Экологическая токсикология (семинары)

Авторы: ст.н.с., к.х.н. Г.И. Агапкина, ст.преп., к.б.н. В.В. Столбова

Семинар 1. Экологическая токсикология как междисциплинарное научное направление.

  1. Истоки возникновения, основные этапы становления экотоксикологии как научного направления, современное определение.
  2. Предмет и   задачи экотоксикологии.
  3. Методы исследования в экотоксикологии.
  4. Связь экотоксикологии с широкой группой наук об окружающей среде. Экология и экотоксикология.
  5. Токсичность и  токсический процесс. Проявление токсического процесса на разном уровне организации живой материи.
  6. Общие черты и различия токсикологии и экотоксикологии.
  7. Основные разделы  экотоксикологии и круг решаемых в их масштабах задач.

Основная литература

  • Головко А.И., Куценко С.А., Ивницкий Ю.Ю. и др. Экотоксикология. СПб.: НИИХВ СПбГУ, 1999. С.4-15, 26.
  • Исидоров В.А. Введение в химическую экотоксикологию: Учеб.пособие.  СПб: Химиздат, 1999. С.4-8, 109-111.
  • Куценко С.А. Основы токсикологии. Учебное пособие. СП(б): Фолиант, 2004, 720 с. (Раздел 6 - Экотоксикология).
  • Лебедева Н.В. Экотоксикология  и биогеохимия географических популяций птиц. М.: Наука, 1999. С. 3-14.
  • Почвенная фауна в экологическом контроле /Д.А.Криволуцкий. М.: Наука, 1994. с. 16-26.

Дополнительная литература

  • Безель В.С., Большаков В.H., Воробейчик Е.Л. Популяционная экотоксикология. М.: Наука, 1994. С.5-6.
  • Экологическая химия/ Под ред. Ф. Корте.  М.: Мир, 1997.  С.183-188.

Семинар 2. Базовые понятия и определения экотоксикологии.

  1. Загрязнение окружающей среды, классификация по источникам и формам.
  2. Химическое и радиоактивное загрязнение среды в комплексе антропогенных факторов воздействия на экосистемы.
  3. Понятия "химическое загрязняющее вещество", "токсикант", "экотоксикант", "ксенобиотик"; дифференциация данных понятий. Примеры.
  4. Основные виды химических загрязняющих веществ - потенциальных экотоксикантов.
  5. Экотоксиканты косвенного действия. Примеры.
  6. Экотоксиканты прямого  действия. Определение. Примеры.
  7. Острая и хроническая токсичность.
  8. Кумуляция материальная и функциональная. Примеры.
  9. Специальные виды действия экотоксикантов: канцерогенное, мутагенное,  тератогенное, эмбриотоксическое. Примеры.
  10. Влияние на иммунную систему и устойчивость к инфекции. Примеры.
  11. Роль специальных форм токсического процесса  в формировании отдаленных эффектов в экосистемах. Примеры.
  12. Персистентность. Показатели устойчивости химических соединений в окружающей среде. Примеры.
  13. Некоторые подходы к классификации экотоксикантов по времени воздействия на биологические системы и форме проявления эффекта. 
  14. Понятие о стойких органических загрязнителях (СОЗ). Примеры.
  15. Особо опасные экотоксиканты (суперэкотоксиканты). Примеры.

Основная литература

  • Головко А.И., Куценко С.А., Ивницкий Ю.Ю. и др. Экотоксикология. СПб.: НИИХВ СПбГУ, 1999. С. 19-21.
  • Исидоров В.А. Введение в химическую экотоксикологию: Учеб.пособие.  СПб: Химиздат, 1999. С.4-8, 109-111.
  • Кузнецов А.Е., Градова Н.Б. Научные основы экобиотехнологии. Учебное пособие для студентов.  М.: Мир, 2006. С.188-224.
  • Куценко С.А. Основы токсикологии. Учебное пособие. СП(б): Фолиант, 2004, 720 с. (Раздел 6 - Экотоксикология).
  • Майстренко В.Н., Хамитов Р.З., Будников Г.К. Эколого-аналитический мониторинг суперэкотоксикантов.  М.: Химия, 1996. 319 с. (или М: БИНОМ. Лаборатория знаний,  2004.  С.5, 45-52).
  • Лебедева Н.В. Экотоксикология  и биогеохимия географических популяций птиц. М.: Наука, 1999. С. 3-14.
  • Почвенная фауна в экологическом контроле /Д.А.Криволуцкий. М.: Наука, 1994. С. 16-26.
  • Юрин В.М. Основы  ксенобиологии. Учебное пособие. Мн.: Новое знание, 2002. С.185-198

