SZENT ISTVÁN EGYETEM KÖRNYEZETTUDOMÁNYI DOKTORI ISKOLA IX. FÓRUMA DOKTORI TÉMAÖSSZEFOGLALÓK Gödöllı 2010
Környezettudományi Doktori Iskola vezetıje: Dr. Heltai György, egyetemi tanár, D.Sc. Talajtan, agrokémia, környezeti kémia Ph.D. program Mezıgazdasági-, környezeti mikrobiológia és talajbiotechnológia Ph.D. program Agriboidiverzitás, génmegırzés Ph.D. program Ökológiai mezıgazdálkodás Ph.D. program Környezetgazdálkodás Ph.D. program Tájökológia, természet- és tájvédelem Ph.D. program Környezetvédelem, környezetegészségügy és környezetbiztonság Ph.D. program Gödöllı 2010 2
Talajtan, agrokémia, környezeti kémia Ph.D. program Programvezetı: Dr. Füleky György, egyetemi tanár, C.Sc. Törzstagok: Csákiné Dr. Michéli Erika, egyetemi tanár, D.Sc. Dr. Czinkota Imre, egyetemi docens, C.Sc. Dr. Heltai György, egyetemi tanár, D.Sc. Dr. Füleky György, egyetemi tanár, C.Sc. Dr. Mészárosné Dr. Bálint Ágnes, egyetemi docens, Ph.D. Dr. Scheiber Pál, egyetemi tanár, C.Sc. Dr. Székács András, tudományos tanácsadó, D.Sc. Dr. Várallyay György, professzor emeritus, MTA tagja Témavezetık: Csákiné Dr. Michéli Erika, egyetemi tanár, D.Sc. Dr. Czinkota Imre, egyetemi docens, C.Sc. Dr. Heltai György, egyetemi tanár, D.Sc. Dr. Füleky György, egyetemi tanár, C.Sc. Dr. Mészárosné Dr. Bálint Ágnes, egyetemi docens, Ph.D. Dr. Mészáros Csaba, egyetemi docens, Ph.D. Dr. Székács András, tudományos tanácsadó, D.Sc. 3
Bálintné Kristóf Krisztina, 2005, nappali Szervetlen és szerves nitrogén-tápanyagellátás néhány módjának hatása mővelt talaj NO x és CO 2 produkciójára Témavezetı: Dr. Heltai György, egyetemi tanár, D.Sc. Az üvegházhatást és az ózonpajzs károsítását elıidézı gázok kibocsátásának korlátozásra, valamint a kibocsátás forrásainak kutatására - ezen belül a mezıgazdaság szerepének feltárására - világszerte nagy figyelmet szentelnek, mivel ezen gázok légköri felhalmozódása miatt várható klímaváltozás visszahatással lehet az agroökoszisztémák mőködésére. A globális felmelegedés hatása hazánkban elsısorban a szélsıséges idıjárási ingadozások növekvı gyakoriságában nyilvánulhat meg. A hosszabb idejő száraz periódusokat rendkívüli mértékő csapadékos szakaszok követhetik. A hımérséklet és a vízellátás ingadozásaira a talaj szervesanyag-forgalmával kapcsolt nitrogén-transzformációs folyamatok rendkívül érzékenyen reagálnak, s ezért is kiemelten aktuális feladatnak tekinthetı a nitrogén tápanyagellátási módok hatásának tanulmányozása termesztett növényeink (elsısorban a gabonafélék) biológiai produkciójára, és az ezzel kapcsolatos várható változások becslése a mezıgazdaságilag hasznosított talajok nitrogén-oxid (NO x, N 2 O) és CO 2 kibocsátásában. Munkatervem részét képezi a SZIE MKK és a VE Georgikon Karán több évtizede alakult kutatási együttmőködésnek, melynek során létrejött egy háromszintő összehangolt kísérleti rendszer. Szántóföldi, tenyészedény (mezokozmosz) és laboratóriumi (mikrokozmosz) modellkísérletekben a dinamikus és a kumulatív nitrogénáramok teljes rendszerének felmérését végezzük, mely magában foglalja a növényi felvételt, a talajban maradó nitrogénmennyiségek és a gázalakú nitrogénveszteségek teljes mérlegének meghatározását. Az eddigi eredmények figyelembevételével zárt mikrokozmosz jellegő kutatásaimmal csatlakoztam e programhoz, melyben eltérı hımérsékleti és talajnedvességi viszonyok mellett a különbözı szervetlen N-formák és szerves trágyák szerepét vizsgálom a talajlégkör CO 2, N 2 O és NO x produkciójára, figyelembe véve a talaj nitrogénformáinak átalakulását és a nitrifikáló és denitrifikáló mikroorganizmusok élettevékenységének összefüggéseit. Mezıgazdasági kontroll talajmintához viszonyítva különbözı kísérleteti beállításban vizsgáltam a KNO 3, az NH 4 NO 3, a (NH 4 ) 2 SO 4 mőtrágyák, valamit a kukoricaszár alászántás és az istállótrágyázás, továbbá ezen kezelések kombinációinak gázemisszióra gyakorlot hatását zárt rendszerben 60 és 90 %-os vízkapcitás és 15, 28, 37 Cos termosztálás mellett. A nitrogénformák átalakulásának nyomon követése céljából vizsgáltam a talaj összes N, NH 4 + -N és NO 3 -N tartalmát, melyet C:N analizátorral és Parnass-Wagner vízgızdesztillációs módszerrel határoztam meg. A gázkromatográffal és NO-analizátorral végzett gázanalitikai mérések szerint a NO megjelenése minden esetben megelızi a N 2 O megjelenését. A hımérséklet növelése meggyorsítja és megváltoztatja a különbözı tápanyagforrással kezelt talajmintákban a gázemisszió mértékét. A CO 2 termelıdés dinamikája telítési görbével írható le. Az MPN módszerrel végzett ammóniaoxidáló és nitritoxidáló, valamint denitrifikációs baktériumok számát meghatározó vizsgálatok alátámasztják, hogy az adott kísérleti rendszerben kimutatott gázok denitrifikációs eredetőek. Idén végrehajtandó feladataim közé tartozik a mérési adatok statisztikai elemzése és rendszerezése, valamint az értekezés elkészítése. 2009. évben közlésre elfogadott és megjelent fontosabb publikációk jegyzéke: Szili-Kovács T., Bálint Á., Kampfl Gy., Kristóf K., Nótás E. (2009): Development of silicone tube soil air sampler to study water stress in soil monoliths. Cereal Research Communications: 37, pp. 419-422. Bálint Á., Kampfl Gy., Nótás E., Hoffmann S., Berecz K., Kristóf K., Anton A., Szili-Kovács T., Heltai Gy. (2009): The formation of nitrogen oxides and the carbon dioxide in soil and the greenhouse effect. In: Proceedings of the 16th Nitrogen Workshop: Connecting different scales of nitrogen use in agriculture., Turin, Italy, June 28th - July 1st, 2009. pp. 123-124. Kristóf K., Molnár E., Heltai Gy., Bálint Á. (2009): Mezıgazdasági talaj CO2, NO, N2O gázemissziójának mérése mikrokozmosz rendszerben. IX. Környezetvédelmi Analitikai és Technológiai Konferencia. 2009. október 7-9., Sopron. ISBN 978-963-9970-00-7. p. 40. Szili-Kovács T., Bálint Á., Kampfl Gy., Kristóf K., Heltai Gy., Hoffmann S., Lukács A., Anton A. (2009): Szilikoncsı alkalmazása talajlevegı mintavételhez bolygatatlan talajoszlopokban a CO2- és N2Okoncentráció meghatározásához. Agrokémia és Talajtan, 58: 2, pp. 359-368. 4
Bialkó Tibor, 2009, levelezı A hazai nagy szerves anyag tartalmú talajok felvételezésének, osztályozásának, nemzetközi megfeleltetésének és térképezésének módszertani fejlesztése Témavezetı: Csákiné Dr. Michéli Erika, egyetemi tanár, D.Sc. A szerves talajok egyedülálló ökológiai szerepüknek, valamint a klímaváltozás fontos indikátoraiként egyre inkább az érdeklıdés és a kutatások középpontjába kerülnek. Kiemelkedı funkciót töltenek be az élıvilág, a génmegörzés és a biodiverzitás szempontjából, részt vesznek az anyag- és energia körforgásban. A globális ökoszisztéma legértékesebb, ugyanakkor legveszélyeztetettebb területei közé tartoznak (Lappalaien 1996.). A globális klímaváltozás hatására csökken a nagy szerves anyag tartalmú talajok kiterjedése, az azokban befogott szén, széndioxid formában történı légkörbe való jutásának mértéke várhatóan fokozódik a Föld valamennyi régiójában. A szerves talajok osztályozása, definíciói, kategóriarendszere rendkívül változatos. A különbözı tudományágak, országok más-más kategóriarendszert használnak, melyek nehezen összehasonlíthatóak, nehezen harmonizálhatóak. A jelentıs lápterületekkel rendelkezı országok, pl. az orosz (Galanina, 2004; Yurkovskaya, 2005), német (Steiner, 2005a), finn (Laine és Vanader, 1990), angolszász (Davis és Anderson, 2001; Joosten és Clarke, 2002) területek nevezéktanát sokszor nehéz összeegyeztetni, a nemzetközi terminológia sem teljesen kiforrott (Arbeitskreis Moosnutzung-Landespflege, 1990). A Láptudomány nem rendelkezik olyan átfogó rendszertannal, amely valamennyi országban elfogadható. A szerves talajok