Propagační brožura RECETOX - Centrum pro výzkum toxických

Centrum bylo založeno v roce 2010 s podporou projektu
CETOCOEN (č. CZ.1.05/2.1.00/01.0001) Strukturálního
fondu EU, Operačního programu „Výzkum a vývoj
pro inovace“ (OP VaVpI), Prioritní osa 2: Regionální
centra aplikovaného výzkumu
obsah
01
NAŠE CENTRUM
Úvod
Naše vize
O nás
Vedení centra
5
6
7
8
9
02
VÝZKUM
Chemie životního prostředí a modelování
Organická fotochemie a supramolekulární chemie
Proteinové inženýrství
Ekotoxikologie
10
12
14
16
18
03
CENTRÁLNÍ PRACOVIŠTĚ
Laboratoř stopové analýzy
Informační systém GENASIS
Databáze ELSPAC
20
21
22
23
04
KLÍČOVÉ PROJEKTY,
APLIKOVANÝ VÝZKUM, PŘENOS ZNALOSTÍ A TECHNOLOGIÍ
Klíčové projekty
Národní centrum pro perzistentní organické polutanty
Regionální centrum Stockholmské úmluvy
pro budování kapacit a přenos technologií
28
05
VÝUKA
Chemie životního prostředí
Ekotoxikologie
Matematická biologie
31
33
34
35
06
PŘEHLED VYBRANÝCH PARTNERŮ
Národní
Mezinárodní
36
37
37
SEZNAM ZKRATEK
39
25
27
28
01
naše centrum
01
úvod
Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí (RECETOX) je výzkumné pracoviště
působící v rámci Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity v Brně.
Využívá výhodné polohy ve středu Evropy,
regionu, který v posledních desetiletích vykazuje významný hospodářský a technologický
růst. Jižní Morava může navíc sloužit jako příklad úspěšného přechodu od plánované ekonomiky k rychle se rozvíjejícímu inovativnímu
regionu. Stala se líhní výzkumných projektů,
inkubátorem technologií a domovem nových
firem.
Vysoce kvalifikovaný tým mezinárodních odborníků Centra navazuje na více než čtvrt
století zkušeností z oblasti studia environmentálních a zdravotních rizik spojených s toxickými látkami. Naším cílem je reagovat na společenské potřeby definované ve strategických
dokumentech1 a dodávat spolehlivé informace
o kontaminaci ovzduší, vody, půdy a potravin
a jejím dopadu na lidské zdraví, biologickou
rozmanitost a ekosystémy.
Široce založený výzkum kombinující chemické, biologické, ekologické a epidemiologické
přístupy je podporován moderní výzkumnou
infrastrukturou. Otevřený přístup k této infrastruktuře nabízíme mezinárodní vědecké
komunitě s cílem přispět k dalšímu rozvoji
a integraci environmentálního výzkumu pro
udržitelný rozvoj.
Nespokojujeme se ovšem s pouhým popisem
vědeckých problémů. Usilujeme o pochopení
klíčových procesů a mechanismů a pro identifikované problémy hledáme skutečná řešení.
Úzká spolupráce s partnery z příbuzných vědeckých oborů, soukromých společností, legislativy, regionální a státní správy umožňuje
efektivní přenos vědeckých výsledků do environmentální praxe.
Spolupráci nabízíme nejen odborné, ale i laické
veřejnosti: vědecké výsledky přenášíme do běžného života, přispíváme ke zlepšení přírodního, pracovního a životního prostředí a trvale
udržitelnému managementu přírodních zdrojů.
1 Například Horizont 2020– rámcový program pro výzkum a inovace (2014–2020) - the Framework Programme for Research
and Innovation: http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=COM:2011:0809:FIN:cs:PDF
Johannesburgský implementační plán cílů udržitelného rozvoje:
http://www.un.org/esa/sustdev/documents/WSSD_POI_PD/English/WSSD_PlanImpl.pdf (odst. 23),
Agenda 21, kapitola 19: http://www.un.org/esa/dsd/agenda21/res_agenda21_19.shtml
Deklarace nejvyšších představitelů ze Summitu Urdržitelného rozvoje v Rio de Janeiru, červen 2012: „The future we want“
(odstavce 213–223): http://www.stakeholderforum.org/fileadmin/files/FWWEnglish.pdf
6
01
naše vize
Chceme realizovat špičkový výzkum a jeho výsledky využívat pro ochranu životního prostředí a lidského zdraví.
Našim cílem je zprostředkovat otevřený přístup k environmentálním a epidemiologickýcm informacím pro odbornou, ale i laickou veřejnost a dostupná data zpřístupnit také pro rozhodovací procesy na všech úrovních.
Uvědomujeme si a zdůrazňujeme klíčovou roli, kterou v tomto procesu hraje vzdělávání, a to nejen
vzdělávání univerzitních studentů, ale i odborníků z praxe a široké veřejnosti.
Věříme v integraci výzkumu, sdílíme kapacity a nebojíme se nových výzev.