Дополнительная литература

  • Богдановский Г.А. Химическая экология: Учеб. пособие. М.: Изд-во МГУ,  1994. С.196-197.
  • Безель В.С., Большаков В.H., Воробейчик Е.Л. Популяционная экотоксикология. М.: Наука, 1994. С.5-6.
  • Голдовская Л.Ф. Химия окружающей среды. М.: Мир, 2005, С.24-46.
  • Экологическая химия/ Под ред. Ф. Корте.  М.: Мир, 1997.  С.183-188.
  • Юфит С.С. Яды вокруг нас. Вызов человечеству. М.: Классикс Стиль, 2002. С.55-58

Семинары 3, 4. Основные закономерности экотоксикокинетики.

  1. Масштабы распространения экотоксикантов: локальный, региональный и глобальный уровни загрязнения. Примеры.
  2. Ксенобиотический профиль.
  3. Основные источники поступления экотоксикантов в окружающую среду. Примеры.
  4. Пути и формы поступления экотоксикантов в окружающую среду. Примеры.
  5. Детоксикация и активация химических загрязняющих веществ в окружающей среде. Примеры.
  6. Абиотические процессы трансформации экотоксикантов. Основные типы химических реакций.  Примеры.
  7. Биотические процессы трансформации органических экотоксикантов. Основные типы химических реакций. Примеры.
  8. Биотрансформация неорганических экотоксикантов. Основные типы химических реакций.  Примеры.
  9. Роль микроорганизмов в трансформации и минерализации органических экотоксикантов.
  10. Микроорганизмы - деструкторы.  Факторы окружающей среды, влияющие на микробиологическую трансформацию.
  11. Процессы перераспределения экотоксикантов между природными средами, не связанные с химической деградацией: испарение, перемещение атмосферными течениями частиц, растворение, сорбция и т.д. Примеры данных процессов и возможные экотоксикологические последствия.
  12. Ограниченная способность экосистем к детоксикации ксенобиотиков  и проблема их остатков в  экосистеме.
  13. Некоторые пути снижения содержания экотоксикантов в биогеоценозах (на примере пестицидов).
  14. Биоаккумуляция (бионакопление), биомагнификация, биоконцентрирование, фактор биоаккумуляции. Примеры. 
  15. Экологическая магнификация (биоумножение). Примеры.
  16. Факторы, влияющие на биоаккумуляцию экотоксикантов.
  17. Значение биоаккумуляции. Примеры

Основная  литература

  • Головко А.И., Куценко С.А., Ивницкий Ю.Ю. и др. Экотоксикология. СПб.: НИИХВ СПбГУ, 1999.  С.15-21, 82-91.
  • Исидоров В.А. Введение в химическую экотоксикологию: Учеб.пособие.  СПб: Химиздат, 1999.  С.4-7, 23-57.
  • Кузнецов А.Е., Градова Н.Б. Научные основы экобиотехнологии. Учебное пособие для студентов.  М.: Мир, 2006. С.186-188, 288-360.
  • Куценко С.А. Основы токсикологии. Учебное пособие. СП(б): Фолиант, 2004, 720 с (Раздел 6 - Экотоксикология).
  • Юрин В.М. Основы  ксенобиологии. Учебное пособие. Мн.: Новое знание, 2002.  С.134-199.

Дополнительная  литература

  • Голдовская Л.Ф. Химия окружающей среды. М.: Мир, 2005, С.44-46.
  • Телитченко М.М., Остроумов С.А. Введение в проблемы биохимической экологии: Биотехнология, сельское хозяйство, охрана среды.  М.: Наука, 1990.  С.174-209.