felvételezése, osztályozása más-más terminológia alapján történik, azok egymásnak nem megfeleltethetıek, így harmonizációjuk rendkívül fontos. A globális szénkészlet objektív lehatárolásának és meghatározásának alapja a szerves talajok szerves anyagainak minıségi, mennyiségi és mélységi vizsgálatainak rendszerbe foglalása. A hazai nevezéktan fejlesztése és javaslattétel a nemzetközi rendszerekbe való illesztésére Helyszíni morfológiai vizsgálat kialakítása számszerősített, parametrikus rendszerben s azok más, nemzetközi módszerekkel való összehasonlítása és egységesítése Terepi mintavételi protokoll, módszerfejlesztés, különös tekintettel a térfogattömeg meghatározásához A szerves anyag minıségének, mennyiségének és mélységének meghatározásához használt hazai és nemzetközi vizsgálatok összehasonlítása, objektív határértékek megállapítása, javaslat egy gyakorlati rendszerbe foglalására A hazai szerves talajok terminológiájának harmonizációja, a helyszíni morfológiai és talajvizsgálat eredményekbıl számszerősített, objektív, gyakorlati rendszer kialakításával, mely harmonizál a nemzetközi korrelációs talajosztályozási rendszerrel (World Reference Base for Soil Resources, WRB) Archív és vizsgált talajadatok használhatóságának minısítése, nemzetközi korrelálhatóságának vizsgálata, feldolgozása, számszerősített értékek megjelenítése, annak módszertani fejlesztése Megkezdtem a témával kapcsolatos hazai és nemzetközi irodalom feldolgozását. Részt vettem a Bridging the Centuries 1909-2009, Budapest konferencián és a terepi bemutatón. Tesztterületek kiválasztása; archív talajadatok és talajtani felvételezések egységes szerkezető térinformatikai rendszerbe foglalása; jellemzı talajszelvények feltárása, morfológia leírása hazai és a nemzetközi talajosztályozási rendszer(ek)ben; talajmintavétel; fizikai és kémiai paraméterek laboratóriumi vizsgálata; térbeli talajinformációk generálása; talajszelvények és talajszintek leírásánál használandó kifejezések, definíciók megfeleltetése, fejlesztése; térinformatikai módszerek kidolgozása a határértékek optimalizálására, az osztályozás pontosítására: digitális domborzatmodellezéssel, távérzékeléssel, helyszíni morfológiai vizsgálatok során a határozó bélyegek számszerősítése; szerves talajok digitális térképezésének fejlesztése; kidolgozott módszerek statisztikai módszerekkel történı validálása; elért eredmények publikálása 2009. évben közlésre elfogadott és megjelent fontosabb publikációk jegyzéke: M. Fuchs, T. Nyilas, T. Szegi, T. Bialkó (2009): Morphological evidences of swelling stress in some high clay content soils of Hungary, VIII. Alps-Adria Scientific Workshop Neum, Bosnia Herzegovina, 2009 Bialkó T., Szegi T., Fuchs M., Láng V. (2009): A magnézium megjelenése és jelentısége a talajokban és a talajok osztályozásában - Poszter, 11. Magyar Magnézium Szimpózium, Budapest, 2009. 5
Fuchs Márta, 2004, nappali A nagy agyagtartalmú talajok osztályozásának diagnosztikai szemlélető korszerősítése Témavezetı: Csákiné Dr. Michéli Erika, egyetemi tanár, D.Sc. A jelenlegi hazai talajosztályozási rendszerünk nem különíti el az ország mintegy 2,5 millió hektárnyi területén elıforduló, nagy agyagtartalommal rendelkezı talajokat, pedig a nagy agyagtartalommal összefüggı osztályozási problémák kızethatású, öntés, réti és szikes talajaink fıtípusain belül is elıfordulnak. E talajok nagymértékben eltérı, legfontosabb tulajdonságai (morfológiai bélyegek, fizikai, kémiai és nedvességgazdálkodási, és mővelhetıségi tulajdonságaik is) a nagy duzzadó agyagtartalommal kapcsolatosak, és szükségessé teszik az ilyen típusú talajoknak az osztályozás valamely szintjén való elkülönítését. A nagy agyagtartalmú talajaink vizsgálatával, diagnosztikai bélyegeinek meghatározásával, és már mőködı osztályozási rendszerek tanulmányozásával ezen talajok felismerésének és elkülönítésének problémája megoldódna, de legalábbis csökkennének a jelenlegi osztályozás által felvetıdı ellentmondások. A hazai és nemzetközi osztályozási rendszerek tanulmányozásának segítségével megvizsgálom a nagy agyagtartalmú talajok képzıdési körülményeit és folyamatait, a hazai osztályozásunkban való felismerésének, más talajoktól való elkülönítésének kérdéseit. Dokumentálom a hazai nagy agyagtartalmú talajokat, és megvizsgálom nemzetközi, elsısorban a WRB-ban való megfeleltetésüket. A fentiek alapján javaslatot teszek a nagy agyagtartalmú talajok osztályozásának korszerősítésére. Eredményeim alapján kidolgozom a terepi munka során használt morfológiai bélyeg felismerést, terepi vizsgálatokat tartalmazó gyakorlati útmutató és eszközrendszer (az egykori ph láda) korszerősítését. Célom a nagy agyagtartalmú talajokra vonatkozó, a nemzetközi osztályozási rendszerekbe is átjárhatóan illeszkedı, diagnosztikus paraméterek és határozó kulcs kidolgozása. Kutatómunkámat a szakirodalom feldolgozásával, továbbá a TIM adatbázisából a 30 %-nál nagyobb agyagtartalmú talajok leválogatásával és kiértékelésével kezdtem el. Elvégeztem a hazai nagy agyagtartalmú talajok dokumentálását, referenciaszelvények kiválasztását és vizsgálatát. A kiválasztott talajokat hazai, és nemzetközi osztályozási rendszerekbe soroltam be, megvizsgáltam összehasonlíthatóságukat és megfeleltethetıségüket. Javaslatot tettem a nagy agyagtartalmú talajokra vonatkozó diagnosztikus paraméterekre. Feladataim közé tartozik a kapott eredmények értékelése, következtetések összefoglalása, publikálása, diszszertáció írása. A 2. nyelvvizsga megszerzése után beadom fokozatszerzési kérelmemet. 2009. évben közlésre elfogadott és megjelent publikációk jegyzéke: Fuchs, M., Nyilas, T., Szegi, T., and Bialkó, T., (2009): Morphological evidences of swelling stress in some high clay content soils of Hungary. Proceedings of the VIII. Alps-Adria Scientific Workshop, Neum, Bosnia- Herzegovina, 27 April 2 May, 2009. Cereal Research Communications 37 (3): 435-438. pp. Bialkó, T., Szegi, T., Fuchs, M., és Láng, V., (2009): A magnézium megjelenése és jelentısége a talajokban, és a talajok osztályozásában. Magyar Kémikusok Egyesülete 11. Magyar Magnézium Szimpózium Budapest, 2009. április 15., 29. p. Szabari, Sz., Waltner, I., Fuchs, M., és Michéli, E., (2009): A magnézium tartalom megjelenésének jelentısége a szikes talajok elıfordulásában és térbeli lehatárolásában. Magyar Kémikusok Egyesülete 11. Magyar Magnézium Szimpózium Budapest, 2009. április 15., 21. p. Bialkó, T., Szegi, T., Fuchs, M., és Láng, V., (2009): The role and importance of magnesium in soils and soil classification. Magnesium Research 2009; 22 (2): 99. Szabari, Sz., Waltner, I., Fuchs, M., and Michéli, E., (2009): Importance of presence of magnesium for identifying and delineating risk areas of salinization and sodification. Magnesium Research 2009; 22 (2): 107. Michéli, E., Fuchs, M., McFee, W., (2009): Seleted Benchmark Soils Classified in the WRB. 2009 ASA-CSSA- SSSA Joint Annual Meeting, Pittsburg, USA. Láng, V., Fuchs, M., Waltner, I. and Michéli, E., (2009): Correlation possibilities based on taxonomic distance measurements. 2009 Soil Science Society of East Africa 25 th Conference, Moshi, Tanzania. 6
