Экологическая токсикология

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования «Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого»

Институт сельского хозяйства и природных ресурсов

Кафедра химии и экологии

УТВЕРЖДАЮ Декан факультета естественных

наук и природных ресурсов

______________

« »_______________ 2006 г.

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ТОКСИКОЛОГИЯ

Дисциплина для специальности

013100 (020801.65) – Экология

Рабочая программа

Согласовано: Разработала:

Начальник УМУ Доцент кафедры химии и

___________ экологии

“____”__________2006г. ________

“___”___________2006г.

Ассистент кафедры химии и

экологии

_________

“___”___________2006г.

Принята на заседании

кафедры химии и экологии

Заведующий кафедрой ХЭ

__________

“___”___________2006г.

ВВЕДЕНИЕ

Цели и задачи преподавания дисциплины

Дисциплина «Экологическая токсикология» входит в блок ОПДФ дисциплин.

Целью преподавания дисциплины является формирование у студентов представлений о накоплении различных экотоксикантов в экологических системах, о воздействии токсических веществ на организмы, об экотоксикологическом мониторинге.

Содержание курса нацелено на выполнение основных требований государственного образовательного стандарта по специальности 013100 (020801.65) – Экология.

Рабочая программа составлена в соответствии с типовыми программами.

Требования к уровню освоения дисциплины

В результате изучения курса студент должен:

1.  Иметь представление

·  об источниках появления потенциально токсичных веществ в окружающей среде; путях поступления токсичных веществ в организмы;

2.  Знать:

·  Понятия: ксенобиотик, дозы; концентрации; времени действия; токсического эффекта, предельно допустимой концентрации, LD50.

·  основные группы загрязнителей, пути их миграции, трансформации и накопления в экосистемах;

·  механизмы воздействия факторов среды на организм и пределы его устойчивости, пути адаптации к стрессорным воздействиям среды;

·  особенности влияния загрязнений различной природы на отдельные организмы и биоценозы, на организм человека;

3.  Уметь:

·  использовать основы токсикологического нормирования;

Взаимосвязь с другими дисциплинами ООП

Для изучения экотоксикологии необходимы знания основ общей экологии, учения о биосфере, биологии, химии, физики.

1 Объем дисциплины в (часах) и виды учебной работы

Вид занятий	Число часов
9 семестр
1. Лекции	24
2. Практическая работа	12
3.Самостоятельная работа	64
Всего:	100
Форма контроля	зачет

2 СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1 Темы и содержание теоретических занятий

2.1.1 Введение

·  Биосфера: принципы организации, пространственная и временная структуры. Глобальные экологические проблемы как результат нарушения сложившейся организованности биосферы.

·  Экологическая токсикология. Предмет и объекты. Связь экологической токсикологии с другими науками: токсикологией, популяционной экологией, экологической химией, мониторингом окружающей среды, экологической экспертизой, охраной окружающей среды. Основные понятия экологической токсикологии: «загрязнение окружающей среды», поллютант, ксенобиотик. Ксенобиотический профиль среды.

2.1.2 Основные понятия экологической токсикологии.

·  Экотоксикокинетика. Формирование ксенобиотического профиля. Источники поступления поллютантов в среду. Персистирование. Трансформация. Процессы элиминации, не связанные с разрушением. Токсические факторы. Классификация токсических факторов.

·  Экотоксикодинамика. Общие понятия. Токсический эффект. Первичный и вторичный токсический эффект. Типы токсического воздействия загрязняющих веществ на живой организм. Острая и хроническая экотоксичность.

2.1.3 Токсическое действие загрязняющих веществ на организм.

Воздействие токсических веществ на организм. Пути поступления токсикантов в организм. Биоконцентрирование, биоаккумуляция, биомагнификация. Закономерности накопления токсических веществ в организме растений, животных и человека. Воздействие токсикантов на рост, половое созревание, иммунный статус организма и другие системы организма.

2.1.4 Характеристика некоторых экотоксикантов.

·  Состояние с загрязнением токсикантами окружающей среды в России. Характерные различия. Загрязнения воздуха, воды, почв.

·  Стойкие органические загрязнения. Свойства и характеристики стойких органических соединений: ДДТ, Диэлдрин, Алдрин, Гептахлор, Мирекс, Токсафен, Эндрин, Хлордан, Гексахлорбензол, Полихлорбифенилы.

·  Токсичные металлы. Характеристика токсичных металлов: Свинец, Ртуть, Кадмий, Никель, Хром, Медь, Сурьма, Мышьяк, Цинк.

·  Диоксины. Основные понятия и проблемы. Опасность диоксинов и оценка риска. Факторы токсичности. Допустимая суточная доза. Источники выбросов диоксинов. Проблема диоксинов в России.

·  ПВХ. Жизненный путь. Социальные аспекты проблемы ПВХ. Альтернативные замены для ПВХ.

·  Стойкие органические загрязнители: понятие. Конвенции о СОЗ. Стойкие органические загрязнители в Европе. Глобальный перенос.

·  Радиация и радиоактивное загрязнение

2.1.5 Популяционная экотоксикология.

·  Воздействие токсикантов на популяционную структуру, динамику популяций растений и животных.

·  Влияние химических загрязнителей на индивидуумы и популяции. Воздействие токсикантов на растения.

·  Влияние химических загрязнителей на индивидуумы и популяции. Воздействие токсикантов на животных. Мышечная и нервная функции, иммунная система и формирование органов, физиология воспроизводства.

·  Показатели оценки популяционного стресса: морфологическая внутрипопуляционная изменчивость, цитогенетические изменения, физиологические и биологические маркеры, темпы роста, частота аномалий развития и поведения. Возможности адаптации популяций к техногенному загрязнению.

2.1.6 Экотоксикология сообществ.

Воздействие на экосистемы. Цепь изменений, вызванных в экосистемах токсикантами. Колебания численности видов, входящих в экосистему. Динамика сообществ в условиях химического и радиоактивного загрязнения.

2.1.7 Экологическое нормирование в экотоксикологии.

Основные понятия, определения и структура системы нормирования. Нормирование качества воздуха. Нормирование качества воды. Нормирование качеств почв. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в продуктах питания. Нормирование источников воздействия. Нормирование в области радиационной безопасности.

2.1.8 Экотоксикометрия.

·  Экотоксикологический мониторинг. Задачи экотоксикологического мониторинга. Санитарно-токсикологический, экологический и биосферный мониторинг. Биоиндикация. Биотестирование.

·  Экотоксикометрия. Токсичность и способы ее оценки. Оценка токсичного эффекта. Зависимость «доза - эффект». Расчет предельных нагрузок. Моделирование токсического эффекта воздействия на популяцию и сообщество.

·  Токсические вещества и международное законодательство. Основные конвенции, связанные с токсичными веществами.

2.2 Темы практических занятий

2.2.1 Введение

Миграция химических элементов в геосферах. Закономерности миграции, геохимические потоки и барьеры, их типы. Влияние физических и химических факторов на миграционные процессы.

2.2.2 Основные понятия экологической токсикологии.

·  Цикл загрязнения. Перенос ветром. Перенос водой. Из окружающей среды в живые организмы.

·  Экотоксикология Балтийского региона. Химические загрязнения Балтийского моря.

2.2.3 Характеристика некоторых экотоксикантов.

·  Токсикология металлов.

·  Токсикология раздражающих газов.

·  Токсикология органических растворителей.

·  Токсикология амидо - и нитросоединений.

·  Пестициды и биопрепараты: классификация, токсичность.

·  Токсикология диоксинов.

·  Воздействие на организмы малых доз радиации

·  Профессиональные зооантропонозы.

2.2.4 Популяционная экотоксикология.

·  Генетика популяций. Понятие мутагенности. Закономерности изменения генофонда популяций.

·  Воздействие токсикантов на живые организмы и их популяции. Примеры

·  Популяция тюленей в Балтике. Воздействие на популяции птиц. Рыбы в озерах, загрязненных тяжелыми металлами.

2.2.5 Экотоксикология сообществ.

·  Экотоксикология Балтийского региона. Пример экосистемы в зоне закисления. Эффекты в окрестностях металлургических заводов.

·  Пути и методы решения проблем, связанных с загрязнением окружающей среды токсическими веществами, в регионе Балтийского моря. Запрещение использования ртути и ДДТ. Проблема ПХБ. Свинец: причины и последствия загрязнения.

·  Циклическая модель. Угроза загрязнения для человека

2.2.6 Экотоксикометрия.

·  Токсические вещества и российское законодательство. Здоровье среды: практика оценки. Методология оценки.

·  Оценка здоровья среды в районе химического предприятия.

·  Оценка здоровья среды в регионе при комплексном антропогенном воздействии.

·  Оценка здоровья среды при химическом загрязнении в результате железнодорожной аварии.

·  Оценка здоровья среды в регионе при радиационном загрязнении.

·  Оценка здоровья среды при воздействии неионизирующей радиации.

2.2  СОДЕРЖАНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

Самостоятельная работа студентов включает выполнение текущих контрольных заданий по темам теоретического курса и практических занятий, подготовка к семинарским занятиям, а также самостоятельное изучение следующих вопросов:

- физико-химические методы анализа токсикантов в окружающей среде;

- общие закономерности миграции радионуклидов в экосистемах.

3 УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

3.1 Список рекомендуемой литературы

3.1.1 Основная литература

1.  , , Воробейчик экотоксикология. – М.: Наука, 1994 – 80с.

2.  Исидоров в химическую экотоксикологию. – СПб.: Химиздат, 1999 – 144с.

3.  , , Будников мониторинг супертоксикантов. – М.: Химия, 1996. – 319с.

4.  Основы общей промышленной токсикологии/ Под ред. , – Л.: Химия, 1996 – 350с.

5.  Проблемы загрязнения окружающей среды и токсикологии/ Под. ред. Дж. Уэра. – М.: Мир, 1993. – 395с.

6.  Юрин ксенобиологии. – Мн.: Новое издание, 2002. – 272с.

7.  Юфир вокруг нас. – М.: Джеймс, 2001. – 400 с.

8.  основы токсикологии. – СПб, 2002

3.1.2 Дополнительная литература

9.  , Молчанов , здоровье и природопользование в России. – М.: Финансы и статистика, 1995. – 528с.

10.  , , ведение в экологическую химию. – М.: Высш. шк., 1994. – 400с.

11.  ды в нашей пище. – М.: Мир, 1993. – 258с.

12.  Здоровье среды: методика оценки. и др. – М.: Центр экологической политики России, 2000 – 68 с.

13.  Здоровье среды: практика оценки. и др. – М.: Центр экологической политики России, 2000 – 320 с.

14.  . Токсикология – экологическое воздействие загрязняющих веществ на жизнь. – СПб.: Гидрометеоиздат, 1997 – 30 с.

15.  П. Бэклунд, Б. Холмбом, Э. Леппякоски. Промышленные загрязнители и токсиканты. - СПб.: Гидрометеоиздат, 1996 – 36 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

КАРТА УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

Дисциплина – экологическая токсикология

Для направлений и специальности 013100 (020801.65) – Экология.

Форма обучения – очная

Всего часов– 100.

Из них на дневном отд.: лекций – 24, практических занятий -12, СРС – 64,

семестр – 9;

Обеспечивающая кафедра – Химии и экологии. Факультет естественных наук и природных ресурсов.

Таблица 1 - Обеспечение дисциплины учебными изданиями

Библиографическое описание (автор, наименование, место издания)	Вид занятий, в котором использу-ется	Число часов	Количество экземпляров в библиотеке	Примечание
1. Яблоков приправа – м.: Мысль, 1990. – 124с.	Лекции, практи-ческие занятия, СРС	4 4 10	2
2. Исидоров в химическую экотоксикологию. – Спб.: Химиздат, 1999 – 144с.	Лекции, практи-ческие занятия, СРС	24 10 52	1
3. , , Бузников -аналитический мониторинг супертоксикантов. – М.: Химия, 1996. – 319с.	Лекции, практи-ческие занятия, СРС	12 8 16	2
4 ды в нашей пище. – М.: Мир, 1993 – 258 с.	Лекции, практи-ческие занятия, СРС	16 8 16	2
5. , Молчанов , здоровье и природопользование в России. – М.: Высшая школа, 1994. – 400с.	Лекции, практи-ческие занятия, СРС	22 10 20	5
6. основы токсикологии. – СПб, 2002	Лекции, практи-ческие занятия, СРС	13 6 34	1	Электронная версия

Таблица 2 - Обеспечение дисциплины учебно - методическими изданиями

Библиографическое описание (автор, наименование, место издания)	Вид занятий, в котором использу-ется	Число часов	Количество экземпляров в библиотеке	Примеча-ние
1. Васильева пестицидов – НовГУ, 1999 – 20с.	практи-ческие занятия СРС	8 20	30
2. Рабочая программа по дисциплине / Авт.-составитель ,	Лекция, практи-ческие занятия, СРС	24 12 64	1	Эл. версия

Действительно для учебного года____ Зав. кафедрой ХЭ_______________

Действительно для учебного года____ Зав. кафедрой ХЭ_______________

Действительно для учебного года____ Зав. кафедрой ХЭ_______________

Действительно для учебного года____ Зав. кафедрой ХЭ_______________

Действительно для учебного года____ Зав. кафедрой ХЭ_______________

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ УЧЕБНЫХ ЧАСОВ ПО РАЗДЕЛАМ И ТЕМАМ ДИСЦИПЛИНЫ «ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ТОКСИКОЛОГИЯ» для специальности 013100 (020801.65) – Экология.

Номер, Наименование разделов, тем	N Семестра	Всего часов	Из них	Рекомендуемая литература
Аудиторных	СРС
Всего	Лекц.	Прак.
2.1.1 Введение	9	9	3	2	1	6	2, 4, 8
2.1.2 Основные понятия экологической токсикологии.	9	11	3	2	1	8	1, 2, 6, 8
2.1.3 Токсическое действие загрязняющих веществ на организм.	9	10	4	4		6	2,3,5, 6,8	8,10, 11,13
2.1.4 Характеристика некоторых экотоксикантов.	9	16	6	4	2	10	2,3,4,5,6,7,8	10,11, 13, 14
2.1. 2.1.5 Популяционная экотоксикология.	9	17	7	4	3	10	1,2,5,6	11,13
2.1.6 Экотоксикология сообществ.	9	16	6	3	3	10	1,2,5,6	11,13
2.1.7 Экологическое нормирование в экотоксикологии.	9	8	2	2		6	2,4	11
2.1.8 Экотоксикометрия.	9	13	5	3	2	8	2,4,6,8	11,12
Всего		100	36	24	12	64

Приложение В

Перечень вопросов к зачету

по дисциплине «Экологическая токсикология»

для специальности 013100 (020801.65) – Экология

1.  Экологическая токсикология. Предмет. Основные понятия: «загрязнение окружающей среды», поллютант, ксенобиотик. Ксенобиотический профиль среды.

2.  Формирование ксенобиотического профиля. Источники поступления поллютантов в среду. Персистирование. Трансформация. Процессы элиминации, не связанные с разрушением.

3.  Цикл загрязнения. Перенос ветром. Перенос водой. Из окружающей среды в живые организмы.

4.  Токсические факторы. Классификация токсических факторов.

5.  Экотоксикодинамика. Общие понятия. Токсический эффект. Первичный и вторичный токсический эффект. Типы токсического воздействия загрязняющих веществ на живой организм. Острая и хроническая экотоксичность.

6.  Экологическое нормирование в экотоксикологии. Основные понятия, определения и структура системы нормирования.

7.  Нормирование качества воздуха. Нормирование качества воды. Нормирование качеств почв.

8.  Предельно допустимые концентрации вредных веществ в продуктах питания.

9.  Нормирование источников воздействия. Нормирование в области радиационной безопасности.

10.  Токсическое действие загрязняющих веществ. Воздействие токсических веществ на организм. Пути поступления токсикантов в организм. Биоконцентрирование, биоаккумуляция, биомагнификация. Закономерности накопления токсических веществ в организме растений, животных и человека.

11.  Состояние с загрязнением токсикантами окружающей среды в России. Характерные различия. Загрязнения воздуха, воды, почв.

12.  Стойкие органические загрязнения: свойства и характеристики.

13.  Характеристика токсичных металлов.

14.  Диоксины. Основные понятия и проблемы.

15.  ПВХ. Жизненный путь. Альтернативные замены для ПВХ.

16.  Воздействие на организмы малых доз радиации.

17.  Стойкие органические загрязнители: понятие. Конвенции о СОЗ. Глобальный перенос.

18.  Генетика популяций. Понятие мутагенности. Закономерности изменения генофонда популяций.

19.  Воздействие токсикантов на популяционную структуру, динамику популяций растений и животных.

20.  Влияние химических загрязнителей на индивидуумы и популяции. Воздействие токсикантов на растения.

21.  Влияние химических загрязнителей на индивидуумы и популяции. Воздействие токсикантов на животных.

22.  Экотоксикология Балтийского региона. Химические загрязнения Балтийского моря. Популяция тюленей в Балтике. Воздействие на популяции птиц. Рыбы в озерах, загрязненных тяжелыми металлами.

23.  Воздействие на экосистемы. Цепь изменений, вызванных в экосистемах токсикантами. Колебания численности видов, входящих в экосистему.

24.  Экотоксикология сообществ. Динамика сообществ в условиях химического и радиоактивного загрязнения.

25.  Экотоксикология Балтийского региона. Пример экосистемы в зоне закисления. Эффекты в окрестностях металлургических заводов.

26.  Пути и методы решения проблем, связанных с загрязнением окружающей среды токсическими веществами, в регионе Балтийского моря. Запрещение использования ртути и ДДТ. Проблема ПХБ. Свинец: причины и последствия загрязнения.

27.  Циклическая модель. Угроза загрязнения для человека.

28.  Экотоксикологический мониторинг. Задачи экотоксикологического мониторинга. Санитарно-токсикологический, экологический и биосферный мониторинг. Биоиндикация. Биотестирование.

29.  Экотоксикометрия. Токсичность и способы ее оценки. Оценка токсичного эффекта. Зависимость «доза - эффект». Расчет предельных нагрузок. Моделирование токсического эффекта воздействия на популяцию и сообщество.

30.  Токсические вещества и международное законодательство. Основные конвенции, связанные с токсичными веществами.

Приложение Г

Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

УТВЕРЖДАЮ:

Заместитель Министра

образования Российской Федерации

_____________________

2003г.

Номер государственной регистрации

99 ЕН /СП/1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

(уточнения, одобрены Федеральным советом по разработке государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования,

протокол от 18.06.03)

по специальности

013100 – Экология

Квалификация Эколог

ТРЕБОВАНИЯ К ОБЯЗАТЕЛЬНОМУ МИНИМУМУ СОДЕРЖАНИЯ ОСНОВНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ ПОДГОТОВКИ ЭКОЛОГА

ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ 013100 – ЭКОЛОГИЯ

Индекс	Наименование дисциплин и их основные разделы	Всего часов
ОПД. Ф.12	Экологическая токсикология Источники появления потенциально токсичных веществ в окружающей среде. Основные классы токсичных веществ. Ксенобиотики. Превращения токсичных веществ в окружающей среде. Поступления токсичных веществ в организмы. Влияние факторов среды и свойств организма на степень токсического эффекта. Понятия: дозы; концентрации; времени действия; токсического эффекта. Адаптация к воздействию. Токсикологическое нормирование. Понятия: предельно допустимой концентрации, LD50. Процедура нормирования в разных странах.	100