РП_Экологическая токсикология

ФГБОУ ВО «НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра экологии
УТВЕРЖДАЮ:
Декан Биолого-технологического
факультета
Рег. №_____________
«
»
Жучаев К.В
201_г.
(ФИО)
(подпись)
ФГОС 2014 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Б1.В.ДВ.7.2 Экологическая токсикология
Направление подготовки 06.03.01 «Биология»
Профиль «Биоэкология»
Курс: 3
Семестр 6
Факультет Биолого-технологический
Форма обучения Очная
очная, заочная, очно-заочная
Объем занятий
Вид занятий
Семестр
[зачетных ед./часов]
Общая трудоемкость по учебному плану
В том числе,
Аудиторные занятия
Лекции
Практические (семинарские) занятия
Самостоятельная работа, всего
В том числе:
Курсовой проект (курсовая работа)
Контрольная работа / реферат
Форма контроля
Экзамен (зачет)
Новосибирск 2015
72/2
6
34
10
24
38
6
6
6
К
6
зачет
6
Рабочая программа составлена на основании требований Федерального
государственного образовательного стандарта высшего образования к
содержанию и уровню подготовки выпускников по направлению подготовки
(специальности) 06.03.01 «Биология» квалификация (степень) выпускника
«Бакалавр» (Приказ Министерства образования и науки РФ от от 7 августа
2014 г. N 944) рабочего учебного плана, утвержденного ученым советом
НГАУ от 28 сентября 2015 года, протокол № 7.
Программу разработал(и):
Доцент кафедры экологии, к.б.н
Тян Е.А.
Рабочая программа обсуждена и одобрена на заседании кафедры
экологии
Протокол № _____ от «_____» ______________________2015 г.
[ номер и дата протокола]
Зав. кафедрой,
д.б.н, профессор
Незавитин А.Г.
Программа рассмотрена и одобрена на заседании учебно-методического
совета Биолого-технологического факультета
Протокол №______ от «____» _____________ 2015 г.
Председатель
учебно-методического
совета
д.б.н., профессор
Кочнева М.Л.
2
РАЗДЕЛ 1. ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЙ
1.2. Внешние и внутренние требования
Внешние требования к освоению дисциплины регламентируются ФГОС
ВО по направлению подготовки (специальности) по дисциплине Б1.В.ДВ.7.2
«Экологическая токсикология», в части отнесения ее к одному из циклов
ООП бакалавра в ее вариативной части профессионального цикла, к
дисциплинам по выбору.
Внутренние требования определяются видами и задачами профессиональной деятельности и формируемыми компетенциями.
1.3. Цели и задачи учебной дисциплины
Дисциплина
«Экологическая
токсикология» предназначена
для
формирования у студентов системы знаний основных экологических понятий
и категорий по экологической токсикологии, представления о воздействии
токсических веществ на организмы, популяции, экосистемы, об
экотоксикологическом нормировании и прогнозировании с безопасности и
устойчивого гармоничного развития человеческого общества и природных
сообществ.
В соответствии с назначением основной целью дисциплины является
формирование у студентов представлений о накоплении различных
экотоксикантов в экологических системах, о воздействии токсических
веществ на организмы, об экотоксикологическом мониторинге.
Исходя из цели, в процессе изучения дисциплины решаются следующие
задачи:
 дать представление об окружающей среде как системе, развивающейся
во времени и испытывающей воздействие разнородных природных и
антропогенных источников;
 сформировать определенную систему знаний по основам курса
«Экологическая токсикология», как теоретической основы сохранения
здоровья человека, охраны видов организмов, их популяций и
сообществ;
 дать представление об основных химических факторах загрязнения
окружающей среды и процессах взаимодействия химического
загрязнения окружающей среды и биологических систем;
 выявить особенности эффектов токсичных веществ на организмы,
популяции, сообщества, модельные и реальные экосистемы, а также
возможности адаптации популяций к техногенному загрязнению;
 рассмотреть принципы и подходы современной методологии
количественной и качественной оценки токсичности веществ, а также
методы определения предельных значений токсической нагрузки;
3
 рассмотреть задачи и формы экотоксикологического нормирования и
его роли в ограничении возможного загрязнения среды;
 показать значение биологического мониторинга для контроля
загрязнения окружающей среды.
1.4. Особенности (принципы) построения дисциплины
Необходимый уровень качества подготовки специалиста является
системно-образующим фактором в динамической системе учебного процесса
по ООП и предполагает логическую последовательность изучения
дисциплин.
Для изучения «Экологической токсикологии» необходимы знания физики
и биофизики, химии и органической химии, популяционной, социальной и
городской экологии, микробиологии и вирусологии. Дисциплины,
базирующиеся на изучении «Экологической токсикологии»: «Основы
биохимического анализа», «Основы экологической генетики», «Безопасность
жизнедеятельности», «Экология животных» и «Экология микроорганизмов»
(табл. 3).