Gyarmati Bernadett, 2006, nappali Folyadék és gázfázisú komplex transzportfolyamatok kísérleti és elméleti vizsgálata talajokban Témavezetı: Dr. Mészárosné Dr. Bálint Ágnes, egyetemi docens, Ph.D. Dr. Mészáros Csaba, egyetemi docens, Ph.D. A gyakorlati alkalmazásokban játszott egyre fontosabb szerepe okán napjainkban egyre nagyobb jelentıséggel bír a porózus közegeken keresztül zajló csatolt transzportfolyamatok kísérleti és elméleti, valamint számítógépes szimulációval történı tanulmányozása. Különösen gazdag, változatos formákban megnyilvánuló jelenségcsoportot képviselnek ebbıl a szempontból a talajban lejátszódó különbözı transzportfolyamatok, amelyek tanulmányozásának jelentıségét nehéz túlértékelni. Összességében olyan területrıl van szó, amelyek alapjaiban határozzák meg mindennapi létünket és döntı mértékben befolyásolhatják a fenntartható fejlıdés lehetıségeinek feltételeit. Ezen belül a talajok mindenkori állapotának ismerete nélkülözhetetlen a globalizációs folyamatok által is kiváltott újabb és egyre összetettebb energetikai és/vagy mezıgazdasági jellegő feladatok sikeres megoldásához. Továbbá a transzportfolyamatok modellezése különösen fontos a szennyezésterjedés jellegzetességeinek megértésénél. A kérdéses folyamatok minél pontosabb megértéséhez és modellezéséhez szükséges mérések igen gyakran rendkívül költségesek és nehezen kivitelezhetıek. Ezért a számítógépes szimuláció egyre hatékonyabb módszereinek elterjedése révén a nemritkán igen költséges mérési eljárásokat egyre inkább elméleti modellezési eljárásokkal igyekeznek felváltani. Munkámmal e feladatok megoldásához kívánok hozzájárulni, nagymértékben támaszkodva a korábbi kísérletek alapján elérhetı mérési eredményekre. A kialakított elméleti modell validálása a DAAD ösztöndíj program keretében a németországi UFZ Intézetben (Helmholz Zentrum für Umweltforschung GmbH Halle/Saale) egy diffúziós kísérlet felállításával és megvalósításával. A mérések eredményeit szeretném felhasználni a modell további finomítására, így megteremtve az elmélet és gyakorlat közötti folyamatos kölcsönösséget. Az elmúlt évben munkám támogatásra talált a Magyar Ösztöndíj Bizottság kezelésében lévı, DAAD által meghirdetett 10 hónapos, kutatói ösztöndíj program keretében, amely 2009 januárjától kezdıdött. Az ösztöndíj elnyerése érdekében, 4 hónap intenzív nyelvtanulás után sikeres középfokú német nyelvvizsgát tettem le. A program keretében megvalósult a tervezett diffúziós kísérleti munka. Az intézet mőszerparkjában rejlı lehetıségek maximális kihasználása. 2 hetet töltöttem az ATB Intézetben (Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e. V.) Potsdamban, ahol infrakamerás megfigyelésre alapozott konvekciós elıkísérleteket végeztem. A kísérleti eredmények kiértékelése és az elért újabb eredmények minél magasabb színvonalon való publikálása. Hiányzó tanulmányi kreditek megszerzése, értekezés elkészítése. 2009. évben közlésre elfogadott és megjelent publikációk jegyzéke: - 7
Horváth Éva, 2008, nappali Bányászati eredető környezetszennyezés lehetıségének komplex vizsgálata Magyarország keleti határvidékén Témavezetı: Dr. Heltai György, egyetemi tanár, D.Sc. A bányászat következményeként jelentkezı, jelentıs kockázattal bíró szennyezések vizsgálata korunk egyik legfontosabb feladata. Adódik ez a nagymértékő bányászati tevékenységbıl, ami az emberiség történelmével szorosan összefonódott, és melynek forrása hihetetlen nyersanyag és energiaigényünk. Ennek hatásait nem csak térben, de idıben is fokozottan kell figyelembe vennünk. Sokszor nem is gondoljuk, hogy egy-egy régi, esetleg már el is feledett bányaterület milyen szennyezı forrás lehet akár napjainkban is, és hogy a szennyezés elterjedése nem csak lokális, hanem, és ez a jellemzıbb, regionális jelentıségő is lehet. Doktori munkám során a kijelölt területek (Gyulai mintaterület, Szarvasi mintaterület, Baiut) vizsgálatával, új és archív adatok feldolgozásával szeretnék következtetni a bányászati eredető, elsısorban nehézfém szennyezések mértékére, terjedésére, a terjedés mechanizmusaira, illetve létre kívánok hozni egy olyan tudásanyagot, melynek segítségével egy adott terület bányászati eredető szennyezésének felmérése tervszerően elvégezhetı. Ehhez szeretném meghatározni a vizsgált területek geokémia háttérértékeit (hol, illetve hogy választható el a természetes eredető szennyezés a mesterséges, bányászati tevékenységbıl eredı megnövekedett értékektıl), illetve szeretném kioldási tesztekkel vizsgálni a szennyezések valós kockázatait. Az elmúlt idıszakban a romániai mintaterület (Baiut, vagy más néven Erzsébetbánya) vizsgálataival haladtam elıre. Az elsı, üledékmintákat győjtı mintavételt követıen a minták kémiai analízisét és ásványtani összetételének vizsgálatát végeztük el, melyek eredményeibıl születtek meg a tavalyi év konferencia megjelenései. 2009 szeptemberében, a második mintavétel során, a területen vízmintákat, és további, elemzésre érdemes, üledékmintákat vettünk, így a bányák területe, és a meddıhányók kapcsolatrendszere pontosabb feltérképezésre került. A területrıl továbbra is elég kevés ismeretanyag áll rendelkezésünkre, ezt némileg bıvíteni tudtam a Központi Bányászati Múzeum könyvtári győjteményének segítségével. A következı hónapokban el kell végezni a teljes kiértékelést, további adatokat kell győjteni a erzsébetbányai területrıl, vizsgálni kell a meglévı üledékminták segítségével a használni kívánt kioldási teszteket, és az utolsó, várhatóan tavasszal kivitelezendı mintavétel során már célzottan kell alkalmazni a felmérésre kidolgozott módszereket, illetve a fellépı hiányosságokat is pótolni kell. 2009. évben közlésre elfogadott és megjelent fontosabb publikációk jegyzéke: Horvath É., Jordan G., Fugedi U., Bartha A., Kuti L., Heltai G., Kalmar J., Waldmann I., Napradean I., Damian G. (2009): Risk assessment of heavy metals in abandoned mine lands. A case dtudy in Romania. International Conference on Contaminated Sites, 2009 June, Bratislava, Abstracts. (poster) Horvath É., Jordan G., Fugedi U., Bartha A., Kuti L., Heltai G., Kalmar J., Waldmann I., Napradean I., Damian G. (2009): Risk assessment of heavy metals in abandoned mine lands as a signifcant contamination problem in Romania. EGU General Assembly 2009, Geophysical Research Abstracts, Vol. 11. (poster) Horvath É., Jordan G., Fugedi U., Bartha A., Ballok M., Kuti L., Heltai G., Kalmar J., Valdman I., Napradean I and Damian G. (2009): Risk assessment of heavy metals in abandoned mine lands as significant contamination problem in Romania, Colloquium Spectroscopicum Internationale XXXVI (CSI XXXVI), 2009 August, Budapest, Abstracts. (poster) É. Horváth, G. Jordan, U. Fügedi, A. Bartha, M. Ballók, L. Kuti, Gy. Heltai, J. Kalmár, St. Valdman, I. Napradean, and G. Damian (2009): Nehézfém-szennyezések vizsgálata felhagyott bányaterületeken Erdélyi esettanulmány, VIII. Földtudományi Ankét 2009. november, Nagykanizsa, konferencia elıadás 8
Horváth Márk, 2007, nappali Elemspecifikus detektálási technikák és elválasztási módszerek összekapcsolása fémes és nemfémes elemek kémiai specieszeinek meghatározására környezeti rendszerekben Témavezetı: Dr. Heltai György, egyetemi tanár, D.Sc. A huszadik század második felében a fokozódó iparosodás és urbanizáció soha nem látott mértékben megterhelte a kémiai elemek természetes biogeokémiai körforgását, s ennek következtében ezeknek a hatásoknak felderítésére a környezetvédelem alapkérdésévé szélesedett. Az élet és környezettudományok mai igényei szerint választ kell adnunk arra a kérdésre, hogy az adott elem milyen kémiai formákban (speciesz) jelenik meg a vizsgált rendszerben, s milyen ezeknek a formáknak a biológiai hozzáférhetısége és hatása. Az 1990. óta eltelt másfél évtizedben az ilyen típusú kérdések megválaszolására irányuló törekvések indukálták az un. speciációs analitika kifejlıdését, s ennek során jelentıs mértékben építettek az agrokémiai vizsgálati módszerek sok évtizedes tapasztalataira is. A nagyteljesítményő elemanalitika összekapcsolása az elválasztási (s esetenként szerkezetazonosítási) módszerekkel új lehetıségeket hozott az agrokémiai kutatás számára is. Ph.D. kutatásaim céljaként elsısorban a talaj/víz/üledék