При разработке программы учебной дисциплины «Экологический мониторинг и

основы токсикологии» в основу положены:

ФГОС ВПО по направлению подготовки бакалавров 241000.62 «Энерго- и

ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии»,

утвержденный Министерством образования и науки 24.01.2011 г.;

учебный план профиля, утвержденный ректором ГОУ ВПО «Уральский

государственный лесотехнический университет» 17.05.2012 г.

1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью преподавания дисциплины «Экологический мониторинг и основы токсикологии» является ознакомление студентов с общим представлением о мониторинге как о многоцелевой информационной системе, о загрязнении окружающей среды и обеспечение будущих выпускников квалифицированным умением для решения профессиональных задач с учетом знаний, связанных с предупреждением отрицательного воздействия деятельности человечества на окружающую среду.

Содержание курса направлено на изучение и последующее применение студентами современных концептуальных основ и методологических подходов, направленных на решение проблем мониторинга состояния окружающей среды, обусловленного как его естественными факторами, так и техногенным загрязнением. При изучении дисциплины рассматриваются: механизмы действия химических веществ на организм человека;

основы санитарно-гигиенического нормирования содержания химических веществ в определенных компонентах окружающей среды; основы экологической токсикологии.

Курс также предусматривает формирование у студентов общего естественнонаучного, природоох-ранного и экологического мировоззрения.

Задачи данного курса могут быть сформулированы следующим образом:

ознакомить с системой оценок состояния объектов окружающей природной среды;

научить оценивать степень экологической опасности загрязнений различного типа;

дать представление о прогнозировании последствий загрязнения окружающей природной среды для состояния экосистем и здоровья человека;

ознакомить с общими принципами по формированию мероприятий, направленных на улучшение и восстановление качества окружающей природной среды.

вооружить обучаемых теоретическими знаниями и практическими навыками, необходимыми для организации взаимодействия с организациями, осуществляющими мониторинг, и выполнения практических работ по экологическому мониторингу.

ознакомить с выполнением работ по организации и ведению мониторинга окружающей среды на уровне предприятия, фирмы, региона, отрасли, народного хозяйства в целом;

ознакомить с проведением анализа состояния объектов наблюдения, комплексного обоснования принимаемых и реализуемых решений;

изучить механизмы токсического действия химических веществ на разных уровнях организации живого;

изучить реакции биологических систем на различные виды токсических воздействий.

После успешного изучения дисциплины студенты должны уметь получать и анализировать показатели оценки состояния окружающей среды, обобщать и систематизацировать их, проводить необходимые расчеты с использованием современных технических средств.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина «Экологический мониторинг и основы токсикологии» относится к профессиональному циклу и входит в состав вариативной части ООП как дисциплина по выбору студента. Областями профессиональной деятельности бакалавров, на которые ориентирует дисциплина, являются производственно-технологическая, организационноуправленческая, проектная, научно-исследовательская.

Дисциплина «Экологический мониторинг и основы токсикологии» использует и обобщает знания, полученные при изучении следующих дисциплин: «Физика», «Общая и неорганическая химия», «Органическая химия», «Физическая химия», «Коллоидная химия», «Экология», «Ноксология», «Науки о Земле», «Методы и приборы контроля окружающей среды», «Промышленная экология», «Оценка экологического риска и воздействия на окружающую среду» и др.

Изучение данного курса позволяет будущим выпускникам научиться анализировать полученную информацию о состоянии природной среды, получить знания, умения и навыки в области организации контроля и оценки состояния окружающей природной среды, достаточные для квалифицированной подготовки к работе со следующими объектами профессиональной деятельности бакалавров:

Освоение дисциплины готовит к работе со следующими объектами профессиональной деятельности бакалавров:

основные химические, нефтехимические и биотехнологические производства;

процессы и аппараты в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии;

промышленные установки и технологические схемы, включая системы автоматизированного управления;

системы автоматизированного проектирования;

автоматизированные системы научных исследований;

сооружения очистки сточных вод и газовых выбросов, переработки отходов, утилизации теплоэнергетических потоков и вторичных материалов;

методы и средства оценки состояния окружающей среды и защиты ее от антропогенного воздействия;

системы искусственного интеллекта в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии;

многоассортиментные производства химической и смежных отраслей промышленности.