Дисциплина «Экологическая токсикология» определяет требования к
первоначальному уровню подготовки студентов, которые должны
заключаться в следующем:
 иметь представление о структуре экосистем и биосферы, основных
понятиях
и
законах
экологии,
эволюции
биосферы,
взаимоотношениях организма и среды, влиянии факторов среды на
здоровье человека;
 иметь представление о глобальных проблемах окружающей среды,
экологических принципах использования природных ресурсов и
охраны природы, об основах рационального природопользования;
 знать экологические законы, основные экологические проблемы
человечества;
 уметь применять основные физические и химические законы;
 уметь применять инновационные методы научных исследований в
экотоксикологии.
4
1.5. Требования к уровню освоения учебной дисциплины
Дисциплина “Экологическая токсикология» в соответствии с
требованиями ФГОС ВО направлена на формирование следующих
компетенций у бакалавра биологии.
Общепрофессиональные компетенции (ОПК):
1. Использовать экологическую грамотность и базовые знания в области
физики, химии, наук о Земле и биологии в жизненных ситуациях;
прогнозировать последствия своей профессиональной деятельности, нести
ответственность за свои решения (ОПК-2);
2. Применять базовые представления об основах общей, системной и
прикладной экологии, принципы оптимального природопользования и
охраны природы, мониторинга, оценки состояния природной среды и охраны
живой природы (ОПК-10);
В результате изучения дисциплины студент должен (табл. 1):
Знать:
1. Основные химические факторы загрязнения окружающей среды, процессы
взаимодействия химического загрязнения окружающей среды и живых
организмов, об эффектах воздействия токсичных веществ на организмы,
популяции, сообщества и возможности адаптации популяций к техногенному
загрязнению;
2. Основные химические группы потенциально токсичных загрязняющих
веществ, пути их миграции, трансформации и накопления в экосистемах;
3. Основные прикладные проблемы экотоксикологии (нормирование,
биотестирование, биомониторинг, количественная оценка токсичности);
Уметь:
1. Применять полученные данные в конкретных ситуациях для решения
экологических и профессиональных задач;
2. Работать с объектами живой (организмами растений и животных и их
популяциями, природными сообществами) и неживой природы (вода, почва,
воздух);
3. Использовать приемы токсикологического нормирования;
4. Прогнозировать последствия антропогенных токсических воздействий на
природные популяции растений, животных и их сообществ и находить пути
решения экологических проблем;
Владеть:
1. Методами оценки воздействий токсических загрязнителей на природную
среду и иметь представление о принципах организации экологических
экспертиз территорий, производств и технологических проектов;
2. Методами обнаружения и количественной оценки основных токсических
загрязнителей в окружающей среде.
3. Современными методиками статистического анализа
5
Таблица 1
Связь результатов обучения с приобретаемыми компетенциями
№
п/п
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
2.
2.1
2.2
3
3.1
3.2
Осваиваемые знания, умения, навыки
Формируемые
компетенции (ОК, ПК)
Знать:
Понятия: ксенобиотик, дозы; концентрации; времени действия;
токсического эффекта, предельно допустимой концентрации,
LD50, LD100;
Основные группы загрязнителей, пути их миграции,
трансформации и накопления в экосистемах
Источники появления потенциально токсичных веществ в
окружающей среде; путях поступления токсичных веществ в
организмы;
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.
ОПК-10
ОПК-2, ОПК-10
ОПК-10
ОПК-2
ОПК-2
Уметь:
ОПК-10
Использовать основы токсикологического нормирования.
Работать с объектами экологического мониторинга (объекты ОПК-10
живой и неживой природы)
Владеть:
Методами сбора данных и обработки информации, современными ОПК-10
методиками статистического анализа
Методиками анализа экологических явлений и процессов, и ОПК-10
прогнозирования последствий антропогенных токсических
воздействий на экосистемы
6
РАЗДЕЛ 2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
2.1. Структура и содержание учебной дисциплины:
Тематический план учебной дисциплины
Распределение часов по темам и видам занятий представляется в таблице
1(очная форма обучения):
Таблица 2
№
п/п
Наименование разделов и
тем
1
2
Экологическая
токсикология. Предмет,
методы и задачи
дисциплины. Связь с
другими науками
Характеристика
токсических веществ.
Критерии и концепции
оценки токсичности
вещества
Превращения токсичных
веществ в окружающей
среде. Абиотическая и
биотическая
трансформация
Закономерности
токсического
действия
вредных
веществ.
Токсические эффекты
Основные
токсические
загрязняющие вещества и
их действие на живые
организмы и экосистемы
Радиация
и
радиоактивное
загрязнение окружающей
среды
Гигиеническое
регламентирование
химических веществ
Токсикологическое
нормирование
Биологические
методы
контроля. Биоиндикация
и биотестирование
Итого
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Лекции
(Л)
3
Количество часов
Вид занятия Самостояте
(ЛР, ПЗ)
льная
работа (СР)
4
1
Всего
по теме
Формируемые
компетенции
(ОК, ПК)
5
6
7
4
4
ОПК-2, ОПК-10
2
4
6
12
ОПК-2, ОПК-10
1
4
4
10
ОПК-2, ОПК-10
1
4
4
12
ОПК-2, ОПК-10
1
4
4
6
ОПК-2, ОПК-10
1
2
4
6
ОПК-2, ОПК-10
4
6
ОПК-2, ОПК-10
1
1
2
4
8
ОПК-2, ОПК-10
1
4
4
8
ОПК-2, ОПК-10
10
24
38
72
7
Содержание отдельных тем
Тема 1. Экологическая токсикология. Предмет, методы и задачи
дисциплины.
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.
Тема 2. Характеристика токсических веществ.
Критерии и
концепции оценки токсичности вещества.
Токсикант. Проблема определения яда. Основные токсикометрические
характеристики. Концентрация и доза яда. Пороги физиологического и
токсикологического действия (острого, хронического, специфического).
Летальная концентрация, доза. Зона острого, хронического, специфического
действия токсиканта. Кумуляция токсиканта, коэффициент кумуляции. ПДК.
ПДД. Токсичность и опасность ядов. Классификация ядов по степени
токсичности и опасности. "Коэффициенты запаса".
Тема 3. Превращения токсичных веществ в окружающей среде.
Абиотическая и биотическая трансформация
Источники загрязнения и основные химические группы потенциально
токсичных загрязняющих веществ. Источники загрязнения окружающей
среды: природные и антропогенные. Пути, формы и объемы поступления
веществ
в
биосферу.
Классификация
источников
антропогенного
загрязнения. Токсикологическая характеристика неорганических веществ.
Токсикологическая характеристика органических веществ. Основные группы
загрязнителей,
пути
их миграции,
трансформации
и
накопления
в
экосистемах.
8
Тема 4. Закономерности токсического действия вредных веществ.
Токсические эффекты
Пути поступления токсикантов в организм. Биоконцентрирование,
биоаккумуляция,
биомагнификация.
Закономерности
концентрирования
токсических веществ в живых организмах. Трансформация токсических
веществ в экосистемах. Миграция токсических веществ по трофическим
цепям. Процессы детоксикации тяжелых металлов, хлорорганических,
фосфорорганических
пестицидов
и
других
химических
токсикантов.
Закономерности выведения чужеродных веществ. Механизмы реализации
токсического действия ядов. Влияние факторов среды и свойств организма на
степень токсического эффекта. Закономерности химических превращений и
взаимодействия с биологическими объектами. Формы эффектов токсикантов
при их совместном действии на организм: сенсибилизация, аддитивность,
синергизм, антагонизм. Химические токсиканты, канцерогены, мутагены,
тератогены.
Тема 5. Основные токсические загрязняющие вещества и их
действие на живые организмы и экосистемы
Основные классы токсичных веществ. Основные химические группы
потенциально токсичных загрязняющих веществ: тяжелые металлы (ртуть,
свинец, кадмий, хром, мышьяк, медь, никель, кобальт, цинк, олово,
алюминий, селен и др.); диоксины и их производные; стойкие органические
загрязнители и хлорорганические пестициды; нитраты и нитросоединения,
асбест и другие минеральные волокна; полициклические ароматические
углеводороды, кислотообразующие соединения. Токсины бактериальные,
микотоксины, токсины растительные (алкалоиды и гликозиды), токсины
змей, пауков и др. Их токсикологическая характеристика.
Тема 6. Радиация и радиоактивное загрязнение окружающей среды
9
Типы ионизирующего излучения. Воздействие на организмы малых доз
радиации.
Пути
поступления
радиоактивных
веществ
в
организм.
Механизмы биологического действия радиоактивных веществ на живые
организмы. Сочетанные и комбинированные радиационные воздействия.
Формы отдаленных последствий биологического действия радиоактивных
веществ:
неопухолевые
и
опухолевые
формы.
Основные
принципы
нормирования воздействия ионизирующих излучений на живые организмы.
Тема 7. Гигиеническое регламентирование химических веществ
Обязательная
токсикологическая
оценка
и
гигиеническое
регламентирование всех химических веществ, обращающихся в народном
хозяйстве в соответствии с государственным законодательством РФ.
Гигиеническое регламентирование как выполнение стандартного набора
обязательных требований с целью обеспечения безопасного для здоровья
человека производства или применения товарной продукции.
Тема 8. Токсикологическое нормирование
Основы санитарно-гигиенического нормирования. 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.
Тема 9. Биологические методы контроля состояния экосистем.
Биоиндикация и биотестирование
Биоиндикация
загрязнений
наземных
экосистем.
Животные
и
растительные биоиндикаторы, почвенная мезофауна. Биоиндикация в
пресноводных и морских экосистемах Требования, предъявляемые к
биоиндикаторам. Биотестирование и биоидентификация.
10
Таблица 3
Междисциплинарные связи
№
п/п
Наименование
предшествующих дисциплин
1
Физика
1
№ тем данной дисциплины, базирующихся на изучении
предшествующих курсов
2
3
4
5
6
7
8
+
Биофизика
2
3
4
5
6
7
Химия
+
Популяционная экология
Городская экология
+
+
+
+
+
+
Микробиология и вирусология
1
Основы биохимического
анализа
Основы
экологической
генетики
Безопасность
жизнедеятельности
Экология животных
Экология
микроорганизмов
4
5
+
+
+
Наименование последующих
дисциплин
3
+
+
+
+
+
+
Социальная экология
№
п/п
2
+
Органическая химия
+
+
+
+
+
+
+
№ тем данной дисциплины, необходимых для изучения
последующих курсов
2
3
4
5
6
7
8
9
+
+
+
+
+
+
+
+
+
1
9
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Примечание: таблица заполняется с учетом курса дисциплины
2.2 Учебная деятельность
За период обучения по дисциплине «Экологическая токсикология»
студент должен посетить все лекции и практические занятия, выполнить 5
лабораторных работ, участвовать в работе семинаров по заданным темам,
выполнить 1 курсовую работу.
Описание лабораторных работ:
Лабораторная работа № 1. Определение основных токсикологических
параметров при действии солей тяжелых металлов на прорастание семян.
В данной работе на примере растений студенты определяют значения ПДК и
CL50 для различных токсикантов на примере солей тяжелых металлов.
Лабораторная работа № 2. Экспресс-метод
определения общей
токсичности биотестированием кормов на стилонихиях (Stylonychia mytilus).
Метод основан на извлечении из исследуемых кормов различных фракций
токсических веществ водой с последующим воздействием этих экстрактов на
стилонихий. Оценку результату биотеста дают по реакции гибели инфузорий.
11
Лабораторная работа № 3. Влияние времени воздействия хлористого
натрия на активность движения одноклеточных.
В данной работе демонстрируется развитие токсического действия
хлористого натрия на подвижность простейшего одноклеточного инфузории
стилонихии (STYLONYCHIA MYTILUS).
Лабораторная работа № 4. Влияние солей тяжелых металлов на коагуляцию
растительных и животных белков.
Работа показывает действие солей биогенных и небиогенных тяжелых
металлов на животные и растительные белки, выявляет разницу в их реакции.
Лабораторная работа № 5. Влияние солей тяжелых металлов на активность
микроорганизмов почвы.
Определяют влияние концентрации тяжелого металла на активность
почвенных организмов (микроскопических грибов) по площади окрашивания
ими бумажных кругов.
2.3 Содержание и организация самостоятельной работы
Самостоятельная работа студентов рассматривается как одна из форм
обучения, которая предусмотрена ФГОС и рабочим учебным планом по
направлению
подготовки
(специальности)
06.03.01
«Биология»
квалификация (степень) выпускника «Бакалавр». Целью самостоятельной
(внеаудиторной) работы студентов является обучение навыкам работы с
учебной и научной литературой и практическими материалами,
необходимыми для изучения курса «Экологическая токсикология» и
развития у них способностей к самостоятельному анализу полученной
информации.
В процессе изучения дисциплины студент может выполнять следующие
виды и объемы самостоятельной работы:
I. Подготовка и выполнение контрольной работы:
Контрольная работа по дисциплине «Экологическая токсикология»
является самостоятельной работой студентов и выполняется в соответствии с
учебной программой по направлению подготовки 06.03.01 «Биология»,
профиль «Биоэкология». Работа является целостным трудом, посвященным
отдельно взятой проблеме в области экологической токсикологии.
Цель выполнения контрольной работы – углубленное изучение
отдельных тем и разделов учебной дисциплины «Экологическая
токсикология». Исходя из цели, в процессе выполнения работы решаются
следующие задачи:
- углубление и закрепление знаний по дисциплине «Экологическая
токсикология», применение полученных знаний для решения конкретных
задач;
12
- приобретение навыков ведения самостоятельной научноисследовательской и практической работы и овладение методиками научной
работы;
- формирование навыков обобщения и анализа результатов,
полученных другими исследователями;
- грамотное оформление полученных результатов, умение представить
результаты своей работы в виде научного доклада;
- развитие интереса к ведению научно-исследовательской работы.
При выполнении контрольной работы студент рассматривает
поведение
токсикантов
в
природных
и
искусственных
(сельскохозяйственных) экосистемах, влияние их на продовольственное
сырье и готовую продукцию, и меры снижения их вредного воздействия.
Тематику контрольных работ определяет преподаватель кафедры,
осуществляющий руководство научной работой студентов. Темы работ
задаются в соответствии с проблемами, рассматриваемыми в курсе изучения
дисциплины «Экологическая токсикология».
Темы работ и требования по их написанию доводят до сведения
студентов в течение первых двух недель текущего семестра.
Студент может самостоятельно выбрать тему для контрольной работы,
обязательно согласовав ее с преподавателем.
Работа выполняется в течение соответствующего семестра учебного
года и может быть продолжением ранее начатого исследования по данной
проблеме.
ТЕМЫ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ
1. Антидоты фосфорорганических отравляющих веществ.
2. Разработка средств, повышающих устойчивость организма к
действию загрязнителей производственной и окружающей среды.
3. Адаптация как основа защиты организма от вредного действия
химических веществ.
4. Свинец в среде обитания как фактор риска для здоровья населения.
5. Детоксикация острых отравлений химической этиологии.
6. Химические загрязнители окружающей среды, токсикология и
вопросы информации.
7. Бериллий и его соединения: окружающая среда, токсикология,
гигиена.
8. Диоксины и родственные соединения как экотоксиканты.
9. Стратегические подходы к обеспечению безопасности производства
и использования химических веществ для здоровья человека.
10. Биоиндикация и биотестирование природных сред как основа
экологического контроля.
13
11. Токсиколого-гигиеническая оценка опасности отходов бывших
предприятий по производству и использованию отравляющих
веществ.
12. Экологическая оценка состояния окружающей среды методом
биотестирования.
13. Мониторинг пестицидов в окружающей среде и продукции:
эколого-токсикологические и аналитические аспекты.
14. Проблемы аналитического контроля безопасности кормов и
продукции животноводства.
15. Избыток металлов в кормах – причина экологической опасности
для сельскохозяйственных животных и продуктов питания.
16. Минеральные удобрения в сельском хозяйстве России: потребность
и реальность.
17. Генетически модифицированные организмы и полученные из них
продукты: реальные и потенциальные риски.
18. Закономерности воздействия токсикантов на живые системы на
клеточном, организменном и популяционном уровне.
19. Классификация и краткая характеристика основных групп
токсикантов.
20. Основные закономерности воздействия токсикантов на природные
системы.
21. Боевые отравляющие вещества.
22. Токсины животного происхождения. Классификация и краткая
характеристика.
23. Токсины растительного происхождения. Алкалоиды и гликозиды.
24. Химические средства несмертельного действия, их преимущества
и проблема использования.
25. Яды древних. История ядов – история противоядий.
26. Реакция экологических систем на загрязнение среды. Прямое
токсическое воздействие.
27. Токсикологическая характеристика основных групп пестицидов.
Потенциальная опасность пестицидов для человека и окружающей
среды.
28. Полихлорированные бифенилы – суперэкотоксиканты нашего
времени. Токсикологическая характеристика.
29. Микотоксины и микотоксикозы. Характеристика микотоксинов.
Загрязнение растительного сырья и продуктов питания
микотоксинами.
30. Определение приоритетных органических токсикантов при
санитарно-химической и экологической экспертизах.
II. Подготовка к устному опросу по разделам (темам) – составление
плана и тезисов ответа; изучение нормативных материалов; ответы на
контрольные вопросы; аналитическая обработка текста; подготовка
сообщений к выступлению на семинаре; подготовка докладов и др.;
14
III. Подготовка к зачету – работа с конспектом лекции (обработка
текста); повторная работа над учебным материалом (учебника,
первоисточника, дополнительной литературы); чтение текста (учебника,
первоисточника, дополнительной литературы); работа со словарями и
справочниками; ознакомление с нормативными документами; учебно –
исследовательская работа; использование аудио – и видеозаписей,
компьютерной техники и Интернета и др.
Выполнение этих работ является обязательным для всех студентов, а
результаты являются основанием для выставления оценок текущего
контроля.
2.4 Контролирующие материалы для аттестации по дисциплине
Приводятся образцы контролирующих материалов для текущего,
промежуточного и итогового контроля по дисциплине (комплексные задания,
тесты, список вопросов, охватывающий теоретическую часть курса,
примерные темы (контрольных работ) по курсу).
Вопросы для текущего и промежуточного контроля по дисциплине
«Экологическая токсикология:
1. Экологическая токсикология - новая область науки об окружающей среде,
ее предмет и объекты исследования, связь с другими науками.
Классификация токсических факторов
2. Типы токсического воздействия загрязняющих веществ на живой
организм: цитотоксическое, тератогенное, генетическое.
3. Химическое и радиоактивное загрязнение среды. Химические
канцерогены, мутагены, тератогены. Их характеристика.
4. Доза-эффект. Пороговая и беспороговая концепция. Методы оценки
воздействия.
5. Формы эффектов токсикантов при их совместном действии на организм:
сенсибилизация, аддитивность, синергизм, антагонизм.
6. Закономерности концентрирования токсических веществ (тяжелых
металлов и хлорорганических и других соединений) в живых организмах, в
популяциях растений и животных.
7. Закономерности химических превращений и взаимодействия с
биологическими объектами. Трансформация токсических веществ в
экосистемах. Миграция токсических веществ по трофическим цепям.
8. Закономерности выведения чужеродных веществ из организма. Пути
удаления и захоронения чужеродных веществ в окружающей среде.
9. Воздействие токсических веществ на организм и его системы.
15
10. Закономерности накопления токсических веществ в организме растений,
животных (позвоночные, беспозвоночные, наземные, водные) и человека.
11. Особенности эффектов токсичных веществ на популяции. Возможности
адаптации популяций к техногенному загрязнению.
12. Моделирование динамики популяций в условиях токсического стресса.
13. Особенности эффектов токсичных веществ на сообщества, модельные и
реальные экосистемы. Показатели токсического действия на экосистемы.
14. Динамика сообществ и биологического разнообразия в условиях
химического загрязнения окружающей среды.
15. Динамика растительных и животных сообществ в зоне воздействия
промышленных предприятий.
16. Закономерности воздействия токсических веществ на геном и изменения
генофонда популяций.
17. Химическое загрязнение и здоровье населения.
18. Методы биоиндикации и биотестирования. Их место в системе
экологического контроля.
19. Виды - биоиндикаторы в экотоксикологии.
20. Фитоиндикация загрязнения воздушной среды города.
21 . Биоиндикация загрязнения окружающей среды в зоне действия
промышленных предприятий.
22. Экотоксикологический мониторинг, его задачи и виды.
23. Роль биологического мониторинга в контроле загрязнения окружающей
среды. Примеры комплексного биомониторинга в экотоксикологии.
24. Проблемы нормы и патологии на организменном и надорганизменном
уровнях. Критерии нормы экосистем.
25.
Основные
концепции и последовательность экологического
нормирования.
26. Токсичность и способы ее оценки. Оценки взаимодействия организма с
ксенобиотиком. Расчет предельных нагрузок.
27. Моделирование токсического эффекта воздействия на популяцию и
сообщество.
28. Прогнозирование экологического эффекта воздействия токсических
веществ.
29. Задачи и формы экотоксикологического нормирования. Его превентивная
роль в ограничении возможного загрязнения.
30. Защита организма от вредного воздействия чужеродных веществ:
внешние и внутренние барьеры. Детоксикация и активация, полный и
частичный метаболизм, «летальный синтез».
Вопросы для итогового
«Экологическая токсикология:
контроля
(зачета)
по
дисциплине
1. Экологическая токсикология. Предмет. Основные понятия: «загрязнение
окружающей среды», поллютант, ксенобиотик.
16
2. Ксенобиотический профиль среды. Формирование ксенобиотического
профиля.
3. Источники поступления поллютантов в окружающую среду.
Персистирование. Трансформация. Процессы элиминации, не связанные с
разрушением.
4. Цикл загрязнения. Перенос токсикантов ветром, водой и по пищевым
цепям.
5. Токсические вещества и их классификация.
6. Экотоксикодинамика. Общие понятия. Токсический эффект. Первичный и
вторичный токсический эффект.
7. Типы токсического воздействия загрязняющих веществ на живой
организм. Острая и хроническая экотоксичность.
8. Экологическое нормирование в экотоксикологии. Основные понятия,
определения и структура системы нормирования.
9. Нормирование качества воздуха. Нормирование качества воды.
Нормирование качества почв.
10. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в продуктах
питания.
11. Нормирование источников воздействия. Нормирование в области
радиационной безопасности.
12. Токсическое действие загрязняющих веществ. Воздействие токсических
веществ на организм.
13. Формы эффектов токсикантов при их совместном действии на организм
(сенсибилизация, аддитивность, синергизм, антагонизм).
14. Воздействие токсических веществ на организм и его системы.
15. Трансформация токсических веществ в экосистемах.
16. Миграция токсических веществ по трофическим цепям.
17. Закономерности выведения токсикантов из организма.
18. Обезвреживание токсических веществ в окружающей среде.
19. Закономерности накопления токсических веществ в организме растений,
животных (позвоночные, беспозвоночные, наземные, водные) и человека.
20. Закономерности концентрирования токсических веществ (тяжелых
металлов и хлорорганических и других соединений) в живых организмах
(растения, животные и человек).
21. Пути поступления токсикантов в организм. Биоконцентрирование,
биоаккумуляция, биомагнификация.
22. Закономерности накопления токсических веществ в организме растений,
животных и человека.
23. Загрязнение токсикантами окружающей среды в Западной Сибири и РФ.
24. Стойкие органические загрязнения окружающей среды.
25. Характеристика тяжелых металлов.
26. Диоксины. Основные понятия и проблемы.
27. ПВХ. Жизненный путь. Альтернативные замены для ПВХ.
28. Воздействие на организмы животных малых доз радиации.
29. Стойкие органические загрязнители.
17
30. Экотоксикология популяций. Понятие мутагенности. Закономерности
изменения генофонда популяций.
31. Воздействие токсикантов на популяционную структуру, динамику
популяций растений и животных.
32. Влияние химических загрязнителей на индивидуумы и популяции.
Воздействие токсикантов на растения.
33. Влияние химических загрязнителей на индивидуумы и популяции.
Воздействие токсикантов на животных.
34. Экотоксикологическое стостояние Новосибирской области.
35. Воздействие токсикантов на экосистемы.
36. Экотоксикология сообществ. Динамика сообществ в условиях
химического и радиоактивного загрязнения.
37. Экологические эффекты в окрестностях металлургических заводов.
38. Методы решения проблем, связанных с загрязнением окружающей среды
токсическими веществами.
39. Охрана окружающей среды от загрязнения ртутью, свинцом, ДДТ и ПХБ.
40. Угроза загрязнения окружающей среды для здоровья и жизни человека.
41. Экотоксикологический мониторинг. Цели и задачи.
42. Санитарно-токсикологический, экологический и биосферный мониторинг.
43. Биоиндикация. Биотестирование.
44. Экотоксикометрия. Токсичность и способы ее оценки.
45. Оценка токсичного эффекта. Зависимость «доза - эффект».
46. Расчет предельных нагрузок. Моделирование токсического эффекта
воздействия на популяцию и сообщество.
47. 3оны чрезвычайной ситуации и экологического бедствия на примере
России и Новосибирской области.
48. Международные соглашения, договоры, конвенции, направленные на
предупреждение загрязнения окружающей среды токсикантами.
18
РАЗДЕЛ 3. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ
3.1. Учебно-методическое обеспечение
ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА
Основы общей и экологической токсикологии: учеб. Пособие для
студентов вузов / А.Н. Бятян, Г.Т. Фрумин, В.Н. Базылев. – Санкт-Петербург:
СпецЛит, 2009. – 352 с. (15 шт.)
СПИСОК ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.
Ветеринарная токсикология с основами экологии: Учебное пособие
для вузов / Под ред. М.Н. Аргунова. – СПб.: Лань, 2007. – 416 с.: ил
2.
Каплин В.Г. Основы экотоксикологии / В.Г. Каплин. – М.: КолосС,
2006. – 359 с.
3.
Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в
России: Учебное и справочное пособие / В.Ф. Протасов. – М.:
Финансы и статистика, 2001. – 671 с.
Основная литература, рекомендованная примерной программой
дисциплины, имеется в библиотеке, доступна для студентов.
1.2.
1.
2.
3.
Информационное обеспечение
http://ecobez.narod.ru/ecolaw.html Экологическое законодательство
России.
http://ekologobr.ru/ Социальная экология.
http://www.chem.msu.su/rus/jvho/2004-2/welcome.html
Российский
химический журнал (Проблемы экотоксикологии).
3.3. Перечень наглядных пособий и оборудования
Данный раздел должен содержать перечень имеющихся на кафедре
наглядных пособий, стендов, виртуальных лабораторий и т.д.
19
РАЗДЕЛ 4. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО
ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ
4.1. Образовательные технологии
Основные организационные формы и методы обучения, включая
активные и интерактивные, указаны в табл. 4..
Таблица 4
Используемые интерактивные формы и методы обучения по дисциплине
№
п/п
1
2
3
4
5
6
7
8
Тема
Экологическая токсикология.
Предмет, методы и задачи
дисциплины. Связь с другими
науками
Характеристика токсических
веществ.
Критерии
и
концепции
оценки
токсичности вещества
Превращения
токсичных
веществ в окружающей среде.
Абиотическая и биотическая
трансформация
Закономерности токсического
действия вредных веществ.
Токсические эффекты
Классификация
источников
антропогенного загрязнения.
Токсикологическая
характеристика
неорганических
и
органических токсикантов
Формы эффектов токсикантов
при их совместном действии
на организм: сенсибилизация,
аддитивность,
синергизм,
антагонизм
Токсикологическая
характеристика
токсичных
элементов: ртуть, свинец,
кадмий, мышьяк, алюминий,
медь и др.
Токсикологическая
характеристика
пестицидов
(хлорорганические,
фофсорорганические,
металлсодержащие и др.) и
агрохимикатов.
Классификация
по
назначению и химическому
Кол-во
часов
Вид
учебных
занятий
Используемые
интерактивные
образовательные
технологии
Формируемые
компетенции (ОК,
ПК)
2
Л
Лекциявизуализация
ОПК-2, ОПК10
2
Л
Лекциявизуализация
ОПК-2, ОПК10
2
Л
Проблемная
лекция, лекциявизуализация
ОПК-2, ОПК10
2
Л
Лекциявизуализация
ОПК-2, ОПК10
2
Л
Проблемная
лекция, лекциявизуализация
ОПК-2, ОПК10
2
Л
Лекциявизуализация
ОПК-2, ОПК10
2
ПЗ
Дискуссия
ОПК-2, ОПК10
2
ПЗ
Деловая игра
ОПК-2, ОПК10
20
9
10
составу
Характеристика
2
бактериальных, растительных,
животных и микотоксинов
Биологические
методы 2
контроля. Биоиндикация и
биотестирование
ПЗ
Мозговой штурм
ОПК-2, ОПК10
ПЗ
Деловая игра
ОПК-2, ОПК10
4.2. Порядок аттестации студентов по дисциплине
Для аттестации студентов по дисциплине используется балльнорейтинговая система, позволяющая выставлять оценки по шкале ECTS.
Максимальная сумма баллов, набираемая студентом по дисциплине равна
86 баллов. Максимальная сумма (86 баллов), набираемая студентом по
дисциплине, включает две составляющие. Первая составляющая – оценка
регулярности и своевременности качества выполнения студентом учебной
работы по изучению дисциплины в течение семестра (сумма –71 балл).
Вторая составляющая – оценка знаний студента на зачете (15 баллов).
Баллы, характеризующие успеваемость студента по дисциплине,
набираются им в течение всего периода обучения за изучение отдельных тем
и выполнение отдельных видов работ.
Общий балл текущей успеваемости складывается из следующих
составляющих (табл. 5):
Таблица 5
Характеристика общего балла текущей успеваемости студента
№
Максимальное
Вид занятий
п/п
количество баллов
5 баллов
1
Посещение занятий
(1 балл за лекцию)
12 баллов (1 балл за
2
Посещение практических занятий
занятие)
3
Доклады на практических занятиях (не менее 3) 9 баллов
4
Лабораторные работы (5)
25 баллов
Выполнение контрольной работы
15 баллов
Итого:
71 балл
В случае пропуска студентом семестрового контрольного мероприятия по
уважительной причине преподаватель должен предоставить студенту
возможность сдать данную тему в часы консультаций. Уважительность
пропуска студентом учебных занятий и семестрового контрольного
мероприятия подтверждается деканом или директором института.
21
Преподавателем назначается время консультаций, во время которых он
может сдать пропущенную по уважительной причине тему, контрольную и
др.
Если по итогам двух текущих аттестаций, набранное студентом
суммарное количество баллов по дисциплине составляет менее 50, то студент
не допускается к сдаче зачета по дисциплине.
Баллы за выполненные и сданные после последнего дня занятий задания
не начисляются.
Суммы баллов, набранные студентом по результатам каждой аттестации,
заносятся преподавателем, проводящим аттестацию в соответствующую
форму единой ведомости, используемую в течение всего семестра.
Система контроля за ходом и качеством усвоения студентами содержания
данной дисциплины включает следующие виды:
Текущий контроль – проводится систематически с целью установления
уровня овладения студентами учебного материала:
1. В течение семестра, на каждом занятии проводится пятиминутный
устный или письменный опрос по материалам предыдущей лекции или
практического занятия.
2. Представление докладов по проблемным темам, предоставленным
преподавателем.
3. Выполнение лабораторных работ.
Выполнение этих работ является обязательным для всех студентов, а
результаты являются основанием для выставления оценок текущего
контроля.
Промежуточный контроль – для оценки уровня освоения материала по
разделам.
Выполняется в виде тестирования или устного опроса по темам.
Итоговый контроль – оценка уровня освоения дисциплины по
окончании ее изучения в форме зачета (максимальная сумма баллов за зачет
15).
Для контроля усвоения данной дисциплины учебным планом
предусмотрен зачет (6 семестр). Итоговая оценка учитывает результаты
модульно-рейтинговой системы контроля знаний. Зачет проводится в устной
и комбинированной форме, максимальной количество балов – 15. Зачетная
оценка складывается из общего балла текущей успеваемости студента и
баллов за зачет. «Зачтено» выставляется студенту, если набранное
количество баллов 60 и более.
22