Historia

Rozwój organizacyjny Katedry Kształtowania Środowiska

Katedra Kształtowania Środowiska została utworzona 1.01.2000 r. przez połączenie dwóch katedr: Katedry Kształtowania Środowiska i Melioracji oraz Katedry Przyrodniczych Podstaw Inżynierii Środowiska. W 2011 r. do Katedry Kształtowania Środowiska przeniesiono Zakład Rekultywacji Środowiska z Katedry Inżynierii Wodnej i Rekultywacji Środowiska. Kierownikiem  Katedry Kształtowania Środowiska w okresie 2000-2008 był prof. Tomasz Brandyk, a w latach 2009-2012  prof. Edward Pierzgalski.W  latach 2013 – 2020 . Katedrą kierował  dr inż. Jan Szatyłowicz.

Historia Katedry Kształtowania Środowiska i Melioracji sięga początku powstania Wydziału. W 1946 r. na Wydziale Rolniczym do obsługi Sekcji Melioracyjnej zostaje utworzona  Katedra Melioracji Rolnych, którą w 1948 roku przekształcono w Katedrę Budownictwa i Melioracji Rolnych. Katedrami tymi kierował prof. Stanisław Turczynowicz. W 1951 r.  Katedra Budownictwa i Melioracji Rolnych została formalnie przeniesiona na Wydział Melioracji Rolnych, jednakże pod nazwą Katedry Melioracji Rolnych. W roku akademickim 1954/55, już na Wydziale Melioracji Wodnych, Katedra Melioracji Rolnych zmieniła nazwę na Katedrę Melioracji Rolnych i Leśnych z trzema zakładami: Melioracji Rolnych, Melioracji Leśnych oraz Rolniczego Wykorzystania Ścieków. Katedrę Melioracji Rolnych i Leśnych zorganizował i kierował do czasu przejścia na emeryturę w 1976 roku prof. Jerzy Ostromęcki. W okresie 1970-1982 Katedra wchodziła, jako Zakład Melioracji Rolnych i Leśnych kierowany od 1976 r. przez dr inż. Edwarda Zawadę, w skład Instytutu Melioracji Rolnych i Leśnych (1970-1978) i Instytutu Melioracji i Gospodarki Wodnej (1979-1982). W 1983 roku po zlikwidowaniu instytutów i powrotu do organizacji katedralnej kierownictwo Katedry Melioracji Rolnych i Leśnych objął prof. Stanisław Łojewski (do 1986 roku) i następnie prof. Czesław Somorowski, który kierował Katedrą do 1999 roku. W 1996 roku nazwę Katedry zmieniono na Katedrę Kształtowania Środowiska i Melioracji.

Powstanie Katedry Przyrodniczych Podstaw Inżynierii Środowiska wiąże się z powołaniem na Wydziale Melioracji Wodnych w 1956 r. Katedry Ekologii Roślin, którą w 1962 roku połączono z Zakładem Łąkarstwa tworząc Katedrę Przyrodniczych Podstaw Melioracji, której nazwę w 1995 r. zmieniono na Katedrę Przyrodniczych Podstaw Inżynierii. Środowiska. Pierwszym Kierownikiem Katedry Przyrodniczych Podstaw Melioracji był prof. dr Józef Prończuk. W latach 1982-1986 Katedrą kierował prof. dr hab. Mikołaj Nazaruk, w latach 1987-1996 prof. dr hab. Henryk Pawłat, w latach 1997-1999 dr hab. Kazimierz Piekut.

