Nell'ambito degli insegnamenti relativi alla tutela dell'ambiente, il corso di Dinamica degli Inquinanti si propone di valutare l'insieme dei fenomeni che determinano il destino di inquinanti di origine liquida o gassosa immessi in differenti comparti ambientali, stabilendo una correlazione tra fattori sorgente e conseguente modificazione della qualità dei sistemi ricettori.

L'obiettivo del corso è quello di far comprendere allo studente la natura dei meccanismi fisici, fisico-chimici, chimici e biologici che determinano il destino di un inquinante dopo che questo sia stato emesso da una sorgente, e lungo tutto il suo cammino di movimento verso possibili bersagli. Particolare attenzione è prestata alla comprensione del fondamento fisico dei modelli numerici che vengono con grande frequenza impiegati nella valutazione del trasporto e trasformazione degli inquinanti, in maniera da potere utilizzare modelli di calcolo numerico con consapevolezza del loro significato fisico.
Al termine del corso lo studente dovrà essere in grado di valutare i fenomeni che determinano il destino di un contaminante nell'ambiente, e di comprendere come ed attraverso quali strumenti descrittivi concettuali e numerici il suo trasporto possa essere quantificato.

Per una reale comprensione e una applicazione produttiva dei fenomeni e dei modelli relativi al trasporto e trasformazione degli inquinanti, occorre che lo studente possegga informazioni relative a:
- fondamenti di chimica organica ed inorganica
- cinetica chimica e cinetica biologica
- valutazione di fenomeni di trasporto e di trasporto interfase
- concetto di bilanci e di modellizzazione di comparti ambientali
Occorre poi che la descrizione numerica dei fenomeni si basi su una conoscenza dei fondamenti del calcolo numerico e dell'analisi matematica.

Introduzione: generazione di inquinanti, fattori di emissione, caratteristiche dei reflui liquidi ed aeriformi in relazione all'origine tecnologica, esempi di contaminazione e di distribuzione degli inquinanti.
Flusso e cinetiche di reazione in reattori ideali e non ideali.
Elementi di meccanica dell'atmosfera e di meteorologia, dinamica dello strato limite terrestre, forma dei pennacchi.
Diffusione e trasporto di inquinanti in atmosfera, modellistica della rappresentazione a differenti scale spaziali e temporali.
Acidità atmosferica, formazione di aerosol, fenomeni di ricaduta secca ed umida.
Fenomeni chimici e fotochimici di trasformazione nella troposfera e nella stratosfera.
Immissione di gas climalteranti, modelli predittivi su scale temporali estese, strategie di intervento.
Dinamica degli inquinanti immessi in corpi fluviali: fenomeni fisici, idraulici, chimici e biologici, ossigeno disciolto e modellizzazione di Streeter-Phelps.
Dinamica degli inquinanti immessi in ambienti lacustri: stratificazione e trasporto di contaminanti, interazione con i sedimenti e con la superficie libera, fenomeni di eutrofizzazione in acque.
Richiami sul movimento di inquinanti nel suolo e nelle acque sotterranee, e valutazione di fenomeni di trasferimento e di trasformazione.

Durante lo svolgimento del corso, le lezioni di tipo teorico saranno accompagnate da esercitazioni di tipo applicativo e numerico da svolgere utilizzando il software Matlab in gruppi di due studenti. Durante tali esercitazioni, saranno presentati e risolti esempi numerici di applicazione dei modelli di calcolo in precedenza sviluppati da un punto di vista teorico da parte del docente.

Il docente svolgerà le lezioni con il supporto di slide e i contenuti discussi in aula saranno oggetto di esame. Le nozioni e le metodologie di calcolo che formano oggetto del corso, così come loro esempi applicativi, sono anche discusse in molti testi che possono essere utilizzati come supporto e complemento alle lezioni. Tra questi testi:
- Chemical fate and transport in the environment, 2nd Edition, by Hemond H.F. and Fechner-Levy E.J., Academic Press
- Environmental modeling (Fate and transport of pollutants in water, air, and soil), 1996, by Schnoor J.L., Wiley
Trasporto e trasformazione in reattori:
- Water quality engineering: physical/chemical treatment processes, (2013), by Benjamin M.:, Lawler, D., Wiley
- Chemical reaction engineering, 3rd Edition (1999), Levenspiel O., Wiley
Trasporto in atmosfera:
- Atmospheric chemistry and physics, 2nd Edition (2006), by Seinfeld J.H. and Pandis S.N., Wiley
- Applied contaminant transport modeling, 2nd Edition (2002), by Zheng C. and Bennett G.D., Wiley
Trasporto nel sottosuolo:
- Modeling groundwater flow and contaminant transport, (2010), by Bear J. and Cheng A.H.-D., Springer
- Contaminant geochemistry: interactions and transport in the subsurface environment, 2nd Edition (2014), by Berkowitz B., Dror I. and Yaron B., Springer

La verifica finale è condotta mediante una prova d'esame orale. Il docente introduce nozioni, problemi, o esempi intorno ai quali si svolge un colloquio volto a verificare la comprensione da parte dello studente dei contenuti del corso, e la capacità di utilizzo degli strumenti di calcolo presentati. Le esercitazioni non saranno valutate con un voto, ma la loro consegna è necessaria per poter effettuare l’esame. La discussione verterà anche sulle esercitazioni, che saranno utilizzate come base per una discussione più ampia sui loro fondamenti teorici. La prova ha generalmente una durata di 20-30 minuti.