rendszerben felmerülı speciációs analitikai problémák (Cr, Hg, As, klórtartalmú specieszek) megoldására alkalmas módszerek fejlesztését tőztem ki, alapozva a Kémia és Biokémia Tanszéken eddig is folytatott módszerfejlesztésre. Ennek érdekében célom új megoldások keresése az elválasztási módszerek és a MIP-OES elemspecifikus detektálás összekapcsolására, továbbá ICP-OES és MIP-OES elemspecifikus detektálás teljesítıképességének összehasonlítása. A MIP-OES elınyös adottságait kihasználva, módszert szeretnék kifejleszteni vízminták klórtartalmú specieszeinek meghatározására gázfejlesztéses mintabevitelre alapozva. Célul tőztem ki az üledékek nehézfémtartalmának szekvens extrakcióval történı frakcionálási módszereinek továbbfejlesztését, alapozva a Kémia és Biokémia Tanszéken korábban kidolgozott szuperkritikus CO2 és szubkritikus víz oldószer kombinációkkal történı frakcionálásra. Már diplomadolgozatomban foglalkoztam a Cr(III)/Cr(VI) speciációs analitikai rendszer optimalizálásával, és ebbıl született is lektorált folyóiratban cikk. Megkezdtem a Cl meghatározáshoz szükséges kísérleti gázfejlesztéses rendszer kifejlesztését és gyakorlati használatát. Bekapcsolódtam az üledék, talaj és ülepedı porok szekvens extrakciós vizsgálati módszerfejlesztésébe. Kimutattuk a readszorpciót az általánosan alkalmazott extrakciós módszernél. Optimalizáltuk a szubkritikus H2O és szuperkritikus CO2 extrakciót talajokra, üledékekre és ülepedı porokra. A Hamburgi Egyetemen (Universität Hamburg, Department of Chemistry, Institut für Anorganische und Angewandte Chemie) használt MSP-technikát megismertem, valamint átfogó tanulmányt végeztem elektrokémiai hidridfejlesztéssel egybekötve nehézfém analízisre (Hg), emellett a módszer javítását szolgáló fejlesztéseket is végeztem. A folyamatban levı munkák befejlesztése, szigorlat, és a disszertáció megírása. 2009. évben közlésre elfogadott és megjelent publikációk jegyzéke: Horváth, M.; Reszke, E.; Heltai, Gy., (2009): Application of new type microwave plasma torch for flow injection sample introduction with hydraulic high pressure nebulizer, Colloquium Spectroscopicum Internationale XXXVI, Eötvös Lóránd University, Budapest, Hungary, 30. August 3. September, p. 95. Bayoumi, Hamuda H. E. A. F., Orosz, E.; Horváth M.; Palágyi A., Baranyai Szederné B., Patkó, I.; Kecskés, M. (2009): Szennyvíziszappal kezelt talajok hatása a Lycopersicon esculentum L. növekedésére és rizoszféra tulajdonságaira modellkísérletben, Agrokémia és Talajtan, Akadémiai Kiadó, ISSN 0002-1873, közlésre elfogadva Rusnák, R,; Halász, G.; Horváth, M.; Remeteiová, D.; (2009): Intensification of the BCR sequential extraction with sonication for sediments, soils, and gravitation dust sediment samples, Toxicological & Environmental Chemistry, közlésre elfogadva Horváth, M.; Boková, V.; Heltai, GY.; Flórián, K.; Fekete, I. (2009): Study of application of BCR sequential extraction procedure for fractionation of heavy metal content of soils, sediments and gravitation dusts, Toxicological & Environmental Chemistry, közlésre elfogadva 9
Kampfl Györgyi, 2006, levelezı Mikrokozmosz kísérleti rendszer optimalizálása talaj szén-nitrogén ciklusok gázalakú (NO, N2O, CO2) formáinak vizsgálatához Témavezetı: Dr. Mészárosné Dr. Bálint Ágnes, egyetemi docens, Ph.D. Külsı Konzulens: Dr. Torkos Kornél, egyetemi docens A globális klímaváltozás kedvezıtlen hatásai az egész földön érezhetıek. Az üvegházgázok légköri koncentrációjának növelésében a mezıgazdaságnak is komoly szerepe van, ezért szükséges olyan környezetbarát talajmővelési eljárások kidolgozása, amelyek alkalmazása esetén a környezetszennyezı gázok emissziója a minimálisra csökkenthetı. Ezen feladat megvalósítása során elıször célszerő viszonylag kis költségigényő, kismérető modellkísérletekben tanulmányozni a gázemissziót és az azt befolyásoló tényezıket. Célkitőzéseim között szerepel mikrokozmosz kísérleti eszközrendszerünk továbbfejlesztése a mikrobiális változások dinamikus követésére alkalmas berendezések kialakításával, valamint az alkalmazott gázkromatográfiás elemzési módszerek hatékonyságának és pontosságának növelése. Eddigi kutatómunkám során a SZIE MKK Kémia és Biokémia Tanszékén 2001-tıl olyan mikrokozmosz kísérleti rendszer kidolgozásában vettem részt, amely alkalmas a fıleg denitrifikációs eredető környezetszennyezı gázprodukció és az azt befolyásoló tényezık tanulmányozására. A zárt edényekben a talajminták fölött lévı gáztérbıl a N 2 O- és a CO 2 -tartalmat mértük rendszeresen gázkromatográffal, valamint 2004-tıl a NO mennyiségét is NO-analizátor használatával. Az alkalmazott analitikai módszerekkel kapcsolatban felmerült problémák megoldására 2004-tıl vízpára- illetve széndioxid-elnyelı elıtétoszlopokat próbáltam ki. 2006-ban az eddigi detektorok egymás után kötésével, hosszabb analitikai oszlopnak és Nafion gázszárítónak a gázkromatográfban való alkalmazásával a mintában lévı vízgız zavaró hatását sikerült minimalizálnom megfelelı elválasztás és a minták elemzési idejének mintegy felére csökkentése mellett. A rendszer rutinszerő alkalmazására 2007-tıl további mikrokozmosz kísérletekben, 2008-tól pedig az Eltérı nedvességviszonyok és nitrogén-tápanyagellátási módok hatása a talaj NO x és CO 2 produkciójára, termékenységére és mikrobiológiai aktivitására szántóföldi és modellkísérletben címő K-72926 számú OTKA pályázatban került sor. 2008/2009-ben a hallei Helmholtz Zentrum für Umweltforschung Talajfizikai Osztályán folytattam a gázemissziót befolyásoló tényezık tanulmányozását a Stabil Izotópok és Biogeokémiai Ciklusok Kutatócsoport által kifejlesztett mikrokozmosz berendezés használatával. A közvetlenül a méréseket zavaró analitikai problémák kiküszöbölése és más kísérleti berendezések alkalmazása után saját mikrokozmosz rendszerünk optimalizálásának lehetıségeivel kívánok foglalkozni, hogy hozzájárulhassak a talajokból származó NO, N 2 O és CO 2 kibocsátás nyitott kérdései közül néhány tisztázásához. 2009. évben közlésre elfogadott és megjelent publikációk jegyzéke: T. Szili-Kovács, Á. Bálint, Gy. Kampfl, K. Kristóf, E. Nótás (2009): Development of silicone tube air sampler to study water stress in soil monoliths. Cereal research Communications, 37: 419-422. Á. Bálint, Gy. Kampfl, E. Nótás, S. Hoffmann, K. Berecz, K. Kristóf, A. Anton, T. Szili-Kovács, Gy. Heltai (2009): The formation of nitrogen oxides and the carbon dioxide in soil and the greenhouse effect. 16th Nitrogen Workshop, Turin. 28 June - 01 July 2009. Proceedings of the 16 th Nitrogen Workshop. Ed.: C. Grignani et al. ISBN 978-88-902754-2-5 10
