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Performance of wetland systems in reducing agricultural nitrogen pollution
Full text linkThe thesis is about the performance of wetland systems in reducing agricultural nitrogen pollution. It takes into account two experiments at different scale: a 3200 m2 pilot surface wetland and a mesocosm trial.
In the first case the aim was to evaluate the performance of the wetland, located at the experimental farm of the University of Padova (Italy), in abating nitrogen coming from 5 ha of surrounding fields. Overall, for the entire period (2.5 years), the basin performed well in abating both nitrate and total nitrogen with a removal efficiency of about 90%.
The major quantity of removed nitrogen was stored in vegetation and soil and only 6% was estimated as being lost with denitrification.
In the mesocosm experiment the aim was to compare five different species in abating nitrogen coming from a reconstructed wastewater. The experimental setup consisted of plastic tanks, filled with gravel and vegetated with Carex elata All., Juncus effusus L., Typhoides arundinacea (L.) Moench var. picta, Phragmites australis (Cav.) Trin. and Typha latifolia L.. There was also a control without vegetation. A solution of increasing concentrations of NH4-N and NO3-N was applied to the tanks, over 31 cycles of differing lengths. At the end of each cycle exiting water was analysed to determine the two nitrogen forms. All water volumes entering and exiting the tanks were measured in order to evaluate evapotranspiration. At the end of the trials T. latifolia had removed 82% of the entering nitrogen, followed by T. arundinacea (76%), C. elata (75%), Ph. australis (72%) and J. effusus (64%). The control removed 45% of the entering nitrogen. The fate of the two forms of nitrogen differed as NH4-N disappeared almost completely and in short time in all the treatments while NO3-N showed different removal efficiency depending on season and considered species.
The major quantity of entering nitrogen was stored in plant tissues with different percentages depending on species. The calculated denitrification varied from 18% for J. effusus to 37% for T. arundinacea.Il lavoro è consistito nello studio dell’efficienza delle zone umide costruite nel ridurre l’azoto proveniente dall’inquinamento di origine agricola. La tesi prende in considerazione due prove sperimentali a diversa scala nel triennio 2007-2009: una zona umida a flusso superficiale di 3200 m2 e una prova a scala di mesocosmo.
Nel primo caso l’obiettivo era di valutare l’efficienza della zona umida sita presso l’azienda agraria sperimentale dell’Università degli Studi di Padova, nell’abbattere azoto proveniente da 5 ha di circostante terreno coltivato. Alla fine del periodo considerato (2.5 anni) il bacino ha dimostrato di abbattere molto bene sia l’azoto nitrico che totale con efficienze di rimozione introno al 90%. La maggior parte dell’azoto in entrata è stata immagazzinata nel comprato suolo/vegetazione mentre la denitrificazione è stata stimata pari al 6%.
Nella prova a scala di mesocosmo l’obiettivo era di comparare l’efficienza di rimozione dell’azoto di cinque diverse specie. L’impianto sperimentale era costituito da vasche in plastica riempite di ghiaia e vegetate con Carex elata All., Juncus effusus L., Typhoides arundinacea (L.) Moench var. picta, Phragmites australis (Cav.) Trin., and Typha latifolia L.. Era presente anche un controllo non vegetato. Una soluzione con concentrazioni crescenti di NH4-N and NO3-N è stata applicata alle vasche effettuando 31 cicli di diversa durata. Alla fine di ogni ciclo l’acqua in uscita dalle vasche è stata analizzata per azoto nitrico e ammoniacale. I volumi di acqua in entrata e uscita sono stati misurati al fine di calcolare l’evapotraspirazione. Considerando tutti e tre gli anni di prova, Typha latifolia L. ha rimosso l’82% dell’azoto in entrata seguita da Typhoides arundinacea (L.) Moench (76%), var. picta, Carex elata All. (75%), Phragmites australis (Cav.) Trin., (72%) e Juncus effusus L. (64%). Il controllo non vegetato ha rimosso invece il 45%.
Azoto ammoniacale e nitrico hanno presentato diverse dinamiche di scomparsa. Il primo è stato abbattuto quasi completamente e in breve tempo in tutti i trattamenti, il secondo invece è stato rimosso in maniera diversa a seconda della stagione e della specie considerata.
La maggior quantità di azoto in entrata è stata immagazzinata nei tessuti con percentuali diverse secondo le specie. La denitrificazione calcolata varia dal 18% in Juncus effusus L. al 37% in Typhoides arundinacea (L.) Moench var.picta
L'associazionismo intercomunale come forma di governo delle reti e strumento di sviluppo stratetgico del territorio
No full textIl paper approfondisce le problematiche connesse alle forme associative tra Comuni, nel caso italiano, a partire dall’analisi del caso Veneto nella prospettiva europea. Tali forme di aggregazione possono essere efficacemente definite come esempi di reti intercomunali: un concetto che consente di spostare l’accento dalla staticità e rigidità della struttura organizzativa del singolo ente locale, alla flessibilità e funzionalità delle relazioni tra gli attori rispetto alle politiche che si intendono condividere e alle differenti logiche di rete che si implementano a seconda del modello di governance prescelto.
Progettare e incentivare la costruzione di reti di tipo policentrico, come sono per esempio le Unioni di Comuni, significa riconoscere e sostenere una forma di governo delle interdipendenze funzionali, che è il presupposto sia della gestione associata dei servizi di area omogenea sia della pianificazione strategica di area vasta, attraverso lo strumento della concertazione e co-decisione fra gli enti locali su base paritetica. E’ questo un passo decisivo verso la pratica del federalismo funzionale
Preliminary results on the study of the environment of a complete sample of Seyfert galaxies
No full textThe results of the study of the environment of a complete sample of Seyfert galaxies taken from the CfA Redshift Survey (Davis et al. 1983; Huchra et al. 1983) are shown. In particular we compare the distribution of the positions of all galaxies located within five diameters from each Seyfert galaxy of our sample with the analogous distribution observed in a control sample of normal galaxies taken from the Merged Catalogue of Galaxies (hereafter MERCG) (Kogoshvili 1986). This research is based on the analysis of the digitized images of the "Digitized Sky Survey" and on the on--line catalogues APM (Automatic Plate Measuring System) and APS (Automated Plate Scanner)
Vegetation contribution on phosphorus removal in constructed wetlands
No full textConstructed wetlands have been proven as efficient natural-like technologies to treat different wastewater types. However, phosphorus (P) removal with these systems is still a challenge due to their low performance. This study aims to compare, in microcosm subsurface flow constructed wetland system, the PO4-P apparent balance of five macrophytes (Carex elata All., Juncus effusus L., Phalaris arundinacea L. var. picta, Phragmites australis (Cav.) Trin., and Typha latifolia L.) and an unvegetated control to evaluate plants' contribution in P removal. Compared with unvegetated systems, plant presence increased the PO4-P removal between 5.4% (P. arundinacea) and 9.4% (C. elata). Only T. latifolia was able to remove more than the PO4-P load (13.05 g m−2) whereas the removal reached 86.2%, 48.1%, 37.6% and 36.0% for P. aundinacea, C. elata, J. effusus and P. australis, respectively. Considering the total P load (51 g m−2), its removal from wastewater reached the highest value with T. latifolia (21.8% of inlet quantity) whereas the other species had an average removal value of 6.5%. The biennial study indicates: 1) T. latifolia as the best solution to remove PO4-P from the wastewater being able to remove more than PO4-P load (1.5 times); 2) P. aundinacea as other possible choice able to remove about 86% of PO4-P load
Un’agricoltura per le aree protette.
No full textL’agricoltura costituisce da sempre parte integrante dell’ambiente e del paesaggio e contribuisce significativamente a modularne conformazione e caratteristiche. Lo studio dell’interazione fra i sistemi agricoli ed il territorio è il presupposto per la definizione e la realizzazione di soluzioni integrate che consentano di razionalizzare i processi produttivi a salvaguardia delle risorse naturali.
Questi concetti diventano ancora più importanti all’interno delle aree protette, dove l'agricoltura deve sapere rispondere alle peculiari esigenze di conservazione e valorizzazione delle risorse ambientali.
