1. Badania odporności na degradację oraz możliwości rekultywacji zbiorników wodnych małej retencji z wykorzystaniem preparatów wapniowych.
-
Nr projektu badawczego NCN 2011/03/B/ST10/04998
-
Okres realizacji 2012-2015
-
Kierownik projektu dr hab. inż. Piotr Koszelnik, prof. PRz
-
Główni wykonawcy dr inż. Lilianna Bartoszek, dr inż. Renata Gruca-Rokosz, mgr inż. Małgorzata Miąsik
Zgodnie z założeniami projektu skonstruowano program (procedurę) ochrony i rekultywacji zbiorników zaporowych.
Ponadto:
1. Dokonano ilościowej analizy wkładu materii autochtonicznej w jej depozycję w badanych ekosystemach, obciążenia obiektów pierwiastkami biogennymi i ich dystrybucje w obrębie zbiorników.
2. Dokonano analizy ścieżki frakcjonowania stabilnych izotopów węgla, która wskazuje na zróżnicowany wpływ fotosyntezy na wyprodukowaną w obrębie zbiorników materię organiczna (analiza mechanizmu). Wykorzystanie analiz biologicznych do interpretacji tych przemian nie przyniosło w przypadku opisywanych badan rezultatów. Nie zaobserwowano istotnej korelacji pomiędzy składem fitoplanktonu a składem izotopowym węgla zawieszonego.
3. Dokonano oceny wpływu zasilania wewnętrznego na stan troficzny badanych ekosystemów, oceniając go jako umiarkowany. W tym zakresie udoskonalono oryginalną metodykę badania wskaźnika wydzielania na niezaburzonych rdzeniach osadowych.
4. Dokonano testu opracowanego preparatu inaktywującego fosforany w osadach. Przeprowadzone badania wskazały na pewne ograniczenia jego stosowania w ekstremalnych warunkach pogodowych (letnie upały). Planowane są dalsze badania w tym zakresie, mające charakter gospodarczego wykorzystania wyników badań podstawowych z raportowanego projektu w praktyce i wniosek patentowy.
5. W odniesieniu do obowiązującego prawa i norm dokonano oceny chemizmu badanych osadów dennych w aspekcie ich wykorzystania w przypadku ewentualnego wybagrowania. Sklasyfikowano je jako umiarkowanie zanieczyszczone, do rekultywacji terenów nierolniczych..
2. Nowe metody i technologie dezodoryzacji w produkcji przemysłowej, rolnej i gospodarce komunalnej. Nowe preparaty biotechnologiczne i chemiczne dla znaczącego zmniejszenia odorów w procesach utylizacji i składowania odpadów powstających na oczyszczalniach ścieków.
-
Nr projektu badawczego KBN PBZ-MEiN-5/2/2006
-
Okres realizacji 2007-2010
-
Kierownik projektu prof. dr hab. inż. Janusz Tomaszek
-
Główni wykonawcy dr inż. Maria Grabas, dr Justyna Zamorska
Projekt zmierza do opracowania technologii przetwarzania materiałów odpadowych z oczyszczalni ścieków. Celem badań jest określenie warunków i sposobu zastosowania wybranych grup mikroorganizmów i środków chemicznych do zapobiegania powstawania odorów lub znaczącego ich zmniejszenia w procesach utylizacji skratek, piasku i osadów na oczyszczalniach ścieków. Efektem zastosowania preparatów chemicznych i biologicznych będzie takie ukierunkowanie przemian biochemicznych zachodzących w przetwarzanych i składowanych produktach procesu oczyszczania ścieków komunalnych, które spowoduje zmniejszenie wydzielanych odorantów.
3. Badania retencji związków fosforu w osadach dennych na przykładzie zbiorników zaporowych Solina -Myczkowce.
-
Nr projektu badawczego KBN N523 009 32/0288
-
Okres realizacji 2007-2010
-
Kierownik projektu dr hab. inż. Janusz Tomaszek
-
Główny wykonawca mgr inż. Lilianna Bartoszek
4. Analiza źródeł pochodzenia azotanów w wodach powierzchniowych zlewni rzeki San w oparciu o badania stosunków izotopowych azotu i tlenu.
-
Nr projektu badawczego KBN 1 T09D 060 30
-
Okres realizacji 2006-2008
-
Kierownik projektu dr inż. Piotr Koszelnik
-
Główny wykonawca: dr hab. inż. Janusz Tomaszek. Wykonawcy: dr Ewa Czerwieniec, dr inż. Renata Gruca-Rokosz
Celem pracy jest identyfikacja pochodzenia azotanów spływających do wód powierzchniowych ze zlewni rzeki San. W pracy wykorzystana zostanie metoda analizy zawartości stabilnych izotopów azotu i tlenu w jonie azotanowym, która zmienia się w zależności od pochodzenia jonu. Szczególny nacisk zostanie położony na zidentyfikowanie azotanów pochodzenia antropogenicznego, których nadmiarowe ładunki stanowią coraz większe zagrożenie w związku z intensywnością nawożenia i stratami nawozów i ich konsekwencją, czyli postępującą eutrofizacją wód.
5. Biogeochemiczne bilanse masowe C, N, P i Si, dystrybucja oraz związki pomiędzy izotopowymi składnikami materii organicznej w ekosystemie kaskady zbiorników zaporowych Solina - Myczkowce.
-
Nr projektu badawczego KBN 2 PO4G 08427
-
Okres realizacji 2004-2007
-
Kierownik projektu dr hab inż. Janusz Tomaszek
-
Główny wykonawca dr inż. Piotr Koszelnik
Projekt zmierza do określenia ilościowego roli kaskady zbiorników zaporowych Solina-Myczkowce jako źródła materii organicznej i związków biogennych jak też ubytku tych związków do systemu rzecznego. Głównym celem jest wykonanie biochemicznych bilansów masowych C, N, P i Si oraz określenie potencjalnych źródeł, dystrybucji i krążenia tych pierwiastków w badanym ekosystemie. Będą wykonane bardzo obszerne badania analityczne wszystkich form materii organicznej, azotu i fosforu, aktywnego krzemu, chlorofilu itp. Ponadto przeprowadzone zostaną badania składów izotopowych węgla, azotu i tlenu. Pozwoli to na ekstensywną identyfikację pochodzenia badanych związków.
6. Badania procesów denitryfikacji i dysymilacyjnej redukcji azotanów do azotu amonowego w osadach dennych zbiorników zaporowych.
-
Nr projektu badawczego KBN T09 C 049 27
-
Okres realizacji 2004-2005
-
Kierownik projektu dr hab inż. Janusz Tomaszek
-
Główny wykonawca mgr inż. Renata Gruca - Rokosz
Szybkości procesów denitryfikacji i dysymilacyjnej redukcji azotanów do azotu amonowego badano w dwóch zbiornikach zaporowych: rzeszowskim i solińskim. Badania prowadzono wykorzystując technikę polegającą na wprowadzeniu stabilnego izotopu azotu (w postaci K15NO3)do układu: woda – osad denny, a następnie śledzeniu jego miejsca w przekształcanych związkach za pomocą izotopowego spektrometru masowego. Szybkość procesu denitryfikacji w zbiorniku rzeszowskim osiągała znacznie wyższe wartości niż w zbiorniku solińskim. Głównym źródłem azotanów w tym procesie były azotany dyfundujące do redukcyjnej strefy osadów z wody nadosadowej. Denitryfikacja powiązana z nitryfikacją w osadach miała znaczny udział w całkowitym procesie denitryfikacji tylko w niskich temperaturach. Szybkość dysymilacyjnej redukcji azotanów do azotu amonowego w obu badanych akwenach nie była tak znacząca jak denitryfikacja. Wykazano wyraźny wpływ temperatury, zawartości materii organicznej w osadach dennych, stężenia azotanów i tlenu rozpuszczonego w wodzie nadosadowej na aktywność badanych procesów. Temperatura, zawartość materii organicznej oraz stosunek C/N w osadach dennych były czynnikami, które miały wpływ na udział badanych przemian azotu w ogólnym procesie dysymilacyjnej redukcji azotanów.
7. Wpływ wybranych czynników na retencję azotu w zbiornikach zaporowych.
-
Nr projektu badawczego KBN 7 TO9D 019 21
-
Okres realizacji 2001-2002
-
Kierownik projektu dr hab inż. Janusz Tomaszek
-
Główny wykonawca dr inż. Piotr Koszelnik
Podstawowym celem pracy było poszukiwanie relacji pomiędzy retencją azotu w zbiornikach zaporowych a wybranymi parametrami morfometrycznymi zbiorników, ich obciążeniem biogenami oraz denitryfikacją. Bilans prowadzono w ekosystemach dwóch zbiorników zaporowych: rzeszowskiego i solińskiego. Obydwa były obciążone znacznymi ładunkami azotu. W obydwu obserwowano zależność retencji od obciążenia związkami azotu, jednakże w Solinie relacja ta była lepsza. Widoczne były znaczne sezonowe zróżnicowanie wielkości retencji. Denitryfikacja w zbiornku rzeszowskim stanowiła około 25% całkowitej retencji pierwiastka. Na podstawie uzyskanych wyników utworzony został prosty model retencji azotu w zbiornikach zaporowych.
8. Współzależność procesów nitryfikacji, denitryfikacji i amonifikacji azotanów w przekształcaniu azotu na granicy faz woda – osady denne w zbiornikach zaporowych.
-
Nr projektu badawczego KBN 6 PO4G 127 21
-
Okres realizacji 2001-2003
-
Kierownik projektu dr hab inż. Janusz Tomaszek
-
Główny wykonawca dr inż. Piotr Koszelnik, Wykonawca mgr inż. Renata Gruca-Rokosz
Celem projektu było:
-
wyznaczenie i porównanie szybkości procesu denitryfikacji w osadach dennych płytkiego i głębokiego zbiornika zaporowego z rozróżnieniem połączonej nitryfikacji-denitryfikacji w osadach od denitryfikacji azotanów dyfundujących z wody nadosadowej,
-
określenie zdolności badanych osadów do alternatywnego anaerobowego metabolizmu azotanów przez wyznaczenie ich dysymilacyjnej redukcji do amoniaku.
Uzyskane wyniki dostarczyły poszukiwanych informacji o funkcjonowaniu ekosystemów zbiorników zaporowych. Ich aplikacyjny charakter stanowił wytyczne do zarządzania zbiornikami.
9. Zintegrowane usuwanie azotu i węgla w układzie z biomasą osiadłą na ruchomym nośniku.
-
Nr projektu badawczego KBN 3 TO9C 022 17
-
Okres realizacji 1998-2000
-
Kierownik projektu dr inż. Jan Pąprowicz
-
Główny wykonawca: dr hab. inż. Janusz Tomaszek, Wykonawca: dr inż. Maria Grabas
Celem pracy była analiza procesu zintegrowanego usuwania azotu i węgla w układzie 4 reaktorów z biomasą osiadłą na kształtkach Kaldnes. Badano wpływ współczynnika rozdziału strumienia ścieków surowych, recyrkulacji, czasu zatrzymania ścieków oraz obciążenia związkami azotu i węgla, na stopień oczyszczenia ścieków oraz jakość ścieków w odpływie. Opracowano bilans masowy dla analizowanego układu badawczego oraz dla biofilmu w oparciu o kinetykę Monoda. Przy pomocy programu Aquasim opracowano model układu i poddano go kalibracji przy pomocy posiadanych wyników doświadczalnych. W wyniku tego postępowania uściślono wartość podstawowych stałych kinetycznych i stechiometrycznych oraz parametrów pracy układu. W oparciu o wyniki badań doświadczalnych przeprowadzono analizę stopnia usuwania związków azotu i węgla, szybkości ich usuwania, szybkości procesów nitryfikacji, denitryfikacji i usuwania związków węgla w zależności od zmiennych niezależnych: składu ścieków surowych, czasu zatrzymania ścieków w układzie oraz zmiennych kontrolowanych: stopnia recyrkulacji ścieków, współczynnika podziału ścieków surowych, stężenia tlenu w reaktorach. Określono optymalny obszar pracy układu w procesie usuwania azotu i węgla.
10. Denitryfikacja w ekosystemach zbiorników zaporowych.
-
Nr projektu badawczego KBN 6 PO4G 077 15
-
Okres realizacji 1998-2000
-
Kierownik projektu dr hab inż. Janusz Tomaszek
-
Główny wykonawca dr inż. Ewa Czerwieniec
Celem wykonanego projektu badawczego było opracowanie empirycznego, dynamicznego modelu opisującego retencję azotu w zbiornikach zaporowych. Do zrealizowania tego przedsięwzięcia dokonano bilansu masowego związków biogennych w przedmiotowych zbiornikach zaporowych: rzeszowskiego oraz solińskiego. Dokonano pomiarów stężeń wszystkich form azotu oraz natężenia przepływu wód w dopływach i odpływach tych zbiorników w okresie dwóch lat: 1999-2000. Wyznaczono ładunki azotu doprowadzonego i odprowadzonego z badanych obiektów. Wykorzystano dane udostępnione przez ośrodki monitorujące do zbilansowania azotu w innych zbiornikach zlokalizowanych na terenie całej Polski. Analiza danych morfometrycznych badanych obiektów oraz zachodzących w nich procesów biochemicznych pozwoliła na opracowanie empirycznego modelu matematycznego przedstawiającego retencję azotu w funkcji parametrów morfometrycznych zbiornika oraz obciążeń biogenami. Na podstawie analiz przyjęto, że retencja azotu jest funkcją zewnętrznego ładunku azotu całkowitego, jego stężenia w zbiorniku, objętości i powierzchni lustra wody zbiornika oraz od czasu zatrzymania wody w zbiorniku. Dokonano pomiarów procesu denitryfikacji w komorach in situ. Obliczono udział tego procesu w retencji azotu w zbiorniku rzeszowskim. Równocześnie przygotowano i opracowano technikę pomiarów denitryfikacji z użyciem azotu promieniotwórczego w warunkach in vitro. Efektem projektu jest jedna praca doktorska obroniona pod koniec 1998 roku. Wyniki uzyskane w trakcie realizacji projektu badawczego były również prezentowane na międzynarodowych i krajowych konferencjach oraz wydane w formie publikacji.