Наименование дисциплины: Методы экологических исследований
Направление подготовки: 022000 Экология и природопользование
Профиль подготовки: Экология
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр
Форма обучения: очная
Авторы: к. б.н., доцент, доцент кафедры ботаники и микробиологии , к. б..н., доцент, доцент кафедры ботаники и микробиологии .
1. Дисциплина «Методы экологических исследований» обеспечивает формирование компетенций, приобретение знаний и умений в соответствии с ФГОС ВПО. Целью ее преподавания является ознакомление студентов с основными методами, используемыми в современных экологических исследованиях, овладение некоторыми из них; изучение и последующее применение студентами современных методологических подходов к решению проблемы обеспечения безопасности и устойчивого взаимодействия человека с природной средой, а также к проблеме обеспечения и контроля качества окружающей среды; принципы организации биологических методов контроля и диагностики качества окружающей среды; методы количественной и качественной оценки уровней токсического загрязнения природных, сточных, подземных и др. водоисточников, почвы, продуктов питания и т. п.
2. Дисциплина «Методы экологических исследований» относится к числу профессиональных дисциплин вариативной части и является профильной дисциплиной. Она основывается на знаниях, умениях и навыках, полученных студентами при изучении профессиональных дисциплин «Биология», «Ботаника», «Зоология», «География», «Биоразнообразие», «Основы ФЧЖ», «Общая экология», «Математические методы исследований», «Экологический мониторинг», «Оценка воздействия на окружающую среду», «Основы природопользования». Знания и навыки, приобретенные студентами при изучении дисциплины «Методы экологических исследований» используются студентами в профессиональной научно-исследовательской и производственной деятельности.
3. В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать:
основные микробиологические индикаторы состояния природных и техногенных систем;
альгологические и лихенологические показатели антропогенного влияния;
специфику изменений основных жизненных функций растений при стрессовых воздействиях;
функциональные особенности стресса на уровне клетки, ткани, органа и организма растения; возможности использования живых организмов (микроорганизмы, водоросли, лишайники, высшие растения) и природных ценозов для биоиндикации, мониторинга и экспертизы;
о применении микробиологических, альгологических, физиологических и морфолого-анатомических методов для решения поставленных задач;
об изменении свойств микробной составляющей экосистем при антропогенном воздействии;
об адаптационных изменениях низших растений при загрязнении окружающей среды;
о физиологических реакциях высших растений на антропогенные стрессовые нагрузки;
об особенностях влияния загрязнений различной природы на отдельные водные организмы и гидробиоценозы, о подходах к оценкам качества водной среды и методах водной токсикологии и биотестирования;
основные группы загрязнителей, источники поступления загрязняющих веществ в водную среду, основные процессы нарушения регуляции функций живого организма, пути адаптации к стрессорным воздействиям среды и пределы токсикорезистентности гидробионтов;
основные принципы постановки токсикологических экспериментов и уметь использовать методы токсикологических исследований для оценки качества природных сред, для изучения механизмов действия и метаболизма токсикантов в организме гидробионтов;
нормативные и методические документы по биологическим методам контроля и диагностики окружающей среды;
критерии оценки токсичности исследуемых проб воды, вытяжек из грунтов, пищевых продуктов и т. д.
принципы выбора тест-объекта и тест-показателя при контроле качества сточных и природных вод, а также воздуха, почвы и других сред.
Уметь:
применять экологические методы исследований для оценки состояния окружающей среды по изучаемым объектам;
давать характеристику происходящих процессов в природных и техногенных системах по индикаторным микроорганизмам и их активности;
выявлять чувствительность основных процессов жизнедеятельности растений к определенным видам и концентрациям внешних факторов;
давать заключение, сопоставляя полученные результаты с аналогичными данными в зонах, не испытывающих антропогенного воздействия.
планировать токсикологический эксперимент.
осуществлять отбор проб природных объектов, предварительную подготовку, консервацию и хранение;
определять среднелетальные концентрации органических и неорганических токсикантов.
