Vedecko výskumná činnosť Geologického ústavu PRIF UK a predpokladané smery jej ďalšieho vývoja
Vladimír Streško
(príspevok vznikol pri príležitosti 40. výročia založenia ústavu v roku 1997)
Celospoločenské zmeny uskutočnené koncom rolu 1989 zasiahli i do spôsobu organizovania a financovania vedecko-výskumnej a pedagogickej činnosti na vysokých školách čo významne ovplyvnilo celkovú činnosť Geologického ústavu PRIF UK v ďalšom období.
Zameranie vedecko - výskumnej činnosti GÚ PRIF počas celej existencie bolo orientované hlavne na oblasť metodického výskumu prírodných materiálov a na riešenie mineralogicko, petrologicko - geochemicko - genetických problémov.
Pri rekapitulácii tejto činnosti za uvedené obdobie treba spomenúť rok 1990, kedy sa končil Štátny plán základného výskumu ŠPZ V, v rámci ktorého sa na našom pracovisku riešili štyri úlohy. V prvej úlohe: Litológia palezozoika interníd a jeho korelácia s centralidami (Hovorka) bolo vykonané geochemické a petrologické štúdium rúl (Malá Fatra a Malá Magura), svorov a albitických rúl. Ďalej bol urobený pokus o rekonštrukciu protolitu týchto metasedimentov a sedimentačného prostredia. Sledovali sa tiež čierne horniny Nižnej Slanej a uhličitany v kryštaliniku M. Karpát.
Druhá úloha s názvom Uhličitanová mineralizácia centrálnych Západných Karpát (Turan) bola zameraná na sledovanie uhličitanovej mineralizácie a ložiskové procesy.
V úlohe Porovnanie výkonnosti mnohoprvkových a jednoprvkových metód analytickej geochémie (Plško) boli riešené analyticko - geochemické problémy. Okrem hodnotenia metrologických parametrov metód atómovej spektrometrie, bola zlepšená korekcia pozadia v atómovej emisnej spektrometru a navrhlo sa hodnotenie rôznych jednoprvkových a mnohoprvkových postupov.
I posledná úloha Optimalizácia sledovania kvality podzemných vôd (Streško) bola venovaná metodickému výskumu. Vypracovali sa ďalšie postupy na stanovenie stopových prvkov v minerálnych vodách za použitia AAS s plameňovou a elektrotermickou atomizáciou a AES s ICP. Vykonalo sa ich hodnotenie a vykonala sa aplikácia navrhnutých postupov na rôzne typy minerálnych vôd.
V tomto období sa vytvárali kritéria pre prideľovanie inštitucionálnych a grantových projektov. Naše pracovisko po predložení príslušných návrhov získalo na roky 1991- 1993 tri inštitucionálne projekty, z toho dva s grantovou preferenciou:
Výsledky dosiahnuté v projekte Litológia, PT podmienky a tektonometamorfovaný vývoj kryštalinika ZK (Hovorka) zásadným spôsobom zmenili doterajšie názoiy na evolúciu a látkovú náplň kiyštalinika ZK.
Cieľom ďalšieho projektu s grantovou preferenciou Minerálne asociácie v čiernych bridliciach gemerika (Turanová) bolo charakterizovať čierne bridlice, sledovať systémy organické látky - prvky.
Zameranie projektu Chemická a mineralogická charakterizácia prírodných materiálov (Streško) vyplynulo z požiadaviek geologicko - geochemických a environmentálnych inštitucionálnych a grantových projektov. Vzhľadom na zloženie vzoriek boli sledované interferencie doprevádzajúcich zložiek pri niektorých spektroskopických metódach. Na základe dosiahnutých výsledkov pre viaceré stopové prvky vyplynula nutnosť použitia prekoncentračno - separačných postupov. V rámci projektu boli vypracované a overené nové postupy na stanovenie niektorých toxických prvkov (napr.: As, Hg) a bola vykonaná ich aplikácia na prírodné materiály.
Pracovníci ústavu, okrem uvedených projektov, boli zapojení do grantových projektov iných katedier (Katedra geochémie, Katedra ložiskovej geológie, Katedra hydrogeológie a Katedra ložiskovej geológie), ktorých riešenie bolo založené na experimentálnych chemicko - analytických výsledkoch. Boli to predovšetkým projekty: Synergetické riešenie hydrogeologických a ekologických problémov (Bôhm), Environmentálno - geochemický výskum chránenej krajinnej oblasti Malé Karpaty (Babčan), Výskum zdrojov toxických prvkov ohrozujúcich región Malých Karpát (Veselský), Vznik, vlastnosti a využitie silikátových surovín Západných Karpat (Kraus) a Kontaminácia aluviálnych sedimentov a pôd Štiavnického potoka vplyvom storočnej banskej činosti a vplyv pedogenézy na pohyblivosť a bioprístupnosť rizikových kovov (Forgáč).
Odchodom Prof. Hovorku (1993) spolu s riešenými projektami na Katedru mineralógie a petrológie sa značne zúžil rozsah vykonávanej vedecko - výskumnej činnosti na ústave.
Navyše, v rámci ďalšieho zníženia finančných prostriedkov bol nášmu pracovisku zrušený inštitucionálny projekt Dr. Turanovej a do ďalšieho riešiteľského obdobia 1993-1996 sme vstupovali iba s jedným projektom financovaným Prírodovedeckou fakultou (Streško) a s jedným grantovým projektom: Komplexná charakteristika magnezitovo - mastencovej suroviny a jej vplyv na životné prostredie (Dr.Turanová). Vedecká náplň projektu bola zameraná na charakterizáciu magnezitovo - mastencovej suroviny z lokality Hnúšťa a Dlhá dolina a na preskúmanie horečnatých ílových minerálov a ich doprovodných asociácii. Pozornosť bola sústredená i na zistenie obsahov toxických prvkov v pôdach a vodách odohraných z uvedenej oblasti a sledoval sa i ich vplyv na životné prostredie. Okrem toho bola sledovaná i prítomnosť organických látok. Oba projekty boli úspešne ukončené v roku 1996.
Od roku 1997 naše pracovisko, okrem riešenia inštitucionálneho projektu Sledovanie mobility prvkov v pôdach postihnutých antropogénnou činnosťou (Streško) získalo dva nové grantové projekty. Cieľom prvého z nich - Magnezitová mineralizácia Slovenska (Turanová) je doplniť analytické výsledky a ich úroveň poznania tak, aby tieto boli kompatibilné v rámci EU.
Druhý grantový projekt s názvom Metodické problémy riešenia mobility prvkov v pôdach (Streško) je zameraný na vypracovanie a zhodnotenie metód používaných na sledovanie vystupovania a distribúcie prvkov v pôdach v rôznych profiloch vo vybraných lokalitách z oblasti B.Štiavnice a Námestova. Projekt je riešený v spolupráci s Katedrou pedológie PRIF UK.
Medzinárodná spolupráca
V rámci medzinárodnej spolupráce pracovníci Geologického ústavu boli zapojení do viacerých úloh. Prvá z nich "Vývoj spektroskopických metód využívaných na analýzu geologických materiálov", bola riešená na základe zmluvnej spolupráce podpísanej na roky 1990-1993 s Chemickým ústavom v Ľubľane (Slovinsko). Ďalšia oficiálna medzinárodná spolupráca sa vykonávala na projekte "Dlhodobé riziká v životnom prostredí pre pôdy, sedimenty a podzemné vody v povodí Dunaja" vedeného na Výskumnom ústave vodného hospodárstva v Bratislave. Projekt bol súčasťou medzinárodného projektu "Chemické časované bomby" koordinovaného v Holandsku. V tomto projekte naše pracovisko spolupracovalo na dvoch témach "Prehľad a výberové porovnanie analytických metód na identifikáciu a stanovenie toxických látok v podzemných vodách, pôdach a sedimentoch v povodí Dunaja" (1992) a "Dlhodobé riziká v životnom prostredí pre pôdy, sedimenty a podzemné vody v povodí Dunaja" (1993). Úloha "Problematika prírodných zeolitov" (1990-1992) bola riešená v spolupráci s Univerzitou v Sofii. V rokoch 1993 - 1996 viacerí pracovníci boli zapojení do riešenia projektu IGCP č.357 "Organic and minerál deposits", v ktorom pokračujú i v ďalšom období. Do projektu "Sichere Standartdorte fur Mulldeponien - regionalgeologische und tonmineralogische Pilotstudie" (Hrašna) riešeného v spolupráci s ETH v Zürichu v rokoch 1994 - 1996 pripravovali podklady vo forme analytických výsledkov.
