Rok akademicki: 2012/2013 Kod: DIS ST-s Punkty ECTS: 3. Kierunek: Inżynieria Środowiska Specjalność: Systemy i techniki ochrony środowiska

Transkrypt

1 Nazwa modułu: Biotechnologia środowiskowa Rok akademicki: 2012/2013 Kod: DIS ST-s Punkty ECTS: 3 Wydział: Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska Kierunek: Inżynieria Środowiska Specjalność: Systemy i techniki ochrony środowiska Poziom studiów: Studia II stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne Język wykładowy: Polski Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 2 Strona www: Osoba odpowiedzialna: prof. zw. dr hab. Dobrowolski Jan (dobrowol@agh.edu.pl) Osoby prowadzące: prof. zw. dr hab. Dobrowolski Jan (dobrowol@agh.edu.pl) dr Wagner Aleksandra (awagner@agh.edu.pl) Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń) Wiedza M_W001 zna nowe interdyscyplinarne metody oceny antropogenicznych zmian w środowisku na organizmy żywe (monitoring biologiczny) IS2A_W05 Kolokwium, Aktywność na zajęciach, Projekt M_W002 orientuje się w aktualnych metodach bioremediacji metali i izotopów promieniotwórczych oraz biodegradacji ksenobiotyków (zanieczyszczonych wód i gruntów) oraz zagospodarowania biologicznego terenów zdegradowanych IS2A_W05, IS2A_W06 Projekt, Kolokwium M_W003 posiada wiedzę w zakresie nowych kierunków rozwoju biotechnologii środowiskowej, związanych z bionanotechnologią w aspekcie bardziej skutecznego usuwania zanieczyszczeń ze środowiska przyrodniczego IS2A_W09, IS2A_W13 M_W004 posiada orientację w nowych metodach biotechnologicznych związanych z pozyskiwaniem biomasy, nie stanowiącym alternatywy do produkcji żywności (z oczyszczalni hydrobotanicznych oraz uprawy energetycznych na terenach skażonych) oraz w technologiach produkcji biopaliw i bioenergii IS2A_W06, IS2A_W09 Umiejętności 1 / 5

2 M_U001 umie projektować nowoczesne testy biologicznych dla oceny jakości wód (porównania skuteczności różnych metod oczyszczania ścieków) IS2A_U20, IS2A_U21 M_U002 potrafi zastosować biotechnologię laserową do bardziej skutecznego oczyszczania ścieków oraz zagospodarowania terenów zdegradowanych IS2A_U08, IS2A_U18 Kompetencje społeczne M_K001 posiada świadomość znaczenia, jakie dla jakości życia społeczeństwa posiada zastosowanie biotechnologicznych metod wczesnego wykrywania środowiskowych zagrożeń dla zdrowia oraz zastosowanie wydajnych biotechnologii do zapobiegania skażeniom środowiska oraz usuwania zanieczyszczeń z terenów skażonych IS2A_K02, IS2A_K07 Projekt Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć Wykład audytoryjne laboratoryjne projektowe Konwersatori um seminaryjne praktyczne terenowe warsztatowe Inne E-learning Wiedza M_W001 M_W002 M_W003 zna nowe interdyscyplinarne metody oceny antropogenicznych zmian w środowisku na organizmy żywe (monitoring biologiczny) orientuje się w aktualnych metodach bioremediacji metali i izotopów promieniotwórczych oraz biodegradacji ksenobiotyków (zanieczyszczonych wód i gruntów) oraz zagospodarowania biologicznego terenów zdegradowanych posiada wiedzę w zakresie nowych kierunków rozwoju biotechnologii środowiskowej, związanych z bionanotechnologią w aspekcie bardziej skutecznego usuwania zanieczyszczeń ze środowiska przyrodniczego / 5

3 M_W004 Umiejętności M_U001 M_U002 posiada orientację w nowych metodach biotechnologicznych związanych z pozyskiwaniem biomasy, nie stanowiącym alternatywy do produkcji żywności (z oczyszczalni hydrobotanicznych oraz uprawy energetycznych na terenach skażonych) oraz w technologiach produkcji biopaliw i bioenergii umie projektować nowoczesne testy biologicznych dla oceny jakości wód (porównania skuteczności różnych metod oczyszczania ścieków) potrafi zastosować biotechnologię laserową do bardziej skutecznego oczyszczania ścieków oraz zagospodarowania terenów zdegradowanych Kompetencje społeczne M_K001 posiada świadomość znaczenia, jakie dla jakości życia społeczeństwa posiada zastosowanie biotechnologicznych metod wczesnego wykrywania środowiskowych zagrożeń dla zdrowia oraz zastosowanie wydajnych biotechnologii do zapobiegania skażeniom środowiska oraz usuwania zanieczyszczeń z terenów skażonych Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć) Wykład Biotechnologia środowiskowa, jej główne kierunki rozwoju w Polsce i na świecie. Nowe metody monitoringu biologicznego on-line. Biosensory i biochipy (z uwzględnieniem m.in. zastosowań biofizyki, biochemii, fizjologii, bionanotechnologii i opto-elektroniki). Immunologiczne metody szybkiego wykrywania zanieczyszczeń chemicznych i mikrobiologicznych i ich potencjalne zastosowanie w związku z niebezpieczeństwem bioterroryzmu. Bioremediacja i biodegradacja zanieczyszczeń (ze szczególnym uwzględnieniem związków toksycznych metali oraz ropopochodnych skażeń gruntów i wód). Optymalizacja proekologicznych zastosowań bioprocesów (przy eliminacji ksenobiotyków in situ oraz ex situ). Biologiczne metody usuwania zanieczyszczeń ze ścieków (innowacyjne biotechnologie m.in. wykorzystanie w inżynierii środowiska mikroorganizmów żyjących w warunkach ekstremalnych). Biomining (biohydrometalurgia z uwzględnieniem odzysku pierwiastków promieniotwórczych oraz metali śladowych). Biotechnologiczne metody zagospodarowania odpadów. Podstawy 3 / 5

4 inżynierii genetycznej, genomika, proteomika oraz matbolomika i ich potencjalne zastosowania proekologiczne. Dylematy etyczne, ekologiczne i ekonomiczne związane z wprowadzaniem organizmów genetycznie zmodyfikowanych do środowiska przyrodniczego (z uwzględnieniem ochrony bioróżnorodności oraz zdrowia konsumentów). Biotechnologia laserowa i jej zastosowania dla zwiększenia wykorzystania lokalnych mikroorganizmów i roślin naczyniowych do zmniejszenia zanieczyszczeń chemicznych środowiska, rekultywacji terenów zdegradowanych, ograniczenia skażeń motoryzacyjnych oraz zapobiegania efektowi cieplarnianemu (po przez intensyfikacje wiązania ditlenku węgla w wyniku zastosowania w uprawach energetycznych roślin poddanych fotostymulacji laserowej). Znaczenie biotechnologii dla realizacji zobowiązań Protokołu z Kioto i UE w zakresie produkcji biokomponentów dla pojazdów spalinowych (w celu redukcji zanieczyszczeń motoryzacyjnych), oraz rozwoju odnawialnych źródeł energii (biomasy i biopaliw dla potrzeb energetyki i ciepłownictwa). Biotechnologia a inżynieria ekologiczna i zrównoważony rozwój (w skali regionalnej oraz międzynarodowej z uwzględnieniem aktualnych programów europejskich). Przegląd najnowszych osiągnięć i trenów rozwojowych w zakresie biotechnologii środowiskowej. Biomimetyka, inżynieria ekologiczna i perspektywy promocji technologii proekologicznych oraz tworzenia nowych miejsc pracy (tzw. green jobs ). laboratoryjne Przykłady zastosowań nowych biotechnologii dla poprawy stanu środowiska (do usuwania wybranych zanieczyszczeń powietrza, gleb i wód) w rejonach przemysłowych i rejonach chronionych. Zastosowania nowych metod biologicznych oczyszczania ścieków oraz biotechnologii laserowej. Zastosowanie innowacyjnych metod komputerowej oceny morfometrycznej oraz nowych metod wykrywania neurotoksyn w monitoringu biologicznym wód. Sposób obliczania oceny końcowej Ocena końcowa jest średnią arytmetyczną ocen z kolokwium oraz projektu. Wymagania wstępne i dodatkowe Znajomość biologii i ekologii oraz ekotoksykologii i ekologii człowieka w zakresie objętym programem kierunku Inżynierii Środowiska na stopniu I. Zalecana literatura i pomoce naukowe 1. Klimiuk E., Łebkowska M.: Biotechnologia w ochronie środowiska. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa Zimny H.: Monitoring biologiczny środowiska. AR-W A. Grzegorczyk, Warszawa Miksch K.: Biotechnologia środowiskowa, cz.i i II. Bibl. Fund. Ekologicznej Silesia, Katowice Vallero D.A., Environmental Biotechnology a biosystems approach, Elsevier, Academic Press, Amsterdam, Boston, Bitton G., Wastwater Microbiology, Wiley-Blackwell, New Jersey, Miksch K., Sikora J., Biotechnologia ścieków, PWN, Warszawa, Wojanowska-BaryłaJ., red. Trendy w biotechnologii środowiskowej, Wyd. UWM, Olsztyn, Miksch K. et al.: Proceedings of the International Conference on Bioremediation of Soil and Groundwater. Silesian University of Technology, Kraków Norwicz K., Rajpolt B., Dobrowolski J.W. (red.): Perspektywy zastosowania nowej metody oczyszczania ścieków w Polsce na tle wyników badan testowych Japońskiej oczyszczalni Bando, Zeszyty Naukowe AGH nr 28, Muszyński A. red., Elementy biotechnologii w inżynierii środowiska, Oficyna Wydawnictwa Politechniki Warszawskiej, Warszawa, Małolepszy S., red. Biotechnologii roślin, PWN, Warszawa, / 5