-рассчитывать платежи за загрязнение водных объектов с учетом токсичности сточных вод (по результатам биотестирования).
Владеть:
методами сбора биологических объектов при проведении экологических исследований;
методами выявления различных видов загрязнителей в окружающей среде с помощью микроорганизмов;
методами обследования различных объектов микробиологическими методами для характеристики качества среды обитания;
методами определения доминирующих видов в ценозе;
методами расчета индекса сапробности по индикаторным организмам;
методами определения фотосинтетической активности водорослей;
методами определения физиологического состояния и морфологической изменчивости лишайников под влиянием факторов внешней среды;
эколого-физиологическими методами исследования растений;
методами определения физиологического состояния растений в условиях техногенного стресса;
методами обработки, анализа и синтеза экологической информации;
навыками в подборе тест-организмов для определения токсичности среды, владеть методами диагностики отравлений гидробионтов.
основными и перспективными методами биологического тестирования уровня токсического загрязнения природных вод, методами водной токсикологии;
навыками организации токсикологических исследований, знать техническое обеспечение лабораторий по биотестированию и водной токсикологии.
4. Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов.
5. Содержание дисциплины:
№ п/п | Раздел дисциплины |
1 | Методология и методы науки. Соблюдения принципов биоэтики при проведении научных исследований. |
2 | Методы сбора и обработки научной информации. Планирование исследования, эксперимента. |
3 | Правила оформления отчетов о проведенных изысканиях и ис-следованиях. Правила написания научных статей, квалификационных работ. |
4 | Экологические принципы исследования физиологических параметров растений |
5 | Исследование параметров фотосинтетического аппарата растений как индикатора действия антропогенных факторов |
6 | Исследование параметров водного обмена растений как индикатора устойчивости к стрессовым воздействиям |
7 | Исследование параметров минерального обмена растений как индикатора действия антропогенных факторов |
8 | Исследование параметров роста и развития растений при действии химических стрессоров |
9 | Микробиологические методы оценки экологического состояния воздушной среды при антропогенном воздействии |
10 | Микробиологические методы индикации нарушений водных экосистем при различных видах антропогенного воздействия |
11 | Альгологические методы определения уровня воздействия различных антропогенных факторов на водоемы |
12 | Лихенологические методы исследования загрязнения воздушной среды |
13 | Биотестирование как система методов токсикологической экспресс-оценки качества природных сред (воды, воздуха, почв). |
14 | Определение, цели, задачи, области применения, место биотестирования в эколого-токсикологическом мониторинге водных объектов. Роль биотестирования для оценки качества воды в процессе самоочищения водоемов от загрязнения. |
15 | Организация биотестирования. Содержание и выращивание основных тест-культур гидробионтов. Типы реакций тест-организмов на воздействие загрязняющих веществ. |
16 | Основные методы биотестирования, применяемые для государственного экологического контроля. |
17 | Биотестирование как система методов токсикологической экспресс-оценки качества природных сред (воды, воздуха, почв). |
18 | Определение, цели, задачи, области применения, место биотестирования в эколого-токсикологическом мониторинге водных объектов. Роль биотестирования для оценки качества воды в процессе самоочищения водоемов от загрязнения. |
19 | Организация биотестирования. Содержание и выращивание основных тест-культур гидробионтов. Типы реакций тест-организмов на воздействие загрязняющих веществ. |
20 | Основные методы биотестирования, применяемые для государственного экологического контроля. |
21 | Биотестирование как система методов токсикологической экспресс-оценки качества природных сред (воды, воздуха, почв). |
6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература:
1.Бязров в экологическом мониторинге / .- М.: Научный Мир, 2002.-336с.
2., Маракаев растений. Методические указания для самостоятельной работы студентов. Ярославль: Изд-во ЯрГУ, 20с.
3.Кондакова микробиология: Текст лекций /; Яросл. гос. ун-т. – Ярославль: ЯрГУ, 2005. – 84 с.
4.Кондакова . Микробиологические показатели: Учебное пособие. – Ярославль: ЯрГУ, 2007.– 136 с.
5.Биотестирование. Методические указания. Сост.: , . - Ярославль: ЯрГУ, 20с.
б) дополнительная литература:
Биоиндикация. Микробиологические показатели: лаб. занятия для студентов-экологов (бакалавров): Метод. указания / Сост. , . Ярославль, 1998. – 32 с.
Биологическая индикация по низшим растениям: Метод. указания к лабораторному практикуму для студентов-экологов/ сост. ; Яросл. гос. ун-т. 1999
Биоиндикация растений: физиологические аспекты. Метод. указания / Сост. , . Ярославль: ЯрГУ, 20с.
, Фомин и методы контроля окружающей среды: Учеб. пособие. М.: Изд-во МНЭПУ, 1998. Ч.с.
Биоиндикация загрязнений наземных экосистем: Пер. с нем./ Под ред. Р. Шуберта. - М.: Мир, 19с.
Вопросы сравнительной физиологии и разработка теоретических основ биотестирования. Сб. науч. тр. Отв. ред. . - Ярославль, 19с.13.
Жмур и производственный контроль токсичности вод методами биотестирования в России. М.: Международный Дом Сотрудничества, 19с.
Король элодеи для биотестирования качества водной среды. - М., 1985.
, Карпович на рыбах токсичности сточных вод (метод. рекомендации). - Рыбинск, 1989, 95 С.
Методические указания по установлению эколого-рыбохозяйственных нормативов (ПДК и ОБУВ) загрязняющих веществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение. М.: ВНИРО, 19с.
Методическое руководство по биотестированию воды. - М.: Госкомприрода СССР, 1991. РД.
Методы биотестирования вод. Черноголовка, 1988.
Самоочищение воды и миграция загрязнений по трофической цепи. Сб. ст. Отв. ред. . - М: Наука,198с.
Самоочищение воды и формирование качества воды: Сборник трудов. - М.: Наука, 1984. - С. 349.
Филенко и новое в эколого-рыбохозяйственном нормировании./Токсикологический вестник, N 3, 1999. - С. 2-6.
Гигиенические требования к охране поверхностных вод. Санитарные правила и нормы (СанПиН 2.1.5.980-00) М.: ФЦ ГСЭН Минздрава России, 20с.
Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества: Санитарные правила и нормы (СанПиН 2.1.4.1074-01). М.: ФЦ ГСЭН Минздрава России, 20с.
Санитарно-эпидемиологические требования качеству почвы. Санитарные правила и нормы (СанПиН 2.1.7.1287-03) М.: ФЦ ГСЭН Минздрава России, 20с.
Альтергот повышенной температуры на растение в эксперименте и природе. М.: Наука, 19с.
Биоиндикация и биомониторинг. М.: Наука, 19с.
Биоиндикация загрязнений наземных экосистем / Под. ред. Р. : Мир, 19с.
, , Немцова биоиндикации воздушной среды. Авторское свидетельство № 000/13 от 05.07.с.
Влияние физических и химических факторов на рост растений. Казань: КГПИ, 19с.
Водоросли. Справочник. Киев. Наукова Думка. 19с.
Воейков растений. Новосибирск: Наука, 19с.
Волынец эндогенных регуляторов роста и гербицидов. Минск: Наука и техника, 19с.
Дмитриев . Н. Новгород: НГПУ, 19с.
Добровольская бактериальных сообществ почв. М.: ИКЦ «Академкнига», 2002. – 282 с.
Загрязнение воздуха и жизнь растений / Под. ред. М. : Гидрометеоиздат, 19с.
Культиасов растений. М.: МГУ, 19с.
Ботаника: в 4 т. Т. 1. Водоросли и грибы : учебник для студ. высш. учеб. заведений / , , . — М. : Издательский центр «Академия». 2006. — 320 с.
Лархер растений. М.: Мир, 19с.
