Bioremediacja środowiska

ogólnouniwersyteckie

Znajomość botaniki, mikrobiologii i chemii w zakresie I stopnia studiów na Wydziale Biologii

w sali

Skrócony opis:

Technologie stosowane w bioremediacji (hałdy, pryzmy, drenaż, bioreaktory). Wybór mikroorganizmów i enzymów do bioremediacji. Metody monitorowania i oceny procesów bioremediacji. Bioremediacja środowisk skażonych metalami,metaloidami oraz związkami organicznymi. Fitoremediacja jako alternatywa dla technologii chemicznych usuwania skażeń z gleby i wody. Molekularne i biochemiczne podstawy efektywności fitoremediacji skażeń organicznych i nieorganicznych z uwzględnieniem różnych gatunków roślin jedno- i dwuliściennych. Włączenie biotechnologii roślin do opracowywania nowych, bezpiecznych dla środowiska rozwiązań w fitoremediacji. Indukcja w roślinie procesów usprawniających fitoremediację w obecności mikroorganizmów - na poziomie molekularnych i biochemicznym. Biologiczne i chemiczne traktowanie skażeń.

Typy skażeń środowiska, zagrożenia biologiczne, metabolizm mikroorganizmów - biotransformacja związków organicznych i nieorganicznych. Metody Bioremediacji In Situ (hałdy, pryzmy, drenaż) i Ex Situ (bioreaktory). Metody selekcji naturalnych konsorcjów i doboru szczepów laboratoryjnych. Konstrukcja szczepów genetycznie modyfikowanych. Wybór i zastosowanie enzymów w celu zwiększenia wydajności bioremediacji. Metody oznaczania wydajności degradacji/usuwania skażeń. Określanie zmian struktury zespołu mikroorganizmów. Monitorowanie szczepów w środowisku; monitorowanie zmian ekspresji genów w korelacji z degradacją/usuwaniem skażenia. Biosorpcja, Bioakumulacja, Bioprecypitacja, Bioredukcja, Bioutlenianie, Biometylacja. Enzymatyczne transformacje metali i metaloidów. Usuwanie wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych. Usuwanie związków zawierających azot. Usuwanie związków halogenków organicznych. Fitoremediacja jako alternatywa dla technologii chemicznych usuwania skażeń z gleby i wody. Podstawowe mechanizmy tolerancji roślin na metale i związki organiczne. Hyperakumulatory w zastosowaniu do fitoekstrakcji. fitoremediacji w zastosowaniu do specyfiki skażonego miejsca.

Molekularne i biochemiczne podstawy efektywności fitoremediacji skażeń organicznych i nieorganicznych z uwzględnieniem różnych gatunków roślin niższych oraz jedno- i dwuliściennych. Włączenie biotechnologii roślin do opracowywania nowych, bezpiecznych dla środowiska rozwiązań w fitoremediacji. Indukcja w roślinie procesów usprawniających fitoremediację w obecności mikroorganizmów ryzosfery - na poziomie molekularnym i biochemicznym. Wpływ bakterii endofitycznych na wydajność fitoremediacji. Dodatki glebowe dla usprawnienia fitoekstrakcji – zalety i ograniczenia. Rola roślin w usuwaniu zanieczyszczeń powietrza.

•Biodegradation and bioremediation. Second edition by Martin Alexander. Cornell University, Ithaca, New York, U.S.A.; Academic Press

•Bioremediacja. W: Mieczysław K. Błaszczyk: Mikroorganizmy w ochronie środowiska. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2007.

•Bioremediation: Methods and Protocols (Methods in Molecular Biology), Stephen P. Cummings (Editor); Humana Press

•Biotechnologia Roślin, Stefan Malepszy, PWN

•Phytotechnologies. Edited by N.A Anjum i wsp. CRC Press, London, New York, 2012.

WIEDZA

•Ma szeroką wiedzę z zakresu mikrobiologii i fizjologii roślin, ze szczególnym uwzględnieniem procesów fizjologicznych odpowiedzialnych za oporność i tolerancję na czynniki stresowe

•Zna zasady doboru odpowiednich organizmów wykorzystywanych do oczyszczania środowiska

•Zna mikrobiologiczne metody remediacji środowiska, ze szczególnym uwzględnieniem biostymulacji i bioaugmentacji

•Ma wiedzę na temat monitorowania mikroorganizmów w środowisku

•Ma wiedzę na temat molekularnych i biochemicznych podstaw fitoremediacji

UMIEJĘTNOŚCI

•Potrafi zdefiniować różne typy skażeń środowiska

•Potrafi zaproponować i uzasadnić wybór odpowiedniej metody bioremediacji terenów skażonych

•Potrafi określić cel badawczy i zaplanować oraz przeprowadzić jego realizację

•Potrafi zaprezentować problem naukowy dotyczący zagadnień szczegółowych z zakresu monitoringu i remediacji środowiska

•Wykazuje umiejętność analizowania danych, ze szczególnym uwzględnieniem opracowywania wydajności i bilansu procesu bioremediacji

KOMPETENCJE

•Wykazuje odpowiedzialność za ocenę zagrożeń wynikających ze stosowanych technik badawczych i tworzenie warunków bezpiecznej pracy

•Wykazuje zdolność i umiejętność pracy zespołowej

•Rozumie potrzebę ustawicznego uaktualniania wiedzy z zakresu ochrony środowiska i ochrony przyrody, potrafi inspirować i organizować proces uczenia się innych osób

•Wykazuje odpowiedzialność za powierzony zakres prac badawczych oraz za pracę laboratoryjną własną i innych.

WYKŁAD: Obecność na wykładzie obowiązkowa, jest monitorowana poprzez podpisywanie listy obecności. Możliwe 3 nieobecności w semestrze.

Ocena końcowa jest oceną z egzaminu. Egzamin w formie testu jednokrotnego wyboru (60% dobrych odpowiedzi odpowiada ocenie dostatecznej). Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest zaliczenie ćwiczeń na ocenę pozytywną.

ĆWICZENIA: zaliczane na podstawie: (i) obecności (maksymalna liczba nieobecności – 2 ćwiczenia); (ii) kolokwium z I części (mikrobiologicznej) ćwiczeń, (iii) pisemnego raportu z II części ćwiczeń oddanego do oceny po zakończeniu ćwiczeń.

nie dotyczy