Семинар 5. Зависимость "доза - токсический эффект" для биологических систем.

  1. Основные критерии токсичности. Способы измерения токсичности.
  2. Принципы построения дозовых зависимостей и их основные характеристики (токсикометрия).
  3. Особенности дозовых зависимостей при радиационном и химическом воздействии.
  4. Особенности интерпретации токсикологических экспериментов на разных уровнях организации биологических систем.
  5. Статистическая природа токсикологических экспериментов и принципы установления гигиенических нормативов.

Основная  литература

  • Безель В.С., Большаков В.H., Воробейчик Е.Л. Популяционная экотоксикология. М.: Наука, 1994. С.7-10.
  • Головко А.И., Куценко С.А., Ивницкий Ю.Ю. и др. Экотоксикология. СПб.: НИИХВ СПбГУ, 1999. С.21-22.
  • Куценко С.А. Основы токсикологии (Раздел 3). Учебное пособие. СП(б): Фолиант, 2004, 720 с.
  • Основы общей примышленной токсикологии (руководство)/ Под ред.Н.А. Толоконцева и В.А. Филова. Л.: Медицина, 1976. С.22-30, 48-63.
  • Голдовская Л.Ф. Химия окружающей среды. М.: Мир, 2005, С.47-48.

Семинар 6. Использование биологических показателей для оценки экотоксикологического стресса.

  1. Преимущества и недостатки химических показателей при оценке состояния среды в условиях загрязнения.
  2. Биологические показатели: понятие, классификация. Свертывание информации о биоте. Индексы.
  3. Биологические показатели различных системных уровней.
  4. Традиционно используемые биологические показатели при разных видах загрязнения.
  5. Биологические показатели, отражающие биогеохимию экотоксикантов; бионакопители.

Основная  литература

  • Лебедева Н.В. Экотоксикология  и биогеохимия географических популяций птиц. М.: Наука, 1999. С.156-159.
  • Захаров В.М., Баранов А.С., Борисов В.И. и др. Здоровье среды: методика оценки. -М.: Центр экологической политики России, 2000. 68 с.
  • Захаров В.М., Чубинишвили А.Т., Дмитриев С.Г. и др. Здоровье среды: практика оценки. -М.: Центр экологической политики России, 2000. 320 с.

Семинар 7. Популяционная экотоксикология.

  1. Особенности ответных реакций биологических объектов на организменном и популяционном уровне. Учет адаптационных явлений при экотоксикологических исследованиях.
  2. Популяционные показатели и их использование при оценке состояния окружающей среды.
  3. Обнаружение отклонений индивидуального развития организмов по нарушению билатеральной симметрии структур. Методика оценки состояния окружающей среды методом "БИОТЕСТ".
  4. Статические (численность, структура, пространственное распределение) и динамические (рождаемость, смертность) показатели популяции. Оценочные шкалы. 

Основная  литература

  • Безель В.С., Большаков В.H., Воробейчик Е.Л. Популяционная экотоксикология. М.: Наука, 1994. 80 с.
  • Воробейчик Е.Л., Садыков О.Ф., Фарафонтов М.Г. Экологическое нормирование техногенных загрязнений наземных экосистем (локальный уровень). Екатеринбург: УИФ "Наука" , 1994.  280 с.
  • Головко А.И., Куценко С.А., Ивницкий Ю.Ю. и др. Экотоксикология. СПб.: НИИХВ СПбГУ, 1999.  124 с.
  • Деградация и охрана почв/  Под общей ред. Г.В. Добровольского. М.: Изд-во МГУ, 2002. 654 с.
  • Кузнецов А.Е., Градова Н.Б. Научные основы экобиотехнологии. Учебное пособие для студентов.  М.: Мир, 2006. 504 с.
  • Куценко С.А. Основы токсикологии. Учебное пособие. СП(б): Фолиант, 2004, 720 с.
  • Лебедева Н.В. Экотоксикология  и биогеохимия географических популяций птиц. М.: Наука, 1999.  С.156-159.
  • Орлов Д.С., Садовникова Л.К., Лозановская И.Н.. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. Учебное пособие. М.:Высшая школа, 2002. 334 с.
  • Почвенная фауна в экологическом контроле /Д.А.Криволуцкий. М.: Наука, 1994.  272 с.

Дополнительная  литература

  • Безель В.С. Популяционная экотоксикология млекопитающих. М.: Наука, 1987. 129 с.
  • Богдановский Г.А. Химическая экология: Учеб. пособие. М.: Изд-во МГУ,  1994. 237 с.
  • Голдовская Л.Ф. Химия окружающей среды. М.: Мир, 2005, 296 с.
  • Захаров В.М., Баранов А.С., Борисов В.И. и др. Здоровье среды: методика оценки. -М.: Центр экологической политики России, 2000. 68 с.
  • Захаров В.М., Чубинишвили А.Т., Дмитриев С.Г. и др. Здоровье среды: практика оценки. -М.: Центр экологической политики России, 2000. 320 с.
  • Криволуцкий Д.А. Радиоэкология сообществ наземных животных. М.: Энергоатомиздат, 1983.  88 с.
  • Экологическая химия/ Под ред. Ф. Корте.  М.: Мир, 1997.  396 с.
  • Юфит С.С. Яды вокруг нас. Вызов человечеству. М.: Классикс Стиль, 2002. 368 с.
  • Эйхлер В. Яды в нашей пище. Пер. с нем. М: Мир, 1986. 202. с.

Семинар 8. Экотоксикология сообществ.

  1. Показатели, характеризующие состав и структуру сообществ. Выделение основных индикаторных групп и оценка их соотношений в сообществе при экотоксикологическом стрессе.
  2. Анализ структуры сообществ: индексы разнообразия и ранговые распределения как показатели состояния сообществ.
  3. Техногенная динамика сообществ. Показатели, отражающие сходство и различие сообществ.
  4. Техногенная деградация сообществ: основные показатели.

Основная  литература

  • Безель В.С., Большаков В.H., Воробейчик Е.Л. Популяционная экотоксикология. М.: Наука, 1994. 80 с.
  • Воробейчик Е.Л., Садыков О.Ф., Фарафонтов М.Г. Экологическое нормирование техногенных загрязнений наземных экосистем (локальный уровень). Екатеринбург: УИФ "Наука" , 1994.  280 с.
  • Головко А.И., Куценко С.А., Ивницкий Ю.Ю. и др. Экотоксикология. СПб.: НИИХВ СПбГУ, 1999.  124 с.
  • Деградация и охрана почв/  Под общей ред. Г.В. Добровольского. М.: Изд-во МГУ, 2002. 654 с.
  • Кузнецов А.Е., Градова Н.Б. Научные основы экобиотехнологии. Учебное пособие для студентов.  М.: Мир, 2006. 504 с.
  • Куценко С.А. Основы токсикологии. Учебное пособие. СП(б): Фолиант, 2004, 720 с.
  • Лебедева Н.В. Экотоксикология  и биогеохимия географических популяций птиц. М.: Наука, 1999.  199 с.
  • Орлов Д.С., Садовникова Л.К., Лозановская И.Н.. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. Учебное пособие. М.:Высшая школа, 2002. 334 с.
  • Почвенная фауна в экологическом контроле /Д.А.Криволуцкий. М.: Наука, 1994.  272 с. 

Дополнительная  литература

  • Безель В.С. Популяционная экотоксикология млекопитающих. М.: Наука, 1987. 129 с.
  • Богдановский Г.А. Химическая экология: Учеб. пособие. М.: Изд-во МГУ,  1994. 237 с.
  • Голдовская Л.Ф. Химия окружающей среды. М.: Мир, 2005, 296 с.
  • Захаров В.М., Баранов А.С., Борисов В.И. и др. Здоровье среды: методика оценки. -М.: Центр экологической политики России, 2000. 68 с.
  • Захаров В.М., Чубинишвили А.Т., Дмитриев С.Г. и др. Здоровье среды: практика оценки. -М.: Центр экологической политики России, 2000. 320 с.
  • Криволуцкий Д.А. Радиоэкология сообществ наземных животных. М.: Энергоатомиздат, 1983.  88 с.
  • Экологическая химия/ Под ред. Ф. Корте.  М.: Мир, 1997.  396 с.
  • Юфит С.С. Яды вокруг нас. Вызов человечеству. М.: Классикс Стиль, 2002. 368 с.
  • Эйхлер В. Яды в нашей пище. Пер. с нем. М: Мир, 1986. 202. с.

