Экологическая токсикология

Министерство образования и науки Российской Федерации Сибирский федеральный университет

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ТОКСИКОЛОГИЯ Учебно-методическое пособие

Электронное издание

Красноярск СФУ 2012  

1

УДК 574.23(07) ББК 28.081.4я73 Э40 Составители: Г.А. Сорокина, О.А. Кузнецова Э40 Экологическая токсикология: учеб.-метод. пособие [Электронный ресурс] / сост. Г.А. Сорокина, О.А. Кузнецова. – Электрон. дан. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2012. – Систем. требования: PC не ниже класса Pentium I; 128 Mb RAM; Windows 98/XP/7; Adobe Reader V8.0 и выше. – Загл. с экрана. Целью изучения дисциплины является формирование у студентов представлений о взаимосвязях природы и общества, взаимодействии организмов и среды, приобретение знаний о токсическом воздействии химических веществ на живые организмы, преимущественно на популяции организмов и биоценозы, входящие в состав экосистем. Предназначено для студентов очной формы обучения специальности 020801.65 – Экология и по направлению подготовки 020800.62 – Экология и природопользование. УДК 574.23(07) ББК 28.081.4я73 ©Сибирский федеральный университет, 2012

Учебное издание Подготовлено к публикации редакционно-издательским отделом БИК СФУ Подписано в свет 17.07.2012 г. Заказ 8455. Тиражируется на машиночитаемых носителях. Редакционно-издательский отдел Библиотечно-издательского комплекса Сибирского федерального университета 660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 79 Тел/факс (391)206-21-49. E-mail [email protected]

http://rio.sfu-kras.ru

 

2

Оглавление Введение 1. Задачи изучения дисциплины 2. Содержание разделов и тем лекционного курса 3. Практические занятия (семинары) 4. Самостоятельная работа Темы рефератов по курсу «Экологическая токсикология» Пример теста к экзамену по курсу «Экологическая токсикология» Учебно-методические материалы по дисциплине Основная и дополнительная литература, информационные ресурсы

 

3

4 4 5 8 16 17 18 22 22

Введение Стратегия мониторинга токсического загрязнения окружающей среды в индустриально развитых странах основана на современных научных достижениях, из которых следует особо выделить два главных направления: — экотоксикологический подход к анализу антропогенного воздействия на окружающую среду; — использование концепции оценки риска (анализа, оценки и управления риском). Экотоксикология и оценка риска представляют собой сравнительно новые отрасли научного знания, тем не менее - именно эти научные направления стоят в авангарде мировых тенденций развития методологии контроля качества природной среды и оценки экологической опасности. Целью изучения дисциплины является формирование у студентов представлений о взаимосвязях природы и общества, взаимодействии организмов и среды, приобретение знаний о токсических эффектах химических веществ на живые организмы, преимущественно на популяции организмов и биоценозы, входящие в состав экосистем. Программа включает рассмотрение двух основных направлений: - основы токсикологии, биоконцентрирование, трансформация, детоксикация и экскреция в различных биосистемах, токсикокинетика и токсикодинамика; - регламентация загрязняющих веществ, токсикометрия, предельно допустимая экологическая нагрузка, концепция экотоксикологии. Данная программа по дисциплине «Экотоксикология» предназначена для подготовки магистров по направлению 022000 – Экология и природопользование и нацелена на формирование специалистов с естественнонаучным мировоззрением, основанным на современных достижениях в области экологии и токсикологии, осознанием их роли и ответственности за состояние окружающей среды. Ее особенность состоит в понимании необходимости установления рациональных взаимоотношений с окружающей природой, фундаментальном характере изложения предмета, позволяющего сформировать у студентов экологическое мышление и целостное восприятие проблем в области природопользования. 1. Задачи изучения дисциплины В результате изучения дисциплины бакалавр должен: - понимать основы действия вредных химических веществ, находящихся в окружающей среде, на живые организмы и их популяции, входящие в состав экосистем, от микроорганизмов до человека; знать основы экологического нормирования, взаимосвязи природы и человеческого общества; уметь анализировать экологические и социальные проблемы, связанные с изменением  

4

состояния окружающей природной среды и выбросами загрязняющих веществ в окружающую среду; - получить опыт представления итогов проделанной работы в виде отчетов, рефератов, статей, оформленных в соответствии с имеющимися требованиями, с привлечением современных средств редактирования и печати. 2. Содержание разделов и тем лекционного курса Названия модулей, разделов и тем 1. Введение Предмет и задачи экологической токсикологии, ее место в системе других наук. Современное состояние окружающей среды. Экологический кризис и его связь состоянием природных экосистем. Загрязнение окружающей природной среды. Основные типы загрязняющих веществ и их источники. Загрязнение атмосферы. Виды загрязнения водной среды. Приоритетные научные направления. Практические результаты исследований. Ксенобиотики, суперэкотоксиканты, «грязная дюжина». Понятие персистентности. Три основные группы загрязнений: точечные (локальные), хронические (региональные), глобальные. 2. Экотоксиканты и живые организмы Взаимодействие экотоксикантов с живыми организмами. Биодоступность, гидрофильно-липофильный баланс, коэффициенты биоаккумуляции. Правило биологического усиления. Защитные системы организма. Специфическая видовая чувствительность. Особые формы поражающего действия: канцерогенное, мутагенное, эмбриотоксическое, иммунодепрессивное, тератогенное. Кумулятивные эффект, допустимый и критический уровень накопления. Уровни организации жизни и экотоксические проявления. Действие загрязняющих веществ и других антропогенных факторов на молекулярно-генетическом уровне: структуры, связанные с хранением и передачей наследственной информации; мембраны; ферментные системы. Онтогенетический уровень. Популяционно-видовой уровень: возрастная структура популяций, половая структура популяций, пространственногенетическая структура популяции, величина популяции, внутривидовая изменчивость. Проблемы биогеоценозов: видовой состав, продуктивность, биомасса и стабильность. Биосферные проблемы: нарушение биосферных циклов элементов, инерционность биосферных процессов 3. Экотоксиканты и человек Воздействие загрязнений на организм человека. Состояние среды и уровень заболеваемости. Резистентность организма. Изолированное,  

