Inhoud

Het vak omvat vier delen.

In een eerste deel wordt aandacht besteed aan de polluenten zelf, aan hun gedrag wat betreft verspreiding in het leefmilieu, aan de omgevingsfactoren die hun verspreiding beïnvloeden en aan de weerslag daarvan op de mogelijke toepassing van biologische systemen voor de verwijdering van de polluenten uit dat milieu. Daarnaast wordt aandacht gegeven aan algemeen gebruikte termen in leefmilieubiotechnologie.

Een tweede gedeelte behandelt de verschillende mechanismen en processen die micro-organismen gebruiken in het omgaan met verontreinigingen zoals de microbiële afbraakwegen van organische polluenten (zowel in aërobe als anaërobe omstandigheden), microbiële resistentiemechanismen tegen zware metalen, verwijderingsmechanismen van zware metalen, processen die worden gebruikt voor nutrient (stikstof en fosfaat) verwijdering en processen voor de verwerking van organische afval tot nuttige producten. Dit wordt procesmatig maar ook op biochemisch en genetisch vlak bekeken. 

Deel drie voorziet de toepassing van de kennis in delen 1 en 2 in de biologische behandeling van gecontamineerde bodems (ex situ en in situ), van afvalwater en van afvalverwerking.

Een vierde deel spitst zich toe op de methodes om milieubiotechnologische activiteiten en het gedrag van organismen in het verontreinigd biotoop op te volgen. Daaronder vallen methodes voor de detectie van de polluent, de detectie van mogelijke afbraakprodukten, isotoopanalyse, en microbiële en moleculaire methodes die zich rechtstreeks richten naar de microbiologie.

Studiemateriaal

Slides beschikbaar via Toledo.

Toelichting werkvorm

Interactief hoorcollege.

Inhoud

De studenten testen in het labo de pesticideresidubiodegradatiecapaciteit van zandfilters die gebruikt worden in systemen voor productie van drinkwater uit grondwater. De biologische afbraak van twee verschillende pesticideresidus wordt onderzocht waarbij UPLC-UV-VIS wordt gebruikt om de pesticideresiduconcentraties te meten. Daarnaast worden gerichte moleculaire technieken zoals PCR toegepast om genfuncties betrokken in de bioafbraak te detecteren. Verschillende zandfilters afkomstig van verschillende drinkwaterproductiesystemen worden met elkaar vergeleken. De stalen zijn afkomstig van operationele drinkwatrproductiesystemen aangeleverd door De Watergroep.    

Studiemateriaal

Practicumhandleiding beschikbaar via Toledo.

Toelichting werkvorm

Het practicum gebeurt in groepsverband (groepen van 3-4 studenten). Elke groep heeft een begeleider (PhD student of post-doc behorende tot de afdeling). In een introductiesessie wordt een overzicht gegeven van het practicum door de practicumverantwoordelijke van de organiserende afdeling en worden de verwachtingen naar de studenten verduidelijkt. De studenten beschikken via Toledo ook over een gedetailleerde practicumhandleiding die zowel achtergrondinformatie bevat over het behandelde thema als praktische informatie. De handleiding wordt verwacht doorgenomen te zijn voor de inleidende sessie. Het practicum verloopt over verschillende halve dagen. Het practicum leidt tot een verslag waarin kinetieken van afbraak worden besproken en een interpretatie gebeurt van de resultaten. De resultaten worden na het practicum in een on line sessie met de docent besproken. Dit gebeurt voor het indienen van het verslag. De studenten worden wel verwacht de resultaten steeds op te volgen en hun eigen interpretatie naar voren te brengen.

De bedoeling van het practicumproject is dat de studenten in contact komen met een experimentele setup die de bioafbreekbaarheid van organische polluenten onderzoekt. Zij leren hoe dergelijke testen worden opgesteld (met inbegrip van geschikte controles) en opgevolgd. Zij komen daarbij in contact met verschillende reeds gekende monitoringstechnieken maar leren hoe deze worden toegepast bij deze specifieke toepassing. Zij werken in groep waarbij verschillende taken tegelijkertijd worden uitgevoerd en waarbij de groep zich moet organiseren. Zij leren hoe de resultaten moeten worden weergegeven en geïnterpreteerd op basis van literatuur. Bovendien wordt er in het practicum ook gewerkt rond een wetenschappelijke vraag in verband met adaptatie van de microbiële bodemgemeenschap naar afbraak van een polluent toe en leren de studenten hiermee omgaan.