Учебно-методический комплекс дисциплины «Экологические биотехнологии» для специальности 5В060800 — «Экология» (стр. 13 )

, , Методы интенсификации процесса биологической очистки сточных вод. – М., 1987. Микроорганизмы очистных сооружений. – Л., 975. , Сбраживание осадков городских сточных вод в метанотенках. – М., 1986. , Анаэробная очистка концентрированных сточных вод. – М., 1989. , Оптимизация биохимической очистки сточных вод. –Л., 1979. Использование компостов из твердых бытовых отходов. – М., 1976. , Малогабаритные канализационные очистные установки. – М., 1987. Очистка производственных сточных вод. / , . – М., 1979. , Микробиологическая очистка воды. – Киев, 1978. , Очистка сточных вод на биофильтрах. – Киев, 1983. Обработка осадков сточных вод. – М., 1988. Экологическая биотехнология. / под ред. К. Ферстера и Д. Вейза. –Л., 1990. , Биологические фильтры. – М., 1982. Bellmany W. D. The use of microbiological agents in upgrading waste for feed and food. –London, 1983.

Контрольные задания для СРС

Приведите примеры по данным ХПК и БПК различных предприятий. От чего зависит метод очистки сточных вод, их преимущества и недостатки? Укажите принципиальные различия биохимического и биотехнологиического методов очистки сточных вод. Объясните, в чем разница видов операций в очистных сооружениях с использованием микроорганизмов. Приведите примеры экстенсивных и интенсивных систем очистки сточных вод.

Занятие 6. Утилизация твердых отходов

План занятия

Пути биотехнологического усовершенствования интенсивных методов переработки бытовых и производственных отходов. Интенсификация процессов очистки методом пространственного разделения различных микробных консорциумов, преимущества и недостатки этого метода. Использование рекомбинантных штаммов для утилизации трудноокисляемых, высокотоксичных или ароматических веществ. Промежуточный контроль Примеры использования методов Индивидуальная работа по заданию преподавателя Проверочная работа (текущий контроль)

Рекомендуемая литература

, , Методы интенсификации процесса биологической очистки сточных вод. – М., 1987. Микроорганизмы очистных сооружений. – Л., 975. , Сбраживание осадков городских сточных вод в метанотенках. – М., 1986. , Анаэробная очистка концентрированных сточных вод. – М., 1989. , Оптимизация биохимической очистки сточных вод. –Л., 1979. Использование компостов из твердых бытовых отходов. – М., 1976. , Малогабаритные канализационные очистные установки. – М., 1987. Очистка производственных сточных вод. / , . – М., 1979. , Микробиологическая очистка воды. – Киев, 1978. , Очистка сточных вод на биофильтрах. – Киев, 1983. Обработка осадков сточных вод. – М., 1988. Экологическая биотехнология. / под ред. К. Ферстера и Д. Вейза. –Л., 1990. , Биологические фильтры. – М., 1982. Bellmany W. D. The use of microbiological agents in upgrading waste for feed and food. –London, 1983.

Контрольные задания для СРС

Приведите примеры по данным ХПК и БПК различных предприятий. От чего зависит метод очистки сточных вод, их преимущества и недостатки? Укажите принципиальные различия биохимического и биотехнологиического методов очистки сточных вод. Объясните, в чем разница видов операций в очистных сооружениях с использованием микроорганизмов. Приведите примеры экстенсивных и интенсивных систем очистки сточных вод.

Тема 7. Биодеградация ксенобиотиков

План занятия

Общая характеристика класса ксенобиотиков Деградация ксенобиотиков Конструирование микробиологических консорциумов для деградации ксенобиотиков Промежуточный контроль

Тема: Деградация ксенобиотиков

Дайте определение понятию ксенобиотики. естественным путем возникшие микробные популяции, которые, могут сохраняться в почве в течение нескольких месяцев после полной деградации токсиканта внехромосомные генетические элементы чужеродные для организмов соединения (пестициды, ПАВ, красители, лекарственные вещества и пр.), которые практически не включаются в элементные циклы углерода, азота, серы или фосфора очень устойчивые соединения, долго присутствующие в окружающей среде в результате прочной адсорбции биологическими и осадочными породами и плохой миграции мультиплазмидная бактерия растет, утилизируя неочищенную нефть.
Перечислите виды загрязнений окружающей среды группы ксенобиотиков дихлордифенилтрихлорэтан нефть ионы тяжелых металлов гептил угарный газ
Дайте определение понятию антибиотики. растения с выраженными антимикробными свойствами чужеродные для организмов соединения (пестициды, химические удобрения) высокомолекулярные природные соединения (белки, нуклеиновые кислоты и. т.д) органические вещества, образуемые микроорганизмами и обладающие способностью убивать микробы все ответы ошибочны.
Пользуясь схемой, определите максимальные значения коэффициента увеличения концентрации ДДТ (дихлордифенилтрихлорэтана) в различных группах живых организмов

Водная среда	100
↓
Фитопланктон
↓	↓
Зоопланктон
↓
Мелкая рыба	106
↓
Крупная рыба	↓
↓
Хищные птицы	108

100 1010 106 108 1012 Приведите пример живых организмов которые подвергают полной деградации ксенобиотики, то есть минерализуют их до диоксида углерода, воды, аммиака, сульфатов и фосфатов. водоросли грибы и водоросли коловратки и круглые черви нематоды и микроорганизмы микроорганизмы
От чего зависит поведение ксенобиотика в природе структуры самого соединения физико-хими­чес­ких условий среды биокаталитического потенциала, микробным пейзажем все ответы верны
Перечислите факторы в совокупности определяющие скорость и глубину трансформации ксенобиотика. структура самого соединения физико-хими­чес­ких условий среды биокаталитического потенциала, микробный пейзаж все ответы верны
В чем заключается сущность биологической деградации ксенобиотиков измельчение субстрата, перемешивание с биомассой, брожение полная минерализация, разрушение и детоксикация концентрирование, детоксикация, утилизация брожение, детоксикация, минерализация все ответы верны
Укажите принципиальные различия между путями для борьбы с загрязнением биосферы ксенобиотиками и загрязнением гидросферы ксенобиотиками сбор ксенобиотиков до момента попадания в окружающую среду детоксикация ксенобиотиков до момента попадания в окружающую среду трансформация ксенобиотиков попавших в среду удаление ксенобиотиков, попавших в среду все ответы верны
Каковы существенные различия деградации ксенобиотиков в почве от  деградации ксенобиотиков биосфере сбор ксенобиотиков и далее среди них вести селекцию на увеличение скорости деградации выделить микробные виды, способные деградировать конкретные ксенобиотики и далее среди них вести селекцию на увеличение скорости деградации детоксикация ксенобиотиков трансформация ксенобиотиков удаление ксенобиотиков

В чем заключается сущность селективной работы с микроорганизмами деградирующими ксенобиотики? отбор физиологических мутантов, отбором на генную рекомбинацию и на основе механизма переноса плазмид отбором конститутивных мутантов, отбором на генную дупликацию и на основе механизма переноса генов отбором биохимических мутантов, транформация с получением генной дупликации отбором генетических мутантов, и основе механизма кроссинговера генов все ответы верны
Примеры использования методов Индивидуальная работа по заданию преподавателя Проверочная работа (текущий контроль)

Рекомендуемая литература

, , Методы интенсификации процесса биологической очистки сточных вод. – М., 1987. Микроорганизмы очистных сооружений. – Л., 975. , Сбраживание осадков городских сточных вод в метанотенках. – М., 1986. , Анаэробная очистка концентрированных сточных вод. – М., 1989. , Оптимизация биохимической очистки сточных вод. –Л., 1979. Использование компостов из твердых бытовых отходов. – М., 1976. , Малогабаритные канализационные очистные установки. – М., 1987. Очистка производственных сточных вод. / , . – М., 1979. , Микробиологическая очистка воды. – Киев, 1978. , Очистка сточных вод на биофильтрах. – Киев, 1983. Обработка осадков сточных вод. – М., 1988. Экологическая биотехнология. / под ред. К. Ферстера и Д. Вейза. –Л., 1990. , Биологические фильтры. – М., 1982. Bellmany W. D. The use of microbiological agents in upgrading waste for feed and food. –London, 1983.

5  Методические указания для выполнения практических работ

Практическая работа №1

Тема: Влияние концентрации субстрата на рост микроорганиз­мов

Порядок выполнения работы:

Отчет о выполненной работе:

Одной из характерных особенностей роста микроорганизмов являются часто наблюдаемые эффекты его ингибирования избытком субстрата. Удельная скорость роста культур микроорганизмов на начальном участке зависимости растет с увеличением концентрации субстрата, выходит на насыщение, а затем при высоких концентрациях субстрата начинает уменьшаться. В силу этого активный рост популяции становится возможным лишь в узком диапазоне концентраций субстрата. 

При анализе экспериментальных данных, если есть основания считать, что процесс может ингибироваться избытком субстрата необходимо исследовать зависимость накопления клеток или продуктов реакции в экспоненциальной фазе при различных начальных концентрациях субстрата с определением удельной скорости роста м. Если зависимость м от S0 обнаружит экстремальный характер, это будет однозначно свидетельствовать в пользу процесса с ингибированием избытком субстрата.

Кроме того, информацию о том, что рост микроорганизма связан с ингибированием избытком субстрата, можно получить из анализа одной кинетической кривой роста. Если использовать линеаризацию экспериментальных данных в координатах уравнений