5

комбинированное, комплексное или сочетанное действие факторов на человека. Химическое загрязнение окружающей среды и здоровье человека. Опасность воздействия загрязненной атмосферы: массированное действие, разнообразие загрязнителей, непосредственный доступ во внутреннюю среду организма, трудность защиты от антибиотиков. Классификация загрязняющих веществ по результату действия на человека. Чувствительность организма на разных стадиях онтогенеза. 4. Радиоактивное загрязнение окружающей среды Открытие явления радиоактивности. Основные представления о радиоактивности и ионизирующих излучениях. Сопоставление геохронологического хода естественного фона радиации на поверхности Земли с основными этапами биологической эволюции. Естественный фон радиации на поверхности Земли. Концепция ПДД (предельно допустимая доза). Уровень генетической ПДД. ПДК радиоактивных отходов. Особенности радиоактивного заражения. Отличия поражающего действия радионуклидов от загрязнения химическими веществами. Источники и пути поступления радионуклидов в организм. Внешнее и внутреннее облучение. Биологическое действие ионизирующих излучений на организм человека. Единицы измерения. Дозы облучения человека. Технологические способы снижения содержания радионуклидов в пищевой продукции. 5. Популяционные аспекты экотоксикологии Теория стресса в ответных реакциях популяций, сообществ и экосистем. Основные требования нормирования качества окружающей среды. Понятие нормы для биологических систем. Признаки «хорошего биогеоценоза» С.С.Шварца. Устойчивость экосистемы. Общие принципы отбора видов-индикаторов. Понятие «гломерации». Показатели - индикаторы состояния экосистем. Токсические эффекты на уровне популяций. Фоновая, буферная и импактная зоны. Биоиндикация при определении экотоксического риска. 6. Наземные экосистемы Общие тенденции изменений основных составляющих экосистем. Высшая растительность: три группы показателей состояния, изменение основных параметров под действием загрязнителей. Сообщество эпифитных лишайников, обеднение видового богатства уменьшение общего проективного покрытия, высоты поднятия по стволу. Почвенный покров, основные последствия загрязнения почвы, изменение структуры почвенного профиля. Лесная подстилка как показатель биогеохимического круговорота. Почвенный микробоценоз: минерализация органических соединений и фиксация  

6

атмосферного азота. Почвенная мезофауна, основные проявления реакций на разные виды загрязнения на уровне сообществ. Население беспозвоночных травостоя. Население птиц, изменения видового состава, обилия и структуры орнитокомплексов, плодовитости, успешности гнездования, параметров яиц и птенцов. Население мелких млекопитающих, влияние общей пессимизации среды. Экосистема в целом. Стадии техногенной сукцессии. Текущий и перспективный нормативы. 7. Последствия загрязнения для водных экосистем Проблема «чистой воды». Особенности водной среды как среды обитания. Нормирование качества вод. Качество вод и виды водопользования. Основные показатели качества воды. Классификация вод по интегральным показателям качества. Биологическая индикация водоемов. Понятие сапробности. Система сапробности вод. Поли,- мезо- и олигосапробная зоны. Понятие токсобности. Классификация загрязненных вод. Естественное и антропогенное эвтрофирование водоемов. Культурная эвтрофизация. Влияние загрязнения металлами и кислотами на компоненты водных экосистем. Тепловое загрязнение. Биологическое самоочищение водоемов. Минерализационная работа гидробионтов. Накопление гидробионтами вредных веществ. Транзит гидробионтами загрязнений из воды в грунт. 8. Экономический механизм обеспечения качества окружающей среды Цель экономического механизма охраны окружающей природной среды. Закон РФ «Об охране окружающей природной среды» о создании материальной заинтересованности природопользователей. Платежи за загрязнение как форма возмещения экономического ущерба от выбросов и сбросов загрязняющих веществ в окружающую природную среду, а также за размещение отходов на территории Российской федерации. «Порядок определения платы и ее предельных размеров за загрязнение окружающей природной среды, размещение отходов, другие виды вредного воздействия». Коэффициент индексации платы. Базовые нормативы платы. Два вида базовых нормативов платы. Показатели относительной опасности вещества. Плата за загрязнение окружающей природной среды в размерах, не превышающих установленные природопользователю предельно допустимые нормативы. Плата за загрязнение окружающей природной среды в пределах установленных лимитов. Плата за сверхлимитное загрязнение окружающей природной среды. Экономическое стимулирование внедрения в практику экологически чистых видов производств. Мировая практика платежей за загрязнение окружающей среды.  

7

3. Практические занятия № п/п

1.

 

№ раздела дисциплины

Семинар

2.

Семинар

3.