Дисциплина готовит к решению следующих задач профессиональной деятельности:

в области производственно-технологической деятельности:

организация входного контроля сырья и материалов с позиций энерго- и ресурсосбережения при их переработке;

контроль качества выпускаемой продукции и ресурсо-, энергопотребления технологических процессов с использованием стандартных методов;

организация обслуживания и управления технологическими процессами;

участие в осуществлении мероприятий по охране окружающей среды на основе требований промышленной безопасности и других нормативных документов, регламентирующих качество природных сред;

участие в работе центральных заводских лабораторий и лабораторий санитарно эпидемиологического контроля, отделах ораны окружающей среды предприятий химической, нефтехимической, биотехнологической и смежных отраслей промышленности.

в области организационно-управленческая деятельности:

составление технической документации (графиков работ, инструкций, планов, смет, заявок на материалы, оборудование), а также установленной отчетности по утвержденным формам;

организация работы малого коллектива в условиях действующего производства;

подготовка исходных данных для выбора и обоснования научно-технических и организационных решений на основе комплексного анализа экономической эффективности, энерго- и ресурсосбережения, экологической безопасности производства;

участие в проведении организационно-плановых расчетов по созданию (реорганизации) производственных процессов;

участие в реализации новых технологических процессов;

участие в проведении организационно-плановых расчетов, по созданию (реорганизации) производственных процессов;

участие в организации новых технологических процессов;

производственного травматизма, профессиональных заболеваний и экологических нарушений, а также анализ и предупреждение аварийных ситуаций.

в области научно-исследовательской деятельности:

планирование и проведение экспериментальных исследований по энерго- и ресурсосбережению, обеспечению экологической безопасности при реализации технологического процесса и анализа их результатов;

математическое моделирование технологических процессов с использованием стандартных пакетов автоматизированного расчета и проектирования;

участие в разработке систем управления процессами.

в области проектной деятельности:

сбор и анализ исходных данных для проектирования эффективных технологических процессов и установок, характеризуемых высоким уровнем энерго- и ресурсосбережения и экологической безопасностью;

анализ и оценка альтернативных вариантов технологической схемы и ее отдельных узлов;

расчет и проектирование отдельных стадий технологического процесса в соответствии с техническим заданием, учетом эколого-экономических ограничений и требований промышленной безопасности;

проверка соответствия разрабатываемых проектов и технической документации стандартам, техническим условиям и другим нормативным документам.

3. ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

Общекультурные компетенции (ОК):

владеть культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке целей и выбору путей ее достижения (ОК-1);

способностью находить организационно-управленческие решения в нестандартных ситуациях и готов нести за них ответственность (ОК-4);

умением использовать нормативные и правовые документы в своей деятельности (ОК-6);

стремление к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОКосознанием социальной значимости своей будущей профессии, обладанием высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК-8);

способностью анализировать социально-значимые проблемы и процессы (ОК-9);

использованием основных положений и методов социальных, гуманитарных и естественных наук при решении социальных и профессиональных задач (ОК-10).

Профессиональные компетенции (ПК):

использовать основные законы естественных дисциплин в профессиональной деятельности, применение методов математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-1);

способностью использовать основные естественнонаучные законы для понимания окружающего мира и явлений природы (ПК-2);

способностью понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны (ПК-3);

владением основными методами защиты производственного персонала и населения от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий (ПК- 6);

способностью осуществлять технологический процесс в соответствии с регламентом и использовать технические средства для измерения основных параметров технологического процесса, свойств сырья и продукции (ПК-7);

способностью участвовать в совершенствовании технологических процессов с позиций энерго- и ресурсосбережения, минимизации воздействия на окружающую среду (ПК-8);

способностью использовать современные информационные технологии, проводить обработку информации с использованием прикладных программ и баз данных для расчета технологических параметров оборудования и мониторинга природных сред (ПК-9);

способностью использовать нормативные документы по качеству, стандартизации и сертификации продуктов и изделий (ПК-10);