W 2000 r. Katedra Kształtowania Środowiska i Melioracji została połączona z Katedrą Przyrodniczych Podstaw Inżynierii Środowiska. Nowa jednostka pod nazwą Katedra Kształtowania Środowiska składała się z dwóch zakładów: Kształtowania Środowiska i Melioracji kierowanym przez dr hab. Józefa Mosieja oraz Przyrodniczych Podstaw Inżynierii Środowiska z kierownikiem prof. Kazimierzem Piekutem. Po przyłączeniu w 2011 r. do Katedry Zakładu Rekultywacji Środowiska struktura wewnętrzna Katedry obejmowała cztery zakłady: Inżynierii Melioracyjnej, Inżynierii Ekologicznej, Rekultywacji Środowiska oraz Przyrodniczych Podstaw Inżynierii Środowiska. W 2013 r. liczbę zakładów zmniejszono do trzech: Inżynierii Melioracyjnej, Inżynierii Ekologicznej i Rekultywacji Środowiska oraz Przyrodniczych Podstaw Inżynierii Środowiska. Kierują nimi odpowiednio dr hab.  Tomasz Gnatowski dr hab. Ryszard Oleszczuk (2013- 2016), , prof. Józef Mosiej i dr hab. Bogumiła Pawluśkiewicz.

Główne kierunki badawcze

Kierunki badań jednostek wchodzących w skład obecnej Katedry Kształtowania Środowiska odzwierciedlają ich nazwy. W dawnej Katedrze Melioracji Rolnych i Leśnych badania naukowe i zakres zajęć dydaktycznych były ściśle związane z realizowanym wówczas w kraju szerokim programem inwestycji melioracyjnych. Do zespołu, który formował zakres problemowy i rzeczowy dyscypliny naukowej melioracje wodne oraz kształtowali program studiów na kierunku o tej samej nazwie należeli: profesor Jerzy Ostromęcki, zastępca profesora Kalina Smólska, docent Leonard Skibniewski, profesor Zygmunt Sochoń, profesor Stanisław Łojewski, doktor Edward Zawada i profesor Czesław Somorowski. W późniejszym okresie prace te kontynuowali profesorowie Tomasz Brandyk, Edward Pierzgalski, Edmund Kaca, Piotr Hewelke, Jerzy Jeznach, Józef Mosiej, a także doktorzy habilitowani Andrzej Wanke, Stanisław Żakowicz, Ryszard Oleszczuk, Tomasz Gnatowski i inni.

Problematyka naukowa podejmowana do lat 90. XX wieku dotyczyła kilku obszarów badawczych. Stosunkowo najszerszej realizowane były badania dotyczące charakterystyki stosunków wodnych gleb, zmian właściwości gleb pod wpływem odwodnień, bilansowania zasobów wodnych profili glebowych i bilansów wodnych zlewni rzecznych, potrzeb wodnych roślin uprawnych oraz metod określania niedoborów wodnych. Badania te łączyły się z drugim ważnym kierunkiem badawczym, którym było opracowanie podstaw obliczeń parametrów niezbędnych do projektowania systemów odwadniających i nawadniających, łącznie z podstawami i zasadami ich eksploatacji. Trzecim kierunkiem było oczyszczanie ścieków w środowisku glebowym i możliwości ich rolniczego wykorzystaniu. Prace z tego zakresu dotyczyły głownie zagadnień gospodarowania wodą i substancjami w obrębie systemu nawadniającego w dolinie rzeki Ner a także problemów utylizacji ścieków pochodzących z przemysłu rolno-spożywczego. W zakresie ekonomiki melioracji rozwijano problematykę podstaw teoretycznych i metodycznych oceny efektywności inwestycji wodnomelioracyjnych wraz z wdrożeniem wyników w formie instrukcji branżowej. Aktywność badawcza związana była z organizacją i utrzymywaniem pól i obiektów doświadczalnych w RZD Puczniew i RZD Wilanów, obiektów melioracyjnego Stara Noteć i Solec oraz zlewni doświadczalnej rzeki Osownicy.

W późniejszym okresie w latach 90. XX wieku w związku z zakończeniem programu inwestycji melioracyjnych i innymi zmianami w Polsce, coraz większego znaczenia nabierało właściwe wykorzystanie powstałej infrastruktury wodnej, a także uwzględnienie w gospodarowaniu wodą problemów ochrony środowiska. Badania obejmowały wówczas dwa główne kierunki:

• zasady gospodarowania wodą i melioracji dla zrównoważonego rozwoju terenów rolniczych,
• podstawy regulowania stosunków wodnych gleb i zlewni w aspekcie ochrony środowiska.

W Zakładzie Przyrodniczych Podstaw Inżynierii Środowiska zakres badań w latach 80. XX wieku obejmował zagadnienia dotyczące:

• ekologicznej i ekonomicznej oceny funkcjonowania ekosystemów łąkowych,
• inwentaryzacji i waloryzacji zasobów cennych przyrodniczo,
• ochrony i kształtowania środowiska w melioracjach i rolnictwie.

Natomiast w latach 90. XX wieku do głównych kierunków badań należały:

• waloryzacja przyrodniczo-krajobrazowa dolin rzecznych i analiza zmian środowiska przyrodniczo-rolniczego zmeliorowanych łąk dolinowych w aspekcie zrównoważonego rozwoju,
• przyrodnicze uwarunkowania kształtowania umocnień trawiastych na terenach zurbanizowanych,
• zasady i koszty ograniczania negatywnego wpływu gospodarstw o różnych kierunkach produkcyjnych na środowisko naturalne.

W dawnym Zakładzie Rekultywacji Środowiska włączonym do Katedry od 2013 roku  badania obejmowały ochronę i techniki rekultywacji środowiska, w tym obszarów zdegradowanych.

Po ukształtowaniu się obecnej struktury organizacyjnej Katedry Kształtowania Środowiska głównymi kierunkami badań są:

•  innowacyjne i zasobooszczędne gospodarowanie wodą w rolnictwie i leśnictwie w aspekcie zmian klimatu i jego ochrony,
• zastosowanie inżynierii ekologicznej w rekultywacji środowiska, zapobieganiu zanieczyszczeniom oraz w kształtowaniu zasobów wodnych na obszarach wiejskich i zurbanizowanych.

Szczegółowo profil badawczy Katedry charakteryzują zagadnienia badawcze podejmowane w ramach grantów, a także będących podstawą uzyskania stopni naukowych. Przykładowo można tu wymienić:

• sposoby gospodarowania w dolinowych obiektach melioracyjnych w różnych warunkach przyrodniczo-rolniczych,
• zróżnicowanie siedlisk fauny bezkręgowej małych i średnich rzek nizinnych jako element oceny ich stanu ekologicznego.
• ocena wpływu drenowania gleb gliniastych na składniki bilansu wodnego gleby oraz migrację miogenów,
• transformacja opadu w spływ powierzchniowy w aspekcie ochrony gruntów ornych przed erozją,
• rola i funkcje małych zbiorników wodnych w rozwoju obszarów wiejskich oraz terenów o różnym stopniu urbanizacji,
• racjonalne gospodarowanie zasobami gleb torfowych w celu ochrony ich wartości przyrodniczych i krajobrazowych w powiązaniu z produkcją rolniczą,
• charakterystyki procesów pęcznienia-kurczenia do prognozowania uwilgotnienia gleb torfowo-murszowych,
• właściwości termiczne gleb torfowo-murszowych dla potrzeb modelowania obiegu ciepła i wody w ekosystemach pobagiennych,
• bioindykatory zanieczyszczenia środowiska przyrodniczego ze szczególnym uwzględnieniem metali ciężkich i ich mobilności,
• wskaźniki terenów biologicznie czynnych jako podstawa kształtowania struktury przestrzennej terenów mieszkaniowych,
• lokalne systemy oczyszczania oraz wykorzystanie ścieków do nawodnień roślin energetycznych,
• możliwości wykorzystania naturalnych i sztucznych sorbentów do usuwania zanieczyszczeń z wód i gleb.

Baza laboratoryjna

Katedra posiada dobrze wyposażone pracownie w Laboratorium-Centrum Wodne:

• Ekologii Ekosystemów Wodnych, Ekotechnologii, Fizyki Ośrodków Porowatych, Nawodnień i Odwodnień.

Ponadto w budynku  Wydziału dysponuje laboratoriami przeznaczonymi do prowadzenia zajęć dydaktycznych: Laboratorium biologii sanitarnej, Chemiczne laboratorium dydaktyczne, Laboratorium biologiczne, Laboratorium procesów fizycznych w glebach, a także szklarnię i halę wegetacyjną. Badania terenowe wykonywane są na różnych obiektach w zależności od podejmowanego problemu badawczego.

Ważniejsze osiągnięcia naukowe Katedry

Do najważniejszych osiągnięć Katedry Kształtowania Katedry należy zaliczyć:

• określenie podstaw projektowania i eksploatacji systemów odwadniających i nawadniających,
• opracowanie metodyki określania parametrów charakteryzujących przebieg objętości gleby w procesie kurczenia glin aluwialnych i modelowania procesów ruchu wody w glebach o zmiennej geometrii,
• opracowanie modelu teoretycznego do określania zmian objętości płytkich profili gleb torfowo-murszowych,
• opracowanie metodyki inwentaryzacji i walorów przyrodniczych dolin rzecznych,
• opracowanie zasad optymalizowania stosunków powietrzno-wodnych w glebach w aspekcie ich produkcyjnego potencjału oraz ochrony właściwości i zasobów,
• rozpoznanie zasobów wodnych na obszarach wiejskich z uwzględnieniem sposobów ich racjonalnego uzdatniania i użytkowania,
• opracowanie zależności statystycznej między wybranymi parametrami fizycznymi gleby, a charakterystycznymi stanami uwilgotnienia,
• ustalenie procedury monitoringowej identyfikacji źródeł zanieczyszczeń cieków obszarów chronionych, wykorzystującej wybrane grupy wskaźników biologicznych,
• dokonanie oceny wpływu osadów dennych na chemizm wód w zdegradowanych odbiornikach ścieków.

Wyniki badań były wykorzystane do opracowania wielu artykułów, książek, monografii naukowych i zwartych opracowań. Do najważniejszych z nich należą:

1. Ostromęcki J., 1964: Wstęp do melioracji rolnych. PWRiL
2. Ostromęcki J., 1973: Podstawy melioracji nawadniających. PWN
3. Ostromęcki J., 1975: Wstęp do melioracji rolnych. Część 1- Wiadomości ogólne. Wyd. SGGW
4. Prończuk J., 1982:Podstawy Ekologii Rolniczej. PWN
5. Somorowski Cz. (red.), 1993: Współczesne problemy melioracji. Wydawnictwo SGGW
6. Somorowski Cz. (red.), 1998: Wodno-bilansowe kryteria kształtowania siedlisk w krajobrazie rolniczym. Wydawnictwo SGGW
7. Wesołowski A., Krzywosz Z., Brandyk T., 2000: Geosyntetyki w konstrukcjach inżynierskich. Wydawnictwo SGGW

8. Brandyk T, Szajdak L, Szatyłowicz J. (red.), 2006: Właściwości fizyczne i chemiczne gleb organicznych. Wydawnictwo SGGW
9. Hewelke P. (red.), 2007: Zasoby przyrodnicze szansą zrównoważonego rozwoju. Wydawnictwo SGGW

O szerokim techniczno-przyrodniczym spektrum badawczym Katedry świadczą tytuły monografii stanowiących podstawę ubiegania się o stopień naukowy  doktora habilitowanego (monografie habilitacyjne)

1. Liwski S., 1963: „Rola miedzi w żyzności gleb torfowych”
2. Maciak F., 1963: „Badania nad formami azotu w torfach”
3. Okruszko H., 1964: „Ustalanie potrzeb nawożenia fosforem gleb torfowych na przykładzie torfowiska Kuwasy”
4. Somorowski Cz. 1965: „Zasoby wilgoci gruntowej w bilansie wody zlewni rzecznych”
5. Tołwińska M. 1967: „Wpływ warunków siedliska na plony i utrzymanie się niektórych gatunków roślin w runi łąk meliorowanych”
6. Nazaruk M. 1979: „Efektywność wieloletnich nawodnień pastwisk położonych na glebach lekkich”
7. Pawłat H. 1982: „Granice produktywności nawadnianych zbiorowisk trawiastych w warunkach zróżnicowanego nawożenia”
8. Pierzgalski E. 1990: „Regulowanie uwilgotnienia gleby za pomocą nawodnień wgłębnych”
9. Brandyk T. 1990: „Podstawy regulowania uwilgotnienia gleb dolinowych”
10. Kaca E. 1991: „Rozrząd wody w systemach nawodnień podsiąkowych”
11. Wanke A., 1993: „Regulowanie stosunków wodnych na terenach rolniczych zasilanych wodami naporowymi”
12. Hewelke P. 1994: „Podstawy regulowania wilgotności gleb za pomocą nawodnień kroplowych”
13. Jeznach J. 1996: „Analiza funkcjonowania systemów nawodnień kroplowych w różnych warunkach środowiskowych”
14. Piekut K., 1997: „Stan zrównoważenia ekosystemów łąkowych w warunkach zróżnicowanej gospodarki wodno-pokarmowej”
15. Mosiej J., 1999: „Przyrodniczo-techniczne uwarunkowania gospodarowania wodą w dolinie rzeki Ner”
16. Pawluśkiewicz B., 2009: „Analiza możliwości wykorzystania gazonowych odmian traw do poprawy powierzchni trawiastych na obszarach zurbanizowanych”
17. Żakowicz S., 2010: „Podstawy technologii nawadniania rekultywowanych składowisk odpadów komunalnych”
18. Oleszczuk R., 2011: „Analiza charakterystyk zmian objętości odwadnianych i nawadnianych gleb torfowisk niskich”
19. Gnatowski T. K., 2016: „Charakterystyki cieplne gleb pobagiennych w dolinie Biebrzy”
20. Oglęcki P.,2015: „Zróżnicowanie siedlisk fauny bezkręgowej małych i średnich rzek nizinnych jako element oceny ich stanu ekologicznego”
21. Dąbrowski P., 2018: „Reakcje ekofizjologiczne Lolium perenne L. i Festuca rubra ssp.commutatana wybrane czynniki stresowe w aspekcie kształtowania zielonej infrastruktury miejskiej”
22. Radziemska M., 2018: „Zastosowanie materiałów immobilizujących metale ciężkie w technice wspomaganej fitostabilizacji”
23. Karczmarczyk A.
24. Baryła A.
25. Bus A., 2019: „Materiały reaktywne jako sposób ograniczenia zanieczyszczenia środowiska fosforanami”

Działalność dydaktyczna

Pracownicy Katedry prowadzą zajęcia kierunkach studiów na macierzystym Wydziale (Budownictwo, Inżynieria Środowiska, Ochrona Środowiska, Inżynieria i Gospodarka Wodna) oraz poza Wydziałem na kierunkach studiów: Inżynieria Ekologiczna, Technologie Energii Odnawialnej, Leśnictwo, Gospodarka Przestrzenna, Architektura Krajobrazu,, Ogrodnictwo, Rolnictwo, Weterynaria.

Zakres działalności dydaktycznej Katedry jest szeroki i obejmuje  przedmioty na wszystkich stopniach studiów oraz dla studentów zagranicznych uczestniczących w programie Erasmus. Tematyka realizowanych zajęć obejmuje m.in.:

• regulowanie stosunków wodnych na obszarach użytkowanych rolniczo (podstawy melioracji, fizyka ośrodków porowatych, inżynieria melioracyjna, techniki odwodnień i nawodnień, kształtowanie terenów dolinowych, gospodarowanie wodą w rolnictwie, ochrona gleb przed erozją),
• infrastrukturę wsi i rolnictwa (rolnicze podstawy kształtowania środowiska, podstawy infrastruktury technicznej, inżynieria środowiska,),
• ochronę środowiska (biologia i ekologia, ekologia wód śródlądowych, zagrożenia cywilizacyjne i rozwój zrównoważony, zarządzanie środowiskiem, wykorzystanie metod inżynierii ekologicznej w ochronie środowiska, rekultywacja terenów zdegradowanych, lokalne systemy oczyszczania ścieków, ocena oddziaływania na środowisko).

