Biotechnologia w ochronie środowiska

KIERUNEK STUDIÓW: OCHRONA ŚRODOWISKA / ECTS: 4 / semestr: 6

Profil: ogólnoakademicki / Forma i poziom: SI

status: kierunkowy

Wymagania wstępne: brak

Głównym celem przedmiotu jest zapoznanie studentów kierunku Ochrona Środowiska z zastosowaniem najnowszych zdobyczy wiedzy z dziedziny nauk przyrodniczo-technicznych w szeroko pojętej biotechnologii środowiska. Ponadto w cyklu kształcenia zaprezentowane zostaną najnowsze procesy biologiczne, szczególnie mikrobiologiczne, mające zastosowanie w produkcji roślinnej, zwierzęcej, żywności i ochronie środowiska, głównie gleby, wody i krajobrazu. Przedmiot przewiduje również omówienie biologicznych metod utylizacji odpadów, możliwości regeneracji gleb zanieczyszczonych różnymi związkami chemicznymi, niekonwencjonalnych źródeł energii jak biomasa i biogaz, biologicznych metod oczyszczania ścieków, ze szczególnym uwzględnieniem metody osadu czynnego, która zostanie szeroko przedstawiona w części laboratoryjnej zajęć.

Tematyka wykładów (15 godz.):

1. Wprowadzenie do biotechnologii środowiskowej - podstawowe pojęcia (2h).

2. Współczesne tendencje w biotechnologii środowiskowej (2h).

3. Biologiczna degradacja materii organicznej (2h).

4. Wykorzystanie biopreparatów w ochronie środowiska (2h).

5. Biopaliwa jako odnawialne źródło energii (2h).

6. Produkcja i zagospodarowywanie biogazu (2h).

7. Znaczenie bioindykacji w ochronie środowiska (2h).

8. Biologiczne metody oczyszczania ścieków (1h).

Ćwiczenia audytoryjne (10 godz.):

1.Charakterystyka biologicznych metod oczyszczania ścieków (2h).

2.Wykorzystanie osadu czynnego w procesie biologicznego oczyszczania ścieków i usuwania substancji biogennych (2h).

3.Organizmy występujące w osadzie czynnym i ich znaczenie w procesie biologicznego oczyszczania ścieków (2h).

4.Możliwości wykorzystania metabolizmu bakteryjnego w procesie usuwania związków fosforu w oczyszczanych ściekach (2h).

5.Bioindykatory (2h).

Ćwiczenia laboratoryjne (20 godz.):

1.BHP na ćwiczeniach z biotechnologii w ochronie środowiska (2h).

2.Podstawowa aparatura i metody stosowane w badaniach biotechnologicznych (2h).

3.Morfologia kłaczków osadu czynnego jako wskaźnik jego pracy (2h).

4.Organizmy występujące w osadzie czynnym – bakterie właściwe (2h).

5.Organizmy nitkowate występujące w osadzie czynnym – osad spęczniały (2h).

6.Identyfikacja mikroorganizmów nitkowatych (2h).

7.Barwienie polifosforanów w komórkach bakterii osadu czynnego (2h).

8.Pierwotniaki i tkankowce występujące w osadzie czynnym (2h).

9.Znaczenie wskaźnikowe organizmów występujących w osadzie czynnym (2h).

10.Możliwości wykorzystania drożdży w procesach biotechnologicznych. Liczenie drobnoustrojów w komorze Thoma (2h).

Struktura aktywności studenta:

zajęcia realizowane z bezpośrednim udziałem prowadzącego godz. 58 ECTS** 1,9

w tym:

wykłady 15 godz.

ćwiczenia i seminaria 30 godz.

konsultacje 4 godz.

udział w badaniach 6 godz.

obowiązkowe praktyki i staże 0 godz.

udział w egzaminie i zaliczeniu 3 godz.

e-learning 0 godz.

praca własna (2,1 ECTS**) 62 godz.