готовностью обосновывать конкретные технические решения при разработке технологических процессов; выбирать технические средства и технологии, направленные на минимизацию антропогенного воздействия на окружающую среду (ПК-11);

способностью следить за выполнением правил техники безопасности, производственной санитарии, пожарной безопасности и норм охраны труда на предприятиях химического, нефтехимического и биотехнологического профиля (ПК-12);

способностью организовывать работу исполнителей, находить и принимать управленческие решения в области организации труда и осуществлении природоохранных мероприятий (ПК-17);

способностью систематизировать и обобщать информацию по формированию и использованию ресурсов предприятия (ПК-18);

готовностью изучать научно-техническую информацию, анализировать отечественный и зарубежный опыт по тематике исследований (ПК-19);

способность применять современные методы исследования технологических процессов и природных сред, использовать компьютерные средства в научноисследовательской работе (ПК-20);

способностью планировать экспериментальные исследования, получать, обрабатывать и анализировать полученные результаты (ПК-21).

До начала изучения дисциплины «Экологический мониторинг и основы токсикологии» студент должен:

- основные понятия и законы экологии; основные положения общей, органической, физической и аналитической химии; учения о биосфере; основные положения экологической экспертизы и основные понятия оценки воздействия на окружающую природную среду;

- физико-химические свойства наиболее широко распространенных неорганических и органических веществ и соединений; перечень глобальных экологических проблем;

строение клетки организма; физиологические функции органов и систем организма;

основные понятия экологии сообществ;

уметь: оценить экологическую ситуацию в заданном районе;

иметь представление: об эволюционных процессах внутри вида и сообщества; о процессах клеточного деления (митоз, мейоз) и строении ДНК; об анатомическом строении организмов; о влиянии абиотических факторов на основные физиологические процессы.

После окончания изучения дисциплины «Экологический мониторинг и основы токсикологии» студент должен:

- основные параметры загрязнения окружающей среды, методы и критерии их оценки основные направления деятельности систем экологического мониторинга;

особенности организации и проведения экологического мониторинга; научнометодологические и законодательные основы государственного, производственного и общественного контролей; процедуры и регламенты проведения производственного, государственного и общественного контролей;

- источники поступления токсических соединений в окружающую среду; основные параметры экологического нормирования; механизмы токсического влияния наиболее распространенных веществ на разных уровнях биологической организации; кинетику и пути поступления токсикантов в организм; механизмы устойчивости к потенциально опасным веществам; последствия влияния загрязнений на сообщества организмов;

- оценить экологическую ситуацию; правильно выбрать метод анализа объектов окружающей природной среды;

- применять различные математические модели при оценке воздействий токсических соединений на различные организмы;

иметь навыки:

- по математической обработке и анализу данных, полученных опытным путем;

проведения первоначального производственного экологического контроля;

- использования гигиенических нормативов для оценки воздействия на человека вредных химических факторов в конкретных условиях производства, быта и иных видов деятельности; проведения комплексной оценки состояния биологических систем;

иметь представление:

- об организации мониторинга и контроля на предприятии и территории РФ; об интерпретации данных мониторинга различных природных сред, о характере и возможностях использования инструментальных методов при решении любых вопросов в сфере рационального природопользования и природоохранной деятельности;

- о методах оценки токсичности в полевых и лабораторных условиях на разных таксономических группах организмов; о механизмах возникновения мутаций и раковых образований; наиболее часто применяемых биологических индикаторах и биомониторах;

об основных биохимических маркерах и их практическому применению; о способах восстановления нарушенных территорий.

4. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ

Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц, 180 час.

В том числе:

В том числе:

5. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Единая государст- 3.1. Концепция и системный проект ЕГСЭМ.

венная система эко- 3.2. Принципы организации регионального экологичелогического монито- ского мониторинга.

Всемирная метеоро- 4.1. Всемирная метеорологическая организация как логическая организа- специализированное средство ООН.

ция и международ- 4.2. Региональные станции и региональные станции с ный мониторинг расширенной программой наблюдений.