Pracownicy Katedry opracowali szereg materiałów dydaktycznych, w tym:

•  Pierzgalski E., 1996: Melioracje użytków zielonych – nawodnienia podsiąkowe. Wydawnictwo SGGW

• Wanke A., Jędryka G., 2001: Projektowanie i wykonawstwo drenowań rolniczych – ćwiczenia. Wydawnictwo SGGW

• Żakowicz S., Hewelke P., Gnatowski T.,2009: Podstawy infrastruktury technicznej w przestrzeni rolniczej. Wydawnictwo SGGW

• Garbulewski K., Mosiej J., Popek  Z. 2015: Inżynieria krajobrazu. Wydawnictwo SGGW

Współpraca międzynarodowa

Współpraca z zagranicą koncentrowała się na prowadzeniu wspólnych tematów badawczych w ramach umów i porozumień dwustronnych (Szwecja, Izrael, Holandia, Belgia, Turcja, Niemcy, USA, Rosja, Kazachstan, ). Szczególnie owocna była współpraca z następującymi partnerami:

• Katholieke Universiteit Leuven w Belgii  (metody pomiaru właściwości retencyjnych i hydraulicznych gleb),
• Royal Institute of Technology – KTH w Szwecji (metody  kształtowania i ochrony obszarów wiejskich w krajach skandynawskich i Polsce oraz wykorzystanie naturalnych sorbentów w poprawie skuteczności funkcjonowania lokalnych systemów oczyszczania ścieków),
• Agronomy Department, Purdu University (Indiana, USA) (modelowanie procesów ruchu wody i związków chemicznych w zdrenowanych profilach glebowych),
• Alterra, Green World Research w Holandii (gospodarowanie wodą dla ochrony zasobów gleb torfowych),
• Wageningen University w Holandii (modelowanie ruchu wody w strefie aeracji gleb),
• Słowacki Uniwersytetem Rolniczym w Nitrze i  Cornell University w USA (zrównoważone  kształtowanie krajobrazu obszarów wiejskich),
• Kazachski Narodowy Uniwersytet Rolniczy (KazNAU) (zagadnienia zagospodarowania ścieków, gospodarowanie wodą na terenach problemowych, nowoczesne systemy nawodnień).

Do ważnych osiągnięć należy zaliczyć udział zespołów badawczych Katedry  w międzynarodowych programach badawczych, w tym w V Ramowym programie UE (EUROPEAT – 2002 – 2005), w  VI Ramowym programie UE (WACOSYS – 2004 – 2006) oraz udział w międzynarodowych zespołach autorskich w opracowaniach monograficznych, takich jak: Climate Global Change,  Water Use and Management, Wetlands and Agricultural Runoff, Rural Development and Land Use, Organic Soils and Peat Materials for Sustainable Agriculture. Katedra koordynuje współpracę międzynarodową w ramach Baltic Sea Region Program/Visby Program  finansowanego przez Instytut Szwedzki  z Royal Institute of Technology (Sztokholm Szwecja – od 1992) w zakresie wymiany studentów i kadry dydaktycznej  oraz współpracą naukowo-badawczą w zakresie edukacji na rzecz rozwoju zrównoważonego z Uniwersytetem w Uppsali (Szwecja ) w ramach Baltic University Programme (od 1995). Realizowała  także projekt Unii Europejskiej w ramach programu LEONARDO mający na celu opracowanie materiałów edukacyjnych w zakresie gospodarki wodnej.