, Сытнин растительного мира. Киев: Наукова думка, 19с.
, Ступина в доочистке сточных вод. Киев, Наукова Думка. 19с.
, , Горбов микробиология почвы. М.: Наука, 19с.
Регуляция жизнедеятельности растений химическими средствами. Ярославль: ЯрГУ, 19с.
Рубенчик - биологические индикаторы. - Киев: Наукова думка, 19с.
Семерной гидробиология: Учеб. пособие. Яросл. гос. ун-т. Ярославль, 20с.
, Бубнова распределения нитратов в растениях. Пущино, 19с.
Структура и функционирование сообществ водных микроорганизмов. – Новосибирск: Наука, 1986. – 248 с.
Физиолого-биохимические механизмы повреждений и устойчивости растений. Новосибирск: Наука, 19с.
Экологическая роль микробных метаболитов /Под ред. . – М.: Изд-во МГУ, 1986. – 240 с.
Эколого-физиологические исследования водорослей и их значения для оценки состояния природных вод. Ярославль, 19с.
Гидробиологический мониторинг поверхностных вод. - Гидробиологический журналТ. 27, N 3 - С
Жмур мониторинг источников загрязнения водных объектов. - Токсикологический вестник. - NС. 7-13.
Касьяненко качества окружающей среды. М.: Изд-во РУДН, 1992.
, , Будников -аналитический мониторинг супертоксикантов. М.: Химия, 19с.
Тимофеева окислительных ферментов как биотест для оценки токсичности природных и сточных вод// В кн.: Методы биоиндикации и биотестирования природных вод. Вып.1., Л.: Гидрометеоиздат, 1987.
, Бейм макрофитов в обезвреживании фенолов// Водные ресурсы С. 89-90.
Оценка и регулирование качества окружающей природной среды: Учеб. пособие для инженера-эколога/ и др. М.: Прибой, 19с.
, и др. Тест-система оценки мутагенной активности загрязнителей среды на Salmonella: Метод. указание. М., 19с.
Якушкина растений. М.: Владос, 20
в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы:
При освоении дисциплины студенты активно используют электронные информационные ресурсы:
- поисковые системы библиографической информации:
Институт научной информации – http://www. wos. *****/wos/ciw. cgi
Международная академическая издательская компания
«Наука – Интерпериодика» – http://www. *****
Научная электронная библиотека – http://www. *****
Поиск библиографии – http://www. /srsapp
Поиск можно начать с этих страниц:
http://www. vm. cfsan. fda. gov//~frf/biologic. html
http://www. biodiversty. uno.edu
http://www. media. lib. kth. se/ejournal
http://. ru/Journals/Plant_physiology
http://www. publish. csiro. au/?nid=102
- научные журналы:
Физиология растений – http://www. *****/cgi-bin/list. pl? page=fizrast
Экология – http://www. *****/cgi-bin/list. pl? page=ekol&name=online
Растительные науки – http://www. genebee. msu. su/journals/rusjrnl. html
- сайты крупных органов научной информации и библиотек России, на которых бывает открыт полнотекстовый доступ к российским и зарубежным журналам:
Библиотека по естественным наукам РАН – http://www. ***** Библиотека Российской академии наук – http://www. *****
ВИНИТИ – http://www. viniti. *****
Государственная Публичная Научно-техническая библиотека России – http://www. *****
Российская государственная библиотека – http://www. *****
Российская национальная библиотека – http://www. *****
Центральная научная сельскохозяйственная библиотека –
http://www. *****
- с описанием изданий (журналы, монографии, энциклопедии и пр.) крупных зарубежных научных издательств можно ознакомиться на их сайтах:
Academic Press и Elsevier – http://www.
Blackwell – http://www.
Cambridge University Press – http://www. journals. cup.org
J. Willey Interscience – http://www. interscience.
Kluwer – http://www. wkap.nl
Oxford University Press – http://www. oup. co.uk
Springer Verlag – http://www.
