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

 

Autor: Artur Banach
Ostatnia aktualizacja: 05.03.2015, godz. 18:16 - Artur Banach