1,721,067 research outputs found
Modelling scenarios of contaminant transport in an equivalent porous medium
Full text linkGroundwater represents the largest supply of drinking water in the world (25-40%). Increasing urban development and increasing industrial activities, growing water demand due to climate change, and the consequent increase in urban runoff volumes due to the presence of sealed surfaces are causing ad-verse effects on groundwater both quantitatively and qualitatively. To address water stress, Managed Aquifer Recharge (MAR) represents an engineered ap-proach to water security. MAR techniques aim to recharge the aquifer under controlled conditions for the purpose of subsequent recovery or as a barrier to prevent seawater intrusion. The reuse of urban water to implement this strate-gy is adopted from the perspective of environmental sustainability. However, the presence of residual contaminants in the injected stream challenges the feasibility of this solution because it may affect human health. In this context, the site modeled in the present work is located adjacent to the municipality of Avetrana, a place in which a confluence will be built from a channel in order to collect stormwater and floodwater thus protecting the town. The case study has a high level of hydraulic disturbance that makes it necessary to evaluate the vulnerability to pollution of the karst aquifer, which is characterized by a low anti-pollution capacity and therefore very fragile. As a result, it was necessary to perform a numerical simulation of groundwater flow and mass transport in the affected area. FEFLOW software, based on the finite element method, was used to determine the three-dimensional numerical groundwater model. The groundwater flow field was obtained by inputting boundary conditions and pa-rameters derived from hydrogeological field surveys and literature review. Spe-cifically, the methodology involved developing the conceptual hydrogeologic model of the aquifer and then modeling the mass transport of a hypothetical contaminant under different scenarios. Considering that the input conditions in the transport model represent ex-treme and occasional situations, the modeling performed showed that the geo-logic structure represents a potential barrier to pollution.
To sum up, the purpose of this study was to make the model a good approx-imation of the groundwater system and to provide reference to prevent pollu-tion in karst aquifers
System dynamic approach to evaluate socio-economic-environmental factors influencing sustainability of water use in agricultural production
Full text linkSebbene l’agricoltura irrigua sia ritenuta una delle principali fonti di sfrutta-mento di entrambi le risorse idriche ed energetiche, è’ ampiamente accettato che es-sa svolge un ruolo fondamentale per lo sviluppo socio-economico di molti paesi dell' area mediterranea. Data la sua importanza, in un contesto in cui le risorse idriche sono sempre più soggette a pressioni crescenti a causa delle diverse sfide globali (ad esempio, il cambiamento climatico, la crescita demografica e lo sviluppo eco-nomico), vi è urgente necessità di gestire in maniera sostenibile le risorse idriche destinate a scopi irrigui al fine di garantire elevate rese produttive. Tuttavia, le dinamiche complesse che si instaurano all’interno di un sistema di gestione idrica ad uso irriguo rendono la gestione sostenibile delle risorse idriche di difficile attuazione. Tali sistemi, infatti, sono caratterizzati da un elevata complessità dovuta al compor-tamento di numerosi attori da cui l’utilizzo di risorse naturali dipende e che influisce sulla dinamica del sistema stesso. Non basta, dunque, guardare solo agli aspetti quantitativi dell’utilizzo di risorse idriche (e.g., impatti ammbientali), ma, al fine di supportare la loro gestione sostenibile, è indispensabile anche un’attenta conoscen-za del sistema e della sua dinamica. Da qui deriva, la necessità di affrontare le prob-lematiche della gestione delle risorse idriche in maiera olistica mediante approcci in-tegrati e multidisciplinari.
Tra gli emergenti approcci integrati e multidisciplinari, in ambito scientifico si è af-fermato recentemente il paradigma del nesso tra Acqua-Energia-Cibo, che si configu-ra come un adeguata metodologia capace di supportare la gestione sostenibile delle risorse idriche attraverso l’analisi dei complessi legami tra le risorse naturali inte-grando gli aspetti gestionali della risorsa su scala intersettoriale.
Partendo da queste premesse, al fine di affrontare olisticamente le problematiche del-la gestione sostenibile delle risorse idriche ad uso irriguo, il seguente studio di ricer-ca propone una metodologia innovativa e integrata in grado di operazionalizzare il paradigma di Acqua-Energia-Cibo a scala locale. In particolare la metodologia im-plementata è in grado di valutare le multi-implicazioni dell'uso dell'acqua irrigua at-traverso l'identificazione dei principali fattori che influiscono sul prelievo e lo sfrutta-mento delle risorse idriche. Per cui, al fine di studiare le dinamiche che si instaurano in un sistema di gestione idrica ad uso irriguo, è stato implementato un modello concettuale attraverso l’utilizzo di diagrammi causa-effetto (i.e., Causal loop Dia-grams), considerando un caso di studio rappresentativo situato al Sud Italia nella re-gione Puglia. Tale analisi ha consentito la conoscenza e la definizione dei confini so-ciali ed ambientali del sistema considerato indispenzabile per la definizione degli in-dicatori di sostenibilità rappresentativi della dinamica del sistema. Dunque, tre indici di sostenibilità basati sul concetto di "impronta" sono stati definiti per quantificare l'implicazione multidimensionale della pratica irrigua. In primo luogo, l'Indice di “Im-pronta idrica ad uso irriguo” mira a valutare l'impatto dell'uso dell'acqua irrigua sulle risorse idriche disponibili di una determinata area. In secondo luogo, l'Indice di “Im-pronta Energetica per l’irrigazione” quantifica la quantità di energia consumata per i prelievi e il pompaggio dell'acqua rispetto ai ricavi unitari delle colture. Infine, l'Indice di “Impronta economica” permette la valutazione dei benefici economici della produzione agricola rispetto ai costi dell'acqua utilizzata per l'irrigazione. Tutti gli indi-ci sono stati espressi sia in forma aggregata che separata al fine di valutare gli impatti e i benefici legati all'uso di specifiche fonti idriche quali ad esempio superficiali e sot-terranee.
Infine, l'integrazione degli approcci di cui sopra viene inoltre proposta come ele-mento innovativo del seguente lavoro di ricerca, per supportare la gestione sos-tenibile delle risorse idriche. Difatti, gli indici rappresentano uno strumento im-portante per valutare quantitativamente lo stato dello sfruttamento delle risorse, ma rivelano poco della dinamiche di un dato sistema irriguo, la cui conoscenza è indis-pensabile per valutare l’efficacia dell’implementazione di una data politica di sos-tenibilità.
I risultati ottenuti consentono di trarre alcune conclusioni generali dettagliatamente spiegate nei seguenti capitoli di tesi. In primo luogo, la fitta rete di relazioni tra i di-versi attori decisionali coinvolti influenza fortemente la dinamica del sistema. In se-condo luogo, i comportamenti degli attori sono influenzati sia da fattori esterni (prez-zo di mercato del raccolto e disponibilità idrica) che da vincoli interni (ad esempio, tariffe idriche). Infine, l'efficacia a medio-lungo termine di una determinata politica è influenzata dalla dinamica del Sistema. Pertanto l’integrazione tra aspetti qualitativi della dinamica del sistema con gli aspetti quantitative di utilizzo di risorse idriche si è rivelata di fondamentale importanza per conoscere l'efficacia dell’implementazione di una plausibile politica di sostenibilità nel breve, medio-lungo termine.Irrigated agriculture plays a vital role for socio-economic development of the Mediterranean area, although it is the largest exploiter of both water and energy re-sources. Given its importance, in a context in which water resources experience in-creasing pressure due to different global challenges (i.e., climate change, growth population and economic development among others), there is an urgent need of sustainable management of irrigation water resources. Nevertheless, it is extremely challenging, especially at the local scale, due to several complex and interconnected dynamics establishing in a given irrigation system. In such systems, multiple actors are indeed involved in decision-making processes, and the use of natural resources strongly depends on their behaviors affecting the dynamics of the system itself. As result, facing sustainable management of water resources issues through only a technical knowledge is not enough. Whereas, a careful knowledge of the system and its dynamics is essential for supporting a sustainable management of water re-sources. For the above reasons, integrated approach are needed for dealing with ho-listically water management issues. Among the recent integrated approaches devel-oped in scientific literature the Water-Energy-Food Nexus is surely an useful method-ology for supporting sustainable management of water resources by studying com-plex linkages among resources and integrating management and governance across sector and scale. In order to holistically evaluate sustainable resource management, this study proposes an innovative integrated methodology capable to operationalize the Water Energy Food Nexus (WEFN) at local level evaluating the multi-dimensional implications of irrigation use by identifying the main factors controlling the selection and exploitation of water sources. In detail, a model based on Causal Loop Diagrams (CLD) was implemented in a case study, used as reference, located in Southern Italy in order to get a deeper insight into a complex irrigation system. Moreover, three sustainability indices based on the “footprint” concept were defined in order to quan-tify the multidimensional implication of irrigation practice. Firstly, the Irrigation Water Footprint Index aims to evaluate the impacts of irrigation use on the available water resources of a given area. Secondly, the Energy Footprint for Irrigation Index quanti-fies the amount of energy consumed for water withdrawals and pumping, compared to the unit crop revenue. Finally, the Irrigation Water-Cost Footprint Index supports the evaluation of the economic benefits of agricultural production, compared with the costs of water for irrigation. All indices can be expressed both in an aggregated and disaggregated form to assess the impacts and benefits related to the use of specific water sources. Moreover, the integration of the aforementioned approaches is also proposed as the innovative element for supporting the sustainable management of water resources. Indeed, indices are important instrument to quantitatively evaluate the state of resources exploitation, but they reveal little of a given irrigation system dynamics, which are essential to quantify for identifying the effectiveness of a given sustainability policy. The obtained results reveal some general conclusions. As first finding, a dense network of relationships among different decisional actors involved strongly influence the dynamic of the system. Moreover, it is clear that actor behav-iors is affected by external drivers (i.e., crop market price and water availability) and internal constraints (e.g., water tariff). At the end, the mid-long time effectiveness of a given policy is affected by system dynamic
Sperimentazione di tecniche di tracciamento per la caratterizzazione di un acquifero alluvionale di fondovalle (Dottorato di Ricerca in Geomorfologia e Dinamica Ambientale XXI ciclo- Università di Bari)
No full textAd oggi, tra le più importanti tecniche utilizzate nel campo dell’idrologia e dell’idrogeologia applicata rientrano le tecniche di tracciamento che costituiscono, molto spesso, l’unico strumento che permette una comprensione diretta delle dinamiche dei flussi sotterranei, soprattutto a grande dettaglio. Per tale peculiarità esse rappresentano un valido supporto allo sviluppo di adeguate politiche di gestione della risorsa idrica. Abbinando tecniche di tracciamento classiche di tipo diretto, con utilizzo di diverse tipologie di tracciante (NaCl, Uranina e Tinopal), e tecniche indirette non invasive quali quelle geoelettriche (MALM modificato), che hanno trovato vasta applicazione come tecniche per il monitoraggio dei test con traccianti, lo studio condotto ha inteso sperimentare l’ applicabilità di tecniche di tracciamento più idonee in un acquifero di fondovalle caratterizzato da estrema eterogeneità dei materiali geologici. Tale contesto di indagine, individuato nel bacino dell’Alto Alento (SA), rappresentativo di un contesto molto diffuso nell’Italia meridionale, quale quello tipico dei bacini appenninici a clima mediterraneo, risulta di indubbio interesse non solo scientifico ma anche politico-gestionale. Con particolare riguardo alle più recenti tendenze