Семинар

Наименование практических занятий, объем в часах

Введение в экотоксикологию Основные понятия токсикологии: токсичность, токсический эффект, опасность вещества, классы опасности вещества, доза воздействия, порог однократного (острого) действия токсического вещества, среднесмертельная (смертельная) доза, зона острого токсического действия. Знакомство с классификациями токсических веществ: химикобиологическая, гигиеническая, токсикологическая, по избирательной токсичности, патохимическая классификация Экотоксикологическое действие соединений тяжелых металлов Определение понятия «тяжелые металлы». Источники выбросов соединений тяжелых металлов в окружающую среду. Классы опасности тяжелых металлов. Совместное действие соединений: суммация, антагонизм, нейтрализм, синергизм. Экотоксикологическое действие соединений тяжелых металлов на живые организмы, в том числе на человека, биосистемы различного уровня. Заболевания, вызываемые соединениями тяжелых металлов: болезнь Минамата, «Итай-Итай», свинцовая лихорадка и др. Характеристика соединений тяжелых металлов 1 класса опасности: ртуть, свинец, кадмий, мышьяк, цинк. Экотоксикологическое действие пестицидов Определение понятия «пестициды». Классификации пестицидов по объектам воздействия: арборициды, гербициды, родентициды, акарициды, инсектициды, лаврициды, бактерициды, фунгициды, альгициды, моллюсициды, зооциды. Дефолианты, десиканты, дефлоранты. Химическая (хлорорганические, фосфорорганические и др.), токсико-гигиеническая классификации пестицидов. Контактные и системные пестициды. Персистентность пестицидов. Экотоксикологические последствия применения пестицидов, канцерогенное, мутагенное, эмбриотоксическое, тератогенное действие. Влияние

8

 

4.

Семинар

5.

Семинар

6.

Семинар

пестицидов на биологические системы различного уровня. Технологические способы снижения остаточных количеств пестицидов в пищевой продукции. Экотоксикологическое действие углеводородов Химический состав нефти. Источники загрязнения гидросферы нефтяными углеводородами. Экотоксикологическое действие нефти на водную среду. Нормирование загрязнений нефтью и нефтепродуктами. Характер растекания нефти по поверхности водоемов. Разложение нефти под воздействием бактерий и окисления. Влияние физических параметров окружающей среды на скорость разложения нефти в воде. Биологические и физические изменения, обусловленные загрязнением нефтью. Отравление с летальным исходом. Нарушение физиологической активности. Обволакивание живого организма нефтепродуктами. Болезненные изменения, вызванные внедрением углеводородов в организм. Изменения в биологических особенностях среды обитания. Экотоксикологическое действие нефти и нефтепродуктов на человека. Растительные яды История изучения и применения растительных ядов. Основные токсические вещества: алкалоиды, липиды, органические кислоты, терпеноиды, стероидные гликозиды, сапонины, флавоноиды, танины, кумарины. Открытие основных алкалоидов (стрихнин, опиум, хинин, никотин, атропин и т.д.), их химические свойства. Токсинологическая классификация ядовитых растений. Классификация растительных ядов. Симптомы поражения человека растительными ядами. Особенности токсического действия растительных ядов. Первая помощь и профилактика при растительных отравлениях. Охрана и рациональное использование ядовитых растений. Токсины грибов, водорослей. Токсины животных Основные типы прямого поражения человека и животных грибами (мицетизм, микотоксикоз), сверхчувствительность к неядовитым веществам грибного происхождения (микогенные аллергии), микозы. Первичный и вторичный метаболизм грибов. 9

7.

Семинар

Грибы в мифах и обрядах. Токсические виды водорослей отделов динофитовых, золотистых, сине-зелёных и зелёных водорослей. «Красные приливы». Токсическое действие синезелёных водорослей. Гаффская болезнь (юксовская, сартланская болезни). Понятия «яд» и «токсин». Основные методы экспериментального изучения зоотоксинов. Некоторые особенности фармакодинамики зоотоксинов Экономический механизм обеспечения качества окружающей среды Решение задач по расчету платежей природопользователей за выброс в атмосферу загрязняющих веществ от стационарных и передвижных источников, сброс загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты, размещение отходов

Семинар 1. (в вопросно-ответной форме). Введение в экотоксикологию Состояние окружающей среды. Основные типы загрязняющих веществ. Источники загрязняющих веществ, их состав, пути распространения. Загрязнение атмосферы. Виды загрязнения водной среды. Загрязнение почв. Загрязнение и биоразнообразие. Знакомство с классификациями токсических веществ: химико-биологическая, гигиеническая, токсикологическая, по избирательной токсичности, патохимическая классификация. Структура организации занятия студентов состоит из следующих элементов: - обсуждение лекционного материала с использованием конспектов лекций, учебных пособий обязательной и дополнительной литературы в форме "вопрос-ответ", направленный на оценку знаний студентов и восполнение обнаружившихся недостатков в понимании материала учебной дисциплины; - знакомство с основными понятиями токсикологии; - рассмотрение различных типов классификации токсических веществ; - письменная контрольная работа по пройденному материалу. Вопросы для обсуждения: 1. Определение экотоксикологии, цели и задачи 2. Область исследований экотоксикологии.

 

10

3. Уровни организации живой материи 4. Ксенобиотики, суперэкотоксиканты. 5. Что изучает хемокинетика (токсикокинетика)? 6. Что изучает токсикодинамика? 7. История развития науки 8. Основные понятия токсикологии: доза, токсичность, ее количественное выражение, LD50, СL50, яд, токсический эффект, зона острого токсического действия, опасность вещества, классы опасности, КВИО ? 9. В чем заключается видовая специфичность ядов? 10. Что представляет собой «токсикометрия? Семинар 2. (в вопросно-ответной форме). Экотоксикологическое действие соединений тяжелых металлов Структура организации занятия студентов состоит из следующих элементов: - обсуждение представленного студентами в виде докладов с использованием презентаций материала. Вопросы для обсуждения: 1. Определение понятия «тяжелые металлы». 2. Источники выбросов соединений тяжелых металлов в окружающую среду. 3. Классы опасности тяжелых металлов. 4. Совместное действие соединений: суммация, антагонизм, нейтрализм, синергизм. 5. Тиоловые яды 6. Экотоксикологическое действие соединений тяжелых металлов на живые организмы, в том числе на человека, биосистемы различного уровня. 7. Заболевания, вызываемые соединениями тяжелых металлов: болезнь Минамата, «Итай-Итай», свинцовая лихорадка и др. 8. Характеристика соединений тяжелых металлов 1 класса опасности: ртуть, свинец, кадмий, мышьяк, цинк. Семинар 3. (в вопросно-ответной форме). Экотоксикологическое действие пестицидов Структура организации занятия студентов состоит из следующих элементов: - обсуждение представленного студентами в виде докладов с использованием презентаций материала; - письменная контрольная работа по пройденному материалу.

 

11

Вопросы для обсуждения: 1. Определение понятия «пестициды». 2. Классификации пестицидов по объектам воздействия: арборициды, гербициды, родентициды, акарициды, инсектициды, лаврициды, бактерициды, фунгициды, альгициды, моллюсициды, зооциды. Дефолианты, десиканты, дефлоранты. 3. Химическая (хлорорганические, фосфорорганические и др.), токсикогигиеническая классификации пестицидов. 4. Контактные и системные пестициды. 5. Персистентность пестицидов. 6. Экотоксикологические последствия применения пестицидов, канцерогенное, мутагенное, эмбриотоксическое, тератогенное действие. 7. Влияние пестицидов на биологические системы различного уровня. 8. Технологические способы снижения остаточных количеств пестицидов в пищевой продукции. Семинар 4. (в вопросно-ответной форме). Экотоксикологическое действие углеводородов Структура организации занятия студентов состоит из следующих элементов: - обсуждение представленного студентами в виде докладов с использованием презентаций материала; - письменная контрольная работа по пройденному материалу Вопросы для обсуждения: 1. Химический состав нефти. 2. Экотоксикологическое действие нефти и нефтепродуктов на водную среду. Отравление с летальным исходом. 3. Нарушение физиологической активности. Обволакивание живого организма нефтепродуктами. 4. Болезненные изменения, вызванные внедрением углеводородов в организм. 5. Изменения в биологических особенностях среды обитания. Семинар 5. (в вопросно-ответной форме). Растительные яды Структура организации занятия студентов состоит из следующих элементов: - обсуждение представленного студентами в виде докладов с использованием презентаций материала; - письменная контрольная работа по пройденному материалу Вопросы для обсуждения: 1. История изучения и применения растительных ядов.  

12

2. Основные токсические вещества: алкалоиды, липиды, органические кислоты, терпеноиды, стероидные гликозиды, сапонины, флавоноиды, танины, кумарины, их характеристика 3. Открытие основных алкалоидов (стрихнин, опиум, хинин, никотин, атропин и т.д.), их химические свойства. 4. Токсинологическая классификация ядовитых растений. 5. Классификация растительных ядов. 6. Симптомы поражения человека растительными ядами. 7. Особенности токсического действия растительных ядов. 8. Первая помощь и профилактика при растительных отравлениях. 9. Охрана и рациональное использование ядовитых растений. Семинар 6. (в вопросно-ответной форме). Токсины грибов, водорослей. Токсины животных Структура организации занятия студентов состоит из следующих элементов: - обсуждение представленного студентами в виде докладов с использованием презентаций материала; Вопросы для обсуждения: 1. Основные типы прямого поражения человека и животных грибами (мицетизм, микотоксикоз), сверхчувствительность к неядовитым веществам грибного происхождения (микогенные аллергии), микозы. 2. Первичный и вторичный метаболизм грибов. Грибы в мифах и обрядах. 3. Токсические виды водорослей отделов динофитовых, золотистых, сине-зелёных и зелёных водорослей. «Красные приливы». 4. Токсическое действие сине-зелёных водорослей. Гаффская болезнь (юксовская, сартланская болезни). 5. Понятия «яд» и «токсин». 6. Основные методы экспериментального изучения зоотоксинов. 7. Некоторые особенности фармакодинамики зоотоксинов Семинар 7. (практическое занятие). Экономический механизм обеспечения качества окружающей среды Актуальность изучения темы. Платежи за загрязнение окружающей природной среды представляют собой основную форму возмещения экономического ущерба от выбросов и сбросов загрязняющих веществ в окружающую природную среду, а также за размещение отходов на территории РФ. Эти платежи должны возмещать затраты на предотвращение ущерба от воздействия выбросов и сбросов загрязняющих веществ, стимулировать предприятия к выполнению мероприятий по снижению  