Il libro presenta i risultati del progetto di ricerca MIUR-PRIN 2004 “Un’agricoltura per le aree protette” i cui contenuti riguardano:
➢ l'analisi di metodologie di lavoro per valutare la compatibilità ambientale ed economica delle attività agricole all’interno delle aree protette;
➢ l'applicazione di tali metodologie in una serie di realtà italiane di elevato valore ambientale;
➢ l'individuazione di punti di forza e di sofferenza nei rapporti agricoltura/ambiente nelle aree studio;
➢ la valutazione di possibili strategie di mitigazione degli impatti o di esaltazione del ruolo virtuoso dell’agricoltura per giungere alla definizione di codici locali di buona pratica agricola;
➢ lo sviluppo di metodi partecipativi per l’applicazione degli itinerari tecnici eco-compatibili.
Il progetto ha coinvolto sei unità di ricerca italiane, operanti in realtà agro-ambientali nettamente diverse (parchi fluviali, lacuo-palustri e peri urbani di pianura nel centro nord Italia, nonché zone protette collinari al nord, al centro e nel meridione) che offrono uno spaccato alquanto composito su problematiche e contributi dell’agricoltura nella gestione dei territori protetti
Performance of a constructed surface flow wetland in abating nutrients in agricultural drainage waters.
No full textWide band photodetectors based on Bi2Se3 Topological Insulator
No full textBi2Se3/n−Si heterojunctions have been successfully obtained by depositing BirSes films with thickness in the range 10 nm−100 nm on pre-patterned ndoped Si substrates by vapor solid deposition method. The samples present on/off ratio of the order of 105 and dark current in the range of 10nA. When illuminated with He-Ne radiation through the Bi 2 Se 3 layer, the unbiased detectors show very high linearity, responsivity as high as 60 mA/W and Detectivity in the range of 1011 Jones
Effect of different macrophytes in abating nitrogen from a synthetic wastewater.
No full textIn an experiment conducted in an unheated glasshouse from October 2006 to March 2008, the efficiency was studied of different macrophytes in reducing NO3-N and NH4-N concentrations and loads in reconstructed wastewaters. The experimental setup consisted of plastic tanks, filled with gravel and vegetated with Carex elata All., Juncus effusus L., Phragmites australis (Cav.)Trin., Phalaris arundinacea L. var. picta and Typha latifolia L. There was also a control without vegetation. From January to July, a solution of 50-60 ppm of NH4-N and NO3-N was applied monthly, then the input concentration was doubled. The total load at the end of the experimental period was 70.4 g/m2 of NO3-N and 67.3 of NH4-N. At the end of each month, water was discharged from the tanks and analysed to determine the two nitrogen forms. At the end of the experiment, 33 g/m2 of total N (almost 24% of applied N) had disappeared in the control. Among species, the highest abatement was detected in Typha (72 g/m2, almost 52% of applied N), the lowest in Juncus (35%).
A weekly chemical analysis in July showed that a large amount of NH4-N quickly disappeared in all treatments, while NO3-N only decreased in the vegetated tanks. In December NH4-N had similar dynamics, while NO3-N increased.
All water volumes entering and exiting the tanks were measured in order to evaluate evapotranspiration; Typha showed the highest water consumption, reaching a cumulative value of above 1,000 mm.
At the end of the experiment Juncus presented the highest amount of nitrogen stored in the aerial parts (5.63 g/m2) and Typha the lowest (1.92 g/m2), suggesting that the nitrogen disappearance can be related to different microbial activities or a different amount of nitrogen stored in belowground biomass
Dynamic neural network architectures for on field stochastic calibration of indicative low cost air quality sensing systems
No full textIn the last few years, the interest in the development of new pervasive or mobile implementations of air quality multisensor devices has significantly grown. New application opportunities appeared together with new challenges due to limitations in dealing with rapid pollutants concentrations transients both for static and mobile deployments. In this work, we propose a Dynamic Neural Network (DNN) approach to the stochastic prediction of air pollutants concentrations by means of chemical multisensor devices. DNN architectures have been devised and tested in order to tackle the cross sensitivities issues and sensors inherent dynamic limitations. Testing have been performed using an on-field recorded dataset from a pervasive deployment in Cambridge (UK), encompassing several weeks. The results obtained with the dynamic model are compared with the response of the static neural network and the performance analysis indicates the capability of the on-field dynamic multivariate calibration to ameliorate the static calibration approach performance in this real world air quality monitoring scenario. Interestingly, results analysis also suggests that the improvements are more significant when pollutants concentration changes more rapidly. © 2016 Elsevier B.V. All rights reserved
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