali determinandone variazioni di composizione e considerando le interazioni tra i suddetti
materiali, gli organismi viventi e le attività antropiche, a partire dalle nozioni apprese durante il
corso. Su questa base, lo studente deve essere in grado di comprendere le implicazioni legate alla
presenza di sostanze naturali potenzialmente nocive (fibre aerodisperdibili, metalli, soluzioni
acquose, miscele gassose, aerosol) e al loro accumulo anomalo dovuto alle attività antropiche. Il
percorso formativo del corso intende fornire allo studente le conoscenze e gli strumenti
metodologici necessari per analizzare i principali fenomeni naturali e i loro cambiamenti legati alle
attività antropiche.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente deve dimostrare di essere in grado di comprendere i principali fenomeni naturali che
sono direttamente in relazione con la formazione o l'alterazione delle matrici ambientali e
soprattutto le loro eventuali ricadute sull’ambiente, sulla biosfera e sull’uomo

Introduzione, definizioni, classificazioni.·
Metodi di analisi di matrici ambientali.· Metodologie di tipo spettroscopico: il
S.E.M.· Metodologie di tipo spettroscopico: la diffrattometria ai raggi X.· Analisi mineralogiche
quali-quantitative.· Metodologie di tipo spettroscopico: la fluorescenza ai raggi X. Analisi
chimiche.· Metodologie di tipo non spettroscopico: le analisi termiche.·
Mineralogia ambientale.· Le argille ed i minerali argillosi: classificazione e caratterizzazione
utilizzi come materie prime per usi antropici - classificazione e caratteristiche.· Le zeoliti,
meccanismi genetici e principali depositi italiani ed esteri. Classificazione e caratteristiche.· Il
vetro, materiali per la produzione e caratteristiche industriali delle diverse tipologie. Classificazione
e caratteristiche.· Minerali della famiglia degli amianti: storia ed impieghi del passato, normativa
vigente e possibile riciclo di MCA.· Rifiuti prodotti da lavorazioni industriali. Possibili scenari di
riciclo e riutilizzo.· Economia circolare: dal rifiuto alla materia prima seconda (LWA, ammendanti
dei suoli, mangimistica).
Attività di laboratorio· Preparazione di un campione in polvere per la diffrattometria ai raggi
X· Acquisizione ed elaborazione dati mineralogici· Separazione di un campione argilloso
nelle sue frazioni più fini e relative analisi mineralogiche· Studio al SEM di un campione con
analisi in microsonda EDS

(N.B.: le modalità possono variare in funzione di eventuali restrizioni )
Lo studente può scegliere di sostenere l’esame oralmente oppure può optare per la
discussione di un elaborato progettuale, che consiste in una presentazione PowerPoint su uno
degli argomenti del corso, sviluppato in tutti gli aspetti salienti, con esempi di casi-studio presi
dalla letteratura scientifica e cenni alle tecniche analitiche pertinenti all’argomento. In tal caso, la
presentazione sarà oggetto di discussione per la verifica dell’apprendimento di tutti gli argomenti
del corso e la valutazione.

G. P. Bernardini, Metodi fisici di analisi mineralogica, appunti –Università degli Studi Firenze,
Centro Stampa Opera Universitaria, Firenze 1980. Cullity B.D., Stock S.R., Elements of X–ray
2Diffraction 3rd ed., Prentice Hall, Upper Saddler River NJ 2001. Moore D.M., Reynolds R. C. jr.,
X–ray diffraction and identification and analysis of clay minerals 2nd ed., Oxford University Press,
New York 1997. De Stefano L., Palumbo M., Cioffi R., L’amianto campionamento ed analisi,
FrancoAngeli ed. 160 pp. 2004. Analisi mineralogiche in ambito forense. A cura di M. Mercurio, A.
Langella, R.M. Di Maggio, P. Cappelletti –Aracne Ed. - Metodi di Analisi mineralogica del Suolo, a
cura di Paola Adamo, Franco Angeli ed. - Dispense del docente Articoli scientifici suggeriti dal
docente