13

выбросов и сбросов до установленных нормативов, а также стимулировать утилизацию отходов, проектирование и строительство природоохранных объектов. Для определения величины платежей за вредные выбросы и сбросы в окружающую среду установлены «Базовые нормативы платы за выбросы, сбросы загрязняющих веществ в окружающую природную среду и размещение отходов». Базовые нормативы платежей за загрязнение окружающей природной среды включают: нормативы платы за выброс в атмосферу загрязняющих веществ от стационарных и передвижных источников; нормативы платы за сброс загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты; нормативы платы за размещение отходов. Устанавливаются два вида базовых нормативов платы: за выбросы, сбросы загрязняющих веществ, другие виды вредного воздействия в пределах допустимых нормативов; за выбросы, сбросы загрязняющих веществ, размещение отходов, другие виды вредного воздействия в пределах установленных лимитов (временно согласованных нормативов). Из-за отсутствия действующих нормативов предельно допустимых объемов размещения отходов нормативы платы за размещение отходов устанавливаются за объемы размещения в пределах установленных лимитов. В соответствии с постановлением Правительства РФ «Об утверждении Порядка разработки и утверждения экологических нормативов выбросов и сбросов загрязняющих веществ в окружающую природную среду, лимитов использования природных ресурсов, размещения отходов» лимиты размещения отходов устанавливают объемы их складирования, места размещения, предельные размеры выделяемой площади для складирования, способы и условия хранения отходов и другие показатели, связанные с предотвращением или ограничением отрицательного влияния на состояние окружающей природной среды и условия жизни населения. Базовые нормативы платы за выбросы конкретных загрязняющих веществ определяются умножением удельного экономического ущерба от выбросов и сбросов загрязняющих веществ в пределах допустимых нормативов или лимитов выбросов, сбросов на показатели относительной опасности конкретного загрязняющего вредного вещества для окружающей природной среды и здоровья населения и на коэффициенты индексации платы. Базовые нормативы платы за выбросы и сбросы загрязняющих веществ в окружающую природную среду рассчитаны для наиболее распространенных загрязняющих вредных веществ. Базовые нормативы платы за размещение отходов определяются умножением удельных затрат за размещение единицы (массы) отходов IV класса токсичности на показатели, учитывающие классы токсичности отходов, и на коэффициенты индексации платы.

 

14

Показатели относительной опасности веществ А, рассчитываются на основе нормативных документов «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест» и «Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения»: Ai = 1

ПДК i ,

где ПДКi – предельно допустимая концентрация; для атмосферного воздуха принимается среднесуточная (ПДКс.с.), для водных объектов – предельно допустимая концентрация в воде рыбохозяйственных водоемов (ПДКр.х); i – вид загрязняющего вредного вещества. Если нельзя определить ПДКс.с., то применяют предельно допустимую максимально разовую концентрацию (ПДКм.р.), при отсутствии ПДКс.с. и ПДКм.р. принимают ориентировочный безопасный уровень воздействия (ОБУВ). Если неизвестен показатель ПДКр.х., то используют предельно допустимые концентрации веществ в воде водных объектов хозяйственнопитьевого и культурно-бытового водопользования или ОБУВ. К базовым нормативам платы за предельно допустимые поступления загрязняющих веществ в окружающую природную среду установлен коэффициент индексации платы, равный 5. Коэффициент экологической ситуации и экологической значимости территории (k) устанавливается для каждой территории. Для г. Красноярска он составляет: по воздуху – k = 1,68; по воде – k = 1,574; для почвы – k = 1,32 Коэффициент индексации платы (К) за загрязнение окружающей среды и размещение отходов в связи с изменением уровня цен на природоохранное строительство и природоохранные мероприятия пересматривается и вводится ежегодно с 1 января на территории всей РФ. Правительства субъектов Федерации этот коэффициент индексации своими постановлениями вводят на своих территориях. Он может быть меньше, но не более нормативного коэффициента установленного на текущий год. Коэффициенты индексации платы устанавливаются в зависимости от роста инфляции. Вопросы для обсуждения 1. Платежи за загрязнение окружающей природной среды. 2. Определение коэффициента индексации платы. 3. Определение коэффициента экологической ситуации и экологической значимости территории. 4. Структура и типы базовых нормативов платежей за загрязнение окружающей природной среды. 5. Показатель относительной опасности веществ, его расчет.

 

15

4. Самостоятельная работа Самостоятельная работа представляет собой совокупность всей самостоятельной деятельности студентов как в учебной аудитории, так и вне ее, в контакте с преподавателем и в его отсутствие. Главная цель организации самостоятельной работы студентов заключается не в оптимизации ее отдельных видов, а в создании условий активности, самостоятельности и ответственности студентов в аудитории и вне ее в ходе всех видов учебной деятельности. Самостоятельная работа студентов над курсом занимает значительную часть времени, отведенного по программе на его изучение, что должно способствовать углубленному усвоению лекционного курса. Работа студентов включает самостоятельное изучение теоретического материала: рассмотрение дополнительной информации, изучение отдельных вопросов, ознакомление с основными понятиями, терминами, определениями; выполнение заданий для самопроверки по темам курса. Для усвоения материала рекомендуется вести конспект занятий. Вопросы, вызывающие сомнения, должны отмечаться для последующего разбора с преподавателем во время текущих консультаций. Работу следует начинать с подбора учебной литературы по данной дисциплине и, в первую очередь, из числа рекомендуемой. Следует иметь в виду, что порядок изложения материала и наполняемость разделов в разных учебниках и пособиях неоднозначны, поэтому работать с литературными источниками надо внимательно. Организация самостоятельной работы производиться в соответствии с графиком учебного процесса и самостоятельной работы. Содержание самостоятельной работы Названия модулей, разделов и тем 1 Общая характеристика состояния окружающей природной среды и экологических систем. Химическое загрязнение как нарастающая угроза среде обитания. Ксенобиотики, суперэкотоксиканты.. Три основные группы загрязнений: точечные (локальные), хронические (региональные), глобальные. 2 Правило биологического усиления. Защитные системы организма. Уровни организации жизни и экотоксические проявления. 3 Состояние среды и уровень заболеваемости. 4 Радиоэкология. Технологические способы снижения содержания радионуклидов в пищевой продукции. 5 Основные требования нормирования качества окружающей среды. Биоиндикация при определении экотоксического риска. 6 Общие тенденции изменений основных составляющих экосистем. Экосистема в целом. качества вод. Естественное и антропогенное 7 Нормирование эвтрофирование водоемов. Биологическое самоочищение водоемов. 8 Экономическое стимулирование внедрения в практику экологически чистых видов производств. Мировая практика платежей за загрязнение окружающей среды.  

16

При подготовке используется учебная и научная литература. Список литературы прилагается. Задания на самостоятельную работу (темы рефератов, докладов презентаций) необходимо получить заранее у преподавателя, ведущего практические занятия. Темы рефератов по курсу «Экологическая токсикология»: 1. Экотоксикологическое действие соединений тяжелых металлов (2 человека) 2. Экотоксикологическое действие газообразных окислов 3. Экотоксикологическое действие газов (озон, хлор, фтороводород, аммиак, сероводород) 4. Экотоксикологическое действие пестицидов (2 человека) 5. Экотоксикологическое действие углеводородов (нефть и нефтепродукты, ароматические углеводороды) 6. Экотоксикологическое действие радионуклидов 7. Экотоксикологическое действие поверхностно-активных веществ (ПАВ) 8. Растительные яды 9. Побочное действие лекарственных препаратов 10. Токсины грибов 11. Токсины водорослей 12. Токсины животных 13. Экотоксиканты и здоровье населения 14. Экотоксиканты и водные организмы 15. Мониторинг загрязнения водных экосистем 16. Загрязнение и водные экосистемы 17. Загрязнение почв 18. Загрязнение и биоразнообразие Требования по оформлению реферата Работа набирается на компьютере и печатается на одной стороне стандартного листа бумаги формата А-4. Ниже приведена сводная таблица основных требований. Формат: А-4 Интервал между строками: 1,5 единицы Количество знаков на странице (с пробелами и знаками препинания): 1800 Размер левого поля: 30 мм Размер правого поля: 10 мм Размер верхнего поля: 20 мм Размер нижнего поля: 20 мм  

17

Абзац: 5 знаков Каждая структурная часть работы (введение, главная часть, заключение и т.д.) начинается с новой страницы. Расстояние между главой и следующей за ней текстом, а также между главой и параграфом составляет 2 интервала. После заголовка, располагаемого посредине строки, не ставится точка. Не допускается подчеркивание заголовка и переносы в словах заголовка. Страницы нумеруются в нарастающем порядке. Номера страниц ставятся вверху в середине листа. Титульный лист включается в общую нумерацию, но номер страницы на нем не проставляется (это не относится к содержанию работы). Титульный лист оформляется в соответствии со стандартными требованиями (название университета, дисциплина, тема работы, Ф.И.О. студента, группа и факультет, фамилия и должность руководителя, внизу – место и год выполнения работы). Работа начинается с введения, в котором определяется цель и ставится задача (объем не более одного листа). В содержательной части излагается основной материал, причем при необходимости текстовый массив разбивается на более мелкие части, приветствуется графическое оформление работы (схемы, фотографии, рисунки и пр.). После содержательной части обязательно должны следовать выводы, в которых дается ответ на вопрос, поставленный во введении. В конце работы должен быть приведен список использованных источников (обязательное использование 2-3-х источников из рекомендованного списка по теме работы). Все виды заданий, выполненных студентами, должны быть оформлены надлежащим образом (см. выше) и сданы преподавателю в письменной форме. Презентации готовят в формате Power Point. Пример теста к экзамену по курсу «Экологическая токсикология» 1. При попадании в среду или возникновении в ней в количествах, выходящих за рамки своей обычной концентрации, предельных естественных колебаний или среднего природного фона в рассматриваемое время загрязнителем может быть: А – физический агент, химическое вещество Б – химическое вещество, биологический вид, физический агент В – биологический вид, химическое вещество 2. Экотоксикология как термин, определяющий самостоятельное научное направление, введен в А - 1969 году Б – 1978 году В – 1972 году 3. Дать определение экотоксикологии  

18

4. Характерной особенностью экотоксикологии является А – изучение эффектов действия токсикантов на популяционном уровне Б – изучение токсических эффектов, как на индивидуальных организмах, так и на их популяциях В – изучение токсических эффектов на разных уровнях организации с учетом влияния окружающей среды на поведение экотоксиканта и проявление им токсических и других свойств 5. Вещества, токсическое действие которых проявляется в очень низких количествах, носят название А – ксенобиотики Б – тиоловые яды В - суперэкотоксиканты 6. Персистентность – это А – способность экотоксикантов длительное время сохранять опасные свойства и распространяться на большие расстояния Б – обогащение организма химическим веществом путем потребления его из окружающей среды и питания В – способность проникать в организм и вступать или не вступать в биохимические взаимодействия 7. К точечным (локальным) загрязнениям относят А – загрязнения, поступающие в среду в больших количествах и в течение длительного времени, охватывающие значительную часть земной поверхности Б – разовые выбросы токсичных веществ в окружающую среду в результате аварий, взрывов, пожаров, стихийных бедствий В – продолжительное по времени поступление в окружающую среду экотоксикантов в существенных количествах 8. Разместить по порядку этапы взаимодействия экотоксикантов с живыми организмами А – метаболизм Б – адсорбция В – перенос через мембраны Г – экскреция Д – контакт с клеточными мембранами Е – биоаккумуляция 9. Токсический эффект – это А – мера несовместимости вещества со здоровьем Б – степень изменения вероятности или скорости возникновения неблагоприятных эффектов при определенной степени изменения концентрации вещества В – те неблагоприятные последствия, которые возникают в результате взаимодействия организма, вредного вещества и условий окружающей среды

 

