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

Biotechnologia w ochronie i rekultywacji środowiska

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 1300-OBORSW-GEP Kod Erasmus / ISCED: 07.205 / (0532) Nauki o ziemi
Nazwa przedmiotu: Biotechnologia w ochronie i rekultywacji środowiska
Jednostka: Wydział Geologii
Grupy: Przedmiot obowiązkowy na II roku na stud. II st. GE na spec. Geologia klimatyczna
Przedmiot sugerowany do wyboru na II semestrze I roku na stud. II st. GEP na spec. GKL
Punkty ECTS i inne: 2.00
Język prowadzenia: polski
Rodzaj przedmiotu:

obowiązkowe

Skrócony opis:

BIOTECHNOLOGIA na usługach ochrony środowiska (Environmental biotechnology) służy rozwiązywaniu problemów przyrodniczych przy zastosowaniu wiedzy biologicznej.

Jej podstawowe zadania to:

- usuwanie, przetwarzanie i/lub neutralizowanie niebezpiecznych ubocznych produktów działalności przemysłowej, rolniczej i bytowej człowieka (ścieki, odpady, zanieczyszczenia środowiska)

- implementacja metod postępowania, które sprzyjają zachowaniu równowagi ekologicznej w przyrodzie gwarantującej jej zrównoważony rozwój,

- wspieranie oraz wdrażanie racjonalnych i oszczędnych sposobów gospodarowania zasobami naturalnymi (produkcja biogazu, odzysk metali ze złóż pozabilansowych i odpadów przemysłowych, recykling).

- zachowanie troski o utrzymanie walorów środowiska naturalnego poprzez proponowanie rozwiązań biotechnologicznych polepszających właściwości gleb, wód i atmosfery.

Pełny opis:

- 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.

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.

Efekty uczenia się:

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.

Metody i kryteria oceniania:

Egzamin pisemny

Praktyki zawodowe:

brak

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2018/19" (zakończony)

Okres: 2019-02-16 - 2019-06-08
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Wykład, 30 godzin, 3 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Ewa Falkowska
Prowadzący grup: Ewa Falkowska
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2019/20" (w trakcie)

Okres: 2020-02-17 - 2020-06-10
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Wykład, 30 godzin, 4 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Ewa Falkowska
Prowadzący grup: Ewa Falkowska
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski.