Экологическая токсикология - Томский государственный

Федеральное агентство по образованию
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ
УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
__________ М.Т. Решетников
«_____» _____________2008 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине:
для специальности:
Экологическая токсикология
020801 – Экология
Факультет:
Профилирующая кафедра:
Радиоконструкторский (РКФ)
«Радиоэлектронных технологий и
экологического мониторинга» (РЭТЭМ)
Курс – четвертый
Семестры – седьмой
Учебный план набора 2005 г. и последующих лет
Распределение учебного времени:
Лекции
36 ч (ауд.)
Практические занятия
18 ч (ауд.)
Всего ауд. занятий
Самостоятельная работа
Общая трудоемкость
54 ч
46 ч
100 ч
Зачёт – седьмой семестр
2008
Предисловие
1 Рабочая программа составлена на основании ГОС ВО для
специальности 020801 «Экология» утвержденного 10.03.2000 (№ гос. рег.
99/ЕН/СП) и дополненного 18.06.03 (№ гос. рег. 99/ЕН/СП/1)
РАССМОТРЕНА и УТВЕРЖДЕНА на заседании обеспечивающей кафедры
РЭТЭМ 14.02.2008, протокол № 64/2008.
2 Разработчик
доцент каф. РЭТЭМ
Е.Г.Незнамова
3 Зав. обеспечивающей и
профилирующей каф. РЭТЭМ
Г. В. Смирнов
4 Рабочая программа СОГЛАСОВАНА с факультетом и
СООТВЕТСТВУЕТ действующему рабочему плану занятий.
5 Срок действия рабочей программы – 31.12.2010
Декан РКФ
Г.В. Смирнов
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ И ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ
1.1. Цель преподавания дисциплины
Целью является освоение студентами теоретических основ токсикологии,
экологического нормирования, рационального природопользования с учетом результатов
экотоксикологических исследований.







1.2. Задачи изучения дисциплины
В результате изучения дисциплины студент должен знать:
основные закономерности воздействия вредных веществ на живые системы;
методы контроля и анализа загрязнения экосистем химическими веществами;
токсикологические свойства наиболее распространенных химических веществ и
соединений;
пути поступления экотоксикантов
в экосистемы и процессы включения их в
биогеохимичесий круговорот.
В результате изучения дисциплины студент должен уметь:
использовать методы контроля и анализа состояния экосистем;
определить возможность загрязнения некоторых типов экосистем токсичными
химическими веществами;
снизить влияние на организм вредных химических веществ в бытовых условиях.
1.3. Место дисциплины в учебном процессе
Базой для изучения данной дисциплины являются следующие предметы:
общая экология, учение о биосфере, учение об атмосфере, учение о гидросфере, учение о
литосфере, промышленная экология, теоретические основы оздоровления экологических
ситуаций в трех средах.
2 СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Распределение часов по видам занятий (лекции, практические занятия) и
самостоятельная работа студентов приведены в учебно-методической карте дисциплины –
обязательное приложение А.
2.1 Лекции (36 ч, самостоятельная работа – 22 ч.)
Тема 1. Токсикология, история развития и современные направления. Предмет и
задачи экологической токсикологии, ее место в системе наук об окружающей среде.
Источники появления потенциально токсичных веществ в окружающей среде.
Практическое значение и актуальность экотоксикологических исследований. (2 ч,
самостоятельная работа – 1 ч.).
Тема 2. Основные понятия экотоксикологии:
вредное вещество, предельно
50
допустимая концентрация, LD , экспозиция веществ, дозы, концентрация, время
действия, токсический эффект. Уровни загрязнения. Источники появления потенциально
токсичных веществ в окружающей среде. Основные классы токсичных веществ.
Токсикологическое нормирование. Процедура нормирования в разных странах. (6 ч,
самостоятельная работа – 4 ч).
Тема 3. Поступления токсичных веществ в организмы: общие закономерности
воздействия вредных веществ на организменном уровне: кривая «доза-эффект», особенности
повторного воздействия вредных веществ, процессы адаптации и кумуляции.