19

10. Уровень нагрузки, который фиксируется на границе между уже деградировавшими и еще сохранившими устойчивость экосистемами в зоне воздействия одного и того же источника нагрузки – это А – ПДД Б – ПДЭН В - ПДК 11. «Зона жизни» для большинства тяжелых и переходных металлов расположена в границах А – 10-12 – 10-7 Б –10-15 – 10-5 В - 10-12 – 10-5 12. Ядра элементов периодической системы Менделеева становятся неустойчивыми при величине параметра A/Z А - = 2,5 Б - > 2,5 В - < 2,5 13. Естественный фон на Земле составляет А – 167 мбэр/год Б - 125 мбэр/год В – 392 мбэр/год 14. Выбрать из предложенных вариантов отличия радиоактивного заражения от химического А – кумулятивное действие Б – высокое сродство организма В – необратимость воздействия Г – практическая неуничтожимость Д – более высокая энергия воздействия Е – вероятностный характер Ж – биоаккумуляция 15. Норма для биологической системы – это А – совокупность среднестатистических величин, характеризующих ее основные функциональные параметры Б – способность изменять свои функциональные параметры в изменяющихся условиях существования таким образом, чтобы поддерживать систему в условиях оптимума В – разнообразие видового состава 16. Разместить последовательно фазы «техногенной сукцессии» А – стадия частичного разрушения системы Б – стадия выпадения чувствительных видов В – стадия структурных перестроек системы Г – стадия полного разрушения 17. Выбрать признаки, характерные для стадии структурных перестроек экосистемы:  

20

А – ухудшение санитарного состояния деревьев Б – активизируются эрозионные процессы В - выпадают чувствительные виды лесного разнотравья Г – биологическая активность почвы снижена до нуля Д – уменьшена скорость деструкции опада, который накапливается в виде толстого слоя подстилки Е – группировки птиц и мелких млекопитающих не поддерживают свою структуру Ж – элиминация крупных лесных видов птиц, меньше общая плотность орнитонаселения З – древесный ярус полностью разрушен И - существенно уменьшаются разнообразие и обилие эпифитных лишайников 18. Минимально эффективный уровень – это А – уровень нагрузки, который не приводит к регистрируемому поражению чувствительных видов Б – уровень нагрузки, при котором фиксируется первое регистрируемое современными методами поражение наиболее чувствительных видов или их элиминация В - уровень нагрузки, который фиксируется на границе между уже деградировавшими и еще сохранившими устойчивость экосистемами в зоне воздействия одного и того же источника нагрузки 19. Выбрать признаки, характерные для олигосапробной зоны: А – присутствуют слабоокисленные азотистые соединения (аммиак, аминокислоты) Б – растворенных органических веществ практически нет В – почти полное отсутствие кислорода Г – кислород присутствует в заметных количествах Д – наличие в воде неразложившихся белков, сероводорода Е – количество кислорода приближается к нормальному насыщению 20. Перечислить способы биологического самоочищения водоема 21. Плата за сверхлимитное загрязнение окружающей природной среды определяется: А – путем умножения соответствующих ставок платы на разницу между лимитными и ПДВ, ПДС, объемами размещения отходов и суммирования полученных произведений по видам загрязнения Б – путем умножения соответствующих ставок платы за загрязнение в пределах установленных лимитов на величину превышения фактической массы выбросов, сбросов загрязняющих веществ, объемов размещения отходов над установленными лимитами, суммирования полученных произведений по видам загрязнения и умножения этих сумм на пятикратный повышающий коэффициент

 

21

В – путем умножения соответствующих ставок платы на величину указанных видов загрязнения и суммирования полученных произведений по видам загрязнения 22. К первому классу опасности относятся соединения следующих тяжелых металлов: А – свинец, кобальт, кадмий, бор, ртуть Б – свинец, кадмий, мышьяк, ртуть, цинк В – свинец, барий, мышьяк, сурьма, цинк 23. Гаффская болезнь вызывается А – токсинами синезеленых водорослей Б – соединениями ртути В – токсинами грибов 24. Для борьбы с древесными растениями используются А – гербициды Б – родентициды В – арборициды 25. Тератогенным действием обладают вещества А – вызывающие раннюю гибель эмбриона Б - вызывающие наследственно закрепляющиеся мутации, возникшие в результате вредных воздействий на хромосомный аппарат половых клеток В – вызывающие возникновение уродств в результате нарушения зародышевого развития 5. Учебно-методические материалы по дисциплине Основная и дополнительная литература, информационные ресурсы Список литературы Основной: 1. Каплин, В.Г. Основы экотоксикологии. – М.: КолосС, 2007. – 232 с. 2. Лужников Е.А. Клиническая токсикология: Учебник. 2-е изд., М.: Медицина, 1994. 256 с. 3. Никаноров А. М., Хоружая Т. А.. Глобальная экология: Учебное пособие. - М.: ЗАО "Книга сервис", 2003. - 288 с. 4. Общая токсикология /Под ред. БАКурляндского, В.А.Филова. — М.: Медицина, 2002. — 608 с 5. Общая экология: Учебник для вузов /Автор-составитель А.С.Степановских.- М.: Юнити-Дана, 2000. - 510 с. 6. Основы ксенобиологии: Учебное пособие/ В.М.Юрин. – Мн.: Новое знание, 2002. – 267 с. 7. Протасов, В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России /В.Ф.Протасов -. М.: Финансы и статистика, 2001. - 672 с. 8. Экологическая безопасность и радиационная экология. Сборник

 

22

лекций. – Красноярск: СФУ, 2009. – 120с. Дополнительный: 9. Барышников И.И., Лойт А.О., Савченков М.Ф. Экологическая токсикология: В 2 ч. Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та, 1991. 282 с. 10. Безель В.С., Большаков В.Н., Воробейчик Е.Л. Популяционная экотоксикология. – М.: Наука, 1994. – 80 с. 11. Бигон, М. Экология. Особи, популяции и сообщества / М.Бигон, Дж.Харпер, К. Таунсенд. – М.: Мир, 1989. – т. 1. – 667 с.; т.2 – 477 с. 12. Бринчук М.М. Экологическое право. – М.: «Юрист», 2000. – 684 с. 13. Вернадский, В.И. Биосфера /В.И.Вернадский. - М.: Мысль, 1967. – 423 с. 14. Воробейчик Е.Л., Садыков О.Ф., Фарафонтов М.Г. Экологическое нормирование техногеных загрязнений наземных экосистем. Екатеринбург: УИФ «Наука», 1994, 280 с. 15. Гигиена окружающей среды. М.: Медицина, 1905. 303 с. 16. Головенко Н.Я., Карасева Т.П. Сравнительная биохимия чужеродных соединений. Киев: Наук.думка, 1983. 199 с. 17. Денис В. Парк. Биохимия чужеродных соединений. М.: Медицина, 1973. 287с. 18. Корнеев НА., Сироткин А.И., Корнеева Н.В. Снижение радиоактивности в растениях и продуктах животноводства. М: Колос- 1977. 208 с. 19. Лозановская И.Н., Орлов Д.С., Садовникова Л.К. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. М.: «Высшая школа», 1998. 287 с. 20. Мишин В.М. Лехович В.В. Множественные формы цитохрома Р450. Новосибирск: Наука. 1985. 160 с. 21. Никаноров, А.М. Экология / А.М. Никаноров, Т.А.Хоружая. - М.: ПРИОР, 1999.-304 с. 22. Одум Ю. Основы экологии. М.: «Мир», 1975. - 740 с. 23. Одум, Ю. Экология /Ю.Одум. - М.: Мир. 1986. – т.1. – 328 с.; т.2. – 376 с. 24. Окружающая среда: Споры о будущем, М.: Мысль, 1903. 250 с. 25. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. М.: «Финансы и статистика», 1999. - 672 с. 26. Прохоров, Б.Б. Экология человека /Б.Б.Прохоров. - М.: Издательский центр «Академия», 2003. - 320 с.: 27. Рамад Ф. Основы прикладной экологии /Ф. Рамад. - Л.: Гидрометеоиздат, 1981. - 544с. 28. Реймерс, Н.Ф. Природопользование: словарь – справочник /Н.Ф.Реймерс. - М.: Мысль, 1990. - 637 с. 29. Савченков М.Ф., Лемешевская Е.П., Литвинцев А.Н., Стом Ф.И.  

23

Медицинская экология. Изд. Ирк-го ун-та, 1989. - 208 с. 30. Соколов В.Е., Рябцев И.А., Покаржевский А.Д. Соотношение кальция-стронция-90, калия-цезия-137 в пищевых цепях наземного зооценоза //Радио'жология почвенных животных. М.:Наука, 1985. С.52-60. 31. Стадницкий Г.В., Родионов А.И. Экология: Учеб. пособие для вузов. Спб: Химия, 1995. 240 с. 32. Тинсли И. Поведение химических загрязнений в окружающей среде. М.: Мир, 1982. - 280 с. 33. Федоров Е.А., Романов Г.Н„ Рябцев И.А. Методы количественной оценки, применяемые дли изучения миграций радионуклеидов /У Радиоэкология почвенных животных. М.:Наука, 1985. С. 72-80. 34. Федоров Е.А., Романов Г-Н. Количественные закономерности между уровнем загрязнения внешней среды и концентрациями радиоизотопов в некоторых видах сельскохозяйственной продукции II М.; Атомиздаг, 1969. С.3-12. 35. Фокин А.В., Коломиец А.Ф. Диоксин - проблема научная или социальная // Природа, 1965. № 3. С.3-35. 36. Черномордик Б.А. Справочник по применению антибиотиков и других химико - терапевтических препаратов. Киев: Высшая школа, 1963. 496 с. 37. Шилов, И. А. Экология /И.А.Шилов. - М.: Высш. шк., 2000. – 512 с. 38. Экологическая химия. Пер. с нем. /Под ред.Ф.Корте. – М.: Мир, 1997. – 396 с. 39. Экотоксикология и охрана природы. Сб. науч. трудов / П/ред. Криволуцкого Д.А., Бочарова В.Ф. М.: «Наука», 1988. 256 с. 40. Яблоков А.В., Остроумов С.А. Уровни охраны живой природы. М.: Наука, 1965. 175с. 41. www.eco.scilib.debryansk.ru/2infres/radiation/glava1.html 42. www.quarta-rad.ru/img/L8AlNM5387nTf1j.gif Интернет-ресурсы: http://www.gks.ru/wps/portal –- Госкомстат; http://www.ecopolicy.ru – Центр экологической политики России; http://www.ecology-portal.ru - Экологический портал; http:/www/oeco.ru – экологический онлайн-журнал: теория и практика охраны окружающей среды; http://www.biodat.ru – BioDat – информационно-аналитический сайт о природе России и экологии; www.mnr.gov.ru – Министерство природных ресурсов и экологии РФ; http://sci.aha.ru - Web-Атлас «Окружающая среда и здоровье населения России» http://sci.aha.ru - Россия в цифрах и картах krskstate.ru – Красноярский край, официальный портал (Нормативные акты Красноярского края).

 

24