7
01
o nás
127
zaměstnanců
23
83
akademických
pracovníků
19 %
žen
9%
ze zahraničí
vědců
14 %
do 35 let
48 % 24 % 89 %
žen
70
ze zahraničí
laboratoří
300
16
(více než) odborných článků
publikovaných v recenzovaných
časopisech v posledních 5 letech
patentů, užitných vzorů, prototypů,
certifikovaných technologií
a dalších aplikačních výstupů
v posledních 5 letech
výzkumné plochy
4000 m
8
do 35 let
2
01
vedení centra
prof. RNDr. Ivan Holoubek, CSc.
Ředitel Centra pro výzkum
toxických látek v prostředí
tel.: (+420) 549 494 457
[email protected]
doc. RNDr. Jana Klánová, Ph.D.
Výkonná ředitelka projektu
CETOCOEN
tel.: (+420) 549 495 149
[email protected]
doc. RNDr. Luděk Bláha, Ph.D.
Koordinátor vědy
tel.: (+420) 549 493 194
[email protected]
doc. RNDr. Jakub Hofman, Ph.D.
Koordinátor výuky
tel.: (+420) 549 494 267
[email protected]
Mgr. Vojtěch Přibyla
Ekonomický ředitel projektu
CETOCOEN
tel.: (+420) 549 493 165
[email protected]
Mgr. Radovan Kareš
Technický ředitel projektu
CETOCOEN
tel.: (+420) 549 493 007
[email protected]
Ing. Kateřina Šebková, Ph.D., M.A.
Ředitelka Národního
a Regionálního centra
tel.: (+420) 549 492 859
[email protected]
RNDr. Petra Růžičková, Ph.D.
Koordinátorka výzkumné
infrastruktury
tel.: (+420) 549 492 859
[email protected]
9
02
výzkum
02
výzkum
Výzkum Centra je zaměřený na studium vztahů mezi chemickými látkami, prostředím
a biologickými systémy, včetně sledování jejich důsledků na místní, regionální a globální úrovni. Vyvíjíme nové přístupy ke studiu
environmentální distribuce, transportu, bioakumulace a účinků kontaminantů, zahrnující
hodnocení environmentálních a zdravotních
rizik, environmentální modelování, biostatistiku a environmentální informatiku. Široký
odborný záběr pracovníků Centra umožňuje
zkoumat mezioborové vztahy mezi kontaminací ekosystémů a zdravím populace, biologickou rozmanitostí nebo klimatickými změnami, hodnotit lokální a regionální dopady a
vyvíjet nové remediační a sanační technologie.
Vědecká činnost Centra je realizována ve dvanácti pracovních skupinách sdružených do
čtyř vědeckých programů:
1. Environmentální chemie a modelování
2. Organická fotochemie a supramolekulární
chemie
3. Proteinové inženýrství
4. Ekotoxikologie
ný přístup se kromě centrálních pracovišť
vztahuje i na další přístrojové vybavení Centra. RECETOX byl zařazen do České cestovní
mapy velkých infrastruktur pro výzkum, vývoj a inovace, kterou schválila vláda ČR v roce
2010. Další rozšířování výzkumných kapacit
Centra je – mimo jiné – podpořeno projektem
OP VaVpI CETOCOEN.
RECETOX slouží jako Národní centrum České
republiky pro perzistentní organické polutanty a Regionální centrum Stockholmské úmluvy pro budování kapacit a přenos technologií.
Tyto instituce zajišťují spolupráci se zainteresovanými partnery od průmyslu po státní správu, praktickou aplikaci výzkumných výsledků
a efektivní využití přístrojové a personální kapacity Centra.
Vědecké programy jsou podporovány nejmodernější výzkumnou infrastrukturou částečně
centralizovanou do samostatných jednotek
(„core facilities“):
1. Stopová analytická laboratoř
2. Informační systém GENASIS
3. Databáze ELSPAC
Tyto infrastrukturní součásti realizují vlastní výzkumné projekty a poskytují podporu
čtyřem vědeckým programům, ale v režimu
„open access“ jsou také volně přístupné národní a mezinárodní vědecké komunitě. Vol11
02
Chemie životního prostředí a modelování
Vedoucí: Jana Klánová ([email protected])
Internetové stránky: www.recetox.muni.cz
Vědecký program chemie životního prostředí a modelování propojuje
laboratorní experimenty s terénními studiemi a vede k širšímu pochopení mechanismů environmentálních procesů. Ke studiu zdrojů
a chování, distribuce a transportu, expozice a bioakumulace chemických látek a souvisejících rizik se používá soubor vzájemně se doplňujících citlivých vzorkovacích technik a analytických metod pro jejich
kvalitativní a kvantitativní stanovení.
Získaná data slouží k vývoji databázových systémů a k testování deterministických a stochastických modelů pro analýzu vztahů, předpovídání environmentálních změn a dopadů a podporu rozhodovacích procesů. Vědci tohoto programu publikovali více než 300 (z toho
195 v posledních 5 letech původních odborných článků v recenzovaných časopisech, knih a knižních kapitol). Mladí vědečtí pracovníci
získali v posledních dvou letech studentskou cenu Evropské asociace
chemických nebo molekulárních věd (EUCheMS) a studentskou cenu
Otto Hutzingera.