Комбинированное, комплексное и сочетанное действие вредных веществ. (2 ч,
самостоятельная работа – 1 ч).
Тема 4. Влияние факторов среды и свойств организма на степень
токсикологического эффекта. Адаптация к воздействию. (2 ч, самостоятельная работа – 1
ч).
Тема 5. Ксенобиотики. Тяжелые металлы, пестициды, гербициды, инсектициды,
ПАВ: поступления токсичных веществ в организмы. Превращения токсичных веществ
в окружающей среде: характер накопления, химические превращения и миграция в
экосистемах, характер токсичности (8 ч, самостоятельная работа – 4 ч).
Тема 6. Твердые отходы, размещение и хранение. Токсичность и классы опасности
отходов. Расчет индексов токсичности и определение класса опасности отходов. Системы
переработки отходов, направленные на снижение токсического загрязнения среды(4 ч,
самостоятельная работа – 2 ч).
Тема 7. Радиация и радиоактивное загрязнение. Естественный радиационный фон
Земли. Миграции радионуклидов в экосистемах, радиочувствительность организмов (2 ч,
самостоятельная работа – 1 ч).
Тема 8. Молекулярно-биологическое воздействие химических веществ на организмы
(2 ч, самостоятельная работа – 1 ч).
Тема 9. Защита человека от опасных веществ в бытовых условиях. Антидоты.
Действие антидотов и противоядий (2 ч, самостоятельная работа – 1 ч).
Тема 10. Модели оценки токсичных воздействий на живые системы (2 ч,
самостоятельная работа – 2 ч).
Тема 11. Влияние химических веществ на популяции, сообщества, экосистемы.
Многофакторность воздействия. Биомониторинг и биоиндикация.(4 ч, самостоятельная
работа – 4 ч).
2.2 Практические занятия (18 ч, самостоятельная работа – 14 ч).
Работа 1. Токсиколибрическая оценка биологической активности токсикантов. (2 ч,
самостоятельная работа – 1 ч).
Работа 2. .Типы химических связей, образующихся между токсикантами и
молекулами – мишениями организма. (2 ч, самостоятельная работа 1 ч).
Работа 3. Исследование запыленности воздуха помещений (2 ч, самостоятельная
работа 2 ч).
Работа 4. Определение содержания нитритов и нитратов в пищевых продуктах. (2 ч,
самостоятельная работа 2 ч).
Семинар 1. Экотоксикология и ее основные понятия. Процессы и уровни
загрязнения экосистем химическими веществами (2 ч, самостоятельная работа 2 ч)
Семинар 2. Основные закономерности влияния вредных веществ на организм (2 ч,
самостоятельная работа 2 ч)
Семинар 3. Проблема размещения и утилизации твердых отходов (2 ч,
самостоятельная работа 2 ч)
Контрольная работа 1. Экотоксиканты. Характер токсичности, источники
поступления и поведение в экосистемах. (2 ч, самостоятельная работа 2 ч).
2.3 Самостоятельная работа
Наименование работы
Проработка лекций, самостоятельное
Кол-во часов
22
изучение теоретических тем
Форма контроля
Контрольный
опрос,
конспекты.
Написание реферативных работ
10
Доклад, ответы на вопросы
Подготовка
14
Контрольный
занятиям
к
практическим
конспекты.
опрос,
Всего часов самостоятельной работы
46 часов.
Темы для самостоятельного изучения:
1. Формирование ксенобиотического профиля среды: природные и антропогенные
процессы.
2. Токсинологические аспекты питания человека.
3. Загрязнение токсичными веществами гидросферы, литосферы, атмосферы.
Темы рефератов:
1. Ядовитые животные Сибири. Меры защиты.
2. Ядовитые растения Сибири. Меры защитыю
3. Нештатные ситуации загрязнения литосферы.
