40 let geokemije stabilnih izotopov v Sloveniji – zgodovinski pregled in današnje stanje

1. 40 let geokemije stabilnih izotopov v Sloveniji – zgodovinski pregled in današnje stanje Jože Pezdič Univerza v Ljubljani, Naravoslovnotehniška fakulteta Polona Vreča Institut »Jožef Stefan«, Odsek za znanosti o okolju

2. PRVIH 30 LETGEOKEMIJE STABILNIH IZOTOPOV 1966 - 1996 • Mineva 40 let od prvih analiz izotopske sestave stabilnih izotopov lahkih prvin v Sloveniji. • Osnova temu so bili masni spektrometri MS, ki so bili zgrajeni na Institutu »Jožef Stefan«v 60-tih letih za jedrski program Jugoslavije, ki pa je bil opuščen v sredini 70-tih let. • Ena od možnosti nadaljnje uporabe je bila tudi izotopska geokemija.

3. Glavni moderator in človek, ki se je odločil, da poskusimo s stabilnimi izotopi, je bil prof. dr. Jože Marsel. Po informacijah, ki jih je dobil od dr. B. Berceta, je bila odločitev – žveplo. V prvi ekipi sva bila še dr. H. Leskovšek in jaz kot geolog začetnik (1. letnik) • S soglasjem Instituta »Jožef Stefan«in s podporo predvsem akad. prof. dr. M.Drovenika, ki je videl smisel takih analiz v geologiji, smo začeli z izotopskimi analizami žvepla iz sulfidnih nahajališč. • Bili smo med prvimi desetimi v svetu, ki jim je to uspelo. • Naslednje pomembno obdoblje se je začelo z nabavo masnega spektrometra MAT 250 leta 1979, ki je omogočal meritve izotopske sestave tako ogljika, kisika, vodika kot tudi dušika.

4. Razvili smo množico laboratorijskih metod za pripravo vzorcev in načina meritev. • Prve publikacije o žveplu so bile objavljene v domačih revijah že leta 1970. • Ostale rezultate izotopskih raziskav pa objavljamo od leta 1979. • Pomemben preskok so prve objave v mednarodnem tisku (SCI) od leta 1985 naprej. • Objavljali smo tudi v obdobjih, ko je bilo zelo popularno, da so geološki podatki pod strogo državno tajnostjo – brez posledic. • Priporočilo: geološka dela, ki so nadgrajena z izotopskimi rešitvami, imajo veliko težo. Objavljajo jih tudi revije SCI prve Kategorije.

5. Sprva smo raziskovali v Sloveniji, Hrvaški, BiH, Srbiji, Makedoniji. • Meritve smo verificirali in nadgrajevali v laboratorijih IAEA na Dunaju, GS US Reston, GSF v Münchnu, UFZ v Leipzigu, Freibergu, Budimpešti, Lublinu, Krakowu, Palermu, Trstu, Waterloo, Alžiru, .... • Tudi precej soavtorskih člankov je bilo. S tem se je izotopska geokemija uveljavila pri nas, vrednost našega dela pa je bila tudi mednarodno priznana. • Seveda ni šlo povsem gladko – del naše geološke sfere ni priznal pomena našega dela in včasih je grozila celo ukinitev te pomembne veje geoloških raziskav. • Vztrajali smo! Z menoj so bili takrat predvsem T. Dolenec, J. Faganeli, A. Nosan, Čebulj, F. Drobne,.... • Sedaj ta usmeritev geologije živi (številke ima Polona).

6. Sprva smo raziskovali v Sloveniji, Hrvaški, BiH, Srbiji, Makedoniji. • Meritve smo verificirali in nadgrajevali v laboratorijih IAEA na Dunaju, GS US Reston, GSF v Münchnu, UFZ v Leipzigu, Freibergu, Budimpešti, Lublinu, Krakowu, Palermu, Trstu, Waterloo, Alžiru, .... • Tudi precej soavtorskih člankov je bilo. S tem se je izotopska geokemija uveljavila pri nas, vrednost našega dela pa je bila tudi mednarodno priznana. • Seveda ni šlo povsem gladko – del naše geološke sfere ni priznal pomena našega dela in včasih je grozila celo ukinitev te pomembne veje geoloških raziskav. • Vztrajali smo! Z menoj so bili takrat predvsem T. Dolenec, J. Faganeli, A. Nosan, Čebulj, F. Drobne,....

7. Ob izgubi Jugoslovanskega območja je nastala nova težava (40 % izgube projektov). • Kljub temu smo 1995 leta kupili nov spektrometer Europa 20-20 z več moduli. Uspešen nakup!!! • Obenemje bil to izziv za usmeritve Geokemije stabilnih izotopov v naslednjih letih. • Za zadnjih 10 let pa je Polona Vreča pripravila bogat komplet relevanc, rezultatov in uspehov.

8. Laboratorij po letu 1996 • Odsek za kemijo okolja • Sodelavci: S. Lojen, N. Ogrinc, S. Žigon P. Vreča (od 1997) • Lokacija: Jamova 39 • Oprema: • Varian MAT 250 (d13C, d18O in d2H analize) • Europa 20-20 s preparativnima modulaoma ANCA-TG in ANCA-SL (d13C, d15N in d34S analize)

9. Selitev leta 1998 • Nova lokacija: Reaktorski center Podgorica pri Ljubljani • Selitev IRMS Europa 20-20

10. Laboratorij 2006 • Skupina za izotopsko geokemijo Odsek za znanosti o okolju • Sodelavci: S. Lojen, N. Ogrinc, P. Vreča, T. Kanduč, Roland Markovics, S. Žigon, Z. Trkov (delno) + 2 mladi raziskovalki (Marinka Gams in Martina Šturm) • Lokacija: Reaktorski center Podgorica pri Ljubljani

11. Laboratorij 2006 • Oprema: • Europa 20-20 • Varian MAT 250 (preseljen in posodobljen septembra)

12. Laboratorij 2006 • Oprema: • Novi masni spektrometer IsoPrime GC-IRMS za meritve izotopske sestave kompleksnih organskih spojinah

13. Dejavnost skupine od 1996 • Vključenost v raziskovalne programe: • 1999-2003: P0-0531 Biološki in geokemijski ciklusi • 2004-2008: P1-0143 Kroženje snovi v okolju, snovna bilanca in modeliranje okoljskih procesov ter ocena tveganja

14. Dejavnost skupine od 1996 • Vključenost v raziskovalne projekte: • 1995-1998: J1-7263 Geokemija supergene cone v Sloveniji • 1996-1998: V2-8575 Razvoj sistema za obvladovanje ogroženosti podtalnice zaradi točkovnih in razpršilnih industrijskih in urbanih ter kmetijskih izvorov • 1996-2001: J1-7414 Slovenska alpska jezera: paleoekologija in ekologija (slo-al:pe) – procesi eutrofizacije v visokogorskoh 1997-1999: J1-8905 Biogeokemijski ciklus in modeliranje živega srebra v Tržaškem zalivu • 1998-2001: T1-0695 Geokemija supergenih procesov v Slovneiji • 1999-2001: J2-1433 Mehanizmi nastajanja, prenosa in kopičenja plinov v premogovnih slojih • 1999-2001: J1-1198 Raziskave izvora in mineralizacija organske snovi v obalnem morskem okolju z uporabo novih analitskih metod • 2001-2004: Z1-3342 Biogeokemijsko kroženje ogljika, dušika in žvepla v evtrofnih jezerih • 2003-2005: J1-5314 Izvori in kroženje organske snovi v obalnem morju (Tržaški zaliv) • 2004-2007: J1-6509 Biogeokemijsko kroženje ogljika in dušika v evtrofnih jezerih • 2004-2007: J1-6717 Poti ogljika, nutrientov in polutantov skozi prehranjevalne mreže v slovenskih visokogorskih jezerih • 2004-2007: L1-6552 Raziskave prisotnosti ostankov zdravilnih učinkovin v odpadnih in površinskih vodah ter možnosti njihovega čiščenja • 2004-2007: L2-6458 Razvoj orodij za upravljanje in analizo obremenitev in vplivov na vode v porečjih Save in Soče • 2004-2007: J6-6013 Spreminjanje arheološke krajine Ljubljanskega barja • 2005-2008: J7-7397 Študij transportnih procesov in mehanizmov ogljika v gozdnih ekosistemih • 2005-2008: J4-7315 Odziv organske snovi v tleh in naravnih ekosistemov (predvsem gozdov) na podnebne spremembe • 2005-2008: L1-7097 Migracija nitrata v sistemu rastlina-tla-podzemna voda

15. Dejavnost skupine od 1996 • Vključenost v mednarodne projekte: • EU projekti • EUROCAT - European Catchments, Catchment Changes and their Impact on the Coast • BIOFAQs - Biofiltration and Aquaculture: An Evaluation of Hard Substrate Deployment Performance within Mariculture Developments • TRAP-LRM - Training on Production and Use of Laboratory Reference Materials for Use in Routine Quality Control • QUA-NAS - Improving the Infrastructure for Metrology in Chemistry in the Candidate new Member State • SARIB – Sava River Basin: Sustainable Use, Management and Protection of Recources • IAEA projekti • Capacity Upgrade for Use of Environmental Isotopes as Natural Tracers • Isotopic Composition of Precipitation in Slovenia • Chemical and Stable Isotope Investigation of the Sava and Soca Rivers in Slovenia • Bilateralne sodelave • Hrvaška, Italija, Grčija, Ciper, Kitajska, ZDA, Makedonija, Avstrija, Francija, Poljska

16. Dejavnost skupine od 1996 • Sodelovanje z raziskovalci v Sloveniji • Geološki zavod Slovenije • Nacionalni inštitut za biologijo • Gozdarski inštitut • Kemijski inštitut • Kmetijski inštitut • ZZV Kranj, Maribor • Univerza v Ljubljani • Politehnika Nova Gorica • Premogovnik Velenje • …

17. Dejavnost skupine od 1996 • Sodelovanje z tujimi raziskovalci: • Avstrija (Austrian Research Centre, Vienna; JOANNEUM RESEARCH, Institut für WasserRessourcenManagement, Graz) • Hrvaška (INA Naftaplin; Institut Ruđer Bošković, Zagreb;Medicinska fakulteta Univerze na Rijeki) • Belgija (VLIZ, Ostende, Free University of Brussels) • Kanada (Trent University) • Kitajska (University of Beijing, Academy of Science in Beijing) • Ciper (Institute of Agriculture) • Danska(University of Copenhagen, Institute of Geology) • Francija (University of Sciences and Technology of Lille) • Grčija (IMB Crete, University of Ioannina) • Izrael (University of Haifa, IOLR Crete, NCM, Intrauniversity Institute, Eilat) • Italija (University of Trieste, University of Bari, OGS Trieste) • Makedonija (Kiril i Metodi University of Skopje) • Poljska (Marie Curie Sklodowska University of Lublin, University of Wrocław) • Švica (University of Lausanne) • ZDA (University of Michigan, Skidaway Institute of Oceanography) • IAEA • …

18. Bibliografija skupine iz področja izotopske (geo)kemije 1996-2006 • Diplomska, magistrska in doktorska dela iz področja izotopske geokemije, opravljena v celoti ali deloma na IJS v obdobju 1966-2006 Vir: COBISS, knjižnica IJS