Mikrobiální ekologie - studijní materiály VŠCHT

Tento článek shrnuje klíčové aspekty studijních materiálů Vysoké školy chemicko-technologické v Praze (VŠCHT) zaměřených na mikrobiální ekologii, analytiku vody, produktovou ekologii a technologie ochrany životního prostředí. Tyto materiály poskytují studentům teoretické základy a praktické dovednosti potřebné pro řešení environmentálních problémů a udržitelný rozvoj.

Mikrobiální ekologie

Cílem předmětu je seznámit studenty s mikrobiálním osídlením jednotlivých ekologických nik naší planety i mikrobiálními procesy, které v těchto prostředích probíhají. Předmětem zájmu bude především vznik a vývoj biosféry, mikrobiální diverzita a její analýza, biogeochemické cykly, biodegradace a bioremediace.

Předmět je zaměřen na získání teoretických informací o mikroorganismech vyskytujících se v životním prostředí a na jejich ověření v laboratorních cvičeních. Student bude seznámen se základními vlastnostmi mikroorganismů, se způsoby degradace substrátů nezbytných pro jejich růst a dělení, s výskytem mikroorganismů v životním prostředí.

Dále bude probrán vliv faktorů na metabolickou a fyziologickou aktivitu a způsoby ovlivnění metabolické a fyziologické aktivity. V poslední části budou popsány zásady práce v mikrobiologické laboratoři. Část předmětu bude zaměřena na praktickou výuku, kde se studenti seznámí se základními postupy pro stanovení a charakterizaci mikroorganismů klasickými kultivačními a rychlými metodami ve vzorcích z prostředí.

Cílem předmětu je seznámení se s částí environmentální mikrobiologie týkající se výskytu kontaminujících látek v prostředí a způsoby jejich biodegradace. Důraz bude kladen na hlavní principy biodegradace, na jednotlivé typy kontaminací prostředí škodlivými látkami (např. kontaminace ropnými látkami), mikrobiální rozklad těchto škodlivých látek v prostředí a způsoby sledování průběhu rozkladu. Část předmětu bude zaměřena na praktickou výuku, kde studenti na základě zadání reálného problému navrhnou plán pokusu, který realizují, získané výsledky prezentují a diskutují.

Čtěte také: Vejce a mikrobiální kontaminace

Analytika vody

Předmět zahrnuje popis metod stanovení hlavních znečišťujících látek včetně obecných pravidel pro jejich monitoring a měření průtoku plynu potrubím. Probírány jsou analytické metody stanovení hlavních složek pitných, povrchových i odpadních vod.

Zahrnuty jsou jednak metody klasické, tedy titrační, gravimetrické a spektrofotometrické, jednak moderní instrumentální metody jako je AAS, ICP, chromatografie. Volba metod vychází ze současné analytické praxe a vždy je vysvětlen princip, postup stanovení, případná předúprava vzorku, eliminace rušivých vlivů, oblast použití dané metody a výpočet koncentrace analytu.

Předmět tak vytváří teoretické základy potřebné pro zvládnutí Laboratoří analytiky vody. Důraz je kladen také na pochopení a procvičení základních výpočtů používaných při přípravě roztoků, vyhodnocení dat a zpracování výsledků.

Studenti se naučí kvantitativně stanovit hlavní složky pitných, povrchových i odpadních vod. Získané teoretické znalosti uplatní při experimentální činnosti a získají potřebnou manuální zručnost.

Pozornost je zaměřena nejen na zvládnutí postupu, ale také na porozumění metodice, náležitému zpracování dat a interpretaci získaných výsledků. Metody stanovení jednotlivých analytů jsou aplikovány především na reálné vzorky různých druhů vod a v průběhu semestru je do úloh zařazen zkrácený rozbor pitné vody. Teoretické základy potřebné pro zvládnutí Laboratoře analýzy vody jsou vyučovány v rámci předmětu Analytika vody.

Čtěte také: Rizika mikrobiálního znečištění obalů

Produktová ekologie a LCA

Předmět Produktová ekologie je zaměřen na metodu posuzování životního cyklu - LCA a další nástroje analýzy environmentálních dopadů produktů. Jedná se o způsob hodnocení environmentálních dopadů výrobků, služeb, technologií či jiných činností s ohledem na celý jejich životní cyklus - od získávání surovin, výrobu materiálů a energií, užívání či provoz, až po odstraňování odpadů.

V tomto předmětu budou posluchači seznámeni s podstatou hlavních environmentálních kategorií dopadů: s globálním oteplováním, úbytkem stratosférického ozónu, vznikem fotooxidantů, acidifikací, eutrofizací, ekotoxicitou, toxicitou a persistentní toxicitou, vyčerpáváním surovinových zdrojů, snižováním biodiverzity.

Bude představena metoda vyjadřování příspěvků různých lidských aktivit k zmíněným kategoriím environmentálních dopadů.

Odpadové hospodářství

Předmět se komplexně zabývá problematikou odpadového hospodářství v souladu s principy hierarchie nakládání s odpady a aktuální legislativou. Studenti se seznámí s produkcí odpadů, jejich původem, typologií a trendy vývoje.

Hlavní důraz je kladen na podrobnou charakterizaci technologií úpravy, zpracování, využití a odstraňování odpadů. U jednotlivých technik a technologií je systematicky představena charakteristika používaných procesů, materiálových toků, technického vybavení a aparátů.

Čtěte také: Více o Laboratoři Aplikované Mikrobiální Ekologie

Součástí výuky je i kritická analýza environmentálních, technických a ekonomických aspektů jednotlivých metod. Předmět se zabývá všemi aspekty odpadového hospodářství - předcházení vzniku odpadů, jejich úpravou pro vhodnou recyklaci, materiálovým (biologické procesy, fyzikální a chemické procesy) využitím, termickým využitím a konečným odstraněním odpadů skládkováním a rovněž také právními úpravami odpadového hospodářství České republiky a Evropské Unie.

Porovnává přednosti a nevýhody jednotlivých technologií nakládání s odpady z hlediska ekonomického i ochrany životního prostředí. Zaměřuje se na veškeré odpady vzniklé lidskou činností - komunální, průmyslové, zemědělské, stavební a demoliční a odpady z energetiky, se zvláštní pozorností na odpady nebezpečné.

Významná pozornost je věnována předcházení a omezení vzniku odpadů zaváděním a využíváním progresivních opatření jako je čistší produkce, systémy environmentálního managementu, integrovaná prevence a hodnocení vlivů odpadů a způsobů jejich zpracování na životní prostředí.

Vzorkování složek životního prostředí

Předmět je zaměřen na získání teoretických dovedností v problematice vzorkování složek životního prostředí. Studenti si osvojí základní znalosti přípravy programu odběru vzorků, zpracování plánu vzorkování pro splnění definovaných cílů, bezpečnosti při vzorkování, úpravě a transportu vzorků či nejrůznějším analytickým omezením spolehlivosti programů vzorkování.

Předmět je teoretickým základem pro další vyučovaný předmět "Laboratoř vzorkování životního prostředí" a je vyučován v průběhu letního semestru. Předmět se podrobně věnuje problematice vzorkování pevných materiálů, podzemních, povrchových a odpadních vod, odpadů a půdního vzduchu. Studenti se seznámí s jednotlivých vzorkovacími technikami a nejběžněji používanými typy vzorkovačů.

Pro úspěšné absolvování předmětu je nutné splnit požadavky písemné a ústní části zkoušky.

Předmět je zaměřen na získání praktických dovedností v problematice vzorkování různých matric životního prostředí za účelem sledování základních fyzikálních, chemických a mikrobiologických parametrů. Praktická výuka volně navazuje na předmět "Vzorkování pro analýzu životního prostředí", ale také na předmět Analytika odpadů.

Výuka se skládá z terénní a laboratorní části. V rámci týdenního terénního kurzu se studenti seznámí s technikami odběru různorodých reálných vzorků na několika lokalitách včetně kontaminovaných míst. Vzorky studenti zpracují v navazující analytické části v laboratořích VŠCHT.

Vedle toho si vyzkouší přímo v terénu práci s několika terénními analyzátory. Tématicky jsou jednotlivé laboratorní úlohy rozděleny tak, aby spojily v terénní části vzorkování různých složek ŽP a v analytické části analytické metody používané v analýze ŽP.

Studenti během výuky projdou celým postupem vzorkování od jeho plánování a samotných odběrů s jejich pečlivou dokumentací, přes způsoby nakládání se vzorky a jejich úprav pro analýzu, až po vyhodnocení výsledků z analyzátorů a interpretaci.

Výstupy jednotlivých úloh tvoří plány vzorkování, protokoly o odběrech, zpracování výsledků do podoby přehledné zprávy a následná prezentace naměřených dat s jejich kritickým vyhodnocením.

Každá skupina nad rámec jednotlivých úloh bude mít v průběhu výuky za úkol před kurzem naplánovat a na závěr vyhodnotit komplexně průzkum jedné lokality, s jehož výstupy posléze seznámí své kolegy.

Analýza toxických látek

Cílem předmětu je získání základních znalostí metod pro detekci a analýzu toxických látek vyskytujících se v plynné fázi a v aerosolových částicích. Předmět zahrnuje popis metod odběru, úpravy a analýzy vzorků a stanovení hlavních typů toxických látek.

Energetika a životní prostředí

Předmět pokrývá termodynamické principy přeměn energie (tepelné cykly, obnovitelné zdroje, palivové články), technické a technologické základy provozování energetických zařízení (klasická tepelná a jaderná elektrárna, paroplynový cyklus, tepelné čerpadlo atd.) a základy vodařské a materiálové problematiky v energetice.

Biodegradace a transport kontaminace

Cílem předmětu je seznámení se s částí environmentální mikrobiologie týkající se výskytu kontaminujících látek v prostředí a způsoby jejich biodegradace. Důraz bude kladen na hlavní principy biodegradace, na jednotlivé typy kontaminací prostředí škodlivými látkami (např. kontaminace ropnými látkami), mikrobiální rozklad těchto škodlivých látek v prostředí a způsoby sledování průběhu rozkladu.

Část předmětu bude zaměřena na praktickou výuku, kde studenti na základě zadání reálného problému navrhnou plán pokusu, který realizují, získané výsledky prezentují a diskutují.

Předmět je zaměřen na aplikaci dostupných analytických a numerických modelů k řešení spektra úloh týkajících se transportu kontaminace v životním prostředí. Znalosti ze seminářů se uplatní ve vypracování vybrané úlohy, jejíž samostatné řešení bude součástí hodnocení spolu s aktivní účasti na seminářích.

Hodnocení a řízení rizik kontaminovaných lokalit

Předmět nastiňuje strategie hodnocení rizik a řízení rizik kontaminovaných lokalit, zaměřuje se na vysvětlení základního konceptu, principů a metod hodnocení rizik, stanovení úrovně potenciálního nebezpečí představované chemickou látkou, hodnocení expozičních cest, hodnocení ohrožení lidského zdraví a hodnocení ekologických rizik.

tags: #mikrobiální #ekologie #VŠCHT #studijní #materiály

Oblíbené příspěvky:

• Měření emisí Cvikov
• Kontinenty a znečištění
• Důsledky házení odpadu do vody
• Environmentální aspekty těžby písku
• Ohrožený druh Pupilla pratensis