Il corso di Biotossicologia ha tra gli obiettivi culturali formativi quello di fornire specifiche conoscenze in merito ai principi fondamentali per valutare il rischio per la salute umana delle principali classi di tossici naturali o di sintesi. In particolare si discuterà sulle modalità per progettare e sviluppare uno studio tossicologico, attraverso la conoscenza sia della normativa vigente che delle metodiche più comuni attualmente utilizzate nella sperimentazione.
Ha lo scopo di fornire approfondimenti scientifici che permettano l'impostazione di uno studio sperimentale al fine di identificare l'eventuale effetto tossico e quindi la valutazione del rischio associato all’utilizzo/esposizione di sostanze potenzialmente tossiche.
Tali obiettivi sono in accordo con quelli formativi del CdS in quanto definiscono le modalità scientifiche per evidenziare i potenziali effetti tossici delle sostanze utilizzate in vari ambiti lavorativi e non per la salute dell’uomo.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente acquisirà conoscenze specifiche tali da consentire un'elaborazione su argomenti specifici riguardanti in particolare:
1) la tossicocinetica/tossicodinamica di uno xenobiota;
2) le leggi attualmente in vigore che regolamentano l’utilizzo di animali da esperimento e quanto viene prescritto dal regolamento REACH in merito alla valutazione del potenziale
tossicologico di una sostanza sia in vitro (metodi alternativi) che in vivo ;
3) i modelli sperimentali più adatti alla dimostrazione del meccanismo di tossicità della molecola in studio, al fine di poter predire il potenziale rischio per la salute dell'uomo;
4) un approfondimento delle " test guideline " (TG) reperibili sul sito dell'OECD.
Gli strumenti forniti consentiranno di acquisire una buona capacità progettuale e critica nella valutazione di uno studio tossicologico.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di progettare uno studio di tossicologia atto a valutare il potenziale tossicologico in tutti i campi richiesti dalla normativa. In particolare, il percorso formativo è orientato a trasmettere le capacità e gli strumenti procedurali necessari a:
a) scegliere il/i migliori modelli sperimentali atti allo scopo, avvalendosi anche di piattaforme informatiche che consentono una ricerca bibliografica ad ampio raggio;
b) analizzare in maniera critica i risultati di una pubblicazione scientifica in ambito tossicologico in modo da evidenziare i punti di forza e di debolezza;
c) evidenziare tangibili effetti dannosi nella valutazione del rischio di una specifica sostanza per la salute umana.

