Uniwersytet w Białymstoku - Centralny System UwierzytelnianiaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Biotechnologia w ochronie środowiska

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 0200-BS1-3BOŚ Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Biotechnologia w ochronie środowiska
Jednostka: Instytut Biologii
Grupy: 3L stac. I stopnia studia biologiczne-przedm.obowiązkowe
III. rok biologii sem let MI
Punkty ECTS i inne: 4.00
zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Rodzaj przedmiotu:

obowiązkowe

Założenia (opisowo):

Student powinien posiadać podstawowe wiadomości z zakresu przedmiotów: ekologia, mikrobiologia, ochrona środowiska, podstawy biotechnologii, mikrobiologiczne aspekty biotechnologii wód i ścieków.

Tryb prowadzenia przedmiotu:

w sali

Skrócony opis:

Celem przedmiotu jest poszerzenie wiedzy dotyczącej roli biotechnologii w nowoczesnych metodach ochrony środowiska. Na zajęciach student zapozna się z funkcjonowaniem różnych środowiskach naturalnych i środowiskach przekształconych antropogenicznie (gleba, woda, powietrze). Student zdobędzie wiedzę na temat wykorzystania bakterii, grzybów, roślin w rekultywacji środowiska wodnego, glebowego a także powietrza. Student zostanie zapoznany z nowoczesnymi sposobami rekultywacji i bioremediacji z wykorzystaniem biotechnologii.

Pełny opis:

Profil studiów: ogólnoakademicki

Forma studiów: stacjonarne

Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy

Dziedzina i dyscyplina nauki: nauki przyrodnicze, biologia

specjalność: mikrobiologia, ochrona środowiska, biotechnologia

Rok studiów/semestr:

III rok pierwszego stopnia, semestr letni

Liczba godzin dydaktycznych z podziałem na formy prowadzenia zajęć:

wykład - 15 godz., laboratorium - 30 godz.

Punkty ECTS: 4

Bilans nakładu pracy studenta: ogólny nakład pracy studenta:

75 godz., w tym:

udział w wykładach: 15 godz.

zajęciach laboratoryjnych: 30 godz.

przygotowanie się do zajęć, zaliczeń: 15 godz.

udział w konsultacjach, zaliczeniach, przygotowanie się do egzaminu: 15 godz.

Wskaźniki ilościowe:

nakład pracy studenta związany z zajęciami wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela: 60 godz., 2 pkt. ECTS

nakład pracy studenta związany z zajęciami o charakterze praktycznym: 30 godz., 2 pkt. ECTS

Zakres tematów na wykładach:

1. Aktualne problemy w globalnej i regionalnej ochronie środowiska. Różnorodność drobnoustrojów w środowisku naturalnym. System saprobów i mikrobiologiczne wskaźniki oceny stanu środowiska. Mikroorganizmy hodowalne vs. niehodowalne. Rola bakterii w kształtowaniu środowiska naturalnego. Funkcjonowanie drobnoustrojów psychrofilnych. Strategie przeżycia bakterii w środowisku. Bakterie w biotechnologii ochrony wód.

2. Charakterystyka głównych typów ekologicznych drobnoustrojów. Drobnoustroje obszarów lądowych - mikroorganizmy glebowe. Mikrobiotopy glebowe. Rola grzybów i promieniowców w prawidłowym funkcjonowaniu gleb. Rola drobnoustrojów glebowych w obiegu węgla w przyrodzie. Mechanizmy rozkładu materii organicznej. Znaczenie terenów podmokłych i występujących w nich bakterii w obiegu azotu. Zanieczyszczenia środowiska glebowego. Ochrona środowiska glebowego z wykorzystaniem biotechnologii.

3. Środowisko wodne jako miejsce bytowania bakterii, grzybów, roślin. Czynniki biotyczne decydujące o wzmożonym rozwoju organizmów wodnych. Przyczyny i skutki zanieczyszczenia środowisk wodnych. Zakwity wody i sposoby ich zwalczania. Rola osadów dennych w prawidłowym funkcjonowaniu ekosystemów wodnych. Bioremediacja wód gruntowych. Rekultywacja biotechnologiczna wód zanieczyszczonych substancjami ropopochodnymi.

4. Powietrze jako środowisko życia. Bakterie w powietrzu pomieszczeń publicznych oraz okolicach oczyszczalni ścieków. Biotechnologia w ochronie powietrza. Techniki oczyszczania gazów przez mikroorganizmy. Zastosowanie filtrów biologicznych do usuwania zanieczyszczeń powietrza.

5. Biotechnologiczne metody uzdatniania wody do picia. Ścieki – rodzaje, charakterystyka. Mechaniczne i fizykochemiczne oczyszczanie ścieków (metody naturalne, złoża biologiczne, osad czynny, bioróżnorodność osadu czynnego). Współczesne metody oczyszczania ścieków. Możliwości wykorzystania drobnoustrojów zawierających obcą informację genetyczną w ochronie środowiska. Zasady bezpieczeństwa przy wprowadzaniu organizmów transgenicznych do środowiska.

6. Kompostowanie jako skuteczny sposób utylizacji odpadów organicznych. Techniki kompostowania. Mineralizacja vs. humifikacja. Mikrobiologiczny rozkład środków ochrony roślin. Usuwanie i odzyskiwanie metali na drodze biosorpcji i akumulacji. Bioługowanie minerałów. Kompostowanie odpadów bytowych i przemysłowych.