12
02
Výzkumné zaměření
• Vývoj a kalibrace vzorkovacích nástrojů pro hodnocení distribuce a chování chemických látek v
životním prostředí
• Vývoj analytických metod pro stanovení chemických látek (včetně degradačních produktů a metabolitů) v životním prostředí a lidských tkáních.
• Laboratorní simulace environmentálních procesů (vypařování, sorpce, fázové rovnováhy, mezifázový transport a degradace)
• Terénní studie zaměřené na distribuci a transport
• Modelování environmentální distribuce a transportních procesů
• Stochastické prediktivní modelování
• Expozice ve vnitřním prostředí a biomonitoring
• Hodnocení humánní expozice
• Hodnocení a modelování zdravotních rizik
• Rozvoj informačních nástrojů pro podporu rozhodovacích procesů
Pracovní skupiny
• Distribuce a osud chemických látek – Jana Klánová
• Transportní procesy v atmosféře a jejich modelování – Gerhard Lammel
• Rizika spojená s kontaminací vody – Branislav Vrana
• Osud chemických látek a ekosystém – Luca Nizzetto
• Hodnocení humánní expozice a zdravotních rizik – Pavel Čupr
Výzkumná infrastruktura
• Aktivní (vysoko- i nízkoobjemové) a pasivní vzorkovače ovzduší a povrchových vod
• Kaskádové impaktory pro selektivní vzorkování velikostně rozlišených atmosférických částic
• Analyzátory organického a elementárního uhlíku
• Volatilizační komory
• Sorpční kolony
• Ledové komory
• Solární simulátory
• Franzova difuzní cela pro in vitro hodnocení dermální expozice
13
02
Organická fotochemie
a supramolekulární chemie
Vedoucí: Petr Klán ([email protected])
Vladimír Šindelář ([email protected])
Internetové stránky: www.sci.muni.cz/photochemistry/
www.sci.muni.cz/supramolecular/
Výzkum fotochemické skupiny se zaměřuje na mechanistickou organickou fotochemii s důrazem na řešení interdisciplinárních problémů
v chemii, fyzice a environmentálních vědách. Zábleskové kinetické
metody se používají ke studiu krátce žijících meziproduktů a elementárních reakčních kroků.
Jeden z hlavních výzkumných projektů je studium fotoprocesů probíhajících na sněhu a ledu. Jeho cílem je zkoumat vztah složení dolních
vrstev atmosféry a chemických změn probíhajících ve sněhu v polárních oblastech. Skupina rovněž zabývá vývojem tzv. fotoaktivovatelných sloučenin, které působením světla uvolňují látky s požadovanými fyzikálními, chemickými nebo biologickými vlastnostmi. Jedná se
o velmi žádané téma pro biochemické aplikace i organickou syntézu.
Skupina supramolekulární chemie se zabývá syntézou a studiem
vlastností supramolekulárních molekul a komplexů odvozených od
glykolurilu. Jedná se především o cucurbiturily a glykoluriloligomerní látky, které mají schopnost tvořit stabilní komplexy s organickými
kationty, a bambusurily, které jsou receptory aniontů.
Vědci z této skupiny publikovali již více než 100 odborných článků v recenzovaných časopisech (46 za posledních 5 let), 2 (1) knihy
a dalších 7 (3) knižních kapitol. Vědecký potenciál skupiny se promítl
i do jednoho patentu.
14
02
Výzkumné zaměření
• Výzkum mechanismů fotochemických reakcí
• Fotochemie organických látek v ledu a sněhu
• Environmentální fotochemie
• Příprava nových fotoaktivovatelných sloučenin
• Příprava nových supramolekulárních sloučenin
Pracovní skupiny
• Organická fotochemie – Petr Klán
• Supramolekulární chemie – Vladimír Šindelář
Výzkumná infrastruktura
• Záblesková spektroskopie (500 ps Nd-YAG laser)
• Pump-and-probe spektroskopie (150 fs Ti: safírový laser)
• Optické lavice pro měření rychlých kinetických jevů
• UV / VIS / NIR absorpční spektrometrie
• Fluorimetrie
• Laboratoř organické syntézy
• Kryokomora a fotochemické kryogenní fotoreaktory
15
02
Proteinové inženýrství
Vedoucí: Jiří Damborský ([email protected])
Zbyněk Prokop ([email protected])
Internetové stránky: http://loschmidt.chemi.muni.cz/peg/
Tento vědecký program se zaměřuje na základní principy enzymatické katalýzy a na vývoj proteinových a buněčných biokatalyzátorů
aplikovatelných v životním prostředí, chemii a biomedicíně. Proteinové inženýrství a techniky syntetické biologie jsou používány k výrobě
unikátních biokatalyzátorů, které jsou izolované z bakterií žijicích
v extrémních podmínkách. Jsou vyvíjeny nové metodické postupy a softwarové nástroje pro účelné navrhování struktury proteinů.
Specialitou skupiny je propojení teoretických a experimentálních přístupů realizované prostřednictvím úzké spolupráce tří výzkumných
týmů zaměřených na počítačové modelování, molekulární biologii
a kinetiku.
Skupina publikovala více než 100 původních článků (41 během posledních 5 let), které vyšly v prestižních vědeckých časopisech, 10 (4)
knižních kapitol a 3 (1) patenty na použití enzymů pro dekontaminaci
a biokatalýzu. Skupina založila biotechnologickou společnost Enantis s.r.o., první spin-off společnost Masarykovy univerzity, a CaverSoft s.r.o., informatickouí spin-off firmu zaměřenou na vývoj softwarových nástrojů. Vědeckou kvalitu týmu ocenili svojí cenou Evropská
organizace pro molekulární biologii (European Molecular Biology
Organization) a Medicínský institut Howarda Hughese (Howard Hughes Medical Institute).
16
02
Výzkumné zaměření
• Biosenzory pro detekci látek znečišťujících životní prostředí
• Výpočetní nástroje pro navrhování biokatalyzátorů (Caver, Hotspot Wizard)
• Počítačové prohledávání substrátů a inhibitorů
• Syntetické biokatalyzátory pro „zelenou“ výrobu chemikálií
• Microfluidika pro ultra-rychlé prověřování a enzymovou kinetiku
• Přírodní a syntetické biokatalyzátory pro degradaci toxických odpadů
Výzkumná infrastruktura
• Stopped Flow a Rapid Quench Flow (© Biologic)
• CD Spektrofotometr (© Applied Photophysics)
• Mikrokalorimetr ITC a DSC (© MicroCal)
17
02
Ekotoxikologie
Ekotoxikologie: Luděk Bláha ([email protected])
Internetové stránky: www.recetox.muni.cz
Tento vědecký program si klade za cíl pochopit mechanismy a dlouhodobé dopady akutní a chronické expozice toxickým látkám v kontaminovaných složkách životního prostředí – ve vodě, sedimentu,
atmosféře a půdě. Hlavním cílem je předpovídat zdravotní dopady
a environmentální rizika složitých chemických směsí přítomných
v životním prostředí.
Výzkum sahá od molekulární a buněčné úrovně až po organismy
a ekosystémy a zahrnuje studium bioakumulace a biodostupnosti
toxických chemických látek. Hlavní pozornost se soustředí na na toxikologii a ekotoxikologii prioritních organických látek a kovů, nově
sledovaných kontaminantů (např. endokrinních disruptorů, léčiv
a prostředků osobní hygieny), i přírodních produktů, jako jsou toxiny
sinic.
Dostupné metody a přístrojové vybavení zahrnují pokročilé in vitro
techniky (molekulární a biochemická toxikologie), laboratorní ekotoxikologické modely in vivo (pro vodní a půdní prostředí), a terénní
bioindikační studie.
Vědci tohoto programu publikovali více než 150 (119 za posledních
5 let) původních článků v recenzovaných časopisech a kapitol v knihách.
18
02
Výzkumné zaměření
• Vývoj nástrojů pro efektivní hodnocení bioakumulace chemických látek a jejich efektů v kontaminované vodě, sedimentech, půdě a vzduchu
• Hodnocení dlouhodobých dopadů chemických látek a přírodních toxinů na lidské zdraví i přírodní organismy
• Biochemické mechanismy a indikátory stresu a specifické módy toxicity
• In vivo ekotoxikologické profilování za pomoci sady biotestů bakterií, řas, rostlin, bezobratlých
a embryí obratlovců
• Rizika látek podobných dioxinům, genotoxických chemikálií a endokrinních disruptorů v životního prostředí
• Nové přístupy ke kontaktnímu testování toxicity tuhých vzorků
Pracovní skupiny
• Environmentální toxikologie a mechanismy toxicity – Luděk Bláha
• Účinky a rizika toxických látek ve vodě – Klára Hilscherová
• Biodostupnost a ekotoxicita chemických látek v půdě – Jakub Hofman
• Ekologie a bioindikace stresu ve vodních systémech – Karel Brabec
Výzkumná infrastruktura
• Laboratorní organismy pro ekotoxikologii a toxikologii (D. rerio, X. laevis, D. magna, Ch. riparius,
C. elegans, E. fetida, F. candida, E. crypticus, řasy, sinice, bakterie)
• Sada mikroskopů ZEISS (Axio Imager, Axio Observer Z1)
• Průtokový cytometr s fotografickým záznamem (FlowCAM)
• Systém hodnocení mikrobiální respirace (OxiTop)
• GC-TCD on-line měření koncentrace plynů (CO2, O2, CH4, alkany)
• Laboratoř buněčné a molekulární toxikologie
19
03
centrální
pracoviště
03
Laboratoře stopové analýzy
Vedoucí: Anton Kočan ([email protected])
Laboratoře stopové analýzy nabízí nejmodernější vybavení i kvalifikovaný personál pro odběry a analýzy širokého spektra vzorků životního
prostředí. Laboratoře pracují v souladu s přísnými QA/QC protokoly
a používá validované vzorkovací a analytické metody. Pravidelně se
účastní testů způsobilosti a nejrůznějších srovnávacích a interkalibračních cvičení.