Семинар 9. Биологические методы контроля в экотоксикологии.

  1. Биоиндикация и биотестирование: основные принципы.
  2. Лихеноиндикация и шкалы полеотолерантности.
  3. Коэффициенты эдафичности для оценки почвенных условий.
  4. Индексы сапробности в гидробиологии.
  5. Принципы лабораторного биотестирования. Методики определения токсичности природных сред. Международные стандарты

Основная  литература

  • Безель В.С., Большаков В.H., Воробейчик Е.Л. Популяционная экотоксикология. М.: Наука, 1994. 80 с.
  • Воробейчик Е.Л., Садыков О.Ф., Фарафонтов М.Г. Экологическое нормирование техногенных загрязнений наземных экосистем (локальный уровень). Екатеринбург: УИФ "Наука" , 1994.  280 с.
  • Головко А.И., Куценко С.А., Ивницкий Ю.Ю. и др. Экотоксикология. СПб.: НИИХВ СПбГУ, 1999.  124 с.
  • Исидоров В.А. Введение в химическую экотоксикологию: Учеб.пособие.  СПб: Химиздат, 1999. 144 с.
  • Лебедева Н.В. Экотоксикология  и биогеохимия географических популяций птиц. М.: Наука, 1999.  199 с.
  • Почвенная фауна в экологическом контроле /Д.А.Криволуцкий. М.: Наука, 1994.  272 с.

Дополнительная  литература

  • Богдановский Г.А. Химическая экология: Учеб. пособие. М.: Изд-во МГУ,  1994. 237 с.
  • Экологическая химия/ Под ред. Ф. Корте.  М.: Мир, 1997.  396 с.

Семинар 10. Экологическое нормирование.

  1. Задачи экологического нормирования. Построение шкалы "норма-патология" для экосистемы. Экологически допустимые уровни воздействия (ЭДУ).
  2. Обработка данных биоиндикации и биотестирования. Экспертные оценки состояния экосистемы.
  3. Функции желательности. Фиксированная величина изменения параметров.
  4. Концепция и практика установления ЭДУ на региональном уровне. Принципы обработки многомерных экологических данных мониторинга на основе детерминационного анализа (ДА).
  5. Установление предельно-допустимых экологических нагрузок (ПДЭН) на локальном уровне. Методы анализа дозовых зависимостей.

Основная  литература

  • Безель В.С., Большаков В.H., Воробейчик Е.Л. Популяционная экотоксикология. М.: Наука, 1994. 80 с.
  • Воробейчик Е.Л., Садыков О.Ф., Фарафонтов М.Г. Экологическое нормирование техногенных загрязнений наземных экосистем (локальный уровень). Екатеринбург: УИФ "Наука" , 1994.  280 с.
  • Головко А.И., Куценко С.А., Ивницкий Ю.Ю. и др. Экотоксикология. СПб.: НИИХВ СПбГУ, 1999.  124 с.
  • Исидоров В.А. Введение в химическую экотоксикологию: Учеб.пособие.  СПб: Химиздат, 1999. 144 с.
  • Майстренко В.Н., Хамитов Р.З., Будников Г.К. Эколого-аналитический мониторинг суперэкотоксикантов.  М.: Химия, 1996. 319 с. (или М: БИНОМ. Лаборатория знаний,  2004.  323 с.).
  • Почвенная фауна в экологическом контроле /Д.А.Криволуцкий. М.: Наука, 1994.  272 с.
  • Израэль Ю.А., Назаров И.М.  Экологический подход к нормированию региональных и глобальных выбросов загрязняющих веществ в атмосферу/ Проблемы мониторинга и охраны окружающей среды. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. С. 366-375. 

Семинары 11,12. Наиболее опасные экотоксиканты (суперэкотоксиканты) органической природы.