Kertész Balázs, 2009, levelezı Szerves eredető összetett növényi tápanyagok (komposztok) tápanyag-szolgáltatása Témavezetı: Dr. Czinkota Imre, egyetemi docens, C.Sc. A kutatásom egyik alapja, hogy napjainkban méginkább szükség van intenzív gazdálkodás folytatására termıtalajainkon ahhoz, hogy gazdaságosan ki tudjuk elégíteni az élelmiszerek iránti egyre növekvı keresletet. Az intenzív gazdálkodás tápanyagigénye lényegesen nagyobb, mint az átlagos termelésé. Ezért vizsgálom a növények által felvehetı fı tápanyagok viselkedését a talajban és a növényekben. Ebbıl kiindulva rendkívül fontosnak tartom egy környezetbarát, szerves eredető tápanyag létrehozásának kutatását, mely felveheti a versenyt a piacon lévı mőtrágyákkal. A komposzt sok esetben a legkiválóbb növényi tápanyagforrásnak bizonyul. Az állati eredető melléktermék, mint trágya kezelésére is a komposztálás lehet az egyik legjobb eljárás, mert viszonylag rövid idı alatt közegészségügyileg biztonságos anyagot nyerhetünk, valamint a komposztálás nagy anyagmennyiségek feldolgozására ad lehetıséget. A kommunális szennyvíziszapból és a növényi rostokból elkészített komposzt beltartalma is hasonló, de a legkiválóbb minıségő alapanyagnak a szarvasmarha trágya bizonyul, ezért kifejezetten a szarvasmarha trágya komposzt képezi vizsgálataim gerincét. A kutatásom célja olyan vizsgálatok elvégzése, melyek eredményei rávilágítanak a dúsított komposzt felhasználhatóságára, hasznosságára, ezzel a módosított komposzt elıállítási technológia versenyképesebbé tételére. Vizsgálataink alapján pontosabban megismerhetjük a módosított komposzt hatását a talajba jutó tápanyagokra. Egy a kutatásaim alapját képezı terméket laboratóriumi körülmények között állítottam elı, melyhez termékengedély számot is igényeltem. A termék engedélyezése folyamatban van a Növény és Talajvédelmi Központi Szolgálatnál. Az engedélyhez szükséges mérések nagy részét a doktorandusz laborban végeztem el, nevezetesen szervesanyag-tartalom vizsgálatát, szárazanyagtartalom mérését, szemcseméret eloszlás, vízben oldható összes sótartalom, NO 3, NH 4, összes N, K 2 O, P 2 O 5, Ca, Mg méréseket. További vizsgálatok elkezdése, eredmények összegzése, értekezés elkészítése. 2009. évben közlésre elfogadott és megjelent publikációk jegyzéke: - 11
Kovács Attila, 2009, levelezı Biodízel melléktermékek hatása a talajnövény renszerre Témavezetı: Dr. Czinkota Imre, egyetemi docens, C.Sc. A biodízel gyártása során számos olyan nagy mennyiségben keletkezı hulladék jön létre, amelynek hasznosítását meg kell oldani. Az anyagában történı hasznosításnak több technológiai megoldása lehetséges, így pl. a homogén katalízis, szelektív oxidációs módszerek, új polimerizációs eljárások és a szelektív biológiai átalakítás. A biodízel egyik jellegzetes mellékterméke a glicerin, amelyrıl ismert, hogy kereskedelmileg is kapható polimerek alapanyaga. Mivel a jelen folyamatban gyakorlatilag hulladékként keletkezik, ára a mesterségesen elıállított tiszta termékhez képest jelentısen csökken. Mindez magával vonja e vegyület egyre szélesebb körben való alkalmazhatóságának lehetıségét, ami a belıle gyártott piacképes termékek megjelenéséhez vezethet. Fontos szempont, hogy a keletkezett veszélyes anyagokat tartalmazó glicerin mellékterméket ne csak ártalmatlanítsuk, hanem hasznosítsuk is. A fenntartható gazdálkodás megvalósítása érdekében, célszerő az olajnövények által a talajból kivont tápanyagokat oda visszajuttatni, illetve a tápanyag hiányát pótolni. A biodízel gyártás során az olajnövény által kivont tápanyag nagy része a glicerines fázisban koncentrálódik, továbbá a hozzáadott KOH katalizátor megfelelı kezeléssel esszenciális növényi tápanyaggá alakítható. A fentiek értelmében munkánk célja, hogy a biodízel során keletkezı glicerin mellékterméket, minél értékesebb növényi tápanyagforrássá alakítsuk a fenntartható gazdálkodás megvalósítása érdekében. A kutatás célja olyan, vizsgálatok elvégzése melynek eredményei rávilágítanak a biodízel melléktermékek felhasználhatóságára, hasznosságára, ezzel a biodízel elıállítási technológia versenyképesebbé tételére. Vizsgálataink alapján pontosabban megismerhetjük a biodízel melléktermékek hatását a talajba jutó tápanyagokra. Az itt kapott ismeretek birtokában jobban, célzottabban és hatékonyabban használhatjuk fel a szerves növényi tápanyagokat. A kísérleti körülmények elıkészítése és irodalomkutatás. A növényi produkció növekedését leíró matematikai modell definiálása. Kísérletezés és az eredmények kiértékelése. Az eredmények összegzése és az értekezés elkészítése a távoli jövıben várható. 2009. évben közlésre elfogadott és megjelent fontosabb publikációk jegyzéke: - 12
Láng Vince, 2009, nappali A hazai talajvédelmet és a nemzetközi megfeleltetést szolgáló felvételezési és adatrendszer fejlesztése Témavezetı: Csákiné Dr. Michéli Erika, egyetemi tanár, D.Sc. A talajokról rendelkezésre álló számszerő, harmonizált információ feltétlenül szükséges a szabályozás, a földhasználat, illetve a mezıgazdasági és ipari fejlıdés környezeti hatásainak felmérésében, nyomon követésében. A talajinformációt tartalmazó adatbázis hiánya világszerte közvetlen vagy közvetett oka a nem megfelelı talajhasználatnak, mely sok esetben okozza talajainak további degradációját, leromlását úgy helyi, mint regionális és globális méretekben. A fentiek alapján óriási igény lépett föl a megbízható, könnyen hozzáférhetı számszerő talaj adatok iránt. A SZIE koordinálásban megújított, és jelenleg tesztelés alatt álló hazai talajosztályozás (Michéli et al., 2008) alacsonyabb szintjeinek fejlesztése, számszerősítése. A 2.1 pontban megfogalmazott célkitőzést támogató objektív terepi felvételezés és laboratóriumi módszerek fejlesztése, adaptálása és azok útmutatóba foglalása. Archív adatok megmentésének minısítési, és modern adatbázisokba integrálásának módszertani kidolgozása. Adatstruktúra modell létrehozása, mely jól szolgálja az adatok feldolgozását, térbeli megjelenítését és más, hazai és nemzetközi adatbázisokkal átjárható. Az elkészült korszerő objektív felvételezésre és adatokra épülı adatbázis struktúra tesztelése. A tesztelést több hazai, egy európai és egy afrikai terület adatbázisán tervezem. A vonatkozó szakirodalom folyamatos áttekintése, szakkönyvek beszerzése, szükséges technikai háttér kiépítése. A kutatáshoz szükséges és kapcsolódó tantárgyak felvétele, a vonatkozó ismeretek bıvítése. Szakirodalom további tanulmányozása, vonatkozó ismeretek elmélyítése. A megfelelı adatértékelési, statisztikai, digitális talajtérképezési módszerek kiválasztása, alkalmazása. 2009. évben közlésre elfogadott és megjelent fontosabb publikációk jegyzéke: Michéli, E., Szabari, Sz., Láng, V., Waltner, I., Dobos, E. (2009): Applying diagnostic categories of the World Reference Base for Soil Resources (WRB) for identifying and delineating risk areas of salinization and sodification, Proceedings of the VIII. Alps-Adria Scientific Workshop, Neum, Bosnia-Herzegovina, 27 April 2 May, 2009. Cereal Research Communications, Vol. 37 No. 3. 399-402. pp Bialkó, T., Szegi, T., Fuchs, M., Láng, V., (2009): The role and importance of magnesium in soils and soil classification. Magyar Kémikusok Egyesülete 11. Magyar Magnézium Szimpózium Budapest, 2009. április 15., 30. p. Láng, V., Fuchs, M., Waltner, I., Michéli, E., (2009): Correlation possibilities based ontaxonomic distance measurement. 25th SSSEA Conference, Moshi, Tanzania Waltner, I., Láng, V. (2009): One hundred years of evolution of soil classification in Hungary. Poszter, From Dokuchaev to numerical soil classification, Gödöllı, Hungary 13
Makádi Marianna, 2003, levelezı Ásványi és szerves adalékanyagok hatása a nyírségi homokterületek biológiai aktivitására Témavezetık: Csákiné Dr. Michéli Erika, egyetemi tanár, D.Sc. Dr. Biró Borbála, tudományos fımunkatárs, D.Sc. A homoktalajok, bár gyenge termıképességőek, a növénytermesztésbıl nem vonhatók ki teljes mértékben. A termésbiztonság fokozható tájba illı, szárazságtőrı fajtákkal, másrészt megfelelı agrotechnikával, és ezzel szoros összefüggésben, talajjavító anyagok alkalmazásával. Erre a célra különbözı ásványi és szerves adalékanyagok használhatók, melyek kedvezıbb talajkémiai és talajfizikai tulajdonságokat eredményeznek, amely változások a talaj biológiai aktivitását is kedvezı irányban befolyásolják. A talajok termékenységét a mikrobiális aktivitás alapvetıen meghatározza. Munkám célja ezért annak vizsgálata, hogy a talaj tápanyagtartalmának növelésére, a homoktalaj szerkezetének javítására a talajba juttatott ásványi és szerves anyagok milyen hatással vannak a talaj biológiai aktivitását jellemzı néhány kiválasztott paraméterre, az ezekben tapasztalt változások milyen kapcsolatban vannak a talaj fizikai és kémiai tulajdonságaival. Az eredmények alapján javaslattétel a mezıgazdaság számára hasznosítható agrotechnikai lehetıség(ek)re. Munkám során bentonit, biogázüzemi fermentlé és komposztált szennyvíziszap hatását vizsgáltam. Megállapítottam, hogy megfelelı alkalmazás esetén mindhárom anyag alkalmas a termés növelésére, a termés beltartalmi paramétereinek javítására, a talaj biológiai aktivitásának serkentésére. Az eredmények értékelése során többváltozós statisztikai módszerek alkalmazásával vizsgáltam az általam mért kémiai és biológiai paraméterek közötti összefüggéseket, kapcsolatokat. Folyamatban van a dolgozat megírása. 2009-ben sikeres doktori szigorlatot tettem. 2010-re a dolgozatom megvédését tervezem (munkahelyi vita 2010 nyarán, nyilvános védés 2010 ıszén). IFos elsı szerzıs folyóiratcikk megjelentetése. 2009. évben közlésre elfogadott és megjelent fontosabb publikációk jegyzéke: Tomócsik A., Makádi M., Orosz V. (2009): Szennyvíziszap komposzttal kezelt homoktalaj toxikus elemtartalom változása. Tartamkísérletek a mezıgazdaság szolgálatában (80 éves a Westsik vetésforgó) In: Iszályné dr Tóth Judit (szerk.): Debreceni Egyetem Agrár- és Mőszaki Tudományok Centruma Kutatási és Innovációs Központ Nyíregyházi Kutató Intézet. Nyíregyháza, p. 193-201. Makádi M., Tomócsik A. (2009): Rendszeres fermentlé alkalmazás hatása a homoktalaj tápelem-tartalmára. Tartamkísérletek a mezıgazdaság szolgálatában (80 éves a Westsik vetésforgó) In: Iszályné dr Tóth Judit (szerk.): Debreceni Egyetem Agrár- és Mőszaki Tudományok Centruma Kutatási és Innovációs Központ Nyíregyházi Kutató Intézet. Nyíregyháza, p. 183-192. Vágó I., Kátai J., Makádi M., Balla Kovács A. (2009): Effects of biogas fermentation residues on the easily soluble macro- and microelement content of soil. Trace elements in the food chain. Vol. 3. Deficiency or excess of trace elements in the environment as a risk of health. Pp. 252-256. Publ.: Working Committe on Trace Elements and Institute of Materials and Environmental Chemistry of the Hungarian Academy of Sciences, Budapest. Eds.: Szilágyi M, Szentmihályi K. ISBN 978-963-7067-19-8. Tomócsik, A., Makádi, M., Orosz, V., Mészáros, J., Tóth, Gy. (2009): Effect of composted sewage sludge on the toxic elements content in 2007-2008 3rd International Symposium on Trace Elements in the Food Chain Deficiency or Excess of Trace Elements in the Environment as a Risk of Health, Budapest, 21-23 May 2009. 14
Rózsáné Szőcs Beatrix, 2002, levelezı Anaerob elıkezelés hatása a szennyvíziszapok komposztálására Témavezetı: Dr. Füleky György, egyetemi tanár, C.Sc. A szennyvíziszapok kezelésérıl fertızıképességük, magas szervesanyag- és tápanyagtartalmuk miatt gondoskodnunk kell. Helytelen kezelésük, elhelyezésük környezeti problémákat okoznak. A szennyvíziszapok biológiai stabilizálása aerob és anaerob módon történhet, mely különbözı elınyökkel és hátrányokkal jár. Olyan eljárásra lenne szükség, mely magába foglalja az anaerob iszapkezelés energia termelı képességét, valamint a komposztálás egyszerő, jól nyomon követhetı folyamatait és a végtermék kedvezıbb minıségét. Vizsgálni a száraz, szakaszos üzemő anaerob kezelés alkalmazhatóságát szennyvíziszap stabilizálására: igazolni, hogy a száraz, szakaszos üzemő anaerob kezelés kedvezı alternatívát nyújt kis kapacitású szennyvíztisztító telepek esetén, mint a folyékony fázisú anaerob kezelés, vizsgálni különbözı oltóanyag arányok hatásait a száraz, szakaszos üzemő anaerob kezelésre. Vizsgálni és értékelni az anaerob elıkezelés hatását a komposztálási folyamatra, meghatározni az anaerob elıkezelés mértékének hatását az aerob degradációra, meghatározni, hogy az elıkezelés mértéke hogyan befolyásolja a nitrogénformák alakulását a kezelés során, elméleti számítással és méretezéssel bemutatni, hogy a két kezelési lépcsı hogyan optimalizálható. Az elızı években a 4 kísérletsorozatban a száraz, szakaszos üzemő anaerob kezelés vizsgálatával foglalkoztam. A vizsgálati eredmények szerint a száraz, szakaszos üzemő anaerob kezelés alkalmazható szennyvíziszap stabilizálásra. Az optimális iszap : oltóanyag arány 1:1,25 1,5 körüli. A száraz, szakaszos üzemő anaerob kezeléssel elıállított iszapok közvetlenül a komposztálás vizsgálatánál felhasználhatók (szemben a folyékony, folyamatos üzemő kezeléssel), így a célkitőzésem 2. pontjában meghatározott vizsgálatokat is a fenti módszerrel hajtottam végre. 4 kísérletsorozatot végeztem az anaerob elıkezelés és a komposztálás együttes alkalmazásáról. A kísérlet eredményei feldolgozásra kerültek. Megállapítottam, hogy az anaerob kezelés mértéke befolyásolja az aerob degradációt. Doktori disszertáció összeállítása. Mérési eredmények publikálása folyóiratokban. 2009. évben közlésre elfogadott és megjelent fontosabb publikációk jegyzéke: Rózsáné Szőcs B., Simon M. (2009): Települési szerves hulladék és szennyvíziszap együttes száraz anaerob kezelési lehetıségének vizsgálata, Magyar Hidrológiai Társaság XXVII. Országos Vándorgyőlése. Baja, 2009. július 1-3. http://www.hidrologia.hu/vandorgyules/27/index.html Mátrai I., Rózsáné Szőcs B. (2009): A garai Sóstó növényzetének természetvédelmi értékelése és a helyreállítás lehetıségei, Magyar Hidrológiai Társaság XXVII. Országos Vándorgyőlése. Baja, 2009. július 1-3. http://www.hidrologia.hu/vandorgyules/27/index.html Rózsáné Szőcs B., Simon M. (2009): Bontható szervesanyag-tartalom változásának hatása a komposztálás folyamatára. Erdei Ferenc Konferencia, Kecskemét, 2009. szeptember 3-4. in press Rózsáné Szőcs B., Simon M. (2009): Rothasztott szennyvíziszap komposztálásának méretezése kísérleti eredmények alapján, Magyar Tudomány Ünnepe, Baja, 2009. november 3-4. in press Rózsáné Szőcs B., Mátrai I., Füleky Gy. (2009): A garai Sóstó talajtani felmérésének eddigi eredményei, Magyar Tudomány Ünnepe, Baja, 2009. november 3-4. in press 15
Sándor Ferenc, 2008, levelezı Humic anyagok hatása faiskolai termesztésben Témavezetı: Dr. Füleky György, egyetemi tanár, C.Sc. Afghanisztan keleti tartományának gazdasági fejlıdése elsısorban a kertészeti kultúrák termelésétıl függ. A gyümölcsösök telepítése és társítása más kertészeti kultúrákkal meghatározó szerepet játszik a talaj védelmében és a további talajromlás megakadályozásában. Ennek gátló tényezıje, hogy a faiskolai termesztés csak gyenge minıségő facsemetéket produkál az adott talaj és klimatikus viszonyok között. Így a telepítésekben a kipusztulási arány magas. A szerves humuszanyagok alkalmazása nemcsak a talajok minıségét javítja, de ugyancsak pozitívan elısegíti a facsemeték fejlıdését is. Az ilyen anyagokkal kezelt talajokon nevelt csemeték túlélési aránya jobb, és falhasználásuk a kertészeti termesztésben és talajvédelemben sikeresebb. Emellett az is lényeges szempont, hogy a humuszanyagok alkalmazása jelentısen csökkenti a termelési költségeket. A kísérletek a humuszanyagok alkalmazásának hatását vizsgálják faiskolai termesztésben. A vizsgálat a facsemeték fejlıdési mutatóin és a talaj fizikai-kémiai tulajdonságaiban történı változásokon keresztül kívánja bizonyítani a humin és fulvol savak jelentıségét a gyümölcstermesztésben és a környezetvédelemben. A kísérléti eredményeknek azt is ki kell mutatniuk, hogy a humuszanyagok alkalmazása az erıforrások helyettesítése helyett, a környezeti adottságok és természeti erıforrások teljeskörő kihasználását, azok védelmét és regenerálódását (vagy javítását) segíti elı. A kísérlet gránátalma faiskolai termelését vizsgálta négy parcellában, összesen 1.8 hektár területen, 330 teszt és 80 kontroll soron, barázdás, felszíni öntözéses rendszerben. A tápanyagellátás állati szerves trágyát, difoszfátot