4. Нештатные ситуации загрязнения гидросферы
5. Нештатные ситуации загрязнения атмосферы
6. Персистирование различных ксенобиотиков в окружающей среде: (тяжелые металлы,
радионуклиды, полимеры).
7. Ядовитые животные азиатского региона.
8. Ядовитые растения азиатского региона.
9. Ядовитые животные европейского региона.
10. Ядовитые растения европейского региона.
11. Ядовитыеживотные тропических областей.
12. Ядовитые растения тропических областей.
13. Современные технологии утилизации ТБО.
14. Современные технологии утилизации радиоактивных отходов.
15. Современные технологии утилизации отходов горно-добывающей промышленности.
16. Современные технологии утилизации отходов химической промышленности.
17. Примеры аккумуляции токсичных веществ продуцентами.
18. Примеры передачи токсикантов по пищевым цепям.
19. Примеры комплексного воздействия вредных веществ на организмы или популяции.
20. Биомониторинговые и биоиндикационные токсикологии.
21. Токсикологические загрязнения глобального масштаба.
3 УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
3.1 Рекомендуемая литература
а) основная:
1. Занько Н.Г. Медико-биологические основы безопасности жизнедеятельности: Учебник
для вузов/ Н. Г. Занько, В. М. Ретнев. - 2-е изд., стереотип.. - М.: Academia, 2004. - 287[1]
с. (40 экз.)
2. Садовникова Л.К., Орлов Д.С., Лозановская И.Н. Экология и охрана окружающей среды
при химическом загрязнении изд. 3-е., перераб.- М.: Высш.шк., 2006.-334с. (50 экз.)
б) дополнительная:
1. Незнамова Е.Г. Экологическая токсикология: Учебное методическое пособие. ТУСУР,
кафедра РЭТЭМ 2007 133 с. (100 экз.)
Приложение А
(обязательное)
–Учебно-методическая карта дисциплины «Экологическая токсикология»
для специальности 020801 «Экология»
– седьмой семестр
Таблица А.1
Номер
недел
и
семес
тра
Практические занятия,
семинары
Лекции
Номер лекции и
наименование темы
Кол.
часо
в
Номер занятия и
Наименование темы
2
1.
Токсикология,
история развития и
современные
направления. Предмет
и
задачи
экологической
токсикологии, ее место
в системе наук об
окружающей
среде.
Практическое значение
и
актуальность
экотоксикологических
исследований.
Основные
понятия
экотоксикологии:
понятие о вредном
веществе,
предельно
допустимая
концентрация,
LD50,
токсичность,
экспозиция
веществ,
доза.
3
2
4
1. Практическая работа.
Изучение
характера
воздействия на организм
некоторых газообразных и
твердых загрязнителей.
3
Уровни
загрязнения.
Источники появления
потенциально
токсичных веществ в
окружающей
среде.
Основные
классы
токсичных
веществ.
Процессы,
определяющие
поведение химических
продуктов
в
окружающей среде.
2
4
Токсикологическое
нормирование.
2
1
1
2
Формы
контро
ля и
отчетно
Кол. сти
часо (КР,КЛ,
в
ТК)
5
2
6
ТК
2
Кол.
час
сам
раб по
всем
видам
задан
ий
7
2
2
2.
Семинар.
Экотоксикология
и
ее
основные
понятия.
Процессы
и
уровни
загрязнения
экосистем
химическими веществами
2
УКО
4
2
Процедура
нормирования
разных странах.
Продолжение табл. А.1
1
2
Поступления
5 5.
токсичных веществ в
организмы:
общие
закономерности
воздействия
вредных
веществ
на
организменном уровне:
кривая «доза-эффект»,
особенности
повторного воздействия
вредных
веществ,
процессы адаптации и
кумуляции.
Комбинированное,
комплексное
и
сочетанное
действие
вредных веществ.
в
3
2
6
6. Влияние факторов
среды
и
свойств
организма на степень
токсикологического
эффекта. Адаптация к
воздействию.