della ricerca nazionale ed internazionale, nell’ottica di un apporto che fosse tecnologicamente innovativo, l’attenzione è stata focalizzata sullo studio ed applicazione dei traccianti fluorescenti e sull’uso di un fluorimetro da campo, una delle più moderne apparecchiature utilizzabili nei test di tracciamento. L’uso del fluorimetro da campo, utilizzato in modalità mobile, ha avvalorato la maggiore affidabilità ed idoneità dei traccianti fluorescenti anche in contesti porosi consentendo di caratterizzare con grande dettaglio lo spessore di acquifero indagato mettendo in evidenza una stratificazione delle velocità nonché la presenza di una zona superficiale “morta” non marcata da tracciante. L’abbinamento di tecniche dirette e indirette di tracciamento ha consentito di evidenziare un grosso limite nell’utilità dei metodi a resistività finalizzati alla caratterizzazione degli acquiferi legato alle elevate concentrazioni di immissione della soluzione salina che determinano un forte ritardo nella propagazione del plume tracciante. Infine, il confronto tra i dati provenienti dai test di tracciamento e quelli ricavati da prove di portata ha mostrato un notevole diverso grado di dettaglio fornito dall’una e dall’altra prova che risultano quindi idonee per studi a diversa scala
Ascosalitoxin, A Phytotoxic Trisubstituted Salicylic Aldehyde From Ascohyta-pisi
No full textAscochyta pisi var. pisi. a phytopathogenic fungus responsible for pea anthracnose, produced toxic metabolites when grown on autoclaved wheat kernels. The main phytotoxin, called ascosalitoxin, was isolated and characterized as 2,4-dihydroxy-3-methyl-6-(1,3-di-methyl-2-oxopentyl)benzaldehyde by spectroscopic and chemical analysis of both the toxin and its acetyl derivative. Ascosalitoxin displayed phytotoxic activity on pea and bean leaves and pods, and on tomato seedlings. Assayed on brine shrimps (A. salina) and on Geotrichum candidum the toxin showed no toxicity
Metabolites inhibiting germination of Orobanche ramosa seeds produced by Myrothecium verrucaria and Fusarium compactum
No full textMyrothecium verrucaria and Fusarium compactum were isolated from diseased Orobanche ramosa plants collected in southern Italy to find potential biocontrol agents of this parasitic weed. Both fungi grown in liq. culture produced metabolites that inhibited the germination of O. ramosa seeds at 1-10 M. Eight metabolites were isolated from M. verrucaria culture exts. The main metabolite was identified as verrucarin E, a disubstituted pyrrole not belonging to the trichothecene group. Seven compds. were identified by spectroscopic methods as macrocyclic trichothecenes, namely, verrucarins A, B, M, and L acetate, roridin A, isotrichoverrin B, and trichoverrol B. The main metabolite produced by F. compactum was neosoloaniol monoacetate, a trichothecene. All the trichothecenes proved to be potent inhibitors of O. ramosa seed germination and possess strong zootoxic activity when assayed on Artemia salina brine shrimps. Verrucarin E is inactive on both seed germination and zootoxic assay
Process For the Production and Purification of Cytochalasin B From Phoma-exigua Var Heteromorpha
No full textA patented process to produce and purify large amounts of cytochalasin B is described. The fungal microorganism, Phoma exigua var. heteromorpha, is grown on a solid medium, constituted by autoclaved wheat kernels. The fungal culture, obtained growing the fungus in optimized environmental conditions, is extracted by organic solvent, to obtain crystalline cytochalasin B, in more than 3 g/kg of dried wheat culture. The advantages of this process are: production higher than that obtained with other known processes; lower production expenses; lower quantities of solvents; exclusion of chromatographic purifications. Moreover, the production of large amounts of cytochalasin B allow to prepare a wide number of derivatives, with different biological activities
Determination of Ascochyta caulina phytotoxins by high-performance anion exchange chromatography and pulsed amperometric detection
No full textPreliminary survey to an experimental research on municipal runoff waters and groundwater recharge
No full textGoing Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
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