5 12. Demirbas A., Biofuels, Springer, London, Singh A., Kuhad R.C.,Ward O.P.,eds, Advances in Applied Bioremediation, Springer, Dordrecht, Dobrowolski J., Perspectives of the Application of Innovative Envioronmental Biotechnology for Sustainable Development of Co-operating regions, Geomatics and Environmental Engineering, Vol.1, No.4; 77-88, Pandey A. et al.,eds, Biofuels.Alternative Feedstocks and Conversion Processes, Elsevier, Academic Press, Amsterdam, Boston, Reisner D.E.,ed, Bionanotechnology. Global Perspective. CRC Press,, Boca Raton, Wybrane artykuły z Polish Journal of Environmental Studies oraz wybrane materiały z konferencji krajowych i międzynarodowych, dotyczących biotechnologii środowiskowej, Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu Nie podano dodatkowych publikacji Informacje dodatkowe Biotechnologia środowiskowa stanowi podstawę nowoczesnej inżynierii środowiska i dostarcza wiedzy niezbednej na rynku pracy m.in.dla realizacji aktualnego priorytetu UE, a mianowicie gospodarki opartej o biologię. Dlatego błędem jest ograniczenie godzin z tego przedmiotu, wyeliminowanie go z grupy przedmiotów obowiązujących dla wszystkich studentow kierunku inzynierii środowiska, oraz zlikwidowanie egzaminu. Jest to niegodne z zaleceniami dla inzynierii środowiska Panstwowej Komisji Akredytacyjnej, dotyczącymi rozwijania tego rodzaju przedmiotów interdysycplinarnych, oraz z zaleceniami Ogólnopolskich i Międzynarodowych Konferencji odzwierciedlających kierunki rozwoju inzynierii środowiska w powiązaniu z biotechnologią środowiska; jak również z trendami edukacyjnymi wyrażonymi w tzw.procesie Bolońskim. Jest to tym bardziej niezrozumiałe, że AGH znajduje sie na Liscie Bolońskiej. Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Forma aktywności studenta Udział w wykładach Udział w ćwiczeniach projektowych Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe Samodzielne studiowanie tematyki zajęć Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem Sumaryczne obciążenie pracą studenta Punkty ECTS za moduł Obciążenie studenta 30 godz 15 godz 2 godz 30 godz 10 godz 3 godz 90 godz 3 ECTS 5 / 5