V uvedenom hodnotiacom období naše pracovisko navštívili viacerí zahraniční pracovníci, boli to Prof. Veber, Prof. Marsel, Dr. Kočevar (Univerzita v Ľubľane), Prof. Hudnik, Dr. Budič (Chemicky ústav, Ľubľana), Prof Morteani (Technická Univerzita Mníchov), Dr. Gogala (Ministerstvo pre vedu a technológiu, odbor akreditácie laboratórií), Prof. Moenke, Dr. Kammel (Univerzita v Halle), Prof.Schroll (Univerzita, Viedeň), Prof. Trojanovicz (Univerzita, Waršava), Dr. Madsen (ETH, Zurich) Dr.Albayrak, Dr. Gureli, (Ústav pre atómovú energiu, Istanbul), Prof. Dogan (Univerzita, Istanbul), Dr.Grobenski (Perkin - Elmer, Mníchov)
Prezentácia výsledkov
Pracovníci ústavu sa pravidelne zúčastňovali ako aktívni prednášatelia pravidelne s vyzvanými prednáškami na domácich seminároch a konferenciách, ktoré boli takmer vždy s medzinárodnou účasťou. Vzhľadom k tomu, že ako hlavní organizátori domácich odborných podujatí boli predovšetkým Slovenská geologická spoločnosť a Slovenská spektroskopická spoločnosť, v ktorých pracovníci ústavu aktívne pracovali ako členovia výboru, boli často i garantami týchto odborných podujatí.
Z účasti na konferenciách v zahraničí som vybral iba tie najvýznamnejšie: Annual meeting of the IGCP project 276, Granada,1991 (Hovorka), 5th Field Meeting IGCP Project No. 276 Atény, 1992 (Hovorka), 29tli International Geological Congres, Kyoto, 1992, (Hovorka), Sofia zeolite meeting 95, Sofia, 1995, (Šamajová), 28th Colloqium Spectroscopicum Internationale,York, 1993 (Kubová, Streško), XlIIth Conference on Clay Mineralogy and Petrology, Praha, 1994, (Šamajová), CANAS Colloguium - Analytische Atomspektroskopie, Konstanz, 1995, (Kubová, Medveď, Streško) ISEAC 26, 26th International Symposium on Environmental Analytical Chemistry, Viedeň, 1996, (Celková, Polakovičová), EUROANALYSIS IX - European Conference on Analytical Chemistry Bologna, 1996 (Kubová, Medveď, Streško), na ktorej prezentovaná práca našich pracovníkov bola ocenená bronzovou medajlou Talianskej chemickej spoločnosti "Giovani Canneri" a vydavateľstvom Springer Verlag. Okrem uvedených podujatí sa pracovníci ústavu pravidelne zúčastňovali na sympóziách, ktoré boli organizované spoluriešiteľskými pracoviskami v zahraničí (Spectroscopy in Theory and Practice - Bied, 1991, 1993, 1995).
Chcel by som zdôrazniť, že na väčšine zahraničných podujatí, vzhľadom na vysokú odbornú úroveň publikovaných prác našich pracovníkov v zahraničných časopisoch, bola významná časť konferenčných výdavkov hradená usporiadateľmi.
V rámci spolupráce so zahraničnými pracoviskami sa uskutočňovala i vzájomná výmena pracovníkov na dlhodobé (Kubová) a krátkodobé pobyty (Streško, Medveď). V tomto smere najaktívnejšia bola spolupráca s pracoviskami v Slovinsku a v Nemecku. Naše pracovisko navštívili Prof. Veber, Prof. Hudniková, Dr. Gogalová a Prof. Marsel z Ľubľany a Prof. Moenke a Dr. Kammel z Univerzity v Halle.
Pracovníci ústavu sa zúčastnili i na pozvanie niektorých firiem (Perkin - Elmer, Spectro) odborných konferencii spojených s prehliadkou výroby modernej laboratórnej techniky.
Publikačná činnosť
Výsledky vedecko - výskumnej práce, okrem spomínanej prezentácie na odborných podujatiach, pracovníci ústavu publikovali vo viacerých domácich a zahraničných časopisoch a zborníkoch. Vzhľadom k novým kritériám bodového hodnotenia publikačnej činnosti fakúlt je táto, v súčasnej dobe, zameraná na zverejňovanie nielen v nekarentovaných časopisoch ako napr. Geologica Carpathica - Clay, Acta Geologica Universitatis Comenianae, Acta Environmentalica Universitatis Comenianae, Mineralia Slovaca, Metrologické listy, Geologické práce - správy, Západné Karpaty, ale i v karentovaných časopisoch vydávaných nielen u nás (Chemické zvesti, Ekológia, Geologica Carpathica), ale i v zahraničí (Journal of Analytical Atomic Spectrometry, Analytica Chimica Acta, Fresenius Analytical Chemistry , Ore Geology - Review a iné). Celkove v hodnotenom období pracovníci ústavu publikovali 272 domácich a 36 zahraničných vedeckých prác, 294 domácich a 62 zahraničných abstraktov. Na odborných podujatiach prezentovali 379 príspevkov (317 doma a 62 v zahraničí). Zverejnené práce boli 104 citované podľa SCI a 428 v iných časopisoch. Okrem uvedeného vydali dve metodické príručky a podali 16 patentov a zlepšovacích návrhov.
Úlohy riešené v rámci hospodárskych zmlúv
Nový spôsob rozdeľovania finančných prostriedkov v rámci vedeckého výskumu mal na naše pracovisko negatívny dopad. Pridelené finančné prostriedky nijako nemohli pokiyť výdavky na materiál spotrebovaný na mineralogické a chemické analýzy pre projekty z iných pracovísk. Z toho dôvodu bol vypracovaný cenník laboratórnych prác, na základe ktorého sa vykonávala úhrada spotrebovaného materiálu z finančných prostriedkov projektov, pre ktoré boli požadované experimentálne práce vykonané.
Ani takto získané prostriedky nemohli pokryť výdavky na nákup náhradných dielov, opravy, cestovné a nákup menších investícií. Z toho dôvodu bolo potrebné zvýšiť aktivitu v získavaní úloh vykonávaných v rámci hospodárskych zmlúv alebo objednávok pre iné, predovšetkým mimorozpočtové organizácie. V tomto smere najširšia spolupráca bola dosiahnutá s nasledovnými pracoviskami: Geologická služba SR - Bratislava (býv. GÚDŠ), Geologická služba SR - Spišská Nová Ves (býv. Geologický prieskum), Niklová huť - Sereď, Ministerstvo hospodárstva SR, Výskumný ústav vodohospodársky - Bratislava, Jadrová elektráreň - Jaslovské Bohunice a Slovenský hydrometeorologický ústav - Bratislava, Výskumný ústav pôdnej úrodnosti, Bratislava, Slovenský metrologický ústav, Bratislava.