1. Definizioni e scopo della tossicologia e della ricerca tossicologica.
Enti ed Agenzie di riferimento per aspetti etico-legislativi. Effetto tossico associato alla concentrazione che raggiunge il target e al tempo di permanenza. Specifico ruolo dei canali trasportatori: ATP-binding cassette (ABC), le multi drug resistence (MDR), localizzazione e ruolo nei meccanismi di tossicità. Captazione cellulare selettiva. Specifici aspetti legati in particolare alle risposte individuali allo xenobiota: concetto di resistenza e di ipersensibilità individuale. Ruolo di alcuni enzimi metabolici nel processo di attivazione delle molecole potenzialmente tossiche: Citocromo P450, prostagladina endoperossido sintetasi, aldeide deidrogenasi, epossido idrolasi, il sistema del glutatione, la rodanasi. Esempi di attivazione tossicologica di alcuni agenti tossici da parte dei sistemi enzimatici (esempi: benzene, tetracloruro di carbonio, idrocarburi aromatici policiclici (IPA); policlorobifenili (PCB) e diossine policlorurate (PCDD), tetracloruro di carbonio, cloroformio, cianuri, etanolo, metanolo, aflatossina B. Ruolo di eventuali polimorfismi ai fini di una specifica valutazione personalizzata del rischio di manifestare un determinato effetto tossico; esempi N-Acetil transferasi, Citocromo P450, Glucosio 6-fosfato deidrogenasi, -1antiproteasi, metallotioneine, glutatione-S-transferasi, DNA metiltransferasi.
2. Tolleranza tossicologica alcuni esempi di tessuto “deposito”: adiposo, osseo, proteine plasmatiche. Specifici aspetti sull’eliminazione dei composti potenzialmente tossici.
3. Tipi di tossicità. Tossicità locale e sistemica; acuta, subacuta, cronica e tardiva. Ruolo dell’immunotossicità nella risposta ad un agente tossico. I più comuni effetti tossici: citotossicità e ruolo dei sistemi regolatori la concentrazione di calcio intracellulare; danno ossidativo; apoptosi e necrosi; composti DNA-reattivi, composti epigenetici; il processo cancerogenico e la correlazione con l’esposizione agli agenti tossici. L’Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (AIRC) e la classificazione delle sostanze cancerogene; consultazione del sito (AIRC) e recupero di monografie su specifici agenti tossici pubblicate sulla piattaforma.
4. Valutazione e caratterizzazione sperimentale del rischio. Dose soglia, NOAEL (No Observed Adverse Effect Level), LOAEL (low Observed Adverse Effect Level), Dose Giornaliera Ammissibile (ADI), SF (Safety Factor), Massima Dose Tollerabile (MTD), DML (Dose Minima Letale), Dose letale 50 (DL50); cenni al DNEL (Derived No Effect Level) e PNEC (Predicted No Effect). (Argomenti 1,2,3 e 4: 2CFU ).
5. La ricerca scientifica finalizzata alla valutazione dell’effetto tossicologico. Studi sperimentali ed epidemiologici. Valutazione dell’effetto tossico: approcci in vitro, ex-vivo ed in vivo: vantaggi e svantaggi. La sperimentazione in vivo: approcci e legislazione. Tipologie di stabulario e condizioni ambientali secondo quanto riportato nelle leggi vigenti. Leggi che regolamentano l’utilizzo degli animali nella ricerca scientifica (DL 26/2014), importanza dei metodi alternativi validati e sostitutivi. Principi di base per progettare uno studio sperimentale che prevede l’utilizzo dell’animale da esperimento. Principi generali per condurre una ricerca tossicologica dal modello in vitro a quello in vivo, vantaggi e svantaggi di uno e dell’altro. Le specie animali più utilizzate: manipolazione e somministrazioni (ausilio di supporti audiovisivi). L’utilizzo dell’uomo nella sperimentazione preclinica. Il ruolo della ricerca tossicologica finalizzata all’autorizzazione per la commercializzazione di una sostanza chimica nel Regolamento REACH. Specifica analisi della legge in merito agli studi tossicologi richiesti. Il Chemical Safety Report con particolare riguardo alla relazione della parte tossicologica. L’OCSE (Organizzazione per la Cooperazione e lo Sviluppo Economico), linee guida per la valutazione degli effetti tossici: le “Test Guideline” (TG). Numerosità dei gruppi da utilizzare e probabilità di osservare un effetto tossico pur se raro. Approccio sperimentale e principali valutazioni della funzionalità dell'organo mediante la misurazione di parametri in vivo. Importanza del controllo periodico interno della procedura sperimentale in laboratorio GLP: significato dello studio pilota, del gruppo sentinella e del satellite. ( 1CFU) .
6. Scelta e dimostrazione sperimentale di specifici effetti tossici con riferimento alle specifiche TG: Valutazione dei principali effetti tossici richiesti dalla normativa REACH e riferimento alle TG
a) Tossicocinetica in vitro ed in vivo (TG 417). Assorbimento cutaneo in vitro (TG 428) ed in vivo (TG 427).
b) Corrosione-Irritazione: classificazione e valutazione in vitro (TG 431) ed in vivo (TG 404; test pilota e di conferma); Corrosione-Irritazione oculare in vitro TG 437 ed in vivo (TG 405).
c) Sensibilizzazione locale cutanea in vivo (TG 406).
d) Tossicità sistemica acuta, dose singola, dermica TG 402; per os TG 423, TG 420, TG 425, per inalazione TG 436. Tossicità sistemica per dosi ripetute subacuta, subcronica e cronica; tossicità cronica TG 452.
e) Mutagenesi e Genotossicità. Test di Ames (TG 471). Test di letalità dominante in vitro (TG 473) ed in vivo (TG 478). Genotossicità in vivo (TG 475), Test dei micronuclei in vivo (TG 474), Comet assay (TG 489).
f) Cancerogenesi in vivo (TG 451), test combinato di tossicità cronica e cancerogenesi (TG 453).
g) Tossicità della riproduzione e sviluppo: tossicità maschile (TG 483), tossicità sulla riproduzione e sviluppo (TG 421). Tossicità sullo sviluppo di neurotossicità (TG 426). Esempi di test per
valutare alterazioni motorie, alterazioni della memoria e dell'apprendimento, alterazioni sensoriali.
Ausilio di supporti audiovisivi (sito “Jove”) con relativa discussione. ( 4CFU )
7. Indicatori di valutazione in specifiche tossicità: ematotossicità, tossicità epatica, tossicità polmonare, nefrotossicità, tossicità del sistema endocrino, tossicologia dello sviluppo e della riproduzione, neurotossicità. Biomarcatori ed esami clinici per la valutazione e il monitoraggio della tossicità a carico di specifici organi. Prospettive future di individuazione di indicatori biologici sempre più specifici con esempi di studi ricavati dalla letteratura (PubMed) ( 1 CFU ).
8. Esercitazione pratica per la consultazione delle piattaforme informatiche. Ricerca di una specifica TG con compilazione di una scheda riassuntiva dei punti salienti. Relazione su un elemento (sostanza) consentita per il suo utilizzo ma oggetto di valutazione tossicologica. ( 1 CFU ).

L’accertamento del raggiungimento degli obiettivi previsti dal corso si baserà su domande riguardanti i contenuti del corso; verrà accertato se lo studente avrà conseguito l’obiettivo della conoscenza e della comprensione degli argomenti trattati. Il voto finale d’esame è espresso in trentesimi da 18/30 a 30/30 e lode.
L’attribuzione del voto avviene secondo i criteri riportati di seguito:
<18 insufficiente. Conoscenze frammentarie e superficiali dei contenuti, errori nell’applicare i concetti ed esposizione carente;
18 - 20 Conoscenze dei contenuti sufficienti ma generali, esposizione semplice, incertezze nell’applicazione di concetti teorici;
21 - 23 Conoscenze dei contenuti appropriate ma non approfondite, capacità di applicare i concetti teorici, capacità di presentare i contenuti in modo semplice;
24 - 25 Conoscenze dei contenuti appropriate ed ampie, discreta capacità di applicazione delle conoscenze, capacità di presentare i contenuti in modo articolato;
26 - 27 Conoscenze dei contenuti precise e complete, buona capacità di applicare le conoscenze, capacità di analisi, esposizione chiara e corretta;
28 - 29 Conoscenze dei contenuti ampie, complete ed approfondite, buona applicazione dei contenuti, buona capacità di analisi e di sintesi, esposizione sicura e corretta;
30 - 30 e lode Conoscenze dei contenuti molto ampie, complete ed approfondite, capacità ben consolidate: ottima capacità di analisi, di sintesi e di collegamenti.

Materiale didattico mostrato durante il corso e messo a disposizione sulla piattaforma Teams.
Tossicologia. III edizione, Galli Corsini Marinovich
pubblicazioni scientifiche
TG scaricate dal sito OECD
http://www.oecd.org/chemicalsafety/testing/oecdguidelinesforthetestingofchemicals.htm

Il corso contribuirà a fornire allo studente gli strumenti necessari per la comprensione dei rapporti tra organi di controllo/normative e metodi di monitoraggio. L’apprendimento delle tecniche di analisi tradizionali, dei nuovi approcci sensoristici e degli strumenti chemiometrici, guideranno lo studente verso una efficiente valutazionedelle condizioni ambientali, dei dati tossicologici e relativa interpretazione.
Conoscenza e capacita' di comprensione:  Acquisire strumenti per poter valutare criticamente (anche per via statistica e chemiometrica) sia i risultati sperimentali ottenuti che quelli riportati negli studi di sviluppo e di controllo in matrici ambientali; Acquisizione delle conoscenze necessarie sulla selezione dei metodi analitici da utilizzare per valutazioni e monitoraggio ambientali.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo scopo finale è di fornire agli studenti sia una forma mentis analitica sia le conoscenze per poter risolvere diversi problemi analitici in campo ambientale e tossicologico, avvalendosi delle principali tecniche chemiometriche.

Contestualizzazione delle problematiche ambientali, inquinanti naturali e antropogenici, effetti tossicologici e normative/metodi per rafforzare la qualità ambientale. Accenni di green chemistry ed economia circolare verranno forniti. Ruolo della chimica analitica e del processo analitico nella valutazione del rischio. Metodologie analitiche per la determinazione qualitativa e quantitativa dei principali inquinanti ambientali. Metodi chimici: spettroscopici (assorbimento UV-Vis, IR, Assorbimento Atomico, Fluorescenza), cromatografici (cromatografia gassosa e liquida), spettrometrici (spettrometria di massa, accoppiata a cromatografia) ed elettrochimici (voltammetria, amperometria, potenziometria). Metodi biologici: saggi immunologici, biosensori (elettrochimici ed ottici). Ogni metodologia èassociata ad un caso di studio in campo ambientale pubblicato su riviste specializzate. Principali contaminanti ambientali: metalli pesanti, pesticidi, tossine marine, ritardanti di fiamma, idrocarburi policiclici aromatici. Applicazione dei metodi chemiometrici per il trattamento dei dati tossicologici. Introduzione alla chemiometria, storia della chemiometria e classificazione dei metodi chemiometrici. Strumenti statistici per la costruzione del disegno sperimentale e l'interpretazione dei dati. Principi di chemiometria, inclusa la calibrazione, la validazione e la significatività statistica. Ottimizzazione delle misure analitiche e delle procedure sperimentali. La struttura dei dati multivariati. Strategie per la razionalizzazione di problemi complessi: Analisi delle Componenti Principali. Similarità e diversità. Metodi di Cluster Analysis. Il concetto di bias e i metodi di validazione. Metodi di regressione multivariata. Metodi di classificazione multivariata. Accenni di approccio predittivo.