7. Bioremediacja. Fitoremediacja. Mikrobiologiczne zwalczanie owadów oraz innych szkodników.

Zakres tematów na zajęciach laboratoryjnych obejmuje:

1. Metody biotechnologiczne stosowane w badaniach wykorzystujących drobnoustroje w ochronie środowiska. Pobór próbek środowiskowych do badań mikrobiologicznych, transport i przechowywanie próbek.

2. Respirometryczna metoda oznaczania biochemicznego zapotrzebowania na tlen w wodach powierzchniowych. Znaczenie BZT5 w określaniu jakości wód powierzchniowych. Oznaczanie rozpuszczonego węgla organicznego i jego utylizacja metodami biologicznymi.

3. Określanie ogólnej liczebności bakterii w wodzie. Oznaczanie aktywności enzymatycznej mikroorganizmów wodnych. Rola mikroorganizmów wodnych w funkcjonowaniu wód powierzchniowych. Biotechnologiczne metody uzdatniania wody, mikrobiologiczne metody oczyszczania wód

4. Analizy sanitarno-bakteriologiczne wody, oznaczanie ilościowe Escherichia coli i bakterii grupy coli, metoda filtrów membranowych, metoda probówkowa, metoda posiewowa, testy bakteriofagowe. Rola oczyszczalni ścieków w ochronie wód. Oczyszczanie ścieków metodami konwencjonalnymi -rola osadu czynnego. Oczyszczanie ścieków w warunkach beztlenowych.

5. Rozkład materiałów organicznych (biodegradacja) w różnych podłożach.

Kompostowanie odpadów organicznych.

6. Kontrola czystości mikrobiologicznej powietrza. Oznaczanie bakterii w powietrzu. Biotechnologiczna deodoryzacja emisji bioprzemysłowych i przemyslowych.

7. Określanie liczebności mikroorganizmów w środowisku glebowym. Rola drobnoustrojów w rekultywacji obszarów zdegradowanych. Bioremediacja, fitoremediacja.

8. Wpływ osadu ściekowego na aktywność biologiczną gleb.

9. Adsorpcja kationów metali przez grzyby i porosty. Zanieczyszczenia środowiska spowodowane metalami. Sposoby utylizacji metali w środowisku naturalnym.

10. Kolokwium – zaliczenie przedmiotu.

Literatura:

Literatura podstawowa:

1. Miksch K. (red.) Biotechnologia ścieków. Wydawnictwo Naukowe PWN, 2010

2. Klimiuk E. , Łebkowska M. Biotechnologia w ochronie środowiska, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2003.

3. Biotechnologia mikrobiologiczna. Praca zbiorowa pod redakcją J. Długońskiego. Wydawnictwo UŁ, Łódź, 1997

4. Walker C. H., Hopkin S. P., Sibly R.M., Peakall D. B. Podstawy ekotoksykologii. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2002

Literatura uzupełniająca:

1. Błaszczyk M. K. Mikroorganizmy w ochronie środowiska. PWN, Warszawa 2009

2. Bobrowski M. M. Podstawy biologii sanitarnej. Wydawnictwo Ekonomia i Środowisko, Białystok 2002

3. Błaszczyk M. K. Mikrobiologia środowisk. PWN, Warszawa 2014

4. Singleton P. Bakterie w biologii, biotechnologii i medycynie. PWN, Warszawa 2000

5. Libudzisz Z., Kowal K., Żakowska Z. Mikrobiologia techniczna t. II – Mikroorganizmy w biotechnologii, ochronie środowiska i produkcji żywności. PWN, Warszawa 2008

Efekty uczenia się:

1. Student wymienia i opisuje procesy biotechnologiczne oraz charakteryzuje drobnoustroje wykorzystywane w ochronie środowiska, (K_W01, K_W06, K_U04).

2. Student posługuje się prawidłową terminologią z zakresu mikrobiologii i biotechnologii środowiskowej, (K_W05, K_W08, K_U11).

3. Student izoluje i wstępnie identyfikuje, pod kierunkiem opiekuna, drobnoustroje i inne organizmy wykorzystywane w biotechnologicznych metodach stosowanych w ochronie środowiska, (K_W04, K_U03).

4. Student uzasadnia potrzebę aktualizowania wiedzy kierunkowej i podnoszenia kompetencji zawodowych, uwzględniając zależność pomiędzy rozwojem mikrobiologii i biotechnologii środowiskowej a jakością życia ludzi, (K_K05, K_K08, K_U12).

Metody i kryteria oceniania:

Obecność na zajęciach wykładowych (dopuszcza się możliwość opuszczenia dwóch wykładów).

Obecność na zajęciach laboratoryjnych (dopuszcza się możliwość opuszczenia jednego laboratorium).

Pozytywna ocena pracy studenta podczas zajęć.

Pozytywna ocena zaliczenia laboratoriów (pozytywna ocena kolokwium testowego).

Sposoby weryfikacji:

1. Bieżąca kontrola stanu wiedzy studentów przed zajęciami (wejściówki).

2. Jeden pisemny sprawdzian - kolokwium w formie testu zamkniętego.

3. Bieżąca ocena pracy zespołowej podczas analizy uzyskanych w trakcie zajęć wyników.

Zajęcia w cyklu "Rok akademicki 2018/19" (zakończony)

Okres: 2018-10-01 - 2019-06-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Piotr Zieliński
Prowadzący grup: Piotr Zieliński
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę

Zajęcia w cyklu "Rok akademicki 2019/20" (zakończony)

Okres: 2019-10-01 - 2020-06-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Piotr Zieliński
Prowadzący grup: Wojciech Pol, Piotr Zieliński
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet w Białymstoku.