Науково-освітній проект

"БІОТЕХНОЛОГІЇ В ГІРНИЦТВІ – ІНТЕГРАЦІЯ НОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ В ОСВІТНЮ ПРАКТИКУ"

Термін реалізації проекту: 01.01.2015 – 31.12.2018

Університети-партнери: ТУ «Фрайберзька гірнича академія» і Державний ВНЗ «Національний гірничий університет»

Джерело фінансування: Німецька служба академічних обмінів (DAAD)

Відповідальні від НГУ: доценти кафедри екології Ковров О.С. і Клімкіна І.І.

Мета проекту:

- впровадження нових модулів з біомайнінгу в навчальний план НГУ студентам напряму підготовки «Екологія та охорона навколишнього середовища», «Гірництво» та «Геологія».

Дані модулі розроблені й успішно викладаються у Технічному університеті «Фрайберзька гірнича академія». Вони дозволять студентам набути знання та навички для планування, реалізації та оцінки екологічно чистих технологій в гірничодобувній промисловості. Продовження співпраці після закінчення проекту дозволить магістрам з обох університетів брати участь у загальних науково-дослідних проектах, вчитися і застосовувати сучасні знання і біотехнологічні методи у гірництві.

Завдання проекту:

- створення нових бакалаврських і магістерських навчальних дисциплін: «Мікробіологічні технології у гірництві» та «Фіторемедиація»;

- виконання лабораторного практикуму студентами НГУ на базі ТУ «Фрайберзька гірнича академія»;

- подвійне керівництво магістерськими роботами;

- організація навчальних екскурсій на промисловий об’єкт;

- проведення круглих столів за тематикою проекту;

- створення первинної лабораторії з біогірництва;

- організація міжнародної науково-практичної конференції із застосування біотехнологій у гірництві.

Довідка. Біомайнінг охоплює застосування широкого спектру екологічно чистих «зелених» технологій в гірничодобувній промисловості, які базуються на процесах біовилуговування, біологічного очищення шахтних вод, бактеріального знесірчення вугілля, фіторемедиаціі забруднених територій та інших технологіях.

Практика на базі ТУ «Фрайберзька гірнича академія»

15 серпня – 21 вересня 2015 р.

Протягом 5 тижнів шість студентів НГУ прийняли участь в інтенсивних лабораторних курсах з фітомайнінгу та бактеріального вилуговування металів на базі Технічного університету «Фрайберзька гірнича академія»

Перші два тижня студенти працювали у хімічній лабораторії, яка займається науковими дослідженнями в області фітомайнінгу, фітоекстракції та фіторемедиації. Під керівництвом проф. Германа Хайльмаєра та PhD Олівера Віхе наші студенти аналізували здатність різних видів рослин за різних умов акумулювати в своїх тканинах або у ґрунтах в районі кореневої системи (ризосфери) рідкоземельні елементи. При цьому, студенти готували рослинний матеріал та зразки ґрунтів до хімічного аналізу із застосуванням методу ICP – MS (Inductively coupled plasma mass spectrometry - Мас-спектрометрія з індуктивно-зв'язаною плазмою). Попутно вимірювали pH зразків, електропровідність (Conductivity measurements), кількість живильних речовин (PO₄^3- , NO^3-, NH⁴⁺) тощо. Наприкінці дослідів була отримана велика кількість значень концентрацій різних хімічних елементів (всього 43), серед яких більшість – рідкоземельні.

Наступні три тижні студенти насолоджувались можливістю проводити досліди у лабораторії з мікробіології навколишнього середовища (керівник – проф. М. Шльоман). У даній лабораторії студенти перш за все опанували основи роботи з мікробіологічним матеріалом, мікроскопування, фарбування та техніки інактивації мікроорганізмів.

Освоїли методи виділення та ідентифікації азот-фіксуючих бактерій.

Вивчали здатність хемолітотрофних бактерії здійснювати вилуговування елементарної сірки та сульфіду міді (халькозину). За допомогою колориметру оцінювали ефективність даного процесу.

Спостерігали цікавий експеримент з росту бактерії Ralstonia eutropha на бензоаті. Дана бактерія здатна утилізувати різноманітні ароматичні сполуки та виробляти особливий біополімер (полігідроксібутірат), який біорозкладається у природі, але завдяки високої ціни використовується поки що лише у хірургії.

Пізнавальною була робота з культивування анаеробної фототрофної бактерії Rhodopseudomonas palustris, де вивчили особливості роботи з вакуумним блоком. Після отримання достатньої кількості бактеріальної маси проводили екстракцію фотосинтетичних пігментів, які потім ідентифікували за допомогою спектральних кривих поглинання світла бактеріальними пігментами.

Роботи з м/б:

Basic microbiological working techniques

Ubiquity of germs and their inactivation

Enrichment, isolation, and identification of nitrogen-fixing bacteria

Chemolithoautotrophy - Microbial leaching of elemental sulfur and copper sulfide

Growth of Ralstonia eutropha on benzoate

Практика на базі ТУ «Фрайберзька гірнича академія»

09 травня – 10 червня 2016 р.

Шість студентів НГУ проводили лабораторні дослідження в рамках дисциплін «Фітомайнінг» і «Гірнича мікробіологія» (30 годин кожна).