Väčšina riešených úloh bola v súlade so zameraním vedecko - výskumnej činnosti ale vykonávali sa i špeciálne laboratórne práce aplikačného charakteru. Celkove, za obdobie 1990 - 1996 GÚ PRIF UK, riešil úlohy pre iné organizácie v rámci 32 hospodárskych zmlúv. resp. objednávok.
Časť takto získaných finančných prostriedkov, v súlade s novou legislatívou, spadala do kompetencie vedúceho riešenej úlohy čo aspoň čiastočne zmiernilo zlú finančnú situáciu. Tieto prostriedky sa využili na leasingové splácanie atómového absorpčného spektrometra, zakúpenie troch osobných počítačov, xeroxu, náhradných dielov a opravy atómových spektrometrov s indukčné viazanou plazmou, ale i opravy ďalších prístrojov. Zo získaných finančných prostriedkov bola pokrytá časť pedagogickej činnosti hlavne materialu a chemikálii potrebných pre laboratórne cvičenia. Jednoznačne sa dá povedať, že bez týchto prostriedkov nebolo by možné zabezpečiť vedeckovýskumnú a pedagogickú činnosť vykonávanú na našom ústave.
Pracovníci ústavu sa podieľali v širokej miere i na pedagogickej činnosti pričom niektoré predmety zabezpečovali v plnom rozsahu, v iných iba niektoré kapitoly. Pre odbor geológie to boli prednášky a cvičenia: Metódy laboratórneho výskumu prírodných materiálov, Analytická geochémia, Laboratórne metódy výskumu minerálov. Experimentálne metódy geologických materiálov, pre analytickú chémiu kapitoly z predmetov Atómová spektroskopia a Cvičenia z optických metód, pre poslucháčov environmentalistiky vybraté kapitoly z predmetov Všeobecná pedochémia a Mineralógia a životné prostredie. Poslucháči uvedených odborov pravidelne spracovávajú svoje diplomové práce pod vedením alebo poskytovaním konzultácii vedeckých pracovníkov ústavu.
Trendy vedecko-výskumnej činnosti
I v ďalšom období bude činnosť pracoviska zameraná na metodický výskum a to ako v oblasti chemicko - analytických, mineralogicko - identifikačných metód tak i geochemicko - mineralogických. V spolupráci s ďalšími pracoviskami budú výsledky dosiahnuté týmito metódami hodnotené ako významné podklady pre riešenie iných projektov. Vzhľadom na to, že v najbližších rokoch nie je perspektíva získať väčší objem kapitálových finančných prostriedkov, nebude možné modernizovať prístrojový park už v zavedených a bežne využívaných metódach. Z toho dôvodu bude potrebné orientovať laboratórny výskum na zlepšenie kvality dosahovaných výsledkov v súlade s pravidlami správnej laboratórnej praxe predovšetkým s využívaním referenčných materiálov. Veľká pozornosť bude venovaná zavádzaniu a optimalizovaniu nových moderných postupov (v otvorených i uzatvorených systémoch) na rozklad pevných materiálov s ohľadom na zníženie znečisťovania laboratórneho prostredia. Bude rozšírený počet stanovovaných, hlavne toxických prvkov s vypracovaním postupov umožňujúcich odstránenie interferencií a zlepšenie medze stanoviteľnosti. V oblasti mineralogických metód výskumná činnosť bude zameraná na separáciu minerálov alebo skupín minerálov s využívaním ich vhodných fyzikálno-chemických vlastností.
Keďže veľký záujem environmentálneho výskumu je orientovaný na zistenie jednotlivých foriem vystupovania prvkov v rôznych prírodných vzorkách, zameriame sa na zavedenie metód umožňujúcich ich špeciáciu. Z týchto metód budeme hodnotiť výkonnosť doteraz používaných sekvenčných a jednotlivých exktrakcií a zavádzať nové postupy. Sústredíme sa i na zavedenie kombinovaných techník ktoré patria v súčasnej dobe medzi najprogresívnejšie. Postupy budú v prvej etape aplikované na vzorky vôd, pôd a sedimentov a neskoršie na rôzne typy odpadov.