La valutazione dell'apprendimento verrà effettuata mediante:

• Prova scritta: i) lettura e comprensione di un articolo scientifico proposto dal docente e risposta a tre domande riguardanti il contenuto dell’articolo; ii) trattazione statistica di alcuni dati relativi ad un monitoraggio ed esercitazioni su argomenti di chimica analitica e statistica trattati a lezione. Durata complessiva 1.5h. E’ possibile utilizzare calcolatrice e dizionario inglese-italiano.
  -Prova orale: verrà valutata la conoscenza dei concetti di chimica analitica e chemiometria applicata all’analisi ambientale. Il voto è espresso in trentesimi.

Materiale distribuito dal docente durante il corso e reso disponibile in rete (cartella materiale didattico) e appunti di lezione. Gli argomenti sono trattati nei seguenti testi:- Einax, J. W., Zwanziger, H. W., Geiss, S. (1997). Chemometrics in environmental analysis. John Wiley &Sons.- Todeschini, R. (1998). Introduzione alla chemiometria. Edises.- Baird, C., Cann, M. (2013). Chimica ambientale. Zanichelli.- Skoog, D. A., Holler, F. J., Crouch, S. R. (2009). Chimica Analitica Strumentale –II Ed. Edises.N.B. I testi sono consigliati, ciò non toglie allo studente di utilizzare altri testi in possesso. Prima di adottare un testo, consigliato e non, sarebbe opportuno contattare il docente per maggiori informazioni.

Il percorso formativo del Corso intende fornire agli studenti le conoscenze e gli strumenti metodologici di base necessari per valutare il tipo e il grado di contaminazione dei diversi comparti ambientali e di conoscere il livello di tossicità esplicato nei diversi ecosistemi. Il percorso formativo è orientato a trasmettere le capacità operative necessarie a proporre soluzioni di decontaminazione e ripristino di ambienti contaminati e a favorire l’utilizzazione degli strumenti ecotossicologici per la valutazione della qualità ambientale.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Nell’ambito del Corso “Laboratorio di Ecotossicologia”, lo studente deve conoscere e saper comprendere i fattori correlati alla tossicità di una sostanza ed il destino dei composti e degli eventuali derivati nei diversi comparti ambientali. Il percorso formativo intende inoltre fornire agli studenti gli strumenti metodologici per valutare la qualità e lo stato di salute di ecosistemi terrestri ed acquatici e la conoscenza dei concetti di base dell’ecologia del recupero e del ripristino ambientale per individuare delle possibili attività preventive o interventi di recupero e riqualificazione.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente sarà in grado di svolgere specifiche indagini relative alla valutazione della qualità di habitat naturali ed antropizzati, sulla base delle quali compiere scelte consapevoli finalizzate alla salvaguardia ed al recupero dei comparti ambientali e della salute dell’uomo. Lo studente sarà in grado di interpretare dati sperimentali su questioni ecologiche e di portare avanti lavori sul campo e in laboratorio.

Parte 1 (2 CFU)-Storia dell’Ecotossicologia. Tossicologia ed ecotossicologia. Definizione di sostanza tossica. Fattori che determinano la tossicità di una sostanza. Fattori di tossicità correlati all’agente tossico: caratteristiche chimico-fisiche della sostanza. Distribuzione della sostanza nei diversi comparti ambientali. Descrizione delle caratteristiche dei diversi comparti ambientali. Fattori di tossicità correlati con l’organismo: vie di assunzione, degradazione ed accumulo. Fattore di concentrazione e di bioaccumulo. Fattori di tossicità correlati con l’esposizione. Dose ed effetto di una sostanza. Curva dose-risposta. EC50, NOEC, LOEC, MATC. Unità tossiche. Parte 2 (2 CFU)-Allestimento di test di tossicità. Caratteristiche degli organismi test. Endpoints. Test di ecotossicità in laboratorio, in campo e semicampo. Descrizione di saggi ecotossicologici mediante alghe, batteri, crostacei, piante ed animali. Biomonitoraggio e bioindicazione. Parte 3 (1 CFU)-Concetti fondamentali alla base dell’ecologia del recupero e del ripristino ambientale. Tecniche di intervento per il recupero ambientale. Recupero ambientale mediante organismi vegetali: fitoestrazione, rizofiltrazione, fitostabilizzazione, rizodegradazione, fitodegradazione, fitovolatizzazione. Attività pratico-dimostrative (1 CFU)-Allestimento di un saggio di fitotossicità; Prelievo e determinazione dei tratti funzionali di foglie di leccio come bioindicatore della qualità dell'aria; Prelievo e descrizione di un campione di suolo; Determinazioni di biomassa microbica e fungina come indicatori di qualità di un suolo.

La verifica dell'apprendimento degli studenti sarà effettuata attraverso la discussione di un elaborato illustrato mediante Powerpoint e di un esame finale orale. La discussione dell'elaborato è uno strumento utile anche allo studente per una Autovalutazione del suo impegno e dei risultati raggiunti.

Non sono disponibili testi completi che coprano tutti gli argomenti trattati nel corso. Saranno quindi fornite agli studenti attraverso l'e-learning tutte le slide delle lezioni oltre ad articoli di approfondimento.

Fornire allo studente le conoscenze teoriche e applicative dei Regolamenti europei REACH e CLP, sviluppando la capacità di classificare le sostanze chimiche, interpretare la documentazione di sicurezza e applicare la normativa per la tutela della salute umana e dell'ambiente.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente acquisirà conoscenze sui Regolamenti REACH e CLP, comprendendone principi, finalità e campo di applicazione, nonché i criteri di classificazione, etichettatura e gestione delle sostanze e delle miscele chimiche nel contesto della normativa europea.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Al termine dell'insegnamento lo studente sarà in grado di applicare i Regolamenti REACH e CLP, classificare ed etichettare sostanze e miscele, interpretare le Schede di Dati di Sicurezza (SDS) e valutarne la conformità ai requisiti normativi europei.

Principi e struttura dei Regolamenti REACH e CLP; classificazione, etichettatura e imballaggio delle sostanze e delle miscele; registrazione, autorizzazione, restrizione, Schede di Dati di Sicurezza (SDS), banche dati ECHA e applicazioni pratiche nei settori chimico, tossicologico e ambientale.

“Il campo sarà definito secondo l'aggiornamento delle Linee guida del PQA in corso di predisposizione” “The section will be completed in accordance with the forthcoming PQA Guidelines"

Slide del docente, normativa europea vigente (Regolamenti REACH e CLP e successive modifiche), linee guida ECHA, Schede di Dati di Sicurezza (SDS), articoli scientifici e casi studio forniti durante il corso, ove possibile visite guidate presso aziende.

Obiettivo dell’insegnamento è di introdurre il tema dell’impatto ambientale dovuto all’uso di chimici sintetici in agricoltura, detto prodotti fitosanitari o pesticidi, e di presentare i metodi alternativi per una produzione agricola eco-sostenibile.
Il corso fornisce agli studenti le nozioni di base della difesa delle produzioni agricole, l'uso dei prodotti fitosanitari e gli argomenti che riguardano:
1) le base delle produzioni agricole tradizionale e ecosostenibile, la patologia vegetale e la protezione delle colture;
2) gli agenti biotici e abiotici causali delle fitopatologie; le tecniche diagnostiche per l'identificazione;
3) i metodi per la difesa delle produzioni e controllo dei fattori dannosi;
4) le caratteristiche dei prodotti fitosanitari e applicazioni;
5) le norme EU e italiane per regolare e ridurre l’impiego dei PF in agricoltura;
6) la dispersion con i rischi di prodotti chimici nell'ambiente;
7) i metodi alternativi ai chimici per ridurre i rischi per la salute umana e l’ambiente, nello sviluppare un agroecosistema ecosostenibile.
Conoscenza e capacita' di comprensione: L'apprendimento del corso provede allo studente la conoscenza e capacità di:

• definire i principi di base delle produzioni agricole e i componenti principali nell’agroecosistema,
• identificare principi fondamentali delle patologie vegetali (fattori, ciclo delle malattie)
• descrivere metodi per la difesa delle colture –controllo chimico con prodotti fitosanitari (PFs)
• discutere i sistemi agricoli convenzionali, integrati e biologici
• spiegare legislazioni in agricoltura al livello EU, nazionale e regionale per l'uso di PFs
  Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente deve dimostrare di essere in grado di:
• utilizzare le tecniche microbiologiche per l'isolamento di fitopatogeni e l'allevamento delle colture microbiche
• applicare gli strumenti metodologici diagnostici per identificare l’agente causale delle fitopatie
• conoscere i metodi applicabili per il controllo delle malattie delle piante
• indicare le tecniche alternative al controllo chimico per la protezione delle colture e per ridurre i rischi ambientali

INTRODUZIONE (CFU 0.5)
Descrizione del Ciclo delle Produzioni agricole - l’agroecosistema
Definizione della Patologia Vegetale - importanza storica e oggi

• gli agenti causali delle malattie delle colture - fattori biotici e abiotici
• ciclo della malattia; sintomi e segni
  PROTEZIONE DELLE COLTURE (CFU 1.5)
  Obiettivi della difesa in agricoltura
  Metodi di controllo - Lotta agronomica, biologica, biotecnologica, chimica, integrata
  Sistemi di agricoltura e gli impatti sull’agroecosistema - ruolo dei microrganismi del suolo
  Metodi diagnostici - identificazione degli agenti causale delle malattie
  DIFESA CHIMICA - PRODOTTI FITOSANITARI (CFU 1)
• rischi ambientali e alle salute dei consumatori di PF
• descrizione dei Prodotti Fitosanitari (PF) - tipi, componenti, caratteristiche; prodotti - formulazioni, metodi di applicazione
• modo e spettro d’azione, sviluppo della resistenza (FRAC)
  NORMATIVI DELL'USO di PRODOTTI FITOSANITARI (CFU 1)
• EU - legislazioni in agricoltura - registrazione sostanza attiva e plant protection products (PPP); GHS-CLP classificazione
• Italia - pacchetto fitosanitario, Piano Azione Nazionale (PAN) –regolazione nell'uso, gestione, vendita, stoccaggio, sicurezza
  PRODOTTI FITOSANITARI NELL'AMBIENTE (CFU 1)
• tipi di dispersioni, i rischi, interventi per ridurre la disseminazione-
  tutela dell'ambiente; corpi idrici, organismi non-bersagli
• fattori abiotici e biotici coinvolti nella degradazione di PFs
  METODI ALTERNATIVI AI PF (CFU 1)
• lotta agronomica - lotta integrata
• lotta biologica: meccanismi; effetti benefici; esempi agenti di biocontrollo biofungicida/bioinsetticida
• la procedura per la selezione dei microbi benefici; lo sviluppo di prodotti commerciali biologici
• l'agricoltura ecosostenibi

La verifica del corso comprende d’un prova scritta intercorso sul materiale delle lezione e una prova orale finale comprensivo della teoria, dei seminari e delle esercitazioni pratiche.
Il voto finale d’esame è espresso in trentesimi da 18/30 a 30/30 e lode, e tiene conto della valutazione:
a) della prova scritta intercorso;
b) della prova orale delle conoscenze acquisite inerenti delle caratteristiche dei fitopatogeni, delle fitopatie e i metodi di difesa;
c) della capacità da parte dello studente di discutere le problematiche nell'uso di prodotti fitosanitari chimici di sintesi nell'ambiente e alle salute, e di proporre le soluzioni alternative eco-sostenibile.
La prova finale si basa sui discorsi omnicomprensivi degli argomenti e la capacità di discutere nel
contesto attuale

Materiale didattico sarà disponibile online - sul Teams or sito del docente.
Testi consigliati di consultare:

• Patologia Vegetale, 2021, G. Vinnacci et al., EdiSES Università
• Fondamenti di Patologia Vegetale, Seconda Edizione, 2017, A. Matta, R. Buonaurio, F. Favaron, A. Scala, F. Scala, Patron Editore.
• Difesa Sostenibile delle Colture, 2016, P. Battilani, Edagricole –Edizioni Agricole di New Business Media srl.
• Elementi di Patologia Vegetale, Seconda Edizione, 2012, G. Belli, Piccin Nuova Libraria S.p.A
  -Plant Pathology, 5th Ed, 2005, G. Agrios, Academic Press (English)
  Video divulgativi sull'internet per consultare, indicati negli appunti didattici.

Il corso intende fornire le basi della tossicologia forense applicata all’analisi di campioni
merceologici e biologici, questi ultimi prelevati da vivente o da cadavere. Nello specifico vengono
affrontate le problematiche relative al prelievo/trasporto/conservazione dei campioni in catena di
custodia, nonché le problematiche relative all’identificazione degli analiti a scopo forense. Al fine di
fornire un quadro completo dell’attività, vengono affrontati, poi, specifici problemi legati all’analisi
di matrici biologiche non convenzionali, alla ricerca di metaboliti endogeni e nuove sostanze
d’abuso nei diversi ambiti in cui può incardinarsi l’analisi chimico-tossicologico forense (sostegno all’attività investigativa dell’Autorità Giudiziaria, analisi nell’ambito del Codice della Strada, cause di affidamento minori, attività assistenziali svolte per Aziende Ospedaliere ecc.), illustrando ed
analizzando anche la normativa di riferimento. Al fine di meglio comprendere le criticità connesse
con l’attività peritale a sostegno dell’Autorità Giudiziaria o di altre parti, vengono, poi, affrontati i
temi della Responsabilità Professionale in ambito penale e civile.
Conoscenza e capacita' di comprensione: Lo studente deve dimostrare di conoscere e saper comprendere le problematiche analitiche
connesse con l’analisi di campioni biologici e non- a fini forensi. Durante il percorso formativo si
intendono fornire gli elementi per una corretta interpretazione del dato tossicologico ottenuto da
campioni biologici prelevati da vivente, differenziandolo dal processo valutativo alla base
dell’interpretazione dei risultati ottenuti in ambito tanatologico. Tali strumenti consentiranno allo
studente di comprendere le differenze insite tra la tossicologia forense e la tossicologia clinica in
ambito pre-analitico, analitico e post-analitico.
Capacita' di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di contestualizzare correttamente il dato
tossicologico forense in termini quali/quantitativi, differenziando tra le diverse tecniche analitiche
(screening vs. conferma) ai fini della validità medico-legale del dato. Il percorso formativo
èorientato a trasmettere le capacità e gli strumenti metodologici ed operativi necessari ad
applicare concretamente i principi e le conoscenze acquisite ai fini della stesura/interpretazione di
una relazione di consulenza tecnica e/o di perizia.

1. Definizione di veleno e criteriologia per la diagnosi di avvelenamento (criterio circostanziale, clinico, anatomo-patologico e tossicologico).
2. Impostazione dell’analisi di laboratorio chimico-tossicologica.
3. Prelievo e conservazione dei campioni in regime di catena di custodia.
4. Acquisizione del dato chimico tossicologico.
5. Cenni sulle principali tecniche estrattive e separative.
6. Tecniche di identificazione qualitative e quantitative.
7. Interpretazione del dato negativo e positivo.
8. Consulenza tecnica vs. perizia d’ufficio e di parte.
9. Principi di deontologia e Responsabilità professionale.
10. Intossicazione da alcool etilico: aspetti metabolici, analitici e legali.
11. Intossicazione da sostanze stupefacenti: aspetti generali, legislativi ed epidemiologici con
particolare riguardo alle morti da droga.
12. Il reato di omicidio stradale.
13. Differenze di genere nel fenomeno dell’abuso di sostanze stupefacenti.
14. Le analisi tossicologiche e il doping.

L'esame dei candidati prevederà la verifica della conoscenza degli argomenti oggetto del corso.

Trattato di Tossicologia Forense di E. Bertol, F. Lodi, F. Mari, E. Marozzi, CEDAM 2000.
Compendio di Tossicologia Forense. Aspetti analitici, interpretativi e giuridici di E. Bertol, Società
editrice ESCULAPIO. Seconda Edizione 2016 Clarke’s Analysis of drug and poisons. IV Edizione
inglese. A.C. Moffat, M. D. Osselton, B. Widdop (Editori). Volume I. 2011. Pharmaceutical Press.
Letteratura scientifica di settore e decreti legislativi indicati durante le lezioni.