Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Новгородский

реклама
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
______________В.М.Кондратьева
« »_______________ 2006 г.
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ТОКСИКОЛОГИЯ
Дисциплина для специальности
013100 (020801.65) – Экология
Рабочая программа
СОГЛАСОВАНО:
Начальник УМУ
___________Е.И.Грошев
“____”__________2006г.
РАЗРАБОТАЛА:
Доцент кафедры химии и
экологии
________И.В. Летенкова
“___”___________2006г.
Ассистент кафедры химии и
экологии
_________А.Н. Трушкина
“___”___________2006г.
Принята на заседании
кафедры химии и экологии
Заведующий кафедрой ХЭ
__________В.Ф.Литвинов
“___”___________2006г.
2
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.
3
1 ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ В (ЧАСАХ) И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
Вид занятий
1. Лекции
2. Практическая работа
3.Самостоятельная работа
Всего:
Форма контроля
Число часов
9 семестр
24
12
64
100
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.
4








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.
5

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.
Безель В.С., Бельшаков В.Н., Воробейчик Е.Н. Популяционная
экотоксикология. – М.: Наука, 1994 – 80с.
2.
Исидоров В.А. Введение в химическую экотоксикологию. – СПб.: Химиздат,
1999 – 144с.
3.
Майстренко В.Н., Хамитов Р.З., Будников Г.К. Экологоаналитический
мониторинг супертоксикантов. – М.: Химия, 1996. – 319с.
4.
Основы общей промышленной токсикологии/ Под ред. Толоконцева Н.А.,
Фролова В.А. – Л.: Химия, 1996 – 350с.
5.
Проблемы загрязнения окружающей среды и токсикологии/ Под. ред.
Дж.Уэра. – М.: Мир, 1993. – 395с.
6.
Юрин В.М. Основы ксенобиологии. – Мн.: Новое издание, 2002. – 272с.
7.
Юфир С.С. Яды вокруг нас. – М.: Джеймс, 2001. – 400 с.
8.
Куценко С.А. основы токсикологии. – СПб, 2002
3.1.2 Дополнительная литература
9.
Протасов В.Ф., Молчанов А.В. Экология, здоровье и природопользование в
России. – М.: Финансы и статистика, 1995. – 528с.
10.
Скурлатов Ю.И., Дука Г.Г., Мизити А. Введение в экологическую химию. –
М.: Высш.шк., 1994. – 400с.
11.
Эйхлер В. Яды в нашей пище. – М.: Мир, 1993. – 258с.
12.
Здоровье среды: методика оценки. Захаров В.М. и др. – М.: Центр
экологической политики России, 2000 – 68 с.
13.
Здоровье среды: практика оценки. Захаров В.М. и др. – М.: Центр
экологической политики России, 2000 – 320 с.
14.
Я.Э.Кильстрём. 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.
7
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
Вид
Число
Количество
(автор, наименование, место
занятий, в
часов
экземпляров в
издания)
котором
библиотеке
используется
1. Яблоков А.В. Ядовитая Лекции,
4
2
приправа – м.: Мысль, 1990. – практи4
124с.
ческие
занятия,
СРС
10
2. Исидоров В.А. Введение в Лекции,
24
1
химическую экотоксикологию. – практи10
Спб.: Химиздат, 1999 – 144с.
ческие
занятия,
СРС
52
3. Майстренко В.Н., Хамитов Лекции,
12
2
Р.З., Бузников Г.К. Эколого- практи8
аналитический
мониторинг ческие
супертоксикантов. – М.: Химия, занятия,
1996. – 319с.
СРС
16
4 Эйхлер В. Яды в нашей пище. Лекции,
16
2
– М.: Мир, 1993 – 258 с.
практи8
ческие
занятия,
СРС
16
5. Протасов В.Ф., Молчанов А.В. Лекции,
22
5
Экология,
здоровье
и практи10
природопользование в России. – ческие
М.: Высшая школа, 1994. – 400с. занятия,
СРС
20
6.
Куценко
С.А.
основы Лекции,
13
1
токсикологии. – СПб, 2002
практи6
ческие
занятия,
СРС
34
Примечание
Электронная
версия
8
Таблица 2 - Обеспечение дисциплины учебно - методическими изданиями
Библиографическое описание
Вид
Число
Количество
Примеча-ние
(автор, наименование, место
занятий, в
часов
экземпляров в
издания)
котором
библиотеке
используется
1. Васильева Г.В.
практи8
30
Классификация пестицидов –
ческие
НовГУ, 1999 – 20с.
занятия
СРС
20
2. Рабочая программа по
Лекция,
24
1
Эл. версия
дисциплине / Авт.-составитель
практи12
Летенкова И.В., Трушкина А.Н.
ческие
занятия,
СРС
64
Действительно для учебного года____ Зав.кафедрой ХЭ_______________ В.Ф. Литвинов
Действительно для учебного года____ Зав.кафедрой ХЭ_______________ В.Ф. Литвинов
Действительно для учебного года____ Зав.кафедрой ХЭ_______________ В.Ф. Литвинов
Действительно для учебного года____ Зав.кафедрой ХЭ_______________ В.Ф. Литвинов
Действительно для учебного года____ Зав.кафедрой ХЭ_______________ В.Ф. Литвинов
9
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ УЧЕБНЫХ ЧАСОВ ПО РАЗДЕЛАМ И ТЕМАМ
ДИСЦИПЛИНЫ «ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ТОКСИКОЛОГИЯ» для специальности 013100
(020801.65) – Экология.
Номер,
N Всег
Из них
Рекомендуема
Наименование
Се
о
я литература
Аудиторных
разделов, тем
ме часо Всего Лекц. Прак
СРС
ст
в
.
ра
2.1.1 Введение
9
9
3
2
1
6
2, 4, 8
2.1.2 Основные
1, 2,
понятия экологической
9
11
3
2
1
8
6, 8
токсикологии.
2.1.3 Токсическое
действие
2,3,5,
8,10,
9
10
4
4
6
загрязняющих веществ
6,8
11,13
на организм.
2.1.4 Характеристика
2,3,4,5 10,11,
некоторых
9
16
6
4
2
10
,6,7,8 13, 14
экотоксикантов.
2.1. 2.1.5
Популяционная
9
17
7
4
3
10
1,2,5,6 11,13
экотоксикология.
2.1.6 Экотоксикология
9
16
6
3
3
10
1,2,5,6 11,13
сообществ.
2.1.7 Экологическое
нормирование в
9
8
2
2
6
2,4
11
экотоксикологии.
2.1.8
9
13
5
3
2
8
2,4,6,8 11,12
Экотоксикометрия.
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.
11
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.
12
Приложение Г
Министерство общего и профессионального образования
Российской Федерации
УТВЕРЖДАЮ:
Заместитель Министра
образования Российской Федерации
_____________________Л.С.Гребнев
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
ОПД.Ф.12
Наименование дисциплин и их основные
разделы
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.
Всего
часов
100
Скачать