«Экологическая токсикология»

Общее количество часов – 109, в том числе лекции – 56.

1.Введение.

Экотоксикология как междисциплинарное научное направление, изучающее токсические эффекты химических веществ на живые организмы , сообщества и биоценозы. Знакомство со специфической терминологией.

2. Источники поступления опасных химических соединений в  окружающую среду и их превращения в ней. Антропогенные БАВ и проблемы химического загрязнения биосферы.

2.1.Абиотические превращения химикатов. Классификация по типам реакций (гидролиз,  восстановление, окисление, фотохимические процессы).

2.2.  Некоторые биохимические аспекты формирования среды обитания и биотрансформация  чужеродных  органических веществ. Реакции  окисления, восстановления, деградации, конъюгации, дегалогенирование.                 

2.3. Биотрансформация неорганических экотоксикантов.

2.4. Некоторые особенности метаболизма ксенобиотиков.

2.5.Взаимодействие биотических и абиотических факторов с точки зрения судьбы экотоксикантов в экосистемах.

2.5.1.  Судьба ксенобиотиков в биогеоценозах.

2.5.2. Соотношение структуры химиката и его токсичности.

3. Особо опасные экотоксиканты.

3.1. Хлорорганические экотоксиканты

3.1.1. Полихлорированные пестициды; влияние на пресноводные и прибрежные морские биоценозы. Альтернативные экологически безопасные способы воздействия на виды, имеющие экономическое значение на примере природных хеморегуляторов и пропестицидов.

3.1.2. Полихлорированные бифенилы.

3.1.3. Полихлорированные дибензо-n-диоксины и дибензофураны.

Разнообразие системных токсических эффектов:  эмбриотоксические и тертогенные, иммунотоксические, гистопатологические, метаболические, индокриннотоксические, нейротоксические, канцерогенные

3.2. Тяжелые металлы

3.2.1. Тяжелые металлы в атмосфере.

3.2.2. Тяжелые металлы в водных экосистемах.

3.2.3. Ртуть. Природные и антропогенные источники.  Ртуть в наземных и водных экосистемах. Биогеохимический круговорот ртути. Экологические последствия загрязнения биосферы ртутью.

3.2.4. Кадмий.  Природные и антропогенные источники. Кадмий в наземных и    водных экосистемах.

3.2.5. Цинк и медь.

3.2.6. Другие металлы.

 4. Биологические методы контроля.

Понятие о биоиндикации и биотестировании. Требования, предъявляемые к биоиндикаторам. Представление об экологическом мониторинге.

4.1. Биоиндикация загрязнений наземных экосистем.

Млекопитающие-биоиндикаторы, почвенная мезофауна, растительные биоиндикаторы.

4.1.1. Биоиндикация  токсических загрязнений в пресноводных экосистемах.   Использование тест-организмов, видов-биологических мишеней, органов- мониторов, тканей-мониторов.

4.1.2.. Морские экосистемы.

4.2. Биотестирование и биоидентификация.

Главные критерии токсического действия вещества исходя из представления о медианной (или среднесмертельной) концентрации. Применение биотестирования для контроля качества природных и токсичности сточных вод. Перечень тест-объектов, рекомендуемых для первоочередного применения в контроле сточных вод и перспективных для оценки уровня токсического загрязнения природных вод России. Набор стандартных  тестов в странах Европейского Сообщества.

4.3.Проблемы биотестирования и информационной биотехнологии.

4.3.1. Проблемы поиска альтернатив традиционному биотестированию на животных.

4.3.2. Проблемы соотношения и корреспондирования результатов биотестирования, полученных на разных тест-объектах и разными методами.

4.3.3. Проблемы изучения совместного действия нескольких биологически активных веществ. Эффект синергизма.

4.3.4. Проблемы предсказания токсичности вещества на основе изучения количественных связей между структурой и биологической активностью вещества. 

5. Экологическое нормирование

Санитарно-гигиеническое нормирование и его недостаточность для защиты окружающей природной среды. Несовершенство нормативов ПДК.

Экологическое нормирование на основе концепции "нормы экосистемы".

Условия сохранения стабильности экосистем.

Рекомендуемая литература

1. Исидоров В.А. Органическая химия атмосферы. СПб.: Химия, 1992, 288 с.

2. Исидоров В.А. Введение в химическую экотоксикологию. СПб.: 1999, 144 с.

3. Исидоров В.А. Экологическая химия: Учебное пособие для вузов. СПб.: Химиздат, 2001, 304 с.

4. Макрушин А.В. Биологический анализ качества вод. Л.: ЗИН АН СССР, 1974, 60 с.

5. Методики биологических исследований по водной токсикологии. Под ред. Н.С.Строганова. М.: Наука, 1971, 300 с.

6. Методы биологического анализа пресных вод. Л.: ЗИН АН СССР, 1976, 168 с.

7. Методы биотестирования качества водной среды. М.: МГУ, 1989, 125 с.

8. Научные основы контроля качества поверхностных вод по гидробиологическим показателям. Л., 1981, 280 с.

9. Продуктивность и охрана морских и пресных вод. Под ред. Г.Г.Винберга, Л.М.Сущени. М.: Наука, 1989, 136 с.

10. Рамад Ф. Основы прикладной экологии: Воздействие человека на биосферу. Л.: Гидрометеоиздат, 1981, 544 с.

11. Руководство по методам гидробиологического анализа поверхностных вол и донных отложений. Л., Гидрометеоиздат, 1983. 240 с.

12. Телитченко М.М., Остроумов С.А. Введение в проблемы биохимической экологии. М.: Наука, 1990, 288 с.