Циљ предмета:

Геолошки супстрати земљине коре и антропогени материјали укључујући и отпадне воде су високотонажни материјали са вредним компонентама, као сто су метали, али и супстрати чијим се биолошким третманом може повећати њихова вредност. Зато је циљ предмета да студентима укаже на значај и покаже важност ових интеракција, чија примена има високу економску вредност, а остварују се по принципима зелене хемије (и инжињерства).

Исход предмета:

Студенти који заврше овај курс и ураде експериментале вежбе стећи ће знања неопходна за развој и примену биогеотехнологија, поштујући принципе зелене хемије у контексту истинског одрживог развоја.

Садржај предмета:

Теоријска настава

1. Земљина кора-геологија, петрографија и минералогија. Минерали и руде.
2. Слатководни и слани водени басени на Земљи.
3. Биогеотехнологија и "биолошки агенси" за биогеотехнологију.
4. Механизми интеракције микроорганизама са сулфидним и алумо-силикатним супстратима.
5. Биохидрометалургија.
6. Десулфуризација фосилних горива.
7. Секундарна и терцијарна експлоатација нафте.
8. Биоремедијација киселих рудничких вода, аеробни и анаеробни третман отпадних вода. Метаногенеза.
9. Биосорпција.
10. Биоминерализација.
11. Биолошко обрастање.
12. Зелена хемија и принципи зелене хемије (и инжењерства).
13. Биогеотехнологија - зелена биотехнологија.
14. Биогеотехнологија и ремедијација деградираних простора.
15. Јединство принципа зелене хемије и биогеотехнолошких процеса.

Практична настава

Тимска реализација проблема-минипројекта према избору студената, или укључивање у део пројекта из неке области еколошке биохемије која је тренутно актуелна у наставничким лабораторијама, као што је, на пример: изоловање и идентификација тионских бактерија из локалитета са сулфидима, лабораторијски биохидрометалуршко добијање бакра из флотационе јаловине, депиритизација уљаних шкриљаца техником агитацијом у ерленмајерима, лужење метала из електронског отпада бактеријски генерисаним гвожђе(III)-јоном, биогас, дезинфекција и стабилизација активног муља...

Литература:

1. D. E. Rawlings: Biomining - Theory, Microbes and Industrial Processes, Springer, Berlin, 1997, pp. 302
2. S. K. Kawatra, K. A. Natarajan (editors): Mineral Biotechnology - Microbial Aspects of Mineral Beneficiation, Metal Extraction, and Environmental Control, Society for Mining, Metallurgy and Exploration, Littleton, 2001, pp. 263
3. H. L. Ehrlich: Geomicrobiology, 4th, Rev. & Exp. Edn., Marcel Dekker, New York/Basel, 2002, pp. 268
4. J. F. Stolz, R. S. Oremland (editors): Microbial Metal and Metalloid Metabolism - Advances and Application, ASC Press, Washington DC, 2011, pp. 369
5. B. Lottermoser: Mine Wastes - Characterization, Treatment and Environmental Impact, Springer, Berlin, 2003, pp. 277
6. L. K. Wang, V. Ivanov, J-T. Tay, Y-T. Hung (editors): Environmetal Biotechnology, Humana Press, New York, 2010, pp. 975
7. M. Lancaster: Green Chemistry - An Introductory Text, RSC, Cambridge, 2002, pp. 310
8. J. A. Tao, R. Kazlauskas: Biocatalysis for Green Chemistry and Chemical Process Development, Wiley, Hoboken, 2011, pp. 479
9. R. Sanghi, V. Singh (editors): Green Chemistry for Environmental Remediation, Scrivener/Wiley, Salaem/Hoboken, 2012, pp. 776
10. H. W. Roesky, D. K. Kennepohl (editors): Experiments in Green and Sustainable Chemistry, Wiley-VCH, Weiheim, 2007, pp. 283
11. G. I. Karavaiko, G. Rossi, A. D. Agate, S. N. Groudev, Z. A. Avakyan (editors): Biogeotechnology of Metals - Manual, Centre for International Projects GKNT, Moscow, 1988, pp. 350
12. J. G. Ibanez, M. Hernandez-Esparza, C. Doria-Serrano, A. Fregoso-Infante, M. M. Singh: Environmental Chemistry - Microscale Laboratory Experiments, Springer, New York, 2008, pp. 238
13. Материјали са предавања и вежби

Методе извођења наставе:

Интерактивна настава, лабораторијске вежбе и семинарски радови.