Модуль А: Экология и биоразнообразие водных экосистем

Объем курса: 6 зачетных единиц ECTS

Аннотация курса:

В курсе рассматривается разнообразие водных сообществ с акцентом на характеристику сообществ бассейна Балтийского моря и водоемов Северо-Запада России. В методологическом отношении, для изучения сообществ будут применяться как типологический, так и континуалистический подходы. Будут рассмотрены следующие сообщества: нейстон, планктон, нектон и бентос (в составе которого выделяются перифитон и обрастание, мейо- и микробентос), бактериопланктон, сообщества стоячих вод и рек, сообщества криобиотопов, сообщества гидротермальных зон, бактериальные сообщества меромектических басссейнов и т.д. Курс состоит из лекций, семинаров и полевых экскурсий.

Код курса: A.I.A.2

Объем курса: 6 зачетных единиц ECTS

Аннотация курса:

Настоящий теоретический курс посвящен обсуждению организации водных экосистем. Будут обсуждаться следующие темы: трофическая концепция Линдемана-Винберга, применение трофодинамического подхода для изучения потоков энергии в экосистемах; органические вещества в экосистемах (детрит, растворенное органические вещество и живые организмы); первичная и вторичная продукция и деструкция органического вещества; влияние гидрологических и гидрохимических факторов на биологическую продуктивность водных экосистем; продукция и деструкция органического вещества в водоемах различных типов; классификация водоемов и их зональность, основанная на уровне первичной продукции; трофическая ценность водоемов и ее динамика в процессе лимногенеза; модель Фолленвайдера; биологическое самоочищение вод; динамика биотического баланса водоемов в процессе естественного лимногенеза и при эвтрофикации и антропогенном загрязнении; стабильность, устойчивость и упругость водных экосистем.

Код курса: A.I.A.3

Объем курса: 3 зачетные единицы ECTS

Аннотация курса:

Курс включает два раздела: экофизиология водных беспозвоночных и рыб и экофизиология водных растений. В первом, зоологическом, разделе затрагиваются вопросы размножения и развития, осморегуляции и ионного баланса, питания и усвоения пищи, температурной физиологии и биоэнергетики, а также физиологии роста. В ботаническом разделе рассматривается влияние условий среды (концентрации кислорода, углекислого газа, сероводорода, органических и неорганических питательных веществ, факторов освещенности, температуры, интенсивности течений и др.) на фотосинтез, питание и транспорт веществ, дыхание и газовый обмен растений. Важная роль в курсе отводится вопросам общей теории адаптации и влиянию водных животных и растений на свою среду обитания.

Код курса: A.I.B.1

Объем курса: 6 зачетных единиц ECTS

Аннотация курса:

Данный курс, включающий лекции, семинары и практические занятия, посвящен рассмотрению разнообразия загрязняющих веществ, встречающихся в водных экосистемах, механизмов их влияния на живые системы различных уровней, и оценке рисков, связанных с токсическими эффектами. Большинство загрязнителей имеет антропогенное происхождение и представлено различными типами органических ксенобиотиков, тяжелыми металлами и радиоактивными веществами. Для того, чтобы правильно оценивать роль загрязнителей в экосистемах и иметь возможность прогнозировать их эффект, необходимо хорошо представлять себе механизмы токсического эффекта на живые экосистемы различного уровня, принципы биоаккумуляции и переноса токсинов по трофическим цепям. В курсе также обсуждаются и демонстрируются в условиях лаборатории методы анализа токсических эффектов на живые системы. Кроме этого, будут рассмотрены подходы к оценке рисков, связанных с антропогенными загрязнениями, и вопросы менеджменту экосистем, находящихся под влиянием загрязняющих веществ.

Код курса: A.I.B.2

Объем курса: 3 зачетные единицы ECTS

Аннотация курса:

Целью курса, включающего в себя лекции, семинары и практические занятия, является изучение методической основы проведения мониторинговых и природоохранных мероприятий на морских и континентальных водоемах, и рациональное использование водных объектов. В ходе курса студенты приобретут знания о принципах оценки состояния водных экосистем с учетом как биотических, так и абиотических характеристик, методах моделирования. Это необходимо для достижения наибольшего эффекта мониторинговых и природоохранных работ на водных объектах разного типа. На практических занятиях студенты освоят методы сбора и обработки материала для целей мониторинга.

Код курса: A.II.1

Объем курса:  3 зачетные единицы ECTS

Аннотация курса:

Целью курса, включающего лекции и семинары, является анализ взаимоотношений между географическими паттернами биоразнообразия в морских и континентальных водоемах и геологическими, экологическими и эволюционными процессами. Курс состоит из следующих частей: история становления биогеографии, викариантная биогеография и ее приложения, островная биогеография, экологическая (ландшафтная) биогеография и ее приложения, широтная и вертикальная зональность водной среды, биогеографическая структура океанического шельфа, батиальная, абиссальная и пелагиальная зоны, биогеография континентальных водоемов, история водной биоты в Кайнозое.

Код курса: A.II.2

Объем курса: 3 зачетные единицы ECTS

Аннотация курса:

Курс состоит из лекций, семинаров и музейных экскурсий и посвящен анализу экологических проблем Балтийского моря и обсуждению путей их решения. Большое внимание уделено специфике Балтийского моря как водоема гляциального происхождения, находящегося под сильным влиянием речного стока. В течение длительного времени Балтийское море подвергалось значительному антропогенному прессу в связи с высокой плотностью населения по его берегам. Следующие антропогенные факторы имели наибольшее значение: (i) интенсивное рыболовство, (ii) химическое загрязнение и эвтрофикация (чрезмерное обогащение биогенами, цветение водорослей), (iii) разрушение естественных местообитаний (в частности, в связи с нарушением кислородного режима), (iv) вселение чужеродных видов, (v) глобальные изменения климата. Эти факторы активно взаимодействуют между собой и приводят к не аддитивному эффекту на экосистему. В курсе  уделено также внимание региональному аспекту, поскольку для разных регионов Балтики наиболее актуальны различные проблемы.

Код курса: A.II.3

Объем курса: 3 зачетные единицы ECTS

Аннотация курса:

Курс, состоящий из лекций и семинаров, посвящен рассмотрению взаимоотношений между человеческой цивилизацией и водной средой. В течение тысячелетий человек изменял водную среду; последствия этих усилий стали наиболее заметными в последние сорок-пятьдесят лет. На это время приходятся значительные изменения в пресноводных и морских водоемах, серьезное истощение в них биологических ресурсов. Понимание причин и следствий этих изменений необходимо для эффективного менеджмента природных ресурсов. Основное внимание в курсе уделено следующим проблемам: исторические паттерны использования ресурсов, в частности возрастание уровня загрязнения и эксплуатации; развитие методологии гидробиологии и промысловой океанографии, которые используются для лучшего понимания и предупреждения неблагоприятных изменений в экосистемах; история восприятия влияния климата на водные экосистемы; развитие аквакультуры и др. В качестве иллюстрации основных тенденций в сравнительном аспекте рассмотрены конкретные примеры из европейской, российской и американской истории.

Код курса: A.II.4

Объем курса: 3 зачетные единицы ECTS

Аннотация курса:

Курс ориентирован на решение вопросов рациональной эксплуатации биологических ресурсов морских и континентальных водоемов. Среди тем курса центральное место занимают такие вопросы, как рыбные ресурсы Мирового океана и континентальных водоемов, объекты и методы рыболовства и аквакультуры, история, современное состояние и перспективы рыболовства и аквакультуры в морях и континентальных водоемах России. Рассматриваются вопросы  биотехнологии культивирования рыб и нерыбных объектов, основы и специфики биотехнологии культивирования рыб, водных беспозвоночных и водорослей. На семинарах обсуждаются вопросы экологической емкости водоемов и экологической безопасности марикультуры. Студенты знакомятся с  популяционным, биоценотическим и экономическим уровнями управления аквакультурой.

Код курса: A.II.5

Объем курса: 3 зачетные единицы ECTS

Аннотация курса:

В рамках лекций и семинаров данного курса рассматриваются следующие темы: история развития системы водоснабжения; различные технологии очистки питьевой воды; методы, применяемые для оценки и улучшения качества питьевой воды; основные характеристики качества воды; водохозяйственные системы различных городов и промышленных центров. Основное внимание уделено водному хозяйству Санкт-Петербурга. В курс включены экскурсии в Музей Воды и на территорию водозаборных станций ГУП “Водоканал Санкт-Петербург”.

Код курса: A.II.6

Объем курса: 3 зачетные единицы ECTS

Аннотация курса:

В курсе дано описание современных методов муниципальной и индустриальной очистки сточных вод. Рассматриваются как различные стадии сепарации отходов, принципы и механизмы функционирования очистных сооружений, так и общие экологические подходы к очистке сточных вод (специальная организация водно-болотных угодий и др.). Специальное внимание  уделено микробиологическим процессам в активном иле. В рамках курса организованы экскурсии на очистные сооружения Северо-Западного региона и занятия с экспертами в области организации и управления очистки сточных вод.

Код курса: A.II.7

Объем курса:  3 зачетные единицы ECTS

Аннотация курса:

Курс посвящен обсуждению структуры природных популяций микроорганизмов в отношении их способности разрушать ксенобиотики. В теоретическую часть курса включены следующие вопросы: (i) микробиологические процессы в ходе биоремедиации, в частности, анаэробное восстановительное разрушение и аэробное окислительное разрушение. Это обеспечит профессиональное понимание исследований, анализа и осуществления биоремедиации загрязненных вод; (ii) анализ условий среды в момент проведения процедур мониторинга: достижимые уровни снижения концентраций загрязнителей, сопоставление их с применяемыми стандартами, альтернативные методы обработок, оценка длительности и стоимости очистки. В ходе практических занятий по курсу слушатели освоят методы количественной оценки загрязнения водопроводной воды и основных водных источников Санкт-Петербурга, также осуществят исследование токсических эффектов таких вод на лабораторных модельных объектах (Daphnia magna, Paramecium bursaria, Chlorella spp. Wolfia sp.). Результаты практических занятий будут представлены на мини-конференции.