Рабочая программа по дисциплине б 3 ″Экологическая токсикология″ направление подготовки 280700. 62-«Техносферная безопасность»

высшего профессионального образования

«Саратовский государственный технический университет

имени Гагарина Ю.А.»

по дисциплине

Профиль «Безопасность жизнедеятельности в техносфере»

Курс - 3

зачетных единиц -2

Всего часов -72

Лекций - 4 часа

Лабораторных работ - 4 часов

Контрольная работа - 1

СРС - 64 часов

Зачет - 5 семестр

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры

« 29 » августа 2014 года, протокол № 1

Зав. кафедрой, профессор __________Рогачева С.М..

Рабочая программа утверждена на заседании УМКН/УМКС

« 11 » сентября 2014 года, протокол № 1

Председатель УМКН/УМКС __________________

Саратов – 2014

Введение
Рабочая программа составлена на основании учебного плана направления бакалавриата и в соответствии с требованием к минимуму содержания образовательных программ в ГОС.

1. 
   Цели и задачи дисциплины
   

- дaть студентам нeoбxoдимyю cиcтeмy знaний пo свойствам токсичных химических веществ, ocoбeннo тex, которые широко применяются в народном хозяйстве, по источникам появления потенциально токсичных веществ; по трансформации и накоплению химических веществ в окружающей среде, проникновению и действию на живой организм. Полученные знaния будут необходимы для изyчeния пocлeдyющиx cпeциaльныx диcциплин. Помимо теоретических знаний, студенты должны уметь решать практические задачи, освоить лабораторные работы.

2. 
   Место дисциплины в структуре ООП ВПО
   

Дисциплина «Экологическая токсикология» относится к базовой части профессионального цикла дисциплин (Б 2.) и является дисциплиной по выбору. Для освоения дисциплины используются знания, умения и виды деятельности, сформированные в процессе изучения предметов «Биология», «Химия», «Физическая культура» на предыдущем уровне образования.

Тенденции развития мирового сообщества выдвинули на передний план в качестве основополагающего принцип долговременного устойчивого развития цивилизации. В этой связи приоритетными становятся научные исследования и учебные дисциплины, позволяющие предложить методы и подходы, обеспечивающие выполнение данного принципа. Содержание курса «Экологическая токсикология» излагается в следующей логической последовательности: дается представление об основных понятиях и методических подходах в экологической токсикологии; рассматриваются источники загрязнения и основные химические группы потенциально токсичных загрязняющих веществ и их воздействие на организм, популяции, сообщества, модельные и реальные экосистемы, возможности адаптации популяций к техногенному загрязнению. Приводятся закономерности накопления токсических веществ в организме растений, животных (позвоночные, беспозвоночные, наземные, водные) и человека. Дается представление об прикладных проблемах экотоксикологии (нормирование, биотестирование и мониторинг, количественная оценка токсичности). Рассматриваются основы экологической политики и экологической безопасности в России и международные обязательства в области охраны окружающей среды.

3. 
   Требования к результатам освоения дисциплины
   

Изучение дисциплины направлено на формирование следующих компетенций: ПК-1; ПК-8, ПК-14, ПК-16, ОК-7, ОК-15.

Студент должен знать:

- источники появления потенциально токсичных веществ в окружающей среде;

- основные классы токсичных веществ;

- виды поступления токсичных веществ в организмы;

- механизмы поступления токсичных веществ в организмы;

- влияние факторов среды и свойств организма на степень токсичного эффекта;

- адаптацию организма к воздействию;

- токсикологическое нормирование.

Студент должен уметь:

- определять степень опасности того или иного токсиканта;

- выявлять путь предотвращения воздействия токсиканта;

- принимать определенные меры защиты и детоксикации.

5. 
   Содержание лекционного курса
   

Расчетно-графическая работа учебным планом не предусмотрена.

Курсовая работа учебным планом не предусмотрена.

Курсовой проект учебным планом не предусмотрен.

В процессе освоения образовательной программы у обучающегося в ходе изучения дисциплины Б.3.3.2.2. ″Экологическая токсикология″ должны сформироваться общепрофессиональные и общекультурные компетенции: ПК-1; ПК-8, ПК-14, ПК-16, ОК-7, ОК-15.

Под компетенцией ПК-1 понимается использование законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применение методов математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования.

Под компетенцией ПК-8 понимается способность ориентироваться в основных методах и способах обеспечения техносферной безопасности, обоснованию выбора известных, систем и методов защиты человека и природной среды от опасностей.

Под компетенцией ПК-14 понимается способность использовать методы определения нормативных уровней допустимых негативных воздействий на человека и природную среду.

Под компетенцией ПК-16 понимается способность анализировать механизмы воздействия опасностей на человека, определять характер взаимодействия организма человека с опасностями среды обитания с учетом механизма токсического действия вредных веществ, энергетических воздействий и комбинированного действия вредных факторов.

Под компетенцией ОК-7 - владение культурой безопасности и риск-ориентированным мышлением, при котором вопросы безопасности и сохранения окружающей среды рассматриваются в качестве важнейших приоритетов в жизни и деятельности.

Под компетенцией ОК-15 – способность использовать организационно-управленческие навыки в профессиональной деятельности.

1. 
   Что изучает экологическая токсикология?
   
2. 
   Что такое комбинированное действие токсикантов и две его классификация.
   
3. 
   Диоксины. Химическая формула, токсичное действие, оценка токсичности, метаболизм в окружающей среде.
   
4. 
   Понятие дозы, эффекта, ответной реакции. Какие существуют дозы?
   
5. 
   Полиароматические углеводороды. Химическая формула бенз(а)пирена. Его токсическое действие, содержание в объектах окружающей среды, метаболизм.
   
6. 
   Понятие специфического и общетоксического эффекта. Методы экотоксикологии.
   
7. 
   Типы экологических отношений. Хемосфера. Вещества-хемомедиаторы, их функции.
   
8. 
   Характеристика токсического действия свинца.
   
9. 
   Понятие экологических терминов: экотоксикант, ксенобиотик, полютант, персистентность, биомагнификация, биоконцентрирование, биоаккумуляция, экологическая магнификация.
   
10. 
    Количественные характеристики вредных веществ: PD_10, ЕD, LD₅₀. На основании чего оцениваются дозы.
    
11. 
    Характеристика токсического действия кадмия.
    
12. 
    Оценка токсичности на основе принципа аддитивности.
    
13. 
    Характеристика токсического действия ртути.
    
14. 
    Понятие острого и хронического отравления. Показатели опасности отравления.
    
15. 
    Комплексное действие химических веществ.
    
16. 
    Характеристика основных путей проникновения веществ в организм человека
    
17. 
    Сочетанное действие ядов и факторов среды на живой организм
    
18. 
    Характеристика токсического действия соединений ароматического ряда.
    
19. 
    Особенности поступления токсичных веществ через органы дыхания.
    
20. 
    Приоритетный принцип отбора химических веществ для токсической оценки.
    
21. 
    Характеристика токсического действия соединений окислителей.
    
22. 
    Последовательность токсикологических исследований и их значение
    
23. 
    Характеристика токсического действия растворителей
    
24. 
    Использование токсикологической информации при разработке стандартов, объем необходимой токсикологической оценки.
    
25. 
    Характеристика токсического действия Al, Be, As, Sb, Se.
    
26. 
    Строение мембран. Основные виды транспорта через биологические мембраны.
    
27. 
    Классы токсичности химических веществ, какие основные показатели используются для характеристики классов.
    
28. 
    Метаболитические процессы с токсикантами в ОС.
    
29. 
    Характеристика токсического действия хлорсодержащих органических соединений – пестицидов.
    
30. 
    Комплексное действие химических веществ. От каких факторов оно зависит.
    
31. 
    Характеристика токсического действия фосфорсодержащих органических соединений – пестицидов.
    
32. 
    Системы оценки и контроля допустимых уровней воздействия загрязняющих веществ. Синергизм, аддитивность, антагонизм.
    
33. 
    Характеристика токсического действия эфиров феноксиуксусных кислот.
    
34. 
    Источники поступления вредных веществ в окружающую среду и их распространение.
    