2
7
7.
Понятие
ксенобиотиков.
Превращения
токсичных веществ в
окружающей
среде:
поступления токсичных
веществ в организмы,
характер накопления,
химические
превращения
и
миграция в экосистемах
характер токсичности.
.
8.
Пестициды,
гербициды,
инсектициды:
источники
поступления, характер
накопления,
2
8
2
4
3.Практическая работа.
Изучение воздействия на
человека производства
некоторых
фармакологических
препаратов.
4. Практическая работа.
Изучение воздействия на
человека
производства
некоторых
препаратов
микробиологической
промышленности
(инсектициды,
зооциды,
БВК, СМС)
5
2
2
6
ТК
7
2
УКО
2
ТК
4
2
9
химические
превращения
и
миграция
в
экосистемах, характер
токсичности.
9.
Гербициды,
инсектициды:
источники
поступления, характер
накопления,
химические
превращения
и
миграция в экосистемах
.
Продолжение табл. А.1
1
2
Поверхностно10 10.
активные
вещества:
источники
поступления, характер
накопления,
химические
превращения
и
миграция
в
экосистемах, характер
токсичности.
2
5.Семинар.
Основные
закономерности
влияния
вредных
веществ
на
организм.
2
УКО
4
3
2
4
5
6
7
2
2
КР
3
11
11. Твердые отходы,
размещение и хранение.
Токсичность и классы
опасности
отходов.
Расчет
индексов
токсичности
и
определение
класса
опасности отходов.
2
6.Контрольная работа.
Экотоксиканты. Характер
токсичности, источники
поступления и поведение в
экосистемах.
12
Системы
переработки отходов,
направленные
на
снижение токсического
загрязнения среды.
2
.
13
Радиация
и
радиоактивное
загрязнение.
Естественный
радиационный
фон
Земли.
Миграции
радионуклидов
в
экосистемах,
радиочувствительность
2
7.Семинар. Проблема
размещения и утилизации
твердых отходов.
2
2
УКО
3
организмов.
14
Молекулярнобиологическое
воздействие
химических веществ на
организмы.
2
15
Защита человека от
опасных веществ в
бытовых
условиях.
Антидоты.
Действие
антидотов
и
противоядий.
2
16
Модели оценки
токсичных воздействий
на живые системы.
2
8. Практическая работа.
Влияние на человека
некоторых природных
веществ растительного или
животного происхождения.
Аллергозы.
4
УКО
2
ТК
4
УКО
2
Окончание табл. А.1
17 Влияние химических
2
УКО
веществ на популяции.
Накопление
экотоксикантов.
Показатели оценки
популяционного
стресса.
18 Динамика сообществ в
2
УКО
условиях химического,
радиоактивного
загрязнения.
Экотоксикологический
мониторинг экосистем.
ИТОГО
36
18
Общая трудоемкость: 88 часов
4 практических занятия; 3 семинарских занятия;1 контрольная работа
*) УКО - устный контрольный опрос; ТК – теоретический конспект; КР –
контрольная работа
2
2
46
Приложение Б
(обязательное)
–Рейтинговая раскладка по самостоятельной работе (сводные данные) дисциплины
«Экологическая токсикология»
для специальности 020801 «Экология»
–седьмой семестр
Наименование работы
1. Проработка лекционного
материала
2. Подготовка к практическим
занятиям и выполнение
отчетов
3. Написание и подготовка к
защите реферативной работы
Всего часов:
Разработчик
доцент каф. РЭТЭМ
Форма отчетности
и контроля
Теоретический конспект (18
по 3 балла)
Устные контрольные опросы
на лекции (5 по 3 балла)
Устные контрольные опросы
на семинарах (3по 5 баллов)
Контрольные работы (1 по 10
баллов)
Рейтинговые
баллы (максимум)
Теоретический конспект (4 по
4 балла)
16
Реферативная работа (1 по 10
баллов)
10
54
15
15
10
120
Е.Г. Незнамова