Раздел 2. Использование микробных биотехнологий для очистки природных сред от органических поллютантов.

Тема № 3. Основные источники загрязнения окружающей среды.

Виды поллютантов окружающей среды. Химическое загрязнение. Органические поллютанты. Углеводороды нефти и нефтепродуктов. Полихлорорганические соединения и диоксины. Полициклические и ароматические углеводы. Пестициды. Поверхностно-активные вещества. Номенклатура, химическая природа, биодоступность, токсичность. Отходы. Биологические факторы загрязнения природных сред. Загрязнение промышленными штаммами микроорганизмов и генетически модифицированными микроорганизмами.

Тема № 4. Микробные процессы деградации ксенобиотиков.

Микроорганизмы как биоиндикаторы загрязнения окружающей среды. Микробные процессы деградации органических поллютантов: биодеградация, кометаболизм, полимеризация, аккумуляция. Побочные эффекты активности микроорганизмов. Деградация органических поллютантов в аэробных и анаэробных условиях. Кинетика деградации различных химикатов в почве и воде.

Тема № 5. Ремедиация загрязненных почв.

Приемы ремедиации: концентрационный метод, метод разложения, метод иммобилизации. Биоремедиация. Преимущества и недостатки биоремедиации. Факторы, влияющие на биоремедиацию. Использование бактерий и грибов в биотехнологии окружающей среды. Микробные препараты, улучшающие почвенную среду. Основные этапы биоремедиационных работ. Биоремедиация нефтезагрязненных почв и водоемов. Биоремедиация почв, загрязненных полициклическими ароматическими углеводородами.

Раздел 3. Микробная переработка отходов и побочных продуктов сельского хозяйства и промышленности.

Тема № 6. Переработка органических отходов.

Проблема хранения и переработки отходов. Компостирование. Основные принципы, микробиологические и биохимические аспекты компостирования. Параметры процесса компостирования. Технологии приготовления компостов. Преимущества компостирования. Здравоохранительные аспекты.

Твердые отходы. Биодеградация твердых отходов на свалках. Микробная переработка промышленных отходов. Ликвидация токсичных и опасных веществ. Биологическая очистка газов. Микробиологический контроль за системами переработки отходов. Извлечение полезных веществ из отходов. Переработка отходов в кормовой белок.

Тема №7. Биологическая очистка сточных вод.

Очистка сточных вод. Биологические методы очистки. Биоценозы сооружений аэробной очистки сточных вод. Аэробная переработка стоков с использованием перколяционных фильтров, активного ила, принципа «псевдоожиженного слоя». Анаэробная очистка сточных вод. Удаление биогенных элементов из сточных вод.

Тема № 8. Микробиологические основы получения биоэнергетических материалов.

Получение спиртов (метанола, этанола, бутанола, бутандиола). Микроорганизмы-продуценты этанола. Образование этанола термофильными бактериями. Нетрадиционные пути биоконверсии растительных углеводов в этанол. Крахмалсодержащее сырье и возможность его биоконверсии.

Биоконверсия целлюлозолигниновых материалов. Биоконверсия лигнина. Микроорганизмы, разлагающие лигнин. Ферменты, участвующие в микробной деградации лигнина. Биоконверсия соломы. Характеристика твердофазной ферментации. Получение биогаза из отходов ферм. Микрофлора анаэробного метанового брожения. Биотехнология метанового брожения. Получение молекулярного водорода. Получение тепловой энергии при аэробном окислении органического вещества.

 

Лабораторные и семинарские занятия

Таблица 4

Содержание лабораторного практикума, семинарских занятий и контрольных мероприятий

№ п/п	№ раздела	№ и название лаборатор-ных, практических и семинарских занятий с указанием контрольных мероприятий	Вид контрольного мероприятия	Кол-во часов
1	Раздел 1. Роль микроорганизмов и микробных биотехнологий в экологии
1	Тема 2. Основные представители микроорганизмов, используемые в технологиях охраны окружающей среды.	Лабораторная работа № 1. Знакомство с представителями микроорганизмов, используемых в технологиях охраны окружающей среды (бактерии, микроскопические грибы и водоросли)	Защита лабораторной работы	2
		Семинар №1. Генетически модифицированные организмы и их роль в экологической биотехнологии.	Защита положений, выносимых на теоретическую конференцию.	2
2	Раздел 2. Использование микробных биотехнологий для очистки природных сред от органических поллютантов
	Тема 3. Основные источники загрязнения окружающей среды.	Семинар № 2. Приоритетные загрязнители окружающей среды и их источники.	Коллоквиум, тестирование	2
3	Тема 4.Микробные процессы деградации ксенобиотиков.	Лабораторная работа № 2. Определение токсичности почвы, загрязненной пестицидами, методом биотестирования с использованием Azotobacter chroococcum.	Защита лабораторной работы	2
		Семинар № 3. Микробные процессы деградации органических поллютантов.	Коллоквиум, тестирование	2
4	Тема 5. Ремедиация загрязненных почв.	Лабораторная работа № 3. Анализ биопрепарата, используемого для биоремедиации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами.	Защита лабораторной работы, тестирование	4
		Лабораторная работа № 4. Определение степени нарушенности почв, загрязненных ксенобиотиками, по респирометрическим показателям.	Проверка индивидуальных заданий	4