35. 
    Характеристика токсического действия ртутьсодержащих пестицидов.
    
36. 
    Различные виды классификации токсичных веществ.
    
37. 
    Понятие зон острого и хронического отравления
    
38. 
    Характеристика токсического действия полиароматических углеводородов.
    
39. 
    Механизмы распределения и выделения химических агентов
    
40. 
    Объем необходимой токсикологической оценки и последовательность её проведения.
    
41. 
    Характеристика токсического действия «тяжелой тройки» металлов.
    
42. 
    Понятие дозы и какие характеристики, кроме неё, следует учитывать при определении токсичности.
    
43. 
    Характеристика действия метилового спирта. Понятие летального синтеза.
    
44. 
    Характеристика токсического действия этиленгликоля.
    
45. 
    На чем основана разработка стандартов для санитарно-гигиенического нормирования
    

2. Классификация токсических факторов.

3. Типы токсического воздействия загрязняющих веществ на живой организм: цитотоксическое, тератогенное, генетическое.

4. Химическое и радиоактивное загрязнение среды. Химические канцерогены, мутагены, тератогены. Их характеристика.

5. Доза-эффект. Пороговая и беспороговая концепция. Методы оценки воздействия.

6. Формы эффектов токсикантов при их совместном действии на организм: сенсибилизация, аддитивность, синергизм, антагонизм.

7. Закономерности концентрирования токсических веществ (тяжелых металлов и хлорорганических и других соединений) в живых организмах, в популяциях растений и животных.

8. Закономерности химических превращений и взаимодействия с биологическими объектами. Трансформация токсических веществ в экосистемах. Миграция токсических веществ по трофическим цепям.

9. Закономерности выведения чужеродных веществ из организма. Пути удаления и захоронения чужеродных веществ в окружающей среде.

10.Воздействие токсических веществ на организм и его системы.

11. Закономерности накопления токсических веществ в организме растений, животных (позвоночные, беспозвоночные, наземные, водные) и человека.

12.Особенности эффектов токсичных веществ на популяции. Возможности адаптации популяций к техногенному загрязнению.

13.Моделирование динамики популяций в условиях токсического стресса. Показатели оценки популяционного стресса.

14.Особенности эффектов токсичных веществ на сообщества, модельные и реальные экосистемы. Показатели токсического действия на экосистемы.

15.Динамика сообществ и биологического разнообразия в условиях химического загрязнения окружающей среды.

16.Динамика растительных и животных сообществу в зоне воздействия промышленных предприятий.

17.Закономерности воздействия токсических веществ на геном и изменения генофонда популяций.

18.Химическое загрязнение и здоровье населения.

19.Методы биоиндикации и биотестирования. Их место в системе экологического контроля.

20.Виды - биоиндикаторы в экотоксикологии.

21 .Фитоиндикация загрязнения воздушной среды города.

22.Биоиндикация загрязнения окружающей среды в зоне действия промышленных предприятий.

23.Экотоксикологический мониторинг, его задачи и виды.

24.Роль биологического мониторинга в контроле загрязнения окружающей среды. Примеры комплексного биомониторинга в экотоксикологии.

25.Проблемы нормы и патологии на организменном и надорганизменном уровнях. Критерии нормы экосистем.

26.Основные концепции и последовательность экологического нормирования.

27.Токсичность и способы ее оценки. Оценки взаимодействия организма с ксенобиотиком. Расчет предельных нагрузок.

28.Моделирование токсического эффекта воздействия на популяцию и сообщество.

29.Прогнозирование экологического эффекта воздействия токсических веществ.

30.Задачи и формы экотоксикологического нормирования. Его превентивная роль в ограничении возможного загрязнения.

31 .Методы определения предельных значений токсической нагрузки.

32.Гигиенические критерии состояния окружающей среды, санитарные нормативы, предельно-допустимые концентрации (принципыразработки).

а) полютанты

в) эврибионты

г) мутанты

д)ксенобиотики

а) биомагнификация

в) биоумножение

г)синергизм
д) суммация
3. Органы, в которых под воздействием токсикантов наблюдаются критические токсические эффекты:

а) мишенями

в) эндометаболитами

г) экзометаболиты

д) кроветворные

е) внутренние
4. Взаимодействия, осуществляемые хемомедиаторами, имеют следующие назначения:

а) синтез продукции

б) сдерживание конкурентов

в) перенос энергии

г) связь между организмом и средой

д) фотосинтез

а) опасность

в) кумулятивность

г) синергизм

д) квантальный эффект

б) ЕD

а)5

в) 3

д) 6
8. Накопление яда это - кумуляция:

а) материальная

в) организменная

г) тканевая

д) клеточная

а) по токсичности

в) по характеру действия на организм

г) по степени накопления

д) по химической классификации

а) экологическая токсикология

в) токсикинетика

г) физиология

д) генетика

е) экология
11. К группе суперэкотоксикантов относят:

а) тяжелые металлы

в) диоксины

г) ароматические углеводороды

д) дивинилы

е) метиловый спирт
12. Биологические мембраны, через которые происходит проникновение химических веществ в организм представляют собой:

а) углеводы

в) белково-фосфолипидные комплексы

г) нуклеиновые кислоты

д) белки

а) пассивной диффузии

в) активного транспорта

г) ионного обмена

д) переноса радикалов

а) полютанты

б) гидробионты

г) ксенобиотики

д) полимеры

е) коагулянты

а) воздухом

в) пищей

д) пылью
16. Наиболее опасными пестицидами являются:

а) Р- содержащие органические соединения

в) перитроиды

г) авермектины

д) серусодержащие соединения

е) соединения мышьяка

17. Диоксины опасны:

а) политоксичностью

в) низким значением ПДК

г) высокой растворимостью

д) высокой летучестью

б) Pb,Cd,Hg

в) Cu,Al,Be

г) Со, Ni, Cd

д) Мn, Bi, V
19. Большую опасность представляют:

а) металлическая ртуть

в) сульфид ртути

г) хлорид ртути

д) карбонат ртути

а) при утилизации пищевых отходов

в) сжигании хлорвиниловых изделий

г) гниении пищевых отходов

д) деструкции полимеров

е) разложении пестицидов
21. Основные токсиметрические показатели:

а) LD₅₀ , время действия (t_0,5)

б) способ введения пробы, отклик организма

в) острая и хроническая токсичность

г) кумулятивность и синергизм действия

д) опасность и доза

б) определение эффектов воздействия

в) изучение процессов разбавления

г) изучение процессов адаптации

д) изучение процессов аккумуляции
23. Как осуществляют оценку риска в экологической токсикологии:
а) экспозиция + токсический эффект

б) определение опасности + подсчет ущерба

в) подготовка нормативов + подсчет ущерба

г) установление острого и хронического действия

д) установление кумулятивного эффекта
24. Какие показатели используются для установления

зоны токсического действия:

а) Z_остр. и Z_хрон.

б) К_к

в) РD₁₀

г) ПДК

б) сочетанное действие токсиканта и среды

в) комплексное действие химического вещества

г) одномоментное действие токсиканта

д) действие токсиканта на различные мишени
26. Ароматические соединения – продукты крупнотоннажного производства:
а) бензол

б) дифенилы

в) полиароматические соединения

г) дифенилметаны

д) толуол
27. Основными реакции в метаболизме химикатов в живых организмах являются:
а) окисление

б) нуклеофильное присоединение

в) алкилирование

г) нейтрализация

д) коньюгация
28. Наибольшим кумулятивным эффектом обладают:
а) хлорсодержащие органические соединения;

б) фосфорсодержащие органические соединения;

в) сложные эфиры хлорфеноксиуксусных кислот
29. Инсектициды – это в основном яды действия:
а) контактного;

б) системного;

в) фумигантного
30. Классификация ядов проводится по следующим признакам:

а) химической природе токсикантов

б) характеру биологического действия

в) распространенности

г) персистентности

д) распределению в средах

- правильность оформления реферата (титульная страница, оглавление и оформление источников);

- уровень раскрытия темы реферата / проработанность темы;

- структурированность материала;

- количество использованных литературных источников.

В случае, если какой-либо из критериев не выполнен, реферат возвращается на доработку.

