Recenzja rozprawy doktorskiej mgr inz. Magdaleny Sompor-Kulik

Transkrypt

1 Poznari 6 lutego 2013r. Prof, dr hab. Andrzej Mocek Katedra Gleboznawstwa i Ochrony Gruntow Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu Recenzja rozprawy doktorskiej mgr inz. Magdaleny Sompor-Kulik pt Zawartos6 i wlasciwosci substancjl organicznej gleb rekultywowanych osadami sciekowymi I kompostami osadowymi" wykonanej na Wydziale Agrobioinzynierii Uniwersytetu Przyrodniczego w Lublinie Promotor: prof, dr hab. Stanislaw Baran Promotor pomocniczy: dr inz. Grazyna Zukowska 1. Wprowadzenie Niniejsza recenzja zostala przygotowana w odpowiedzi na pismo Pana Dziekana Wydzialu Agrobioinzynierii UP w Lublinie prof dra hab. Krzysztofa Kowalczyka z dn. 17 grudnia 2012r., wraz z informacj^, ze decyzj^ Rady Wydzialu zostalem powolany na opiniodawc^ w przedmiotowej sprawie. 2. Ocena problematyki badawczej pracy Problem zagospodarowania i wykorzystania osadow sciekowych nabral w kraju istotnego znaczenia po przyst^pieniu Polski do Unii Europejskiej. Nalezaio bowiem dostosowac mozliwie szybko polskie przepisy do wymagan unijnych, ktore zaczn^ obowi^zywac w naszym kraju od 2015 roku. W tym celu opracowano Krajowy Program Oczyszczania Sciekow Komunalnych (KPOSK), oparty glownie na postanowieniach dyrektywy 91/271/EWG, dotycz^cej oczyszczania sciekow komunalnych. Doprowadzilo to do intensywnej budowy wielu nowoczesnych oczyszczalni sciekow, co w znacznym stopniu poprawilo stan jakosciowy wod powierzchniowych, ale doprowadzilo jednoczesnie do wyraznego wzrostu masy wytwarzanych osadow sciekowych, stanowi^cych produkt odpadowy w oczyszczalniach. Przewiduje si?, ze do roku 2018 sucha masa komunalnych osadow sciekowych niemal dwukrotnie przekroczy ilosc wspomnianych osadow produkowanych w 2000 roku, dochodz^c do wartosci

2 2 okolo 700 tys. Mg. Zagadnienie utylizacji tak ogromnej masy osadow moze generowac zarowno wiele zagrozen dla srodowiska przyrodniczego, jak rowniez powodowac wzrost kosztow zwi^zanych z ich unieszkodliwianiem. Nalezy takze pami^tac, iz poza produkcj^ nowych ilosci osadow juz aktualnie na terenie istniej^cych oczyszczalni znajduje si? okolo 800 tys. Mg s.m. starych osadow. Jedn^ z form wykorzystania osadow moze bye ich rolnieza b^dz przyrodnicza utylizacja, oczywiscie jesli osady spelniaj^ scisle okreslone parametry chemiczne i sanitame. Osady zawieraj^ bowiem z reguly dose znaezne ilosci materii organicznej oraz wielu makro- i mikroskladnikow niezb^dnych do wzrostu i rozwoju roslin. St^d mog^ one miec, szczegolnie po przekompostowaniu z innymi bioodpadami, istotn^ wartosc nawozow^. Podj?cie zatem badan nad wplywem osadow sciekowych i ich przekompostowanych form na ilosc i jakosc materii organicznej gleb wymagaj^cych rekultywacji, nalezy ocenic wysoce pozytywnie. Mog^ one przyspieszyc procesy naprawy wielu parametrow fizycznochemicznych gleb zdegradowanyeh gomictwem siarki, a tym samym poprawic stan pokrywy glebowej okreslonego srodowiska przyrodniczego. Praca miesci si? zatem w dziedzinie nauk rolniczych, dyscyplinie ochrona i ksztaltowanie srodowiska. 3. Formalna analiza pracy Przediozona do oceny dysertacja ma l^cznie 178. stron, w tym 142. strony maszynopisu i 34. strony tabel, stanowi^cych dokumentacj? oraz 2. strony streszczenia. Zasadnicza tresc pracy zostala przedstawiona w 7. nast?puj^cych rozdziatach: I. Wst?p; II. Cel i hipotezy badan; III. Przegl^d literatury; IV. Zakres i metody badah; V. Wyniki badah i dyskusja; VI. Wnioski; VII. Literatura. Ponadto znajduje si? rozdzial VIII. Dokumentacja, w ktorym zamieszczono 39. tabel (27-66), obrazuj^cych wyniki szczegolowych oznaczeh laboratoryjnych. Poszczegolne rozdzialy opracowania scisle si? zaz?biaj4, tworz^c logiczn^ calosc. Dowodzi to o przemyslanej koncepcji pracy, ktora w tak przyj?tej formie stanowi bardzo ciekawe i obszeme kompendium wiedzy na temat wplywu osadow sciekowych i wytworzonych na ich bazie kompostow z innymi odpadami na zawartosc i sklad jakosciowy materii organicznej gleb rekultywowanych na terenie Kopalni Siarki Jezi6rko". J?zyk jest poprawny, a drobne bl?dy maszynowe b^dz sformulowania s^ bardzo sporadyczne. Rowniez obj?tosci poszczegolnych rozdzialow zachowuj^ odpowiednie proporcje. Wysoko nalezy ocenic starannie i czytelnie przygotowane rysunki (72, sztuki) oraz zamieszczone w tekscie syntetyczne tabele, ktore ulatwiaj^ studiowanie tak obszemego materialu. Pozostale wyniki oznaczeh laboratoryjnych oraz obliczeh statystycznych slusznie zamieszczono w dokumentacji. Uwiarygodniaj^ one interpretacje rezultatow badah, podkresla-

3 3 J4C zarazem ogrom oznaczeh oraz wielow^tkowosc opracowania. Wnioski sformulowane w VI rozdziale w moim odczuciu s^ generalnie poprawne, choc moze zbyt liczne i nadmiemie rozbudowane. Wiele z nich nie budzi zadnych zastrzezen, gdyz ma charakter opisowy, przygotowany na podstawie przeanalizowanych rezultatow badah, cz?sc jednak to klasyczne przytoczenie najwazniejszych wynikow. Bardzo pozytywnie oceniam takze wlasciwie dobrana literatur? przedmiotu. Obejmuje ona zarowno najnowsze opracowania (wi?kszosc), jak rowniez wczesniejsze publikacje, obrazuj^c zmieniaj^ce si? pogl^dy na temat charakterystyki osadow i mozliwosci ich rolniczej b^dz przyrodniczej utylizacji. 4. Merytoryczna ocena pracy Omawiana dysertacja ma chareikter wielow^tkowy. Obejmuje ona zarowno badania terenowo-wazonowe ze scisle zdefiniowanymi osadami sciekowymi pochodzacymi z oczyszczalni ze Stalowej Woli, jak i uzyskanymi na ich bazie kompostami oraz szczegolow^ charakterystyk? osadow komunalnych z 9. oczyszczalni wybranych z obszaru calego kraju. Jej celem bylo: - dokonanie oceny ilosciowo-jakosciowej materii organicznej zawartej w osadach, ze szczegolnym zwroceniem uwagi na wlasciwosci wyizolowanych z nich kwasow humusowych (glownie fi-akcji kwasow huminowych i fulwowych); - okreslenie wplywu przekompostowanego osadu z trzema odpadami w roznych proporcjach ilosciowych (popiol elektrowniany, wapno poflotacyjne i welna mineralna) na sklad frakcyjny kwasow humusowych wyst^puj^cych w materii organicznej; - podj?cie proby oceny wplywu osadow sciekowych i wytworzonych na ich bazie kompostow na ilosc i jakosc substancji humusowych gleb rekultywoweinych na terenie Kopalni Siarki Jezi6rko". Sformulowane hipotezy badawcze s^ poprawne, a przyj?te narz?dzia do ich zweryfikowania nie budz^ zastrzezen. Analiza tresci pracy pozwala na wyroznienie trzech glownych nvirtow (etapow) badawczych. Pierwszy dotyczyl oceny zawartosci i jakosci materii organicznej probek osadow pobranych z 9. roznych oczyszczalni. Na podstawie zamieszczonych wynikow stwierdzono, ze wspomniane powyzej parametry osadow zalez^ scisle od ich genezy i stopnia przetworzenia. ZdecydowEina wi?kszosc badanych odpadow pod wzgl?dem chemicznym i sanitamym - po stabilizacji wapnem - spelniala wymogi do ich rolniczego b^dz przyrodniczego wykorzystania. Roznily si? one nie tylko zawartosci^ w?gla organicznego, lecz takze skladem frakcyj-

4 4 nym kwasow humusowych oraz stosunkiem w?gla kwasow huminowych do fulwowych i stopniem humifikacji, ktory generalnie we wszystkich osadach byl niski (materia organiczna slabo shumifikowana). Drugi obszar badah obejmowal wytworzenie i analiz? kompostow na bazie osadu sciekowego z oczyszczalni ze Stalowej Woli i dodatkowo innych odpadow (popiolu elektrownianego, wapna poflotacyjnego i welny mineralnej - Grodan). Uzyskane komposty roznily si? dose znacznie zawartosci^ w?gla organicznego i azotu ogolem. Natomiast stosunek C- KH : C-KF w otrzymanych kompostach byl wyrownany (0,8 do 0,97) i jednoczesnie korzystny, zblizony do wartosci jakie wyst?puj4 w glebach czamoziemnych. Nie stwierdzono istotnego pogorszenia wielu parametrow osadow po ich przekompostowaniu, co umozliwia takze rownoczesn^ rolnicz^ utylizacj? okreslonych ilosci popiolow elektrownianych, welny mineralnej i wapna poflotacyjnego. Trzeci w^tek badawczy byl zwi^zany z rekultywacji gleb antropogenicznych typu gleb industrioziemnych, podtypu gleb industrioziemnych przeksztalconych chemicznie w s^siedztwie Kopalni Siarki Jezi6rko". Zarowno same osady, jak i ich przekompostowane formy poprawialy bilans materii organicznej wspomnianych gleb. Ponadto w skladzie frakcyjnym przewazaly formy o malej mobilnosci. Tym samym polepszaly one jakosc kwasow humusowych, przyblizaj^c ich sklad elementamy i proporcje kwasow huminowych do fulwowych do ukladow spotykanych w glebach uprawnych dobrej jakosci (wyzszych klas bonitacyjnych). Godnym podkreslenia jest duza ostroznosc Doktorantki w interpretacji niektorych wynikow badah oraz ich przedyskutowanie z rezultatami podobnych prac zrealizowanych w macierzystej jednostce b^dz w innych osrodkach naukowych kraju. Walory ocenianej rozprawy polegaji takze na umiej?tnosci powi^zania ogromnej liczby wynikow analiz uzyskanych w roznych warunkach (doswiadczenia wazonowe i poletkowe). Wsrod zalet pracy dostrzegam rowniez konsekwentn^ realizacj? zalozeh dysertacji i wykorzystanie duzego wachlarza oznaczeh parametrow chemicznych zroznicowanych probek, poddanych cz?sto wysoko specjalistycznym analizom. Narz?dzia statystyczne zostaly wykorzystane w niezb?dnym zakresie, co umozliwilo poprawny interpretacj? wielu roznowymiarowych wlasciwosci gleb, osadow i kompostow uzyskainych na bazie osadow sciekowych. Studiuj^c t4 niezwykle ciekaw^ dysertacj? - pozbawion^ powazniejszych uchybieh - dostrzeglem jednak kilka bl?d6w b^dz niescislosci, ktore z obowi^zku recenzenta chcialbym przekazac Autorce:

5 5 Uwaga 1. Uwazam, ze zamieszczone w tytule okreslenie...kompostami osadowymi..." nie jest najszcz?sliwsze. Proponuj? w przyszlych publikacjach zast^pic ten terrain...kompostami wytworzonymi na bazie osadow sciekowych". Uwaga 2. W przeglqdzie literatury niekiedy brak zrodla z ktorego pochodz^ dane informacje. Moze to sugerowac, ze Autork^ stwierdzenia jest Doktorantka, co nie jest zgodne z prawd^. Uwaga 3. W tab. 24 podano sklad granulometryczny probek glebowych wg kryteriow obowi^zuj^cych do 2009 roku. Podczas przygotowania cz?sci pracy do druku nalezy podac t? cech? zgodnie z nowym podzialem na frakcje i grupy granulometryczne (PTG 2008). Uwaga 4. W metodyce podano, ze w glebie oznaczono takze formy przyswajalnego magnezu, a w tabeli 25 brak wynikow tych oznaczeh. Rewizji wymaga rowniez interpretacja zawartosci K, P i Mg w popiolach oraz wapnie (tab. 26). Podano, ze S4 one wysokie, a s^ niskie bqdz bardzo niskie. Uwaga 5. Praca dotyczy zagadnieh z zakresu ochrony i rekultywacji gleb, a o glebach b?- d^cych obiektem prac terenowych brak niemal informacji. Nalezy ujednolicic w opracowaniu czy rekultywowano grunt czy gleb?. W pracy pojawiaj^ si? bowiem zamiennie te dwa terminy. Uwaga 6. W dysertacji cz?sc jednostek podawano raz w formie ilorazow (rozdzial przegl^d literatury i dokumentacja), innym razem w formie iloczynow. Wymaga to ujednolicenia. Podobnie jak zapis kationow dwuwartosciowych (jest np. Ca^^, Mg++ zamiast Ca^+, Mg^+ - tab. 33, 38 i 43). Poprawnie zapisano np. Cu^"", Ca^^, Mg2+wtab.l8. Uwaga 7. Proponuj? unikac czasownikow w formie osobowej (np. stwierdzilismy, dokonalismy, zinterpretowalismy itp.). Nalezy uzywac formy bezosobowej np. stwierdzono, dokonano, zinterpretowano itp. Uwazam takze, ze nie powinno traktowac si? jako synonimow terminow substancja i materia organiczna. Substancja organiczna powinna bye scisle zdefmiowana odnosnie wlasciwosci, skladu chemicznego np. kwas huminowy, flilwowy itp. Natomiast mieszanin? roznych substancji organicznych nalezy nazywac materia organiczn^. Inne drobne uwagi i bardzo sporadyczne bl?dy literowe b^dz niezr?cznosci stylistyczne nanioslem na maszynopisie. S^dz?, ze b?d4 one przydatne podczas przygotowywania fragmentow pracy do druku.

6 6 4. Wniosek koncowy Recenzowan^ dysertacj? doktorsk^ Pani mgr inz. Magdaleny Sompor-Kulik oceniam wysoko. Stanowi ona oryginalny, o duzej innowacyjnosci dorobek naukowy. Tym samym rozprawa wnosi do literatury przedmiotu wiele istotnych oraz ciekawych informacji, dotycz^cych mozliwosci przyrodniczej utylizacji osadow sciekowych oraz ich kompostow z innymi odpadami. Przedstawione powyzej uwagi krytyczne maj^ w zdecydowanej wi?kszosci charakter uscislaj^cy i nie obnizaj^ merytorycznej wartosci opracowania. Doktorantka wykazala si? dobrym opanowaniem szerokiego zakresu metod stosowanych w badaniach gleboznawczych w aspekcie srodowiskowym oraz umiej^tnosciq cz?sto krytycznej analizy wielu uzyskanych wynikow i dojrzalosci^ ich interpretacji. Szczegolnie dotyczylo to zagadnieh odnosnie oceny zmian w skladzie elementamym i frakcyj nym zwi^zkow humusowych, obejmuj^cych kwasy huminowe i fulwowe. Te niemal pionierskie prace badawcze, zrealizowane w tak szerokim zakresie i na mocno zroznicowanym materiale (osady, komposty, rozne odpady i gleby antropogeniczne) zasluguj^ na najwyzsz^ ocen?, stanowi^c zareizem podstaw? do zgloszenia wniosku o stosowne wyroznienie rozprawy. Autorka dysertacji dokonala bowiem rozwi^zania oryginalnego problemu naukowego w szeroko poj?tym zakresie dyscypliny ochrona i ksztaltowanie srodowiska. Stwierdzam, ze przedstawiona do oceny rozprawa naukowa spelnia wszystkie wymagania stawiane pracom doktorskim, ktore s^ okreslone w Ustawie z dnia 14 marca 2003r o stopniach naukowych i tytule naukowym oraz o stopniach i tytule w zakresie sztuki (Dz.U. Nr 65 poz. 595 z pozn. zm.). Wnioskuj? zatem do czlonkow Rady Wydzialu Agrobioinzynierii Uniwersytetu Przyrodniczego w Lublinie o dopuszczenie mgr inz. Magdaleny Sompor-Kulik do dalszych etapow przewodu doktorskiego.