és ureát alkalmazott alaptrágyaként. Humin sav két alkalommal lett a talajba dolgozva, míg fulvol sav egyszeri alkalmazásban lombtrágyaként került kipermetezésre. Kilenc hónap után az adatok azt mutatták, hogy a teszt növények szár átmérıje és magassága átlagosan 30-35%-al kedevezıbb mint a kontroll növényeké. A kontroll növényeknek a teszt növenyékhez viszonyítva csak 55-60%-a érte el a megfelelı fejlıdési szintet betakarításkor. A teszt növények gyökérzetének súlya átlagosan 2.62- szer nagyobb volt mint a kontroll növenyeké. A 2-4mm, 4-7mm és 8mm-nel nagyobb gyökerek száma átlagosan 4-5-ször több a tesztnövények esetében. A talajvizsgálatok kimutatták, hogy az erısen lúgos ph jelentısen csökkent, a talaj elektromos vezetıképessége nıtt és a felvehetı NPK mennyisége ugyancsak megnövekedett. A szántóföldi kísérletek mellett laboratoriumi körülmények között, levél analízissel, angolperjén vizsgaltam a humuszanyagok hatását különbözı koncentrációban. Ezen adatok feldolgozasa még folyamatban van. Statisztikai értékelések ugyancsak kimutatták a pozitív korrelációt a különbözı termés mutatókra. A következı idıszak feladata a begyőjtött adatok elemzésének és értékelésének folytatása, valamint újabb laboratóriumi kísérletek eredményeinek a kiértékelése. 2009. évben közlésre elfogadott és megjelent publikációk jegyzéke: Sándor F. (2009): The effect of humic substances on pomegranate nursery production in Nangarhar, Afghanistan, SZIE Bulletin, Gödöllı, (angol nyelven) Sándor F. (2009): Humic substances effect on pomegranate nursery production, International Scientific Conference-Humic Substances In Ecosystems 8, ŠOPORŇA, Slovakia, 13 16. september 2009 16
Szabari Szabolcs, 2009, levelezı A hazai szikes talajok felvételezésének, osztályozásának és térképezésének módszertani fejlesztése Témavezetı: Csákiné Dr. Michéli Erika, egyetemi tanár, D.Sc. A hazai szikes talajainkról gazdag térképi adatbázissal rendelkezünk, a térképek többsége azonban régi, elavult információkon, gyakran már nem érvényes mintavételi módszereken alapszik, s néhány laboratóriumi módszer alkalmazása már nem elégíti ki a jelen kor elvárásait a megbízhatóság tekintetében. Szikes talajaink objektív és gyakorlati célokat szolgáló elkülönítése, az archív anyagok használhatósága, a terepi és laboratóriumi módszerek, s ezzel együtt a talajosztályozás módszerének fejlesztése napjainkban meghatározó jelentıségő. A talajvédelmi direktíva elfogadását követı öt éven belül az egyes tagállamoknak nemzeti területükön azonosítaniuk kell azokat a területeket, amelyekkel kapcsolatban döntı bizonyíték áll rendelkezésre arra vonatkozóan, hogy a szikesedés, mint talajdegradációs folyamat már megjelent, vagy a közeljövıben valószínőleg megjelenik. A szikes talajok osztályozásának, s ezen belül az osztályozás alacsony szintjének fejlesztése. A hazai és nemzetközi felvételezési és vizsgálati módszertan összevetése, a győjtött adatok értelmezése, harmonizálása és egységes informatikai rendszerbe illesztése Jász-Nagykun-Szolnok megye szikesedés által veszélyeztetett tesztterületein. Megkezdtem a témával kapcsolatos hazai és nemzetközi irodalom feldolgozását. Jász-Nagykun-Szolnok megye digitális genetikus talajtérképe alapján kiválasztottam a kutatás tesztterületét, Karcag külterületén. Az elsı talajszelvények feltárása, leírása és mintázása, valamint a talajminták laboratóriumi feldolgozása megtörtént. Az Eurofins Agrosciences Services Kft. segítségével GPS vezérelt gépi talaj-mintavételezést végeztünk egy korábban rizsföldként hasznosított parcellán, 0-30, 30-60 és 60 cm alatti mélységben. Részt vettem a Bridging the Centuries 1909-2009, Budapest és az IUSS Salinization Conference, 2009, Budapest konferenciákon és azok terepi bemutatóin. A tesztterületeken rendelkezésre álló, archív (papír) térképeken lévı adatainak, az egyes talajtani felvételezések terepi és laboratóriumi vizsgálati adatainak (TIM, Talajvédelmi Információs Monitoring Rendszer, üzemi genetikus talajtérképek, földértékelési térképek, talajtani szakvélemények, talajvédelmi tervek) összegyőjtése, újabb mintavételi helyek kijelölése, saját terepi és laborvizsgálatokkal kiegészítve. 2009. évben közlésre elfogadott és megjelent fontosabb publikációk jegyzéke: E. Michéli, Sz. Szabari, V. Láng, I. Waltner, E. Dobos (2009): Applying diagnostic categories of the World Reference Base for Soil Resources (WRB) for identifying and delineating risk areas of salinization and sodification, VIII. Alps-Adria Scientific Workshop Neum, Bosnia Herzegovina, 2009. Szabari Sz., Waltner I., Fuchs M., Michéli E. (2009): A magnézium-tartalom megjelenésnek jelentısége a szikes talajok elıfordulásában és térbeli lehatárolásában, Magyar nyelvő elıadás és angol nyelvő összefoglaló, 11. Magyar Magnézium Szimpózium, Budapest, 2009. Sz. Szabari,, V. Láng, E. Michéli (2009): Data availability in Jász-Nagykun-Szolnok County for identifying and delineating risk areas of salinization and sodification, IUSS Salinization Conference, Budapest, 2009. 17
Szabó László, 2000, levelezı A hazai mőtrágya-felhasználást befolyásoló gazdasági, politikai és tudományos tényezık történeti áttekintése Témavezetı: Dr. Füleky György, egyetemi tanár, C.Sc. Munkámban alapvetıen arra a kérdésre keresek választ, hogy milyen út vezetett a mai mőtrágyázási gyakorlathoz. A jelenlegi magyar agrárium olyan alapvetı változások elıtt áll, illetve már zajlanak benne, amelyek szükségessé teszik számos, a mezıgazdaságot érintı kérdés újra értelmezését. Ezek a változások a talaj tápanyaggazdálkodását is érintik és ezen keresztül a növénytermesztést, sıt a mezıgazdaság egészét befolyásolják. Az utóbbi évek politikai, gazdasági történései és nem utolsósorban a tudományos kutatási eredmények megkérdıjelezik az eddigi célokat. A mezıgazdasági termelés fı meghatározója a kibocsátott termék mennyisége volt. A termelés gazdaságos volta, illetve a termék minısége sem volt mindig korlátja a mennyiségi termelésnek. Ma már természetesnek tekintjük, hogy környezetvédelmi szempontok is érvényesüljenek a termelés során. Az MTA Stratégiai Kutatások Programtanácsa az agrárium értelmezésében radikális változásokat tart szükségesnek. A legújabb megközelítésben a mezıgazdaság céljai között már csak egy szempont a tényleges termelés. Egyre nagyobb hangsúlyt kell fektetni a termékek minıségbiztosítására és a környezet-, illetve a természetgazdálkodásra, ami a szántóföld, az erdı, mezı, sıt a vizek egyensúlyban tartását, a biodiverzitás biztosítását jelenti. A jövı mezıgazdaságának tervezésére a jelenlegi helyzet pontos értelmezése adhat alapot. Ennek ismerete viszont a múlt alapos ismeretén nyugszik. Munkámban a mőtrágyázás hazai történetét szeretném végigkísérni. Választ keresek arra, hogy hogyan alakult az egyes korszakok mőtrágyázási gyakorlata és a különbözı, a mőtrágyázást befolyásoló tényezık mikor milyen mértékben hatottak a mőtrágyázás színvonalára. Hangsúlyozottan foglalkozom a mőtrágya-felhasználás és a szervestrágya megítélésének és alkalmazásának összefüggéseivel. Dolgozatomban az eddigi kutatási területek szélesítésének szándékával, egy olyan szempont vizsgálatát is célul tőztem ki, melynek részletes feldolgozása a korszak egészére még nem történt meg. Választásom a hazai mőtrágyázás gyakorlatát befolyásoló állami szerepvállalására esett, mert kutatásaim során mind inkább egyértelmővé vált, hogy a mőtrágyák alkalmazását, vagy elvetését befolyásoló tényezık között milyen nagy jelentısége van a gazdaságpolitikai döntéseknek. A mőtrágyák alkalmazását az aktuális gazdasági hatékonyságából következı, a szükségszerőség alapján beálló egyensúlytól a politika közvetlen, vagy közvetett eszközökkel igen gyakran idıszerő érdekeinek megfelelıen eltérítette. Az eddig végzett kutatások részeredményeit konferenciákon és tanulmányokban publikáltam. 