Введение. Биотрансформация (биоконверсия), биодеструкция (биодеградация) и биодоступность органических ксенобиотиков

НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ БИОРЕСУРСОВ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ УКРАИНЫ

ЮЖНЫЙ ФИЛИАЛ НАЦИОНАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА БИОРЕСУРСОВ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ УКРАИНЫ «КРЫМСКИЙ АГРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет лесного, садово-паркового и охотничьего хозяйства

Кафедра биотехнологий, генетики и физиологии растений

Методическое пособие

для самостоятельной подготовки к модульной контрольной работе № 1 по дисциплине

ЭКОБИОТЕХНОЛОГИЯ

для студентов заочной фомы обучения направлений

6.030504 «Экономика предприятий», 6.030601 «Менеджмент организаций», 6.030508 «Финансы и кредит», 6.030509 «Учет и аудит»

Симферополь 2012

Методические указания подготовлены:

к.б.н., доцентом кафедры биотехнологий,

генетики и физиологии растений Зильберварг И.Р.

к.с.-х.н., ассистентом кафедры биотехнологий,

генетики и физиологии растений Ивановой-Ханиной Л.В.

Рекомендовано к изданию на заседании кафедры биотехнологий, генетики и физиологии растений (протокол № 3 от «20» ноября 2012 г.)

Рассмотрено и рекомендовано к изданию ученым советом факультета лесного, садово-паркового и охотничьего хозяйства (протокол № 4 от «14» декабря 2012 г.)

Рецензенты:

Баглаева Л.Ю., доцент кафедры виноделия и технологии бродильных производств

Хлевная Г.С., доцент кафедры фитодизайна и ботаники

Ответственный за выпуск:

Макрушин Н.М. – заведующий кафедрой биотехнологий, генетики и физиологии растений, доктор с.-х. наук, член-корр. НААН Украины

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………6

Тема № 1. Введение. Биотрансформация (биоконверсия), биодеструкция (биодеградация) и биодоступность органических ксенобиотиков……………………………………………………………7

1. Задачи и содержание курса. Связь со специальными и общетехническими дисциплинами. История вопроса…………………..7

2. Современное экологическое состояние земельных ресурсов, необходимость альтернативного биологического земледелия. Сельскохозяйственные системы безотходного экологически чистого производства…………………………………………………………….11

3. Биотрансформация (биоконверсия), биодеструкция (биодеградация) и биодоступность органических ксенобиотиков. Понятие биотрансформации, биодеструкции и биодоступности…….15

4. Микроорганизмы – деструкторы. Генетические основы создания рекомбинантных микроорганизмов – деструкторов органических ксенобиотиков……………………………………………16

5. Факторы окружающей среды и биодоступность ксенобиотиков. Особенности микробиологической трансформации отдельных классов органических ксенобиотиков. Биотрансформация ксенобиотиков водорослями и растениями…………………………….17

Тема № 2. Биотрансформация загрязнений неорганической природы. Биодеструкция природных и синтетических полимерных материалов………………………………………………24

1. Биотрансформация загрязнений неорганической природы………………………………………………………………..24

1.1. Биотрансформация соединений азота……………………25

1.2. Биотрансформация металлов. Биотрансформация соединений серы……………………………………………….26

1.3. Транслокационная миграция тяжелых металлов и радионуклидов в растения…………………………………….35

1.4. Накопление загрязнений гидробионтами………………..39

2. Биодеструкция природных и синтетических полимерных материалов…………………………………………………………….40

2.1. Разложение природных полимеров………………………40

2.2. Биодеградация ксенобиотиков лигнолитическими микроорганизмами…………………………………………….41

2.3. Биодеградация синтетических полимерных материалов. Проблема создания биодеградируемых пластиков………….41

Тема № 3. Биологическая очистка промышленных и природных загрязненных водных сред………………………………48