Literatura podstawowa:

1. Klimiuk E., Łebkowska M.: Biotechnologia w ochronie środowiska. PWN, Warszawa, 2005

2. Miksch K.: Biotechnologia środowiska. Biblioteka Fundacji Ekologicznej, Katowice, 1995

3. Zamorska J., Papciak D.: Wybrane zagadnienia biotechnologii środowiskowej. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej. Rzeszów, 2001

Literatura uzupełniająca:

1. Buraczewski G. Biotechnologia osadu czynnego. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1994.

2. Fiałkowska E., Fyda J., Pajdak – Stós A., Wiąckowski K. Osad czynny biologia i analiza mikroskopowa. Oficyna wydawnicza Impuls, Kraków, 2005.

3. Bazeli M. Mikroorganizmy osadu czynnego. Klucz. Gdańska Fundacja Wody, Gdańsk, 2001.

Wiedza:

- zna biologiczne metody oczyszczania ścieków działające w oparciu o metabolizm mikroorganizmów

- posiada podstawową wiedzę związaną z drobnoustrojami wykorzystywanymi w biotechnologii

- zna współczesne tendencje w biotechnologii środowiskowej

Umiejętności:

- samodzielnie ocenia zagrożenia i korzyści wynikające z zastosowania biotechnologicznych procesów w różnych obszarach działalności gospodarczej człowieka

- rozróżnia 4 podstawowe grupy fizjologiczne organizmów wykorzystywanych w biotechnologii ścieków

- samodzielnie posługuje się drobnym sprzętem laboratoryjnym oraz aparaturą pomiarową

- potrafi zinterpretować efektywność procesu biologicznego oczyszczania w oparciu o analizę mikroskopową osadu czynnego, z uwzględnieniem jego morfologii i biocenozy

Kompetencje społeczne:

- docenia zdobycze wiedzy z zakresu biotechnologii w tym tak drażliwe tematy jak GMO, klonowanie czy komórki macierzyste

- organizuje pracę w laboratorium, której celem jest kontrola jakości biologicznie oczyszczonych ścieków trafiających do odbiorników wodnych

- wykorzystuje zdobytą wiedzę w tworzeniu programów obejmujących ochronę środowiska przed szkodliwym oddziaływaniem różnych czynników

Wykłady:

egzamin pisemny - test wyboru

Przyjęto procentową skalę oceny efektów kształcenia, definiowaną w sposób następujący:

1. Ocena niedostateczna (2,0): wystawiana jest wtedy, jeśli w zakresie co najmniej jednej z trzech składowych (W, U lub K)

przedmiotowych efektów kształcenia student uzyska mniej niż 55% obowiązujących efektów dla danej składowej.

2. Ocena dostateczna (3,0): wystawiana jest wtedy, jeśli w zakresie każdej z trzech składowych (W, U lub K) efektów kształcenia student

uzyska przynajmniej 55% obowiązujących efektów dla danej składowej.

3. Ocena ponad dostateczna (3,5): wystawiana jest na podstawie średniej arytmetycznej z trzech składowych (W, U lub K) efektów

kształcenia (średnio 61-70%).

4. Podobny sposób obliczania ocen jak przedstawiony w pkt. 3 przyjęto dla ocen dobrej (4,0 - średnio 71-80%), ponad dobrej (4,5 -

średnio 81-90%) i bardzo dobrej (5,0 - średnio >90%).

Ćwiczenia:

samodzielnie lub w zespołach dwuosobowych studenci sporządzają raport z odbytych zajęć laboratoryjnych, wykorzystując w tym celu specjalny arkusz. Oceniana będzie poprawność i efektywność wykonania raportu, w tym współpraca w zespole.Ćwiczenia kończy się oceną.

Ocena końcowa=0,6 x ocena z egzaminu (wykłady)+ 0,4 x ocena podsumowująca (ćwiczenia)

UWAGA: Prowadzący zajęcia, na podstawie stopnia opanowania przez studenta obowiązujących treści programowych danego

przedmiotu, w oparciu o własne doświadczenie dydaktyczne, formułuje ocenę, posługując się podanymi wyżej kryteriami

formalnymi.