Projekti / Programi
Kroženje snovi v okolju, snovna bilanca in modeliranje okoljskih procesov ter ocena tveganja
01. januar 2020
- 31. december 2025
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.08.00 |
Naravoslovje |
Varstvo okolja |
|
| 1.04.00 |
Naravoslovje |
Kemija |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| P305 |
Naravoslovno-matematične vede |
Kemija okolja |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 1.05 |
Naravoslovne vede |
Zemlja in okolje |
| 1.04 |
Naravoslovne vede |
Kemija |
Kemija okolja; netarčne analize; senzorji biogeokemijsko kroženje snovi; climatske spremembe; anorganski in organski polutanti; modeliranje; ocena tveganja; okolje in zdravje; okoljske tehnologije; mikrobiom; sledljivost hrane; vodni cikel; mikrobna ekologija; participativno raziskovanje.
Podatki za zadnjih 5 let (citati za zadnjih 10 let) na dan
04. december 2023;
A3 za obdobje
2017-2021
| Baza |
Povezani zapisi |
Citati |
Čisti citati |
Povprečje čistih citatov |
| WoS |
1.636 |
40.106 |
34.185 |
20,9 |
| Scopus |
1.692 |
45.154 |
38.780 |
22,92 |
Raziskovalci (52)
Organizacije (3)
Povzetek
Splošni cilj programa je obravnavati temeljna znanstvena vprašanja o naravnih okoljskih sistemih in procesih na različnih ravneh, njihove interakcije in odzive na človekove dejavnosti ter zagotoviti znanstvene dokaze za razvoj tehničnih rešitev in upravljanja, povezanih z okoljskimi problemi. Predlagani program je treba obravnavati kot osrednji program, ki podpira trenutne projekte in pobude, ki so zelo pomembni. Glavne dejavnosti programa vključujejo tri glavne teme (P), horizontalno povezane s štirimi dejavnostmi (H). P1 - Kroženje snovi v več stresnih pogojih vključuje (i) študije globalnega ogljikovega cikla pod pogoji povečanega pCO2 in temperature; (ii) vplivi podnebnih sprememb na vodni krog; (iii) nacionalne in mednarodne opazovalne mreže ter razvoj baz podatkov; (iv) biološke in kompleksne okoljske sisteme za podnebne in okoljske spremembe; (v) izboljšano razumevanje onesnaževanja okolja s onesnaževali; (vi) in usodo neradioaktivnih in radioaktivnih nano delcev. P2 - Okolje, zdravje in hrana teme vključujejo (i) študije o izpostavljenosti ljudi in učinkov; (ii) mikrobiom; (iii) učinke nanodelcev; (iv) bioimaging; (v) pristnost in sledljivost hrane; in (v) ocene tveganja za zdravje. P3 - Okoljske tehnologije vključujejo: (i) CEC v mestnih in odpadnih vodah; (ii) bioremediacija; (iii) sanacija onesnaženih tal in odpadnih voda; (iv) zmanjšanje emisij hlapnih in polhlaopnih elementov. H1 - Analitizne metode se osredotočajo na (1) speciacijo elementov v sledovih; (ii) vizualizacijo kovin z LA-ICP-MS; (iii) analiza NP s spICP-MS; (iv) stabilne izotope netradicionalnih elementov in (v) ciljna, presejalna in nenamenska analiza. Dejavnost H1 bo dodatno podprta z meroslovnimi koncepti (H2). H3 - na področju senzorskih tehnologij: vključujejo (i) nizkocenovne senzorje za kakovost zraka in vode; (ii) biosenzorji; (iii) pasivne dozimetre; (iv) senzorje za radon; in (v) senzorje za hrano. Glede na interdisciplinarnost in kompleksnost procesov in mehanizmov, proučevanih v okviru programa, podpora modeliranju zajema širok spekter aplikacij in orodij za modeliranje / pristopov, združenih v horizontalni dejavnosti H4, ki vključuje tudi dejavnosti, povezane z ustrezno infrastrukturo za upravljanje podatkov, ki trenutno ni na voljo. Te dejavnosti bodo vključene v aktivne nacionalne in mednarodne sodelave in povezane z ostalimi zainteresiranih partnerji iz različnih sektorjev ter razširjanjem, komunikacijo in dejavnostmi ozaveščanja, vključno s participativnimi znanstvenimi pristopi. Konzorcij programa sestavljajo tri institucije: (1) Odsek za znanosti o okolju inštituta Jožef Stefan, (2) Morska biološka postaja Nacionalnega inštituta (3) Biotehniška fakulteta Univerze v Ljubljani.