2001-ben a Magyar Mezıgazdasági Múzeum Közleményei 1998-2000. kiadványban jelent meg tanulmányom Mőtrágyázás Magyarországon a két világháború között címmel. OTKA pályázaton nyert támogatásból vettem részt a 2001. szeptember 23-29. alatt megtartott XIII. AIMA kongresszuson Lindlarban (Németország). 2003-ban Hagyományos tápanyag-gazdálkodási módok a növénytermesztésben címmel tartottam elıadást a VI. Falukonferencián. A talajtan és agrokémia nyelvezete Magyarországon a XIX. században címmel tartottam elıadást Apáczai Csere János Enciklopédiája elkészültének 350. évfordulójának tiszteletére rendezett tudománytörténeti konferencián. Tápanyag-gazdálkodási elméletek fejlıdése és gyakorlati hasznosítása a XIX. századi Magyarországon. címmel jelent meg tanulmányom a Magyar Mezıgazdasági Múzeum Közleményeiben, 2004-ben. A témakörbe tartozó, feldolgozott és megírt anyag, az 1945 utáni magyar mőtrágyázás történetének publikálása az Agrártörténeti Szemlé -ben. Az idáig eredmények összefoglalása és megjelentetése szakfolyóiratban. Feldolgozni és megjelentetni a rendszerváltást követı évek eseményeit napjainkig. A szigorlat letétele, a szakdolgozat összeállítása és beadása. 2009. évben közlésre elfogadott és megjelent fontosabb publikációk jegyzéke: Szabó L. (2009): Tápanyag-visszapótlás elmélete és gyakorlata a bencés gazdaságokban a 19-20. században. (In: Monostori szılı- és borgazdálkodás. szerk.: Dénesi Tamás Csoma Zsigmond) Budapest, 2009. p. 157-166. 18
Szécsy Orsolya, 2009, levelezı Intenzív és ökológiai gazdálkodás nehézfém-terhelése és hatása magyarországi talajok mikrobiológiai aktivitására Témavezetı: Dr. Heltai György, egyetemi tanár, D.Sc. 2009-ben megkezdıdött az Agrár-környezetgazdálkodási (AKG) program második 5 éves ciklusa. Az intézkedés célja a termıhelyi adottságoknak megfelelı termelési szerkezet, a környezettudatos gazdálkodás és a fenntartható mezıgazdasági gyakorlat kialakítása. A 2009-2014 közötti idıszakban a sikeres pályázók különbözı célprogramok elıírásait hajtják végre, melyek többek között a következık: Alapszintő szántóföldi cp., Ökológiai szántóföldi növénytermesztési cp., Ökológiai gyepgazdálkodási cp., Integrált ültetvény cp. Az ökológiai szemlélet napjainkban egyre nagyobb teret nyer Magyarországon is. Fontos ezért, hogy tudományos vizsgálati módszerekkel, mérési adatokkal is alátámasszuk a különbözı szintő ökológiai gazdálkodás környezetvédelmi hatásait, így az egyes konkrét célprogramok szerepét a talaj védelmében. Ennek felmérése egy országos monitorozás keretében fog megvalósulni, melyben fontos szerepet kapnak a nehézfémek is, mint a talaj potenciális, mezıgazdasági eredető szennyezı forrásai. Kimutatható változást keresni országos szinten az intenzív, illetve az ökológiai gazdálkodás (AKG programok) talajra gyakorolt nehézfém-terhelése és ennek környezeti kockázata között, a különbözı magyarországi talajokon. Ehhez kapcsolódóan elızetesen optimális mintavételi módszerfejlesztés nehézfémek monitorozására, a térbeli heterogenitás figyelembevételével. A kérdéseim ide vonatkozóan a következıek: Mekkora területrıl érdemes mintát venni optimális pontosság és megbízhatóság eléréséhez? Összevont mintavétel esetén hány al-mintából álljon a minta? Emellett kísérletesen megvizsgálni, hogy milyen mértékő nehézfém-terhelést jelentenek a különbözı talajtípusokra a Magyarországon használatos foszformőtrágyák. Megállapítani, hogy hogyan hat ez a terhelés a talaj biológiai aktivitására. Irodalmi áttekintés. Elvégeztük a mintavételt a mintavétel-optimalizációhoz (2. célkitőzés). Szakirodalom feldolgozásának folytatása. A mintavételi fejlesztés eredményeinek elemzése (2. célkitőzés). Részvétel a 2010 ıszén megvalósuló országos mintavételezésben, mely az összes talajtípusra és AKG célprogramra kiterjed (1. célkitőzés). Nehézfém-szennyezettség felmérése (1. célkitőzés): ICP-AES mőszerrel. A szennyezett területek esetében különféle kioldásokkal megbecsüljük a nehézfémek környezeti kockázatát, modellezve pl. a savas közeget, ill. a csapadék-kimosás lehetıségét. Foszformőtrágya eredető nehézfém-szennyezettség (elsısorban kadmium-szennyezettség) felmérése (3. célkitőzés): kalibrációs vizsgálat laboratóriumi talajinkubációs modellkísérlet beállításával. Ehhez kapcsolódóan mikrobiológiai aktivitás mérése. 2009. évben közlésre elfogadott és megjelent fontosabb publikációk jegyzéke: Dombos, M., Szabó J., Anton A., Pásztor L., Szécsy O. (2009) Improving soil contamination monitoring in Hungary Geophysical Research Abstracts, Vol. 11, EGU 2009-7204, 2009 (poszter prezentáció) 19
Takács Eszter, 2009, nappali Immunanalitikai módszerek kidolgozása Bacillus thuringiensis endotoxin(ok) kimutatására Témavezetık: Dr. Székács András, tudományos tanácsadó, D.Sc. Dr. Szoboszlay Sándor, egyetemi docens, Ph.D. A Bacillus thuringiensis endotoxinjait tartalmazó rovarellenes készítmények (Bt-inszekticidek) a környezetkímélı biológiai növényvédı szerek egyik jelentıs csoportját képviselik. Az orális hatású Bt-szerek mellett a mezıgazdasági biotechnológiai fejlesztések során dolgozták ki a Cry-toxinokat termelı GM Bt-növényeket is. A növényvédelmi technológiák környezeti biztonságának vizsgálatában elengedhetetlen a hatóanyag eloszlásának és környezeti lebomlásának felmérése. Minden növényvédelmi technológia alkalmazása során fontos, hogy a megfelelı hatóanyagok kimutatására kellı érzékenységő analitikai módszerrel rendelkezzünk. Mivel a Bt-készítmények (és Bt-növények) hatóanyaga fehérje természető, a kimutatás elterjedt módszerét képviselik az immunanalitikai eljárások, elsısorban az enzimjelzéses immunoassay (ELISA) rendszerek. ELISA rendszerek fejlesztése, jellemzése és alkalmazása Cry toxinfehérjék (pl. Cry1Ab) kimutatására. MON810 genetikai eseményhez tartozó kukorica levél, gyökér, szár és mag mintáit vizsgáltuk különbözı Cry1Ab/Ac-specifikius ELISA rendszerekkel (Envirologix Cry1Ab/Cry1Ac Quantiplate és Qualiplate, Abraxis Bt-Cry1Ab/Cry1Ac kit, Agdia Bt-Cry1Ab/1Ac ELISA kit). A Cry-toxin eloszlása minden esetben a következıképpen alakult: levél > gyökér > szár > mag, azonban a használt kitek között ugyanarra a növényi szervre nézve más-más koncentrációértékeket kaptunk. Az ELISA rendszerek analitikai jellemzıinek és alkalmazhatóságának vizsgálatára két kit egy-egy standardjére (Envirologix esetében 2,5 ng/ml, Abraxis esetében 1 ng/ml) Shewhart-diagramokat vettünk fel. A mért átlagos koncentrációszintek 2,63 ± 0,14 ng/ml és 1,05 ± 0,07 ng/ml voltak. Vizsgálatok a SzIE Környezetvédelmi és Környezetbiztonsági Tanszéke által tisztított Cry1Ab protoxinnal A Cry1Ab protoxin és aktivált toxinok összehasonlítása Immunizáció Cry endotoxin(ok)kal ELISA rendszer. fejlesztése. Cry endotoxin(ok)ra Biológiai vizsgálatok más GM kukoricafajtákkal 2009. évben közlésre elfogadott és megjelent fontosabb publikációk jegyzéke: Takács E., Lauber É., Bánáti H., Székács A. és Darvas B. (2009): Bt-növények a növényvédelemben. Növényvédelem 45: 549-558 Darvas B., Lauber É., Takács E., Székács A. (2009): A GM-növények mérlege a növény- és környezetvédelemben I. Környezetvédelem 17: (1): 24-25 Darvas B., Lauber É., Takács E., Székács A. (2009): A GM-növények mérlege a növény- és környezetvédelemben II. Környezetvédelem 17 (2): 26-27 Székács A., Darvas B., Lauber É., Takács E. (2008): Géntechnológiai úton módosított haszonnövények környezetvédelmi aspektusai. In: Tudomány és innováció a jövı szolgálatában. Budapesti Mőszaki Fıiskola, Budapest, pp. 23-27. (ISBN 978-963-7154-79-9) 20