1. Характеристика сточных вод; требования к их очистке…48

2. Классификация методов биологической очистки сточных вод…………………………………………………………………………49

3. Общие принципы очистки сточных вод и организации очистных сооружений……………………………………………………50

4. Аэробная биологическая очистка сточных вод…………..52

5. Анаэробная биологическая очистка сточных вод………..53

6. Биологическая очистка природных водоемов. Биопруды и гидроботанические площадки…………………………………………...55

Тема № 4. Биоремедиация почв. Биологическая очистка и дезодорация газовоздушных выбросов……………………………....59

1. Основные современные подходы к методам и технологиям биологической очистки почв. Биоремедиация in situ. Биоремедиация ex situ…………………………………………………………………………59

2. Биологическое удаление тяжелых металлов и радионуклидов……………………………………………………………62

3. Фиторемедиация……………………………………………63

4. Биологические основы очистки и дезодорации газов. Методы биодезодорации………………………………………………..65

Тестовые задания………………………………………………..70

СПИСОК РЕКОМЕНДОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ………..90

ВВЕДЕНИЕ

Экологическая биотехнология занимает особое место в комплексе наук биотехнологического профиля и биотехнологических процессов. Это связано не только с обострением проблем охраны окружающей среды и потребностью рационально использовать природные ресурсы, но и с проблемами недостатка в Мире продуктов питания для человека, кормов для животных, качественных медицинских препаратов.

Направления развития экологической биотехнологии включают:

- утилизацию сельскохозяйственных, бытовых и промышленных отходов;

- очистку стоков и газо-воздушных выбросов;

- деградацию ксенобиотиков;

- ремедиацию (восстановление) почв;

- получение эффективных и нетоксичных препаратов для борьбы с болезнями и вредителями культурных растений и домашних животных;

- создание альтернативных и безвредных для окружающей среды способов воспроизводства пищи;

- оздание лекарственных препаратов;

- альтернативные методы получения различных видов топлива;

- добычи полезных ископаемых из малоперспективных или выработанных месторождений.

В настоящее время процесс подготовки специалистов для сельского хозяйства должен включать теоретические и практические знания в области экологических биотехнологий.

Данные методические материалы предназначены для самостоятельной подготовки к модульной контрольной работе № 1 в рамках смыслового модуля «Биотехнология и ее использование в решении экологических проблем. Биодеградация (биодеструкция) ксенобиотиков.» и зачетной работе по дисциплине «Экобиотехнология» для студентов заочной фомы обучения направлений 6.030504 «Экономика предприятий», 6.030601 «Менеджмент организаций», 6.030508 «Финансы и кредит», 6.030509 «Учет и аудит».

Тема № 1

Введение. Биотрансформация (биоконверсия), биодеструкция (биодеградация) и биодоступность органических ксенобиотиков

План:

1.Задачи и содержание курса. Связь со специальными и общетехническими дисциплинами. История вопроса.

3. Биотрансформация (биоконверсия), биодеструкция (биодеградация) и биодоступность органических ксенобиотиков.Понятие биотрансформации, биодеструкции и биодоступности.

4. Микроорганизмы – деструкторы. Генетические основы создания рекомбинантных микроорганизмов – деструкторов органических ксенобиотиков.

1. Задачи и содержание курса. Связь со специальными и общетехническими дисциплинами. История вопроса

Биотехнологии, связанные с охраной окружающей среды, биодеструкцией и утилизацией отходов, а также получением биотоплива, именно экобиотехнология – это самое перспективное направление современной высокой технологии.

Задачи дисциплины «Экобиотехнология»:

- изучить понятия и термины, используемые во всех направлениях экологической биотехнологии;

- ознакомиться с видами продуктов и препаратов экобиотехнологических производств;

- получить практические навыки использования экобиотехнологических процессов в разных отраслях сельскохозяйственного производства;

- научиться планировать, рассчитывать и организовывать экобиотехнологическое производство.

12 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