Nabízené služby zahrnují návrh designu monitorovacích studií a jejich realizaci: poskytnutí vzorkovacího materiálu, odběr vzorků, jejich
extrakce, frakcionace, čištění, cílená a necílená analýza a expertní
interpretace dat. Laboratoře stopové analýzy realizují celou řadu dlouhodobých monitorovacích programů a poskytuje analytickou podporu
pro všechny terénní i laboratorní studie Centra. Jsou rovněž hlavním
dodavatelem dat do informačního systému GENASIS.
Dlouhodobé výzkumné projekty
• Dlouhodobý program integrovaného monitoringu na pozaďové stanici EMEP (European Monitoring and Evaluation Programme) Evropský monitorovací a hodnotící program v Košeticích realizovaný
ve spolupráci s EMEP a ČHMÚ (Český hydrometeorologický ústav)
• MONET CZ – Národní síť pasivního vzorkování ovzduší provozovaná ve spolupráci s ČHMÚ a řadou dalších partnerů na národní
úrovni
• MONET EU – Evropská síť pasivního vzorkování ovzduší uskutečňovaná ve spolupráci s EMEP a dalšími partnery
• MONET AFRICA – Síť pasivního monitoringu ovzduší na africkém
kontinentě realizovaná ve spolupráci s lokálními partnery monitorovací síť pro pasivní odběr vzorků vzduchu na africkém kontinentu
Výzkumná infrastruktura
• Zařízení pro aktivní (vysoko- i nízkoobjemové) odběry vzorků
ovzduší (plynné i částicové frakce) (Digitel, Leckel)
• Vzorkovače mokré depozice
• Pasivní vzorkovače vzduchu a vody
• Hmotnostní spektrometr s indukčně vázaným plazmatem spojený
s plynovým nebo kapalinovým chromatografem (Agilent 7500ce,
Agilent HRGC 6890 nebo Agilent HPLC 1100)
• Vysokorozlišovací hmotnostní spektrometr (Waters Autospec
Premier) vybavený plynovým chromatografem Agilent 7890
• Vysokorozlišovací hmotnostní spektrometr (Thermo Scientific DFS) vybavený dvěma (Thermo HRGC Trace 1310) systémy
pro plynovou chromatografii
• Hmotnostní spektrometr (AB-SCIEX MS-MS QTRAP 5500)
propojený s kapalinovým chromatografem (Agilent HPLC 1100)
21
03
Informační systém GENASIS
Vedoucí: Ladislav Dušek ([email protected])
Globální systém pro hodnocení životního prostředí GENASIS (Global ENvironmental ASsessment and Information System) je úložiště
dat o životním prostředí, které poskytuje komplexní informace o jeho
chemické kontaminaci. GENASIS propojuje data z dlouhodobých
monitorovacích programů provozovaných RECETOX s validovanými daty z partnerských institucí. Poskytuje archivaci, správu dat
a analytické zpracování a interpretaci dat.
Uživatelé GENASIS získají všechny dostupné aktuální informace
o prostorových a časových trendech koncentrací chemických látek
v různých složkách životního prostředí (vzduch, voda, půda, biota
a lidské tkáně), které si mohou být třídit, prohlížet, analyzovat a interpretovat pomocí on-line nástrojů GENASIS: informačního portálu,
analytických nástrojů, publikační platformy a on-line vizualizace dat.
GENASIS je součástí jednotného informačního systému o životním
prostředí (JISŽP). Jeho nástroje jsou navrženy tak, aby podporovaly
zejména naplňování závazků Stockholmské úmluvy i jiných mnohostrannými úmluv o životním prostředí (MEA), ale také rozhodovací
procesy na národní úrovni. Na mezinárodní úrovni pak GENASIS
dokáže poskytnout informace pro globální monitorovací programy,
sekretariáty mnohostranných úmluv o životním prostředí a instituce
EU a OSN zabývající se životním prostředím. Více informací naleznete na www.genasis.cz.
Výzkumný potenciál
• Vývoj datových úložišť, interdisciplinárních víceúrovňových databázových systémů a internetových portálů optimalizovaných pro
simultánní přístup více uživatelů
• Komplexní on-line informační systémy pro správu dat o životním
prostředí
• Vývoj nových environmentálních modelů, hodnotících nástrojů
a technik pro podporu rozhodovacích procesů v oblasti hodnocení
ekologických rizik (ERA)
• Nástroje pro správu a vizualizaci dat využívající GIS (Geografický
informační systém)
• Analýzy příčinných vztahů, prostorového a časového rozložení
v nvironmentálních datech
• Vývoj vědecky orientovaného software, pokročilé statistické zpracování dat
• Informační a komunikační technologie a environmentální informatika se zaměřením na vývoj nových nástrojů komplexně popisujících životní prostředí.
22
03
Databáze ELSPAC
Vedoucí: Lubomír Kukla ([email protected])
Databáze ELSPAC je nejnovější součástí infrastruktury Centra. Jejím
cílem je přispět k překlenutí informační mezery mezi daty o zdraví
člověka a jeho životním a pracovním prostředí a provázat hodnocení
ekologických a zdravotních rizik. Obecně se usuzuje, že většina chronických onemocnění vzniká kombinací genetických dispozic jedince
a jeho expozice chemickým a fyzickým stresorům. Vliv jednotlivých
environmentálních faktorů a mechanismus jejich působení však
zatím nebyl uspokojivě popsán. K lepšímu pochopení spouštěcích
mechanismů takovýchto chorob může přispět jedině cílená analýza
dlouhodobých epidemiologických a environmentálních dat.
Evropská studie těhotenství a dětství ELSPAC (European Longitudinal Study of Pregnancy and Childhood) je prospektivní longitudinální studie iniciovaná Evropskou kanceláří Světové zdravotnické organizace (WHO) v Kodani. Sledování vybraných populačních vzorků
dětí a jejich rodin od těhotenství matky do minimálně 19 let věku
dítěte probíhá v několika evropských zemích od konce 80. let 20. století. Databáze obsahující výsledky studie ELSPAC v České republice
umožňuje hlubší studium vlivu jednotlivých faktorů (genetika, životní prostředí, životní styl, stres) a jejich kombinací na zdraví populace.
Výzkumný potenciál
• Kohorta ELSPAC může sloužit jako kontrolní skupina pro řadu klinických studií a zdravotnických analýz.
• Díky svému regionálnímu charakteru studie ELSPAC důkladně
monitoruje oblast Brněnska a poskytuje údaje o migraci obyvatel
a pohybu dětí mezi vzdělávacími institucemi v regionu
• Vzhledem k délce trvání studie ELSPAC mohou být data využita
pro hodnocení dopadů politických a sociálních změn a tržní ekonomiky na zdraví a kvalitu života.
• Díky detailnímu sledování rodinného prostředí mohou být data
využíta i ke studiu vlivu rodiny na pozdější úspěchy či selhání mladých lidí.
• Na základě podrobných rodinných anamnéz může být zdravotní
stav zkoumané kohorty zkoumán s ohedem na vrozená a získaná
zdravotních rizika.
• Informace o chování a školních výsledcích respondentů mohou
přinést nový pohled na vzdělávání dítěte v kontextu jeho zdravotního stavu a rodinného prostředí.
• Nově vyvíjený on-line systém pracující nad databází ELSPAC
umožňuje prohlížení a analýzu dat odborníkům i široké veřejnosti.
23
04
24
04
klíčové projekty
aplikovaný
výzkum,
přenos znalostí
a technologií
04
26
04
klíčové projekty
RECETOX má dlouholeté zkušenosti s mezinárodními výzkumnými projekty. V posledním
desetiletí vědci Centra koordinovali dva projekty 5. rámcového programu (5. RP) a zúčastnili se tří projektů 6. RP. V současnosti se Centrum podílí na realizaci sedmi výzkumných
projektů 7. RP (isoSoil, ArcRisk, AquaRehab,
EuroEcotox, TaToo, REFORM a DENAMIC)
a jednoho projektu 7. RP Mezinárodních tréninkových sítí Marie Curie pro začínající vědce (CSI Environment). Řeší také jeden projekt
spolupráce mezi regiony EU (MONAIRNET)
zaměřený na přeshraniční transport atmosférického znečištění a dva projekty AMVIS podporující spolupráci s univerzitami v USA.
RECETOX realizoval řadu projektů UNEP/
GEF (Regionální hodnocení perzistentních
toxických látek nebo Evaluace pokynů pro aktualizaci národních implementačních plánů
Stockholmské úmluvy), vystupoval jako implementační agentura Stockholmské úmluvy
v České republice a spolupracoval s implementačními agenturami OSN ve více než 70 zemích
světa (střední a východní Evropa, Afrika, Asie
a Tichomoří).
Vědci Centra se podíleli na řešení více než 50
národních výzkumných projektů poskytovaných ministerstvy životního prostředí, školství, zemědělství, nebo zdravotnictví, České
grantové agentury a průmyslovými partnery.
