Домой

Учебная программа для высших учебных заведений по направлению 1-31 01 01 03 «Биотехнология» специальности 1-31 01 01 «Биология»




Скачать 74.11 Kb.
НазваниеУчебная программа для высших учебных заведений по направлению 1-31 01 01 03 «Биотехнология» специальности 1-31 01 01 «Биология»
Дата09.04.2013
Размер74.11 Kb.
ТипПрограмма
Содержание
Алещенкова З.М.
Ответственный за редакцию
Типы загрязнений окружающей среды
Химическое загрязнение почв
Селекция штаммов-деструкторов
Биотехнология очистки воздушной среды
Очистка сточных вод
Подобные работы:

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ



УТВЕРЖДАЮ

Председатель

Учебно-методического объединения

вузов Республики Беларусь

по естественнонаучному образованию

____________________В.В. Самохвал

12 декабря 2006

Регистрационный № ТД-G.111/тип.


БИОТЕХНОЛОГИЯ ОЧИСТКИ

ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ

Учебная программа

для высших учебных заведений

по направлению 1-31 01 01 - 03 – « Биотехнология»

специальности 1-31 01 01 – «Биология»


СОГЛАСОВАНО

Председатель научно-методического совета по специальности Биология УМО по естественнонаучному образованию

______________В.В. Лысак

10 ноября 2006


Первый проректор

Государственного учреждения

образования

«Республиканский институт

высшей школы»

_____________ В.И. Дынич

12 декабря 2006


Эксперт-нормоконтролер

______________ С.М. Артемьева

12 декабря 2006


Минск

2006


Составители:


Желдакова Р.А. – доцент кафедры микробиологии Белорусского государственного университета, кандидат биологических наук, доцент


Рецензенты:

Кафедра биотехнологии и биоэкологии Учреждения образования «Белорусский государственный технологический университет»;

^ Алещенкова З.М. – заместитель директора Института микробиологии Национальной Академии наук Беларуси, доктор биологический наук


Рекомендована к утверждению в качестве типовой:


Кафедрой микробиологии биологического факультета Белорусского государственного университета (протокол № 3 от 4 октября 2006 г.);

Ученым советом биологического факультета Белорусского государственного университета (протокол № 3 от 25 октября 2006 г.);

Научно-методическим советом Белорусского государственного университета (протокол № 1 от 26 октября 2006 г.)


^ Ответственный за редакцию: Желдакова Римма Анатольевна


Ответственный за выпуск: Желдакова Римма Анатольевна


ПРЕДИСЛОВИЕ


Курс «Биотехнология очистки промышленных отходов» предназначен для студентов биологических факультетов, обучающихся на специальности 1-31 01 01 Биология, и ставит своей целью сформировать представление о современном состоянии, основных направлениях и перспективах развития биотехнологии в вопросах охраны окружающей среды, характеристике используемых для этого методов.

В курсе рассматриваются типы загрязнений водной, наземной и воздушной среды и современные биотехнологические подходы к ее очистке; особенности разложения и детоксификации различных загрязняющих веществ клетками микроорганизмов. Анализируются вопросы селекции штаммов-деструкторов, возможностей их конструирования с помощью методов генетической инженерии. Приводятся сведения о технологии биоремедиации и об основных направлениях ее использования.

Основной задачей курса является формирование у студентов представлений об общих особенностях использования биологических объектов для охраны окружающей среды и решения вопросов экологической биотехнологии.

Особое внимание уделяется рассмотрению связей между достижениями в области фундаментальных наук (микробиология, молекулярная генетика, молекулярная биология и т. п.) и прикладными аспектами их использования в решении актуальных задач современного общества.

Приведенная ниже программа отражает содержание основных тем, включенных в лекционный курс, и призвана послужить основой для ориентации слушателей в круге рассматриваемых вопросов как в процессе изучения курса, так и в период непосредственной подготовки к экзамену.

Программа рассчитана на 40 аудиторных часов (лекционных часов – 30, часов лабораторных занятий – 10).


Введение


Общие представления об очистке окружающей среды. Развитие исследований по очистке промышленных отходов. Научно-технический прогресс и загрязнение окружающей среды. Техногенные и естественные биогеохимические потоки (циклы) отдельных элементов, их размеры и сравнение.

Основные тенденции и перспективные направления развития биотехнологии очистки окружающей среды в Республике Беларусь.


^ ТИПЫ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ


Локальные, региональные и глобальные загрязнения и их характеристика. Создание малоотходных и безотходных производств как способ решения проблем техногенного загрязнения.

Понятие о предельно допустимой концентрации (ПДК) отдельных веществ. Виды ПДК для воздушной, водной и почвенной среды. Особенности загрязнения данных экосистем ксенобиотиками, токсикантами и другими химическими веществами. Методы определения биоразлагаемости веществ. Биохимические потребление кислорода (БПК) и химическое потребление кислорода (ХПК).


^ ХИМИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОЧВ


Источники и пути попадания загрязняющих веществ в почву. Биологические объекты и типы разложения химических веществ. Кометаболизм как уникальный процесс разложения токсических веществ, свойственный микроорганизмам, его биологический смысл. Проблемы, связанные с микробиологической деградацией токсических веществ (стабильность микробоценозов, исследование путей деградации, управление естественной микрофлорой и др.).

Особенности процессов разложения пестицидов микроорганизмами, роль процессов и реакций периферического и центрального метаболизма клетки. Зависимость протекания реакций биодеградации от условий окружающей среды.

Нефть и отходы ее переработки как один из основных факторов загрязнения окружающей среды. Состав нефти и токсичность для клеток ее отдельных компонентов. Закономерности трансформации нефти и нефтепродуктов биологическими объектами и возможные направления использования микроорганизмов для этих целей.


^ СЕЛЕКЦИЯ ШТАММОВ-ДЕСТРУКТОРОВ

ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ


Основные направления селекции штаммов: хемостатная селекция, использование Д-плазмид, конструирование штаммов-деструкторов in vitro и создание новых катаболитных путей, белковая инженерия ферментов биодеградации.

Характеристика плазмид биодеградации и их биологические особенности.

Технология биоремедиации и возможности ее использования. Биоремедиация, биостимуляция и биоаугментация – основные направления использования биологических объектов для разложения органических веществ.

Генетически модифицированные микроорганизмы (ГММ) и их интродукция в природные ценозы, анализ и методы контроля поведения в экосистеме. Выделение микроорганизмов из природных экониш, понятие о биомаркерных и биорепортерных генах. Молекулярная экология и проблемы некультивируемого состояния клеток.


^ БИОТЕХНОЛОГИЯ ОЧИСТКИ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ

Основные типы реакторов, их характеристика и перспективные направления усовершенствования.


БИОЛОГИЧЕСКАЯ (БИОХИМИЧЕСКАЯ)

^ ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД


Сравнительная оценка биологических методов очистки сточных вод с механическими, физико-химическими и химическими.

Характеристика процессов аэробной очистки сточных вод как важнейшей отрасли биотехнологии. Классификация сточных вод и последовательные стадии очистки. Типы очистных сооружений в естественных (поля орошения, поля фильтрации и биологические пруды) и искусственных (биофильтры, аэротенки) условиях.

Характеристика и состав микрофлоры активного ила и биопленки. Основные группы организмов и их роль в процессах очистки. Способы утилизации активного ила.

Процессы анаэробной очистки (разложения органического вещества) и образование биогаза. Основные стадии процесса (гидролиз, кислотогенез, ацетогенез и метаногенез) разложения органического вещества в анаэробных условиях и группы микроорганизмов, их осуществляющие. Образование гранулированной биомассы и ее состав.

Характеристика анаэробных реакторов первого и второго поколения, их запуск. Факторы, влияющие на эффективность их функционирования.

Сравнительный анализ разложения загрязняющих веществ в аэробных и анаэробных условиях и работы соответствующих реакторов.


Литература


О с н о в н а я:


1. Беспамятнов Г. П., Кротов А. Ю. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде / Беспамятнов Г. П., Кротов А. Ю. Л.: Химия, 1985.

2. Биотехнология: В 8 кн. / под ред. Н.С. Егорова и В. Д. Самуилова. М.: Высшая школа, 1986.

3. Биоценоз в природе и промышленных условиях: Сб. науч. тр. Пущино, 1987.

4. Глик Б. Молекулярная биотехнология. Принципы и применение / Б. Глик, Дж. Пастернак. М.: Мир, 2002.

5. ИлялетдиновА. М., Алиева Р. М. Микробиология и биотехнология очистки промышленных сточных вод/ . ИлялетдиновА. М., Алиева Р.М. Алма-Ата:Гылым, 1990.

6. Егорова Т. А. Основы биотехнологии: Учеб. Пособие для высших педагогических учебных заведений / Т. А. Егорова, С. М. Клунова, Е. А. Живухина. – М.: Изд. Центр «Академия», 2003.

7. Краткий терминологический словарь микробиолога-биотехнолога. М:Наука, 1989, 2004.

8. Рыбальский Н. Г., Лях С. П. Экобиотехнологический потенциал консорциумов микроорганизмов / Рыбальский Н. Г., Лях С. П. М.: ВНИИПИ, 1990.

9. Уткин И. Б. Деструкция токсических органических соединений микроорганизмами / И. Б. Уткин. Итоги науки и техники. Сер. Биологическая химия. 1993. Т. 43.


Д о п о л н и т е л ь н а я:


1. Ермишин А. П. Биотехнология. Биобезопасность. Биоэтика / Ермишин А. П. – Мн.: Тэхналогия, 2005.

2. Заварзин А. Г. Лекции по природоведческой микробиологии / Заварзин А. Г. М.: Наука, 2003.

3. Промышленная микробиология: Учеб. Пособие для вузов / З. А. Аркадьева, А. М. Безбородов, И.Н. Блохина и др.; Под ред. Н. С. Егорова. – М.: Высш. шк., 1989.

4. Современная микробиология: прокариоты / под ред. Й. Ленгелера, Г. Древса, Г. Шлегеля. М.: Мир, 2005. Т. 2.

5. Экологическая биотехнология. – Л., 1990.

6. Экология микроорганизмов. Учеб. для студ. Вузов / А. И. Нетрусов, Е. А. Бонч-Осмоловская, В. М. Горленко и др. Под ред А. И. Нетрусова. – М.: Изд. центр «Академия», 2004.

Web-сайты:

www.ecology.psu.ru/iegmcol/strain

www.asmusa.org

www.microbes.org

Скачать 74.11 Kb.
Поиск по сайту:



База данных защищена авторским правом ©dogend.ru 2014
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Уроки, справочники, рефераты