Wydział Kształtowania Środowiska i Rolnictwa - Ochrona środowiska (S1)
Sylabus przedmiotu Biotechnologia środowiskowa:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Ochrona środowiska | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Biotechnologia środowiskowa | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Bioinżynierii | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Magdalena Błaszak <Magdalena.Blaszak@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Krystyna Cybulska <Krystyna.Cybulska@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 4,0 | ECTS (formy) | 4,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Podstawy mikrobiologii. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zdobycie wiedzy o różnokierunkowym wykorzystaniu mikroorganizmów (procesów biochemicznych) do oczyszczania środowiska z zanieczyszeń. Znajomość technik bioremediacji matryc środowiskowych. |
| C-2 | Nabycie umiejętności samodzielnego interpretowania wyników badań oceniających aktywność biodegradacyjną mikroorganizmów i wskazanie potencjalnego zastosowania bioprocesów. Uświadomienie pozytywnej roli mikroorganizmów środowiskowych zarówno tych naturalnie występujących, jak i stosowanych w biopreparatach. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| T-A-1 | Opracowanie procesu biotechnologicznego ze szczególnym uwzględnieniem etapu poszukiwania organizmu producenckiego i etapu opracowania samego procesu głównego. Konstruowanie szczepionek na drodze tradycyjnej i rekombinacji genetycznej. | 2 |
| T-A-2 | Biotechnologia rolnicza. Wektorowe i bezwektorowe metody transformacji genetycznej mikroorganizmów i roślin. Najważniejsze kierunki modyfikacji genetycznej roślin, unormowania prawne w Europie i w Polsce. | 2 |
| T-A-3 | Regulacja metabolizmu mikroorganizmów z przykładami nadprodukcji wybranych związków organicznych. | 2 |
| T-A-4 | Pozyskiwanie, ulepszanie i przechowywanie szczepów przemysłowych. Kolekcje szczepów przemysłowych. | 2 |
| T-A-5 | Samodzielna analiza funkcjonowania wybranej oczyszczalni ścieków, w tym zapoznanie z funkcjonującą w regionie OS Pomorzany w Szczecinie. Oczyszczanie ścieków i utylizacja odpadów. | 2 |
| 10 | ||
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Zasady BHP w laboratorium. | 1 |
| T-L-2 | Mikroorganizmy osadu czynnego, określenie stanu osadu na podstawie obserwacji mikroskopowej. | 4 |
| T-L-3 | Badanie zdolności metabolicznych drobnoustrojów. Biodegradacja różnych polimerów organicznych. | 3 |
| T-L-4 | Izolacja z gleby mikroorganizmów zdolnych do biodegradacji substancji ropopochodnych | 4 |
| T-L-5 | Biosynteza kwasów organicznych, wykorzystanie szczepów bakterii i grzybów. | 3 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Biotechnologia - rozwój nauki i wdrożenie do przemysłu procesów biochemicznych. Bezpieczeństwo i problemy etyczne dotyczące rozwoju biotechnologii. | 1 |
| T-W-2 | Kierunki zastosowania biotechnologii w ochronie środowiska. Procesy biochemiczne jako podstawa biotechnologii środowiskowej. Wpływ czynników środowiskowych na aktywnośc mikroorganizmów. Skrining drobnoustrojów środowiskowych do wykorzystania w biotechnologii środowiskowej. Metody pozyskania izolatów, badanie ich przydatności, zabezpieczenie aktywności enzymatycznej - przechowywanie. Podstawowe instalacje biotechnologiczne. Identyfikacja gatunkowa środowiskowych szczepów. | 4 |
| T-W-3 | Biologiczne oczyszczanie ścieków. Bakterie i pierwotniaki w osadzie czynnym. Biochemia procesu oczyszczania ścieków bytowo-gospodarczych z biogenów. Wpływ parametrów procesu oczyszczania na pracę mikroorganizmów, ocena dobrego i niewłasciwego stanu osadu czynnego. Złoża biologiczne, systemy gruntowo-roślinne, przydomowe. Biopreparaty i aktywatory przyspieszające rozkład zawiesin organicznch. Biologiczne oczyszczanie ścieków przemysłowych. | 6 |
| T-W-4 | Rekultywacja gleb skażonych chemikaliami z wykorzystaniem metod mikrobiologicznych. Biodegradacja substancji ropopochodnych i substancji aktywnych pestycydów w glebie - biochemia procesów i rozwiązania technologiczne. Czynniki wpływające na aktywnośc mikrooorganizmów, inhibitory aktywności. Przegląd biopreparatów dostępnych w obrocie handlowym. | 4 |
| T-W-5 | Zastosowanie metody biofiltracji do dezodoryzacji gazów odlotowych. Rodzaje biofiltrów, biopłuczek. Wkorzystanie praktyczne technologii, przykłady funkcjonujących instalacji. | 3 |
| T-W-6 | Biohydrometalurgia. Mechanizmy biologicznej absorpcji i immobilizacji metali. Technologie, przykłady działających instalacji na świecie. Możliwości usuwania metali ciężkich z osadów czynnych w oczyszczalniach ścieków, zastosowania celowe. | 3 |
| T-W-7 | Beztlenowe procesy służące do zagospodarowania odpadów pochodzenia organicznego lub/i pozyskania energii (biogazownie rolnicze, przy oczyszczalni ścieków, wysypiskowe, fermentacja alkoholowa odpadów bogatych w węglowodany, glonów). Biochemia procesu metanogenezy, fermentacji alkoholowej, inhibitory procesu.Technologie. | 4 |
| 25 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | uczestnictwo w zajęciach | 10 |
| A-A-2 | przygotowanie do zaliczenia | 15 |
| 25 | ||
| laboratoria | ||
| A-L-1 | uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-L-2 | Przygotowanie do zaliczenia | 15 |
| A-L-3 | przygotowanie do zajęć laboratoryjnych | 10 |
| 40 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w wykładach | 25 |
| A-W-2 | przygotowanie do zalczenia | 10 |
| 35 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | multimedialny wykład informacyjny |
| M-2 | dyskusja dydaktyczna |
| M-3 | ćwiczenie laboratoryjne |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: zaliczenie pisemne |
| S-2 | Ocena formująca: ocena pracy laboratoryjnej |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| OS_1A_D07_W01 Student posiada wiedzę z zakresu praktycznego wykorzystania mikroorganizmów w biotechnologii środwiskowej. Zna podstawowe techniki biologicznego oczyszczania matryc środowiskowch z ksenobiotyków. | OS_1A_W08, OS_1A_W11, OS_1A_W07 | — | — | C-1 | T-W-7, T-A-3, T-A-4, T-A-2, T-A-1, T-W-3, T-W-6, T-W-5, T-W-1, T-W-2, T-W-4 | M-1, M-3 | S-1 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| OS_1A_D07_U01 Student posiada umiejętność doboru właściwych metod biologicznej utylizacji zanieczyszczeń w zależności od rodzaju ksenobiotyków. Potrafi samodzienie interpretować wyniki badań aktywności biodegradacyjnej mikroorganizmów. | OS_1A_U01 | — | — | C-2 | T-A-5, T-L-5, T-W-4, T-L-2, T-L-1, T-L-3, T-L-4 | M-1, M-3, M-2 | S-1, S-2 |
Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| OS_1A_D07_K01 Student ma świadomość korzyści wynikających ze stosowania metod biologicznych w oczyszczaniu środowiska z zanieczyszczeń. Jest odpowiedzialny za bezpieczeństwo i właściwy przebieg pracy w grupie. | OS_1A_K02 | — | — | C-1, C-2 | T-A-3, T-A-4, T-A-2, T-A-1, T-W-3, T-W-6, T-W-5, T-W-1, T-W-2, T-W-4, T-L-1 | M-1, M-3, M-2 | S-1, S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| OS_1A_D07_W01 Student posiada wiedzę z zakresu praktycznego wykorzystania mikroorganizmów w biotechnologii środwiskowej. Zna podstawowe techniki biologicznego oczyszczania matryc środowiskowch z ksenobiotyków. | 2,0 | |
| 3,0 | Student posiada podstawową wiedzę z zakresu biotechnologii środowiska, zna grupy mikroorganizmów wykorzystywane przemysłowo, jak i kierunki zastosowania biotechnologii w ochronie środowiska | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| OS_1A_D07_U01 Student posiada umiejętność doboru właściwych metod biologicznej utylizacji zanieczyszczeń w zależności od rodzaju ksenobiotyków. Potrafi samodzienie interpretować wyniki badań aktywności biodegradacyjnej mikroorganizmów. | 2,0 | |
| 3,0 | Student posiada niewielkie umiejętności w zakresie oceny aktywności mikroorganizmów i potencjalnego ich wykorzystania w biotechnologii środowiska | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| OS_1A_D07_K01 Student ma świadomość korzyści wynikających ze stosowania metod biologicznych w oczyszczaniu środowiska z zanieczyszczeń. Jest odpowiedzialny za bezpieczeństwo i właściwy przebieg pracy w grupie. | 2,0 | |
| 3,0 | Student uczestniczy w pracy grupowej, podejmuje pracę z pomocą prowadzącego, wykazuje się małym stopniem zaangażowania w zdobywaniu wiedzy i jej praktycznym wykorzystaniu, ma ograniczoną świadomość o roli biotechnologii w dziedzinie ochrony środowska. | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Długoński Jerzy - Redaktor, Biotechnologia drobnoustrojów w laboratorium i w praktyce : teoria, ćwiczenia i pracownie specjalistyczne, Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkiego, Łodź, 2022
- Błaszczyk M., Mikroorganizmy w ochronie środowiska, PWN, 2007
- Mieczysław Błaszczyk, Agata Goryluk-Salmonowicz, Przemysłowe wykorzystanie mikroorganizmów, PWN, 2020
Literatura dodatkowa
- Zbigniew Heidrich, Grzegorz Stańko, Jakub Wróblewski., Złoża biologiczne w małych i średnich oczyszczalniach ścieków, Wydawnictwo Seidel-Przywecki, 2020
- Z. Libudzisz, K. Kowal, Mikrobiologia techniczna, Wyd. PŁ., 2000
- Mieczysław Kazimierz Błaszczyk, Biologiczne aspekty oczyszczania ścieków, PWN, 2019
- Krzysztof Pilarski, Wydajność procesu fermentacji metanowej w biogazowniach rolniczych, Wyd. Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, 2019