27
04
Národní centrum pro perzistentní organické
polutanty
Regionální centrum Stockholmské úmluvy
pro budování kapacit a přenos technologií
Vedoucí: Kateřina Šebková ([email protected])
Internetové stránky: http://www.recetox.muni.cz/rc
Poslední dvě součásti RECETOX propojují inovační potenciál celého
Centra s požadavky partnerů z aplikační sféry. Jejich úkolem je identifikovat příležitosti k využití výsledků výzkumu v aplikacích a rozvíjet
spolupráci s průmyslovými partnery, soukromým sektorem, orgány
regionální a státní správy, ale i s dalšími vědeckými a vzdělávacími
institucemi, nevládními organizacemi a širokou veřejností na národní i mezinárodní úrovni. Na národní úrovni tuto činnost vykonává
Národní centrum pro perzistentní organické polutanty, zatímco Regionální centrum Stockholmské úmluvy působí v podobném duchu
mezinárodně.
Národní centrum pro perzistentní organické polutanty bylo založeno v roce 2005 jako společné pracoviště Masarykovy univerzity
a Ministerstva životního prostředí. Jeho úkolem je zpřístupňovat informace o vlastnostech, zdrojích, přenosu, účincích a rizicích látek
znečišťujících životní prostředí v České republiky orgánům státní
správy, krajským úřadům, průmyslu a dalším zúčastněným stranám.
Národní centrum podporuje implementaci Stockholmské úmluvy
o perzistentních organických polutantech v České republice a vývoj
informačního systému a portálu GENASIS jako součást jednotného
informačního systému o životním prostředí. GENASIS je nástrojem
pro realizaci národní inventury POPs za využití dat generovaných integrovanými monitorovacími programy RECETOX i dalších národních partnerů.
28
04
V roce 2009 byly vědecké kapacity Centra
a jeho dlouhodobé zkušenosti při hledání
praktických řešení environmentálních problémů oceněny mezinárodně, když byl RECETOX
oficiálně jmenován Regionálním centrem
Stockholmské úmluvy pro budování kapacit a přenos technologií. Regionální centrum
poskytuje dlouhodobou podporu 23 zemím
střední a východní Evropy a slouží jako strategický vědecký partner pro více než 30 zemí
v Africe a Asii. Je projektovým partnerem
UNEP, UNIDO a UNDP při projektech budo-
vání kapacit v rozvojových zemích, organizuje
konference, semináře a letní školy. Od roku
2005 se každoroční Mezinárodní letní školy environmentální chemie a ekotoxikologie,
která poskytuje teoretické znalosti i praktické
dovednosti z oblasti odběru a analýzy environmentálních vzorků, analýzy a interpretace dat
i hodnocení dopadů a rizik, zúčastnilo 338 odborníků z 75 zemí.
Odborníci Centra jsou zváni k řešení projektů
zaměřených na identifikaci rozsahu environmentální kontaminace, navrhují laboratorní
infrastruktury, národní či mezinárodní sítě,
konzultují praktická řešení environmentální
dekontaminace a remediace.
29
05
30
05
výuka
05
chemie životního prostředí
ekotoxikologie
matematická biologie
3
obory
3
Bc.
Mgr.
Ph.D.
bakalářský
magisterský
doktorský
stupně
143 86
32
absolventů v posledních 5 letech
8
8
7
71
profesorů
docentů
odborných
asistentů
doktorandů
RECETOX poskytuje na Přírodovědecké fakultě Masarykovy univerzity vysokoškolské vzdělání ve třech různých oborech – chemie životního prostředí, ekotoxikologie a matematická biologie – na všech třech stupních vysokoškolského vzdělávání: bakalářském (Bc.), magisterském
(Mgr.) a doktorském (Ph.D.).
Vzdělávání je založeno na environmentální praxi a realizováno v úzké spolupráci s partnery z průmyslu, soukromého sektoru, nevládních organizací a relevantních výzkumných institucí. V období
2011–2014 probíhá úprava studijních osnov podpořená dvěma projekty financovanými z Evropského sociálního fondu (Operační program Vzdělávání pro konkurenceschopnost).
32
05
Chemie životního prostředí
Garant: Ivan Holoubek
Tento obor usiluje o hluboké pochopení teoretických a praktických aspektů antropogenního znečištění životního prostředí. Staví na základech organické, anorganické, analytické a fyzikální chemie
a využívá detailní znalosti živého i neživého prostředí. Základní principy jsou dále rozpracovány
směrem k hlubšímu porozumění, které umožňuje předpovídat chování a účinky chemických látek
v životním prostředí. Zdroje, transformace a transport chemických látek v prostředí jsou posuzovány společně se souvisejícími riziky. Pozornost je věnována praktickému výcviku v odběrových
a analytických metodách, zpracování dat a modelování, stejně jako uplatnění znalostí v reálném
životě. Studenti se seznámí s environmentálními technologiemi, analýzou rizik, analýzou dopadů
na životní prostředí, hodnocením životního cyklu výrobků a řadou dalších existujících nástrojů.
33
05
Ekotoxikologie
Garant: Luděk Bláha
Obor Ekotoxikologie poskytuje studentům hluboké vědomosti o klíčových procesech, mechanismech a právním rámci, jakož i znalosti metod a nástrojů pro praktické hodnocení rizik toxických
chemických látek.
