Origine e composizione dell'atmosfera terrestre, concentrazioni e tempi di permanenza dei principali costituenti. Emissioni naturali ed antropiche di gas serra e di contaminanti; inquinanti primari e secondari, sorgenti di emissione, meccanismi di diffusione, trasporto e deposizione (secca, umida ed occulta). Effetti biologici dell'esposizione acuta e cronica agli inquinanti atmosferici, approcci per la protezione della salute e dell'ambiente; i sistemi automatici di monitoraggio ed biomonitoraggio degli inquinanti atmosferici persistenti negli ecosistemi terrestri mediante licheni, muschi e piante superiori. Indagini retrospettive sulle deposizioni dei contaminanti atmosferici mediante carote di sfagni, sedimenti e ghiaccio.
Ciclo idrologico e nozioni di meteorologia. Aspetti normativi per la gestione dei corpi d'acqua (sotterranei, lentici, lotici, di transizione e marini costieri). Ossigeno disciolto, BOD, COD, processi di potabilizzazione, clorazione delle acque e rischi per la salute. Caratteristiche fisico-chimiche delle acque dolci, salmastre e marine; misura della produttività primaria e processi distrofici. I sedimenti come sorgente secondaria di contaminazione e come matrice ambientale per individuare le sorgenti e le variazioni spazio-temporali degli inquinanti.Il ruolo degli organismi animali e vegetali come bioindicatori della qualità delle acque e come bioaccumulatori degli inquinanti persistenti. La depurazione delle acque reflue e la fitodepurazione.
I fattori della formazione del suolo e la successione ecologica primaria. Schema del profilo dei suoli e loro distribuzione in funzione della latitudine/altitudine. Le componenti organiche ed inorganiche del suolo, la capacità per l'acqua, l'aria ed i nutrienti. La pedofauna, la degradazione della materia organica ed il riciclo dei nutrienti. La gestione dei rifiuti e la produzione di compost, la determinazione del C organico e dell'N. Principali processi di degrado dei suoli ed il ruolo degli animali e vegetali come indicatori della qualità del suolo e come bioaccumulatori di inquinanti persistenti. La bonifica dei siti inquinati.