В конце семестра обучающийся письменно отвечает на тестовые задания, содержащие вопросы по изученному материалу. Оценивание тестовых заданий проводится по принципу «зачтено» / «не зачтено». В качестве критериев оценивания используется количество правильных ответов. При ответе более чем, на 20 вопросов выставляется «зачтено», в случае меньшего количества правильных ответов ставится «не зачтено».

К зачету по дисциплине обучающиеся допускаются при:

- предоставлении всех отчетов по всем практическим занятиям и защите всех практических занятий;

- сдачи рефератов с учетом того, что они «зачтены» преподавателем;

- успешном написании тестовых заданий.

Зачет сдается устно, по билетам, в которых представлено 2 вопроса из перечня «Вопросы для зачета». Оценивание проводится по 5-ти балльной системе

«Отлично» ставится при:

- правильном, полном и логично построенном ответе,

- умении оперировать специальными терминами,

- использовании в ответе дополнительного материала,

- иллюстрировании теоретического положения практическим материалом.

«Хорошо» ставится, когда в ответе имеются

- негрубые ошибки или неточности,

- затруднения в использовании практического материала,

- не вполне законченные выводы или обобщения.

«Удовлетворительно» ставится, когда в ответе имеются

- неполные знания пройденного материала,

-затруднения в интерпретации основополагающих закономерностей,

- неполный, поверхностный ответ на конкретно поставленный вопрос.

«Не удовлетворительно» ставится при:

- схематичном неполном ответе,

- неумении оперировать специальными терминами или их незнании.

2. Батян А.Н., Фрумин Г.Т., Базылев В.Н. Основы общей и экологической токсикологии. – М.: СпецЛит, 2009. – 352 с.

3. Кукин П.П., Пономарев Н.Л., Таранцева К.Р. Основы токсикологии. – М.: Высшая школа, 2008. – 279 с.

4. Курляндский Б.А., Филов В.А. Общая токсикология. – М.:Медицина, 2002. – 608 с.

2. Кушнева В.С., Горшкова Р.Б. (Ред.). Справочник по токсикологии и гигиеническим нормативам (ПДК) потенциально опасных химических веществ. - М.: ИздАТ, 1999. - 272 с.

3. Федорова А.И. Практикум по экологии и охране окружающей среды/ А.И. Федорова, А.Н. Никольская. – М.: ВЛАДОС, 2003. – 288 с.
3. Методические указания
Методические указания размещены в ИОС университета. https://portal.sstu.ru/Fakult/FES/PTB
4. Периодические издания

1. 
   Экология
   
2. 
   Экология и жизнь
   
3. 
   Проблемы региональной экологии
   
4. 
   Теоретическая и прикладная экология
   
5. 
   Поволжский экологический журнал
   
6. 
   Экологический вестник России
   
7. 
   Природа
   
8. 
   Химия и экология
   

4. 
   Интернет-ресурсы
   

Информационная система BIODAT. http://www.biodat.ru/

Популярный сайт о фундаментальной науке. http://elementy.ru

Фундаментальная экология. Научно-образовательный портал.

Интернет журнал «Человек и природа. Экология и окружающая среда»

1. Специализированные аудитории (5/120, 5/122) для проведения лекционных и практических занятий, оборудованная мультимедийными средствами: мультимедийный проектор, экран для демонстрации презентаций, интерактивная доска, компьютер с выходом в Интернет; программные средства для мультимедийных презентаций.

2. Специализированный учебный класс (5/121) для проведения практических занятий и самостоятельной работы, оснащенный выходом в сеть Интернет (S = 50 м²).

3. Демонстрационные приборы хранятся в лаборатории 5/118.

Электронно-библиотечная система издательства «Лань»,

Электронно-библиотечная система «Электронно-библиотечная система IPRbooks.

Электронно-библиотечная система «БиблиоТех».

Электронная информационно-образовательная среда СГТУ имени Гагарина Ю.А. (http://www.sstu.ru/obrazovanie/ios/).
Рабочую программу составил

профессор кафедры ПТБ __________________________/С.И. Баулин/

«____» ______________ 2014 г.
17. Дополнения и изменения в рабочей программе

Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры

УМКС/УМКН