Studenti získají zkušenosti s testováním ekotoxicity a toxicity a s interpretací dat od molekulární
a buněčné úrovně až po ekosystémy. Studium toxikologie je navíc přirozeně podporováno přednáškami a kursy chemie životního prostředí, obecné a systematické biologie, pedologie, hydrologie, meteorologie a dalších relevantních oborů. Laboratorní a terénní cvičení či exkurze podporují
v průběhu celého studia schopnost studentů aplikovat teoretických znalostí v praxi. Obor odráží
aktuální poptávku po odbornících na chemickou bezpečnost ve výzkumu, státní správě, průmyslu
i poradenských firmách.
34
05
Matematická biologie
Garant: Jiří Holčík
Obor matematická biologie propojuje matematiku a statistiku s důkladným porozuměním oborům
biologie, medicíny a životního prostředí. Reaguje na aktuální potřeby vědy, zdravotnictví i obchodu
shromažďovat, analyzovat a interpretovat velké objemy dat. Tento obor připravuje vysoce kvalifikované odborníky v oblasti aplikovaného programování, matematického modelování a statistiky.
Jejich odbornost je použitelná v oblasti řízení, analýzy a modelování biologických, genetických,
proteomických, klinických, fyziologických, epidemiologických a environmentálních dat.
35
06
přehled
vybraných
partnerů
06
přehled vybraných partnerů
národní
mezinárodní
• Český hydrometeorologický ústav
• Ústřední kontrolní a zkušební ústav
zemědělský
• Vysoká škola chemicko-technologická
v Praze
• Ústav experimentální medicíny Akademie
věd ČR
• Státní zdravotní ústav
• Výzkumný ústav vodohospodářský
T. G. Masaryka, veřejná výzkumná
instituce, SITA CZ a.s
• Českomoravský cement, a.s nástupnická
• ENVISAN-GEM a.s.
• EcoManagement s.r.o.
• Státní rostlinolékařská správa
• Ministerstvo životního prostředí
• Krajské úřady České republiky
• Lancaster University, Lancaster
Environment Centre, Velká Británie
• University of Saskatchewan, Kanada
• Stockholm University, ITM, Švédsko
• Indiana University, USA
• Eidgenössische Technische Hochschule
(ETH), Švýcarsko
• Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR),
Institute for Atmosperic Pollution, Itálie
• Umwelt Forschung Zentrum (UFZ)
Leipzig, Německo
• Sekretariát Stockholmské, Basilejské
a Rotterdamské úmluvy, Švýcarsko
• Program OSN pro životní prostředí
(UNEP)
• Program OSN pro rozvoj (UNDP)
• Organizace OSN pro průmyslový rozvoj
(UNIDO)
37
seznam zkratek
AMAP (Arctic Monitoring and Assessment Programme) – Program arktického
monitoringu
EMEP (European Monitoring and Evaluation Programme) – Program evropského
monitoringurealizovaný v rámci Úmluvy o dálkovém znečištění ovzduší
přesahujícím hranice států
GEF (Global Environmental Facility) – Globální fond pro životní prostředí
GENASIS (Global ENvironmental ASsessment and Information System) - Globální informační
systém hodnocení životního prostředí
GIS (Geographic Information System) – geografický informační systém
GMP (Global Monitoring Plan of the Stockholm Convention) – Globální monitorovací
plán Stockholmské úmluvyMEA (Multilateral Environmental Agreement)
– mnohostranné smlouvy k životnímu prostředí
MEA (multilateral environmental agrément) mnohostranná environmentální smlouva
MONET (MOnitoring NETwork) – síť pasivního monitoringu volného ovzduší realizovaná
centrem RECETOX
NGO (non-governmental organization) – nevládní organizace
POPs (Persistent Organic Pollutants) – perzistentní organické polutanty
PTS (Persistent Toxic Substances) – perzistentní toxické látky
QA/QC (Quality Assurance/Quality Control) - systém zajištění a kontroly kvality
RECETOX (Research Centre for Toxic Compounds in the Environment) – Centrum pro výzkum
toxických látek v prostředí
UNDP (United Nations Development Programme) – Program Organizace Spojených
Národů (OSN) pro rozvoj
UNEP (United Nations Environment Programme) – Program OSN pro životní prostředí
UNIDO (United Nations Industrial Development Organization) – Organizace OSN
pro průmyslový rozvoj
5.RP 5. rámcový program Evropského společenství pro vědu, technologický rozvoj
a inovace na období 1998–2002
6.RP 6. rámcový program pro výzkum a technologický rozvoj, EU nástroj pro financování
vědy na období 2003–2006
7.RP 7. rámcový program pro výzkum a technologický rozvoj, EU nástroj pro financování
vědy na období 2007–2013
© Všechna práva vyhrazena. Materiál v této publikaci nelze použít pro jiné účely bez písemného
souhlasu vydavatele.
Vydal RECETOX jako svou 435. publikaci, 2012
Redakce: Jana Klánová, Kateřina Šebková
Grafická úprava: Radim Šustr
Fotografie: Jakub Gregor, Martin Chyba, Kateřina Šebková a archiv RECETOX