Badania
Tematyka badawcza Katedry Kształtowania Środowiska i Teledetekcji obejmuje:
- Gospodarowanie wodą na obszarach niezurbanizowanych w aspekcie adaptacji do zmian klimatu.
- Inżynieria ekologiczna w kształtowaniu i rekultywacji środowiska oraz zapobieganiu jego zanieczyszczeniom.
- Zachowanie i przywracanie właściwego stanu przedmiotów ochrony na obszarach Natura 2000 i innych prawnie chronionych.
- Podstawy projektowania i eksploatacji systemów melioracyjnych.
- Precyzyjne gospodarowanie wodą w rolnictwie i leśnictwie w aspekcie zmian klimatu i jego ochrony.
- Racjonalne wykorzystanie torfowisk z uwzględnieniem wpływu zmian klimatycznych na bilans wodny gleb torfowo-murszowych.
Realizowane projekty badawcze:
POKAZ Kumasi
POKAZ Kumasi – Międzynarodowy program studiów magisterskich podwójnego dyplomowania w inżynierii środowiska “Modern engineering in water management” (POKAZ KsTU)
Kierownik projektu: dr hab. Jarosław Chormański, prof SGGW
Okres realizacji 01.10.2024 – 30.09.2028Projekt POKAZ – Kumasi jest realizacją zbudowanego w poprzedniej edycji KATAMARAN międzynarodowego programów studiów II stopnia, kończącego się wydaniem podwójnego dyplomu. Celem jest zwiększenie umiędzynarodowienia Wydziału BiIŚ przez realizację istniejącego programu studiów 2 stopnia na kierunku inżynieria środowiska w języku angielskim. Tematyka studiów tego kierunku w ścieżce angielsko języcznej w ofercie przedmiotów do wyboru dotyczy obszaru gospodarowania wodą w zmieniającym się klimacie i jego konsekwencji dla środowiska. Treści programowe tego kierunku zostały opracowane wspólnie z partnerem z Kazachstanu. W ramach projektu planowane jest przeprowadzenie naboru zakończonego wydaniem dyplomu SGGW i KsTU na kierunku inżynieria środowiska w języku angielskim.
PHISHES
Zintegrowana, oparta na modelach fizycznych platforma do symulacji procesów glebowych (PHISHES)/ Kierownik: Andrzej Brandyk
Głównym celem projektu PHISHES jest stworzenie platformy cyfrowej (PDP), która będzie wspierać modelowanie procesów gleba-roślina-atmosfera oraz model transportu reaktywnego w systemie hydrologicznym, uwzględniając skutki praktyk użytkowania gleb w skali lokalnej tj. profilu, aż do skali zlewni. Ta numeryczna platforma obliczeniowa jest niezbędna dla symulowania scenariuszy utrzymania lub przywracania funkcji ekosystemu glebowego na terenach zanieczyszczonych i wykorzystywanych rolniczo. Przyczyni się ona do wypełnienia głównej luki napotkanej w poprzednich badaniach symulujących zanieczyszczenie gleby. Skupiły się one wyłącznie na jej wierzchnich warstwach, co uniemożliwiło dokonanie wiarygodnych obliczeń bilansu masy wody i zanieczyszczeń w warstwach podglebia na dużą skalę. Symulowane dane, wygenerowane przez narzędzia modelowania, zostaną wykorzystane do wsparcia decyzji umożliwiających zarządzanie użytkowaniem gruntów, jego warianty i aktualizację za pośrednictwem systemu wspomagania (DSS) przeznaczonego dla zdefiniowanych interesariuszy (organy regulacyjne, osoby zarządzające ryzykiem, przemysł chemiczny itp.).
