course language
course duration
needed to educate
for credit at your university
В рамках курса рассматриваются основы биотехнологических методов, применяемых для защиты окружающей среды от загрязнения отходами; основные микроорганизмы, использующиеся в экобиотехнологии, основные биотехнологические установки, процессы биоремедиации, биоиндикации.
Цель курса – развитие компетенций, необходимых для применения биотехнологических методов переработки отходов для предотвращения загрязнение окружающей среды
Обучающиеся получают знания и практические навыки применения классических и перспективных технологий контроля и управления загрязнением окружающей среды и экологических технологий с особым акцентом на биологические факторы.
Курс обучает созданию, управлению и реализации научных и прикладных проектов биоремедиации и биовосстановления; созданию новых биологических водоочистных сооружений и комплексов для переработки твердых отходов, внедрению специализированного контроля по очистке воды и биодеградации широкого спектра загрязняющих веществ, управлению процессами детоксикации, осаждения и седиментации воды путем применения высокоэффективных биотехнологических подходов.
По результатам прохождения курса обучающиеся могут представить обзор важных экологических биотехнологий, участвующих в биотрансформации загрязняющих веществ и производстве энергии.
Курс основан на активных методах обучения, включая проблемное обучение и видеолекции. Обучающиеся осваивают основные термины, современные подходы и методы оценки экологических рисков, связанных с управлением отходами. Теоретическая часть курса включает лекции и упражнения по расчету и ранжированию рисков, оказываемых предприятиями на окружающую среду, с использованием данных мониторинга.
Состав курса: видеолекции, видеопрезентации, опросы, тестирование, выполнение практических заданий. Практические работы представлены в виде тетстовых заданий по материалам лекций, расчетных заданий с вариантами ответов, заданий для групповой работы и индивидуальных эссе. Оценочные мероприятия по лекционному материалу в формате теста и практических заданий проводятся еженедельно.
Для лучшего понимания необходимы знания основных биохимических и микробиологических принципов минимизации или устранения экологических проблем а также понимание роли микроорганизмов в возникновении экологических проблем. Также может потребоваться понимание сущности биогеохимических циклов и их роли в процессах десульфуризации угля и сырой нефти, биокоррозии, выщелачивания минералов (например, урана, меди и железа) и компостирования.
Неделя 1: Основы экологической биотехнологии
Лекция 1.1. Введение. Прикладные аспекты экологической биотехнологии
Лекция 1.2: Производство и основные загрязнители окружающей среды
Лекция 1.3: Биогеохимические циклы
Лекция 1.4: Микроорганизмы как структурная единица биотехнологических процессов
Неделя 2. Микроорганизмы в экологической биотехнологии
Лекция 2.1: Общая характеристика микроорганизмов, важных для биотехнологических процессов: бактерии
Лекция 2.2: Общая характеристика микроорганизмов, важных для биотехнологических процессов: водоросли
Лекция 2.3: Общая характеристика микроорганизмов, важных для биотехнологических процессов: простейшие
Лекция 2.4. Основы клеточного метаболизма
Неделя 3. Основные биотехнологические установки
Лекция 3.1 Биологические реакторы для очистки сточных вод
Лекция 3.2. Биологическое удаление азота. Процессы нитрификации и денитрификации
Лекция 3.3. Биологическое удаление фосфора
Лекция 3.4. Анаэробное сбраживание твердых отходов. Аэробное компостирование органических отходов.
Неделя 4. Технологии биоремедиации загрязненных сред
Лекция 4.1. Основные органические загрязнители и пестициды.
Лекция 4.2. Аэробное и анаэробное разложение пестицидов.
Лекция 4.3. Механизмы биологической деградации. Кометаболизм первого типа
Лекция 4.4. Механизмы биологической деградации. Кометаболизм второго типа
Неделя 5. Биоремедиация
Лекция 5.1: Биоремедиация. Предмет, характеристика основных направлений биоремедиации.
Лекция 5.2. Виды биоремедиации. Естественная биоремедиация.
Лекция 5.3. Усиленная биоремедиация. Биостимуляция, примеры биостимуляции
Промежуточная аттестация
Неделя 6. Биоудобрения и биопестициды.
Лекция 6.1. Органические удобрения. Предмет изучения, основные характеристики, преимущества и недостатки.
Лекция 6.2. Биопестициды. Основные примеры, преимущества и недостатки.
Лекция 6.3. Почвенные микроорганизмы. Типы их взаимоотношений.
Лекция 6.4 Почвенные микроэлементы. Регуляция фосфора в бактериях.
Лекция 6.5. Стратегии уничтожения патогенных бактерий с помощью биопестицидов. Использование бактерий стрептомицетов.
Неделя 7. Биоиндикация
Лекция 7.1. Предмет и методы биоиндикации. Характеристика активного ила. Флокула
Лекция 7.2. Макроскопия обитателей активного ила.
Лекция 7.3. Микроскопия микробиоты. Типы микроскопических наблюдений.
Лекция 7.4. Простейшие как биоиндикаторы
Лекция 7.5. Нитчатые бактерии как биоиндикаторы.
Экзамен
РО-1 Знание на уровне представлений
РО-2 Умения теоретические
РО-3 Умения практические
18.04.02 Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии (магистратура)
course language
course duration
needed to educate
for credit at your university
Кандидат технических наук, доцент
Position: Доцент факультета биотехнологий Университета ИТМО
Кандидат технических наук
Position: Заведующий лабораторией факультета биотехнологий, доцент факультета биотехнологий Университета ИТМО
PhD
Position: Старший научный сотрудник Университета Вальядолид, Испания
PhD
Position: Профессор Университета Вальядолид, Испания
Position: Аспирант факультета биотехнологий Университета ИТМО
Position: Аспирант факультета биотехнологий Университета ИТМО