Pomen za razvoj znanosti
Modeliranje in ocenjevanje sprememb v okolju je vodilna tema varstva okolja v svetu. Skrb za okolje skupaj z oceno socialnih gibanj v prihodnosti ob vitalnem gospodarstvu predstavlja eno od treh ključnih komponent strategije razvoja sleherne razvite države. Da bi utemeljili napovedi sprememb okolja se strokovnjaki poslužujejo različnih znanstvenih metod. Zaenkrat so te v zvezi z dolgoročnejšimi napovedmi še nedodelane oziroma se šele razvijajo, kar je predmet predlaganega programa.
Na področju povezovanja okolja in zdravja ostaja imperativ razvoj metod strateškega ocenjevanja zdravstvenih vplivov; ker so prospektivne epidemiološke študije neprimerne za ta namen, bo programska skupina delala na razvoju alternativnih pristopov za napovedovanje zdravstvenih sprememb zaradi prihodnjih okoljskih sprememb, kot so npr. posledice klimatskih sprememb. Pri tem se bomo vključevali v vodilne programe na nivoju EU in širše (exposome pristop).
Pri ocenah toksičnosti in preučevanju kroženja ter transformacije elementov v okolju, je poleg celotne koncentracije potrebno poznati tudi posamezne kemijske zvrsti elementov. Programska skupina je sledila novim svetovnim trendom in pred 25 leti med prvimi v Sloveniji začela razvijati analizne postopke za speciacijo elementov. Na tem področju se uvršča v sam svetovni vrh, kar kažejo tudi članki v literaturi, citiranost del in sodelovanje v mednarodnih projektih. Bogate laboratorijske izkušnje bomo uporabili tudi v bodoče in tako pomembno prispevali k raziskavam na področju speciacije. Za učinkovito načrtovanje in-situ remediacije onesnaženih področij, so izrednega pomena raziskave na laboratorijskem nivoju (in vitro in ex-situ), kjer določimo potencial biološke razgradnje. Učinkovitost razgradnje lahko pospešimo na več načinov (z dodatkom specifičnih mikroorganizmov, z dodatkom mikroelementov, s povečanjem biološke razpoložljivosti organskih spojin, z indukcijo encimov) in je treba uspešnost posameznih postopkov preizkusiti za vsak določen sistem (v reaktorjih, na pilotnih čistilnih napravah in na samem mestu onesnaženja). S kompleksnim reševanjem specifičnih problemov v okolju in s preučevanjem bioloških sistemov bomo prispevali k vrhunskim raziskavam v svetu.
Namen predlaganega programa je boljše poznavanje naravnih procesov, poznavanje kroženja različnih elementov in snovi (zlasti hranil), ki predstavljajo osnovo za razumevanje globalnih sprememb v okolju. Predlagani program zajema kombinacijo različnih analitskih metod in pristopov, ki bodo prispevali k izdelavi obsežnih baz podatkov in podali znanstvene podlage za razvoj in uvajanje različnih modelov. Poudariti je treba komplementarnost skupine, ki se bo s svojim delom in pridobljenim znanjem, lažje integrirala v Evropski in svetovni prostor.
Raziskave odzivnosti naravnega vodnega kroga, biogeokemijskih ciklov in snovnih tokov hranil na antropogene vplive in naravnih okoljskih arhivov bodo neposredno doprinesle k napredku temeljnih interdisciplinarnih znanosti o okolju – geologije, hidrologije, biogeokemije, ekologije gozda, analizne kemije okolja. in k uporabnim raziskavam (okolje, zdrava, varna in sledljiva hrana). Vsa našteta področj raziskav se tudi prekrivajo z vsebinskimi prioritetami in prepoznanimi družbenimi, okoljskimi in tržnimi izzivi, ki jih definira Strategija pametne specializacije. S kombinacijo različnih pristopov, uvedbo novih in že vpeljanih tehnik in modelnimi izračuni bomo dobili boljši vpogled v delovanje naravnih sistemov, bolje definirali sedanje in preteklo stanje, kjer je to potrebno, kar je še zlasti pomembno pri predvidevanju in prilagajanju prihajajočim spremembam v okolju in gospodarjenju z naravnimi resursi ter prostorom. Poseben doprinos k zakladnici znanja predstavlja vpeljava in kritična evaluacija možnosti uporabe kombinacije geokemijskih in biomarkerjev okoljskih sprememb v različnih časovnih in prostorskih merilih. Programska skupina se bo tako s pridobljenim znanjem v še večji meri kot do zdaj
Pomen za razvoj Slovenije
Glavni pomen predlaganega raziskovalnega programa za Slovenijo v originalnem prispevku k celovitemu raziskovanju in izobraževanju o okolju, to je v ustvarjanju najvišje usposobljenih kadrov na področju okoljskega zdravja in modeliranja in ocenjevanja sprememb v okolju/prostoru. Poleg tega bo razvojno naravnano raziskovanje dalo oporo za tehnološki, v daljnjo prihodnost orientiran razvoj slovenskega gospodarstva z iskanjem prihajajočih in uvajanjem najboljših razpoložljivih tehnologij. Skrb za okolje skupaj z oceno socialnih gibanj v prihodnosti ob vitalnem gospodarstvu predstavlja eno od treh ključnih komponent strategije razvoja sleherne razvite države.
Strategija pametne specializacije navaja kot osnovni instrument za doseganje strateških ciljev spodbujanje konkurenčnosti, prilagodljivosti in inovativnosti celotne družbe, s čimer bo Slovenija dosegla večjo kakovost življenja in celovit človekov razvoj. Cilji predlaganega raziskovalnega programa so s Strategijo v celoti usklajeni, saj gradijo bazo temeljnega znanja za trajnostno gospodarjenjem z okoljem, prilagajanje okoljskim spremembam in upravljanje naravne dediščine. Tematika predlaganega programa se prav tako pokriva z eno izmed glavnih prioritet Evropske Unije, t.j. trajnostno upravljanje in gospodarjenje z naravnimi viri, okoljem in razvoj okoljskih tehnologij. Prav tako je pomembna za podporo izdelave in implementacije nacionalne in evropske zakonodaje na področju okolja in varovanja naravne dediščine.
Izpostavljamo zlasti naslednja področja:
1 – Vzdržna raba vodnih virov: Slovenija je bogata z vodnim potencialom, fizične spremembe rečnih tokov pa odločilno posegajo v spremembe kroženja snovi, tudi nevarnih in toksičnih. Zato je za razvoj ekološke misli in splošnega prepričanja, da so vodni eksosistemi pomembni naravni energetski potenciali za državo, pomembno opozoriti, na osnovi relevantnih raziskav, na nevarnosti akumulacij, tako starih kot recentnih. Razumevanje prenosa snovi in akumulacije onesnaževal v vodnih organizmih v slovenskem vodnem okolju bo prispeval k kakovosti življenja nasploh. Predstavljalo pa bo tudi pomemben prispevek k realnejšemu ocenjevanju tveganj in dejanskih vplivov onesnaževal na okolje in zdravje ljudi, kar je pomembno za načrtovanje in izvajanje smiselnega monitoringa.
2 - Nova orodja za nadzor kakovosti okolja: Z uporabo kemijskih, izotopskih in hidrogeokemijskih meritev bomo natančneje raziskali kroženje posameznih elementov in snovi v različnih medijih. Raziskave predstavljajo podlago za načrtovanje sanacijskih ukrepov v evtrofnih in potencialno ogroženih naravnih vodnih okoljih, jezerih, rekah, umetnih akumulacijah, morju in podzemni vodi. S tem bomo pripomogli k izboljšanju kvalitete voda v Sloveniji, kar je tudi ena od glavnih prioritet v EU in izpolnjevanje obveznosti v okviru slovenske in evropske zakonodaje (t.j. WFD).
3 – Vrhunske speciacijske analize: Komplementarnost in dobro sodelovanje naše skupine, z vodilnimi mednarodnimi skupinami na področju speciacijske analize, v številnih mednarodnih projektih omogočata hitro medsebojno izmenjavo novih odkritij in njihovo integracijo v kompleksne, mednarodne, interdisciplinarne okoljske in biološke študije.
4 – Nova organska onesnažila: Prisotnost novih organskih onesnažil v vodah, je v zadnjem času pogosto predmet raziskav, tovrstne raziskave v Sloveniji pa so še vedno redke. Predlagani program zaobjame tematiko interdisciplinarno, zato pričakujemo, da bodo rezultati izsledkov prešli uporabnost institucionalnih mej in bodo vplivali na prihodnje izboljšave zakonodaje na nivoju EU.
5 – Senzorske tehnologije: Pri razvoju sensorskih sistemov bomo sodelovali s vrhunskimi malimi in srednje velikimi podjetji ter mednarodnimi partnerji iz Norveške, Italije in Rusije. Interdisciplinarno in med-sektorsko raziskovalno okolje v katerega bodo vključeni mladi raziskovalci bo omogočilo enkratne priložnosti za prenos rezultatov bazičnih raziskav v prakso hkrati pa bo zagotovilo odlično