геоэкологического Глобальный мониторинг состояния и Методы матема- 8.1. Статистические показатели, используемые для тического моделиро- анализа экологических данных.

вания и анализа 8.2. Математическое моделирование и прогнозирование данных в системе экологической ситуации.

Введение в раздел 9.1. Предмет, цели и задачи раздела. История развития токсиколтгии» 9.2. Основные термины и обозначения.

Токсикодинамика веществ в организм.

Виды токсичности 12.2. Специальные формы токсического процесса.

Классификация 13.1. Общие и специальные классификации вредных вредных химических химических веществ экотоксикологии.

1. Научные основы экологического мониторинга.

1.1 Общая характеристика состояния окружающей среды. Основные положения неравновесной термодинамики и оценка изменения состояния окружающей среды.

Загрязнение окружающей среды.

1.2 Нормирование качества окружающей среды. Понятие о предельно допустимых загрязнениях окружающей среды. Предельно-допустимые концентрации (ПДК), предельно-допустимые выбросы (ПДВ), предельно-допустимые уровни (ПДУ), предельно-допустимые сбросы (ПДС) в ближнем космосе, воздухе, воде, почве, растительности, продуктах питания. Критерии состояния биосферы, здоровья людей.

1.3 Экологический мониторинг как основной метод контроля состояния окружающей среды. Цели и задачи экологического мониторинга. Причины возникновения системы экологического мониторинга. Обоснование необходимости организации мониторинга состояния окружающей среды. Современные концепции комплексного геоэкологического мониторинга.

2. Виды мониторинга и пути его реализации.

2.1. Организация и структура мониторинга состояния окружающей среды.

Классификация мониторинга по пространственным масштабам: глобальный, региональный, локальный. Мониторинг по видам изучаемых объектов: мониторинг отдельных природных сред и геоэкосистемный мониторинг. Классификация мониторинга по методам исследований: аэрокосмический, геохимический, геофизический, индикационный, картографический. Фоновый мониторинг. Мониторинг загрязнений и источников загрязнений.

2.2. Средства контроля окружающей среды. Санитарно-гигиенические показатели.

Экологические критерии. Оценка степени антропогенных изменений природной среды. Пространственные и временные показатели антропогенного изменения природной среды.

3. Единая государственная система экологического мониторинга России.

3.1. Концепция и системный проект ЕГСЭМ. Основные положения ЕГСЭМ:

нормативно-правовая база, единые требования к средствам измерения и их метрологическому контролю, единая система нормируемых и контролируемых параметров, система сбора и передачи данных, типовые проекты службы экологического мониторинга для области, города, принципы финансового и организационного обеспечения ЕГСЭМ.

3.2. Принципы организации регионального экологического мониторинга. Типовые проекты службы экологического мониторинга края, области, города. Типовые проекты экологического мониторинга промышленных зон.

4. Всемирная метеорологическая организация и международный мониторинг загрязнения биосферы.

4.1. Всемирная метеорологическая организация как специализированное средство ООН. Назначение сети станций ВМО для наблюдения за фоновым загрязнением атмосферы. Виды станций, критерии места расположения и программы наблюдений.

Базовые станции.

4.2. Региональные станции и региональные станции с расширенной программой наблюдений. Наблюдение за состоянием других сред. Совместимость данных.

Контроль качества наблюдений. Документация. Регистрация и архивация. Единицы измерения.

5. Методы и организация комплексного геоэкологического мониторинга.

5.1. Фоновый мониторинг. Организация фонового мониторинга. Типовая программа наблюдений. Выбор места станций комплексного фонового мониторинга и технические требования к ним. Методы наземного слежения. Наземные стационарные наблюдения.

5.2 Прямой и дистанционный мониторинг. Ультразвуковая, эхо-, микроволновая, лазерная локация. Структура системы мониторинга. Организация и оптимизация размещения постов наблюдения. Системы сбора и обработки данных.

Репрезентативность результатов измерений.

5.3. Аэрокосмический мониторинг. Задачи аэрокосмического мониторинга.

Аэрокосмический мониторинг различного уровня: состояния растительности, почв, животного мира; структуры, ритмики, динамики экосистем, биосферных станций.

Технические