Biotechnologia w ochronie i rekultywacji środowiska 1300-OBORSW-GE
- Biotechnologia: pojęcia ogólne oraz dziedziny wiedzy i życia korzystające ze zdobyczy biotechnologii. Podkreślenie znaczenia biotechnologii w ochronie środowiska a cały cykl wykładów koncentruje się głównie na tym temacie.
- Omówienie procesów mikrobiologicznych sterujących przemianami związków węgla, azotu, fosforu i siarki w środowisku naturalnym i antropogenicznym.
- Oczyszczanie ścieków przy pomocy osadu czynnego. Charakterystyka ścieków, opis technologii oczyszczania, omówienie czynników wpływających na efektywność oczyszczania oraz przedstawienie modeli symulacyjnych optymalizujących proces oczyszczania.
- Usuwanie metali za ścieków z zastosowaniem metod mikrobiologicznych. Dyskusja nad czynnikami wpływającymi na efektywność usuwania poszczególnych metali przy zastosowaniu różnych technologii.
- Selektywne usuwanie metali z ubogich rud, odpadów poprodukcyjnych oraz osadów ściekowych metodami mikrobiologicznymi: odzysku metali tworzących siarczki po ich utlenieniu do siarczanów przy udziale bakterii chemolitotroficznych, odzysk uranu po utlenieniu nierozpuszczalnych tlenków do rozpuszczalnych soli uranylowych, odsiarczanie węgla przez mikrobiologiczne utlenienie i wymycie zawartych w nim siarczków.
- Mikrobiologiczne oczyszczanie gruntów z produktów naftowych. Źródła zanieczyszczenia, warunki sprzyjające naturalnej biodegradacji ropopochodnych, fizyko-chemiczne i biologiczne metody rekultywacji gruntów.
- Testy toksyczności i podatności na biodegradację: związków chemicznych obecnych w wyrobach dopuszczanych do handlu, ciągłe monitorowanie jakości wody powierzchniowej i pitnej, kontrolowanie skuteczności oczyszczania ścieków kanalizacyjnych w oczyszczalniach biologicznych.
- Biologiczne przetwarzanie odpadów: historia, stan prawny, charakterystyka odpadów, przygotowanie do procesu biologicznego przetwarzania.
- Fermentacja metanowa w biologicznym przetwarzaniu odpadów, stosowane technologie, produkty procesu fermentacji
- Kompostowanie, technologie kompostowania i ich rozprzestrzenienie na świecie. Wykorzystanie kompostu, zagrożenia środowiskowe występujące podczas procesu kompostowania i sposoby ich minimalizacji.
- Przykłady typowych ogólnie dostępnych rozwiązań technologicznych stosowanych w procesie fermentacji i w procesie kompostowania.
- Biotechnologiczne metody ochrony upraw rolnych, zwiększenie wydajności produkcji roślinnej. Mikrobiologiczne zwalczanie owadów, chwastów i chorób roślin. Wykorzystanie wiedzy ekologicznej przy stosowaniu tych zabiegów.
- Rośliny i zwierzęta transgeniczne. Aspekty prawne, etyczne, polityczne społeczne, ekologiczne i ochrony środowiska związane ze stosowaniem GMO. Charakterystyka dostępnych w handlu specyficznych preparatów.
- Biotechnologia w ochronie jakości wód jeziornych (np. bariery biologiczne), wód morskich i oceanicznych (np. zanieczyszczenia paliwami i olejami). Rozważania nad możliwością sekwestrację dwutlenku węgla z atmosfery poprzez kontrolę produktywności fitoplanktonu na obszarach gdzie jego produkcja jest limitowana dostępnością jonów żelaza.
Rodzaj przedmiotu
Efekty kształcenia
Celem dydaktycznym jest zapoznanie studentów z najważniejszymi kierunkami działalności biotechnologicznej, świadomie stosowanej przez człowieka w celu utrzymania naturalnych walorów przyrodniczych Ziemi organizmów żywych, które ją zasiedliły.
UMIEJĘTNOŚCI.
Po wykładach studenci powinni posiąść rozszerzoną wiedzę biologiczną, ekologiczną, chemiczną, geochemiczną i geologiczną, pozwalającą właściwie zrozumieć skomplikowane powiązania abiotyczno – biotyczne kierujące procesami stosowanymi w biotechnologii. Przekonanie to daje poczucie pewności siebie, a jest ono niezbędne przy podejmowaniu trudnych niekonwencjonalnych decyzji co często się zdarza w praktyce ochroniarskiej. Studenci powinni zrozumieć, że biotechnologia była od wieków, choć często nieświadomie, stosowana w ochronie środowiska, a zdobyta przez nich wiedza służy pełnemu, naukowemu zrozumieniu stosowanych praktyk.
KOMPETENCJE SPOŁECZNE.
Wiedza nabyta na wykładach powinna utrwalić u studentów przekonanie, że przy współczesnym rozwoju cywilizacyjnym sama przyroda nie jest w stanie przetrwać w stanie naturalnym bez świadomego wspomagania technikami biotechnologicznymi. Najbardziej finezyjne i nowatorskie zabiegi biotechnologiczne są z reguły najbardziej skuteczne, choć zwykle też i najdroższe. Ambitne plany ochroniarskie mogą być wprowadzone jedynie przy silnym poparciu społecznym, a aby takie poparcie zdobyć należy samemu mieć mocne przekonanie o słuszności wybranej drogi, wtedy znacznie łatwiej przekonać innych i osiągnąć zamierzony cel.
Kryteria oceniania
Egzamin pisemny
W ROKU AKAD. 2019/2020, ZE WZGLĘDU NA COVID-19 KRYTERIA OCENIANIA I ZALICZANIA USTALA PROWADZĄCY ZAJ ĘCIA. PODAJE JE DO WIADOMOŚCI STUDENTÓW NA MIN. 10 DNI PRZED TERMINEM ZALICZENIA.
Praktyki zawodowe
brak
Literatura
Jędrzejczak A. 2008. Biologiczne Przetwarzanie odpadów. PWN Warszawa.
Klimiuk E., Łebkowska M. Biotechnologia w ochronie środowiska. PWN Warszawa 2003.
Wang L. K., Ivanov V., Joo-Hwa Tay, Yung-Tse Hung 2010 Environmental Biotechnology. Vol. 10 Handbook of Environmental Engineering. Humana Press. Springer New York, Dordrecht, Heidelberg, London. 2010 (available on line).
Fiedorow Z., Gołębniak B., Weber Z.: Ogólne wiadomości z fitopatologii, Wyd. Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu, Poznań 2011.
Sharma R. R., Singh D., Singh R.: Biological control of postharvest diseases of fruits and vegetables by microbial antagonists: A review. Biological Control, 50, 3, 205-221, 2009.
Inne dodatkowe źródła informacji przekazywane będą podczas wykładów.
Więcej informacji
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: