Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Biotechnologia środowiskowa
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
GRTZ-1-522-s
Wydział:
Górnictwa i Geoinżynierii
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Rewitalizacja Terenów Zdegradowanych
Semestr:
5
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr Hołda Anna (turno@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Tematyka przedmiotu dotyczy zastosowania metod biotechnologicznych w praktyce ochrony i inżynierii środowiska, jako jednego z aspektów rewitalizacji.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Student posiada podstawową wiedzę z zakresu biotechnologii. RTZ1A_W02, RTZ1A_W01, RTZ1A_W04 Kolokwium
M_W002 Student zna metody biotechnologiczne stosowane w praktyce ochrony i inżynierii środowiska RTZ1A_W02, RTZ1A_W01, RTZ1A_W04 Odpowiedź ustna
M_W003 Student posiada podstawową wiedzę z zakresu mikrobiologii. RTZ1A_W02, RTZ1A_W01 Kolokwium
M_W004 Student ma podstawową wiedzę z zakresu wykorzystania roślin do usuwania zanieczyszczeń ze środowiska. RTZ1A_W02, RTZ1A_W01 Kolokwium
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student potrafi zastosować odpowiednią metodę biotechnologiczną w praktyce RTZ1A_U02, RTZ1A_U03 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U002 Student potrafi samodzielnie wykonać preparat mikrobiologiczny RTZ1A_U02, RTZ1A_U03 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U003 Umie wykonać odpowiednie podłoża mikrobiologiczne, przeprowadzić hodowlę różnych mikroorganizmów oraz pozyskać biomasę bakteryjną lub grzybową, odpowiednią dla planowanego procesu biotechnologicznego. RTZ1A_U02, RTZ1A_U03 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U004 Potrafi wykonać analizę mikrobiologiczną różnych środowisk: wody, powietrza, gleby, rudy itp. RTZ1A_U02, RTZ1A_U03 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Potrafi pracować w grupie RTZ1A_K02 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_K002 Student ma świadomość konieczności ciągłego samodokształcania i poszukiwania innowacyjnych rozwiązań w technologii stosowanych w celu poprawy jakości środowiska RTZ1A_K05, RTZ1A_K03, RTZ1A_K04, RTZ1A_K01 Odpowiedź ustna
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
30 15 0 15 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Student posiada podstawową wiedzę z zakresu biotechnologii. + - + - - - - - - - -
M_W002 Student zna metody biotechnologiczne stosowane w praktyce ochrony i inżynierii środowiska + - + - - - - - - - -
M_W003 Student posiada podstawową wiedzę z zakresu mikrobiologii. + - + - - - - - - - -
M_W004 Student ma podstawową wiedzę z zakresu wykorzystania roślin do usuwania zanieczyszczeń ze środowiska. + - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi zastosować odpowiednią metodę biotechnologiczną w praktyce + - + - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi samodzielnie wykonać preparat mikrobiologiczny - - + - - - - - - - -
M_U003 Umie wykonać odpowiednie podłoża mikrobiologiczne, przeprowadzić hodowlę różnych mikroorganizmów oraz pozyskać biomasę bakteryjną lub grzybową, odpowiednią dla planowanego procesu biotechnologicznego. - - + - - - - - - - -
M_U004 Potrafi wykonać analizę mikrobiologiczną różnych środowisk: wody, powietrza, gleby, rudy itp. - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Potrafi pracować w grupie - - + - - - - - - - -
M_K002 Student ma świadomość konieczności ciągłego samodokształcania i poszukiwania innowacyjnych rozwiązań w technologii stosowanych w celu poprawy jakości środowiska + - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 78 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 30 godz
Przygotowanie do zajęć 15 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 15 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 15 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 1 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (15h):

1. Definicja biotechnologii jako nauki. Zarys rozwoju biotechnologii. Podstawowe techniki działań biotechnologicznych. Mikrobiologia jako podstawowa dziedzina biotechnologii. Rola mikroorganizmów w środowisku człowieka.
2. Morfologia bakterii – kształt, wielkość i budowa komórki bakteryjnej. Cechy chemiczne i fizyczne drobnoustrojów. Wpływ czynników środowiskowych na drobnoustroje. Wpływ drobnoustrojów na środowisko.
3. Właściwości fizjologiczne i uzdolnienia biochemiczne bakterii. Grzyby – morfologia, fizjologia, właściwości biochemiczne. Mikroflora środowisk naturalnych: gleby, wody, powietrza.
4. Biofilm, biokorozja i biofouling – charakterystyka, powstawanie i występowanie.
Biologiczne metody usuwania metali ze środowiska – bioakumulacja i biosorpcja.
5. Biotransformacja. Ogólna charakterystyka i podstawowe cechy procesów biotransformacji. Znaczenie procesów biotransformacji w ochronie środowiska. Biotransformacje metali przez mikroorganizmy. Procesy biohydrometalurgiczne w ochronie środowiska, mikrobiologiczne ługowanie metali (miedzi, uranu, złota), odsiarczanie węgla, „bakteryjni” górnicy. Zastosowanie biologicznego ługowania do utylizacji stałych, płynnych i gazowych odpadów i osadów ściekowych zawierających metale ciężkie.
6. Biodegradacja. Mechanizmy rozkładu związków organicznych. Mikrobiologiczne procesy degradacji pestycydów, związków ropopochodnych i związków policyklicznych (WWA, PCB).
7. Bioremediacja. Bioremediacja naturalna. Bioremediacja inżynieryjna in situ (biostymulacja, bioaugmentacja, fitoremediacja). Bioremediacja ex situ. Czynniki sprzyjające bioremediacji. Monitorowanie procesu bioremediacji w skażonym środowisku.
8. Mikrobiologiczne oczyszczanie gruntów i wody z produktów ropopochodnych. Źródła zanieczyszczeń ropą naftową i jej produktami. Biodegradacja węglowodorów. Mikroorganizmy wykorzystywane w procesach mikrobiologicznego oczyszczania gruntów. Czynniki wpływające na szybkość biodegradacji węglowodorów.
9. Roślinne oczyszczalnie ścieków. Podział oczyszczalni hydrobotanicznych. Funkcji roślin w oczyszczalniach ścieków. Cechy roślin i gatunki rekomendowane. Mechanizmy oczyszczania ścieków przez rośliny. Oczyszczanie innych składowych środowiska przy pomocy roślin. Fitogórnictwo.
10. Rośliny genetycznie modyfikowane. Kształtowanie odporności roślin na czynniki stresowe. Zastosowanie roślin transgranicznych w celu ich ulepszenia. Organizmy modyfikowanie genetycznie szanse i zagrożenia. Biotechnologia a ochrona bioróżnorodności. Agrobiotechnologia. Biosensory.

Ćwiczenia laboratoryjne (15h):

Przepisy BHP
Morfologia bakterii
Morfologia grzybów mikroskopowych
Morfologia glonów i pierwotniaków
Wyznaczanie krzywej wzrostu bakterii
Metody badania przemian związków węgla, azotu i siarki przez mikroorganizmy
Wpływ wybranych związków chemicznych na wzrost bakterii i grzybów
Wykorzystanie roślin do usuwania związków biogennych z wód i ścieków
Usuwanie metali ze środowiska z wykorzystaniem mikroorganizmów

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Na pierwszym wykładzie podawane są studentom warunki zaliczania wszystkich form przedmiotu. W związku z tym obecność studentów bezwzględnie obowiązkowa. Zaliczenie modułu może odbyć się maksymalnie w trzech terminach: podstawowym i dwóch poprawkowych.

Ocena z ćwiczeń laboratoryjnych jest uzależniona od oceny ze sprawozdań, kolokwium zaliczeniowego oraz aktywności na zajęciach.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Na ocenę końcową składa się:
50% ocena z kolokwium zaliczeniowego i 50% ocena z ćwiczeń laboratoryjnych

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Obecność na ćwiczeniach laboratoryjnych jest bezwzględnie obowiązkowa. W przypadku zajęć
laboratoryjnych do uzyskania zaliczenia konieczne jest wykonanie wszystkich ćwiczeń. Jedynie
obecności usprawiedliwione mogą być odrabianie za zgodą prowadzącego zajęcia na dowolnej grupie
realizującej dany zakres materiału. W ramach wszystkich form zaliczenia przedmiotu nie ma możliwości
poprawiania oceny pozytywnej.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Schlegel H. G., 1996. Mikrobiologia ogólna PWN.
2. Russel S., 1990. Biotechnologia, PWN.
3. Singleton P., 2000. Bakterie w biologii, biotechnologii i medycynie. Wydawnictwo Naukowe PWN.
4. Russel S., 1974. Drobnoustroje a życie gleby. PWN, Warszawa.
5. Małolepszy S. 2009.Biotechnologia roślin. PWN, Warszawa.
6. Miksch K. 1995. Biotechnologia środowiskowa.
7. Obarska-Pempkowiak H., Gajewska M., Wojciechowska E. 2010. Hydrofitowe oczyszczanie wód i ścieków.PWN, Warszawa.
8. Klimiuk E. Łebkowska M. 2003.Biotechnologia w ochronie środowiska. PWN Warszawa.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. Hexavalent chromium accumulation by microscopic fungi — Akumulacja jonów Cr(VI) przez grzyby mikroskopowe / Anna HOŁDA // Archives of Environmental Protection = Archiwum Ochrony Środowiska ; ISSN 0324-8461. — 2013 vol. 39 no. 2, s. 45–56.
2. Influence of heavy metals on soil microflora — Wpływ metali ciężkich na mikroflorę gleby / Anna HOŁDA, Ewa KISIELOWSKA, Tomasz NIEDOBA // Górnictwo i Geoinżynieria / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Kraków ; 2010 R. 34 z. 4/1, s. 71–78.
3. Participation of microorganisms in effluent transformation — Udział mikroorganizmów w przetwarzaniu osadów ściekowych / Anna HOŁDA, Ewa KISIELOWSKA, Tomasz NIEDOBA// Górnictwo i Geoinżynieria / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Kraków ; ISSN 1732-6702. — Tytuł poprz.: Górnictwo (Kraków). — 2010 R. 34 z. 4/1, s. 79–86. — Bibliogr. s. 86
4. Removal of heavy metals from coal medium with application of biotechnological methods — Usuwanie metali ciężkich ze środowiska węglowego przy zastosowaniu biotechnologii / Ewa KISIELOWSKA, Anna HOŁDA, Tomasz NIEDOBA // Górnictwo i Geoinżynieria / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Kraków; 2010 R. 34 z. 4/1, s. 93–104.
5. Assessment of impact of coherent light on resistance of plants growing in unfavourable environmental conditions / Małgorzata ŚLIWKA // Journal of Ecological Engineering [Dokument elektroniczny] — Czasopismo elektroniczne ; ISSN 2299-8993. — 2014 vol. 15 no. 2, s. 112–118. — Tryb dostępu: https://goo.gl/0XknFr [2014-11-03]. — Bibliogr. s. 117–118, Abstr.. — Publikacja dostępna
online od: 2014-04-04
6. Innovative methods of wastewater management and reclamation of degraded lands / M. JAKUBIAK, M. ŚLIWKA // Polish Journal of Environmental Studies ; ISSN 1230-1485. — 2008 vol. 17 no. 3A, s. 245–248. — Bibliogr. s. 248, Abstr.
7. The application of the innovative biotechnology in hydrobotanical wastewater treatment plants / M. ŚLIWKA, M. JAKUBIAK // Polish Journal of Environmental Studies ; ISSN 1230-1485. — 2009 vol. 18 no. 3A, s. 445–449. — Bibliogr. s. 448–449, Abstr.
8. Use of wetlands for water quality improvement : artificial purification swamps and wastewater gardens — Wykorzystanie mokradeł do oczyszczania wody – sztuczne tereny podmokłe i oczyszczalnie ogrodowe / Mateusz JAKUBIAK, Małgorzata ŚLIWKA // W: Człowiek – cywilizacja – przyszłość : VI konferencja naukowa studentów : Wrocław, 12–14 maja 2008 r. : referaty, T. 1 = Man – civilization – future : 6th students’ scientific conference. — Wrocław : Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 2008. — (Prace Studentów Politechniki Wrocławskiej ; ISSN 1732–0240 ; nr 13. Seria: Konferencje ; nr 13). — S. 439–444. — Bibliogr. s. 444

Informacje dodatkowe:

Na zajęcia laboratoryjne wymagane jest ubranie ochronne – fartuch laboratoryjny, okulary ochronne (lub korekcyjne), rękawiczki nitrylowe oraz maseczka przeciwpyłowa.