SOMPACS
Wpływ gospodarowania glebą na właściwości materii organicznej gleby i sekwestrację węgla (SOMPACS). Kierownik: Edyta Hewelke
Celem projektu jest określenie wpływu różnych sposobów gospodarowania glebą w zróżnicowanych warunkach glebowo-klimatycznych Europy i Stanów Zjednoczonych na wzbogacenie jej w najbardziej trwałe frakcje glebowej materii organicznej, odporne na rozkład mikrobiologiczny. Przeprowadzone badania pozwolą na poszerzenie wiedzy w kierunku lepszego zrozumienia procesów transformacji SOM, przy czym szczególny nacisk położony będzie na tworzenie się frakcji najbardziej odpornych na rozkład mikrobiologiczny. Pozwoli to na ustalenie bilansu węgla organicznego w glebie, a także określenie stabilności glebowej materii organicznej w warstwie wierzchniej i w podglebiu. Wyniki analizy sposobów zarządzania glebą wskażą możliwości zwiększenia zawartości najbardziej stabilnych frakcji glebowej materii organicznej, poprawiając w ten sposób potencjał sekwestracji węgla, co przyczyni się do minimalizacji emisji gazów cieplarnianych.
OPUS 26
„Mechanizmy, parametry i skutki środowiskowe zastosowania roztworów eutektycznych w procesie oczyszczania gleby z metali ciężkich”, Nr rej.: 2023/51/B/ST10/02245, Kierownik projektu: dr inż. Barbara Klik
Projekt badawczy skupia się na zastosowaniu innowacyjnych roztworów myjących, znanych jako naturalne głęboko eutektyczne rozpuszczalniki (ang. natural deep eutectic solvents, NDES), do oczyszczania gleb zanieczyszczonych metalami ciężkimi. Zanieczyszczenia gleb metalami ciężkimi stanowią poważny problem, mający negatywny wpływ na środowisko naturalne. Dlatego konieczne jest określenie skuteczności roztworów, mogących służyć do ich usuwania, w celu ochrony środowiska. Dotychczasowe badania wykazały obiecujące właściwości NDES jako potencjalnych środków do tego celu. Projekt skupia się na procesie płukania gleby tymi roztworami, a także dokładnej ocenie właściwości gleby po zakończeniu procesu, aby kompleksowo ocenić jakość oczyszczonej gleby.Wyniki projektu przyczynią się do rozwoju systemów remediacji gleb dostosowanych do realnych warunków terenowych, co jest zgodne z Unijną strategią dotyczącą gleb. Jako integralnej części planu na rzecz bioróżnorodności 2030, mającego na celu ochronę przyrody i odwrócenie degradacji ekosystemów.
Program KATAMARAN
Program KATAMARAN realizacja wspólnych studiów II stopnia
tytuł: POlish-KAZakh International Joint Master in Environmental Engineering, „Modern engineering in water management”Okres realizacji 01.10.2020 – 30.06.06.2023Kierownik projektu: dr hab. Jarosław Chormański, prof SGGWOgólnym celem projektu była poprawa konkurencyjności Kazachstanu i Polski w zakresie edukacji i nauki w dziedzinie inżynierii i gospodarki wodnej. W sytuacji postępujących zmian klimatu, absolwenci mający wiedzę związaną z problematyka wody w krajobrazie rolniczym i obszarów chronionych (Polska) jak i na terenach z wysychającymi zbiornikami (Kazachstan), stają się poszukiwanymi ekspertami w całej Europie.
Wydanie monografii w języku kongresowym "Polesie Środowisko, Melioracje" (MONOG/SP/0011/2023/01)
Wydanie monografii w języku kongresowym „Polesie Środowisko, Melioracje” (MONOG/SP/0011/2023/01). Kierownik: Maja Radziemska
Finansowane w ramach programu „Doskonała nauka II” ogłoszonego komunikatem Ministra Edukacji i Nauki z dnia 31 stycznia 2023 r.
78 406,00 PLN w tym 70 565,40 PLN ze środków Ministra Edukacji i Nauki
Całość Międzynarodowej Monografii Naukowej opublikowano w czterech tomach: białoruski, ukraiński, polski i rosyjski, na podstawie syntezy wyników wielu lat badań i doświadczeń czołowych naukowców i specjalistów z zakresu gospodarki wodnej, melioracji i rekultywacji terenu w aspekcie naturalnym, historycznym, społeczno-ekonomicznym, technologicznym, środowiskowym, ekonomicznym, a także w zakresie rekultywacji i zagospodarowania Polesia Białorusi, Ukrainy, Polski i Rosji.
Monografia poświęcona jest glebie, technologii, hydrologii i środowisku, projektom rekultywacji terenu, a także aranżacji wykorzystania potencjału zasobów naturalnych i ocen środowiskowych oraz efektywności ekonomicznej rekultywacji terenów Polesia.
Monografię cechuje wysoki poziom naukowy o istotnym znaczeniu dla rozwoju nauki, prezentujących osiągnięcia naukowe, w tym najnowsze wyniki badań naukowych lub prac rozwojowych, w celu wprowadzenia tych osiągnięć do obiegu krajowego i międzynarodowego.
Biostrateg III INOMEL
„Innowacje technologiczne oraz system monitoringu, prognozowania i operacyjnego planowania działań melioracyjnych dla precyzyjnego gospodarowania wodą w skali obiektu melioracyjnego.” Umowa nr Biostrateg3/347837/11/NCBR/2017. Kierownik: Edmund Kaca
Zachodzącym w ostatnich dekadach zmianom klimatycznym (wzrost temperatury, okresy bezdeszczowe) towarzyszą często ekstremalne zjawiska pogodowe jakimi są bardzo często pojawiające się susze atmosferyczne i glebowe oraz krótkotrwałe intensywne nawalne opady atmosferyczne. Powyższe zjawiska są bardzo szkodliwe dla produkcji rolniczej. Dotyczy to coraz większych obszarów w Europie jak i na świecie. W oparciu o wieloletnie doświadczenie naukowe i praktyczne KKŚ w ramach projektu finansowanego przez NCBiR Biostrateg 3 „INOMEL” przyczyniła się do opracowania 2 modeli komputerowych: MOP/D i MOP/S umożliwiających wspomaganie planowania prawidłowej wodooszczenej gospodarki wodnej na obiektach melioracyjnych (systemy drenarskie, systemy nawodnień podsiąkowych) w perspektywie 7 dni w oparciu o bieżący monitoring wymaganych parametrów na obiektach melioracyjnych i krótko terminowej (7 dniowej) prognozy agrometeorologicznej. Zastosowanie tych modeli nie tylko przyczyni się do sprawniejszego zarządzania systemami melioracyjnymi, ograniczy pobór wody do nawodnień ale przyczyni się również do uzyskiwania stabilniejszego poziomu plonów niezależnie od panujących warunków klimatycznych. Przykładowo efektywność ekonomiczna zastosowania tych modeli na systemach nawodnień podsiąkowych użytków zielonych wskazuje na średni przyrost plonu siana od ok. 1,5 do 3,4 Mg ha -1, co przełoży się na podniesienie zaktualizowanych przychodów netto (NPV) zysków od ok. 1,5 do 13,1 tys zł ha-1.
MINIATURA 3
„Czynnik temperaturowy w optymalizacji immobilizacji metali ciężkich w glebie poddawanej wspomaganej fitostabilizacji”. Kierownik: Maja Radziemska
Problem zanieczyszczenia środowiska naturalnego wynika w dużej mierze ze wzbogacania metalami ciężkimi gleb, wód oraz powietrza, które są do niego wprowadzane w wyniku działalności człowieka – przede wszystkim wydobycia surowców, spalania paliw kopalnych, oczyszczania ścieków, składowania odpadów, oraz produkcji przemysłowej. Wspomagana fitostabilizacja polega na wykorzystaniu roślin do immobilizacji zanieczyszczeń w glebie oraz chemicznej stabilizacji metali ciężkich z zastosowaniem różnych nieorganicznych lub/i organicznych dodatków doglebowych Chociaż technika ta jest znana, to jej skuteczność w zmieniających się warunkach środowiskowych nie jest poznana i wymaga głębszego zrozumienia. Zmiany sezonowe mogą mieć złożony charakter oddziaływań na ekosystemy glebowo-roślinne. Istnieje niewiele dowodów na to, jak zamarzanie i rozmrażanie zanieczyszczonego gruntu wpływa na skuteczność wspomaganej fitostabilizacji. Mając na uwadze powyższe zrealizowano pilotażowe działanie, którego celem było określenie skuteczności wspomaganej fitostabilizacji gleb zanieczyszczonych metalami ciężkimi pod wpływem zmian warunków temperaturowych.