  1. Понятие о стойких органических загрязнителях. Полициклические ароматические углеводороды; полихлорированные дибензо-п-диоксины,  дибензофураны и бифенилы. Основные представители.
  2. Химическое строение, состав, свойства, устойчивость.  
  3. Источники, пути и формы поступления в экосистемы.
  4. Понятие о "диоксиновом эквиваленте".   Формы проявления токсического действия на живые организмы.
  5. Уровни загрязнения, трансформация.
  6. Особенности санитарно-гигиенического нормирования.

Основная литература

  • Майстренко В.Н., Клюев Н.А.. Эколого-аналитический мониторинг стойких органических загрязнителей. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2004. С.5-20, 44-140, 156-160.
  • Исидоров В.А. Введение в химическую экотоксикологию: Учеб.пособие. - СПб: Химиздат, 1999. С.97-108.
  • Куценко С.А. Основы токсикологии. Учебное пособие. СП(б): Фолиант, 2004, 720 с (Раздел 6 - Экотоксикология).

Дополнительная литература

  • Кузнецов А.Е., Градова Н.Б. Научные основы экобиотехнологии. Учебное пособие для студентов. М.: Мир, 2006.  С.207-219.
  • Юрин В.М. Основы ксенобиологии: Учеб.пособие. Мн.: Новое знание, 2002. С.20-22.
  • Юфит С.С. Яды вокруг нас. Вызов человечеству. М.: Классикс Стиль, 2002.С.75-76, 79-86, 119-124.
  • Эйхлер В. Яды в нашей пище. Пер. с нем. М: Мир, 1986. 202. с.

Семинар 13. Тяжелые металлы как представители экотоксикантов неорганической природы.

  1. Основные представители тяжелых металлов.
  2. Источники и  районы распространения, пути и формы поступления в окружающую среду.
  3. Микроэлементы. Особенности биохимических функций в живых организмах, последствия дефицита и избытка, прямое и косвенное действие, биологическая доступность и толерантность. Фитотоксичность.
  4. Санитарно-гигиеническое нормирование в природных средах. Ориентировочная оценочная шкала опасности загрязнения почв по суммарному показателю концентраций (Zc).

Основная  литература

  • Деградация и охрана почв/  Под общей ред. Г.В. Добровольского. М.: Изд-во МГУ, 2002. С. 285-289.
  • Исидоров В.А. Введение в химическую экотоксикологию: Учеб.пособие.  СПб: Химиздат, 1999. С.58-84.
  • Кузнецов А.Е., Градова Н.Б. Научные основы экобиотехнологии. Учебное пособие для студентов.  М.: Мир, 2006. С.218-222, 278-287, 455-488.
  • Куценко С.А. Основы токсикологии. Учебное пособие. СП(б): Фолиант, 2004, 720 с (Раздел 6. Экотоксикология).
  • Лебедева Н.В. Экотоксикология  и биогеохимия географических популяций птиц. М.: Наука, 1999.  199 с.
  • Майстренко В.Н., Хамитов Р.З., Будников Г.К. Эколого-аналитический мониторинг суперэкотоксикантов.  М.: Химия, 1996. С.102-109.
  • Орлов Д.С., Садовникова Л.К., Лозановская И.Н.. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. Учебное пособие. М.:Высшая школа, 2002. С.74-81, 88-102, 143-157, 171-185.
  • Почвенная фауна в экологическом контроле /Д.А.Криволуцкий. М.: Наука, 1994.  272 с.
  • Юрин В.М. Основы  ксенобиологии. Учебное пособие. Мн.: Новое знание, 2002. С.12-15, 171-173.

Дополнительная  литература

  • Юфит С.С. Яды вокруг нас. Вызов человечеству. М.: Классикс Стиль, 2002. С.89-105.
  • Эйхлер В. Яды в нашей пище. Пер. с нем. М: Мир, 1986. 202. с.
  • Санитарно-эпидемиологические требования  к качеству почвы СанПин 2.1.7.1287-03; Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве. Гигиенические нормативы ГН 2.1.7.2041-06; Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве. Гигиенические нормативы ГН 2.1.7.2042-06)

Семинар 14. Зачет.

  
 

 
 
 
Спонсор конференции: