Katedra Biochemii i Chemii Środowiska powstała w roku akademickim 1998/1999. Realizuje podstawowe cele naukowe oraz dydaktyczne w zakresie biochemicznych i chemicznych przemian mających zastosowanie w szeroko pojętej ochronie środowiska.
    Tematyka badawcza koncentruje się na zagadnieniach związanych z wpływem tlenu cząsteczkowego w continuum gleba-roślina-atmosfera na te procesy, których przebieg warunkowany jest dostępnością tlenu w sposób bezpośredni bądź pośredni. Tlen, będący końcowym akceptorem elektronów na drodze przemian oksydoredukcyjnych, odgrywa zasadniczą rolę w życiu makro- i mikroorganizmów, jak również w biochemicznych i chemicznych procesach zachodzących w środowisku. W następstwie prowadzonych badań wyłoniła się potrzeba wyodrębnienia jako oddzielnej dyscypliny nauki o roli tlenu w środowisku – „oksygenologii”.
swiatlowody

 

Działalność naukowa Katedry skupia się na powiązaniu procesów respiracji i rozkładu stężenia tlenu, jego dostępności i pobierania oraz transportu w utworze glebowym, będącym najbardziej aktywną częścią skorupy ziemskiej. Pomiary fizykochemiczne, jak mikrodyfuzja tlenu, potencjał wody glebowej czy stan oksydoredukcyjny łączone są z oznaczeniami biochemicznymi, takimi jak aktywność enzymów, tempo denitryfikacji czy metanogenezy i metanotrofii. Ograniczone natlenienie środowiska glebowego i wodnego wpływa bezpośrednio na powiększenie efektu szklarniowego poprzez formowanie się gazów o dużej zdolności radiacyjnej, takich jak metan czy ditlenek azotu, które obok dwutlenku węgla wpływają na wzrost temperatury Ziemi. Wobec tego identyfikacja źródeł emisji gazów cieplarnianych, a także przeprowadzenie ich bilansu i monitoringu z siedlisk naturalnych oraz z terenów poddanych wpływom antropogenicznym, stanowi istotny przedmiot zainteresowań. Obiektami badań są zwłaszcza jeziora i torfowiska znajdujące się na terenie Poleskiego Parku Narodowego i w jego otulinie, oraz poddawane kolejnym zalewom tereny położone w rejonie Małopolskiego Przełomu Wisły.

Skutki ograniczonego natlenienia rizosfery i wywołana niedotlenieniem reakcja obronna roślin, znajduje uzasadnienie w badaniach transportu wewnętrznego tlenu, wymiany gazowej oraz morfologii i architektury korzeni. Badaniom podlega również łańcuch przemian, spowodowany przejściem – w warunkach ograniczonego natlenienia – od normoksji poprzez hypoksję do anoksji, weryfikowany na przykładzie wielu roślin testowych.
Zagadnienia ograniczenia eutrofizacji wód prowadziły do aktywnego wykorzystania filtru glebowego w celu oczyszczania wód ściekowych z form biogennych oraz metali ciężkich. W badaniach fitoremediacji wykazano aktywny udział niektórych roślin, np. Azolla spp. w natlenieniu podłoży i efektywnym usuwaniu z roztworów metali ciężkich, takich jak: Cd, Hg, Pb, Cr i innych.

W ostatnim czasie pracownicy Katedry dużo uwagi poświęcili bakteriom metanotroficznym, które pełnią wyjątkową rolę w ograniczaniu zagrożenia metanowego w kopalniach i w zmniejszaniu emisji metanu do atmosfery ze źródeł antropogenicznych. Źródłami takimi są np. wysypiska śmieci, gdzie zachodzi samoistna produkcja biogazu, który nie jest eksploatowany. Ponadto w wyniku badań nad skałami przywęglowymi z Kopalni Węgla Lubelskiego i Śląskiego Zagłębia wykryto i zidentyfikowano bakterie metanotroficzne tam bytujące oraz określono ich wymagania środowiskowe.

Wiele uwagi w działalności naukowej Katedry poświęca się przemianom pestycydów i ich metabolitów w różnych warunkach aeracyjnych środowiska glebowego. Przy użyciu czułych technik analitycznych, na aparaturze będącej w wyposażeniu Katedry, można oznaczyć ich stężenia nawet na poziomie miliardowych części grama. Od niedawna prowadzone są również eksperymenty fotochemiczne z udziałem światłowodów, których zastosowanie w praktyce może przynieść nowe, pożyteczne rozwiązania.

Pracownicy Katedry realizują zajęcia dydaktyczne (wykłady i ćwiczenia laboratoryjne) z oksygenologii środowiskowej, chemii analitycznej, chemii organicznej, gleboznawstwa oraz monitoringu środowiska. Prace magisterskie wykonywane są w ramach badań prowadzonych przy realizacji projektów badawczych. Część pomiarów wykonywanych jest w warunkach in situ, co sprzyja weryfikacji wyników badań wykonanych w laboratorium, a liczne wyjazdy terenowe umożliwiają pobranie materiałów środowiskowych.

Katedra prowadzi aktywną współpracę z wiodącymi ośrodkami naukowymi na świecie takimi jak: Radboud Universiteit Nijmegen (Holandia), Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (Niemcy), Russian Academy of Sciences (Rosja). Jej owocami są wymiany studentów i pracowników oraz pisane prace doktorskie.

 

kbch_400

Na zdjęciu od lewej: dr Agnieszka Wolińska, dr Anna Szafranek-Nakonieczna, prof. dr hab. Zofia Stępniewska – kierownik katedry, Śp. dr hab. Riccardo Paolo Bennicelli - prof. KUL, mgr Anna Sochaczewska, mgr Magdalena Iwańczyk, dr Paweł Misztal, dr Katarzyna Banach, dr Agnieszka Szmagara, dr Artur Banach

 

kbch2

Magistrantki Dorota Ryło i Anna Romaszko podczas analiz aktywności metanotroficznej osadów dennych pobranych z jezior Poleskiego Parku Narodowego z wykorzystaniem chromatografu gazowego Varian

 

Byli pracownicy Katedry:

 

mgr Katarzyna Bucior

mgr Piotr Charytoniuk

dr Agnieszka Szmagara

dr hab. Emilia Fornal

mgr Anna Skupień

mgr Ewelina Tokarz

dr Katarzyna Szajnocha

mgr Renata Sieńko

mgr Jakub Ciepielski

mgr Natalia Łopacka

Autor: Artur Banach
Ostatnia aktualizacja: 02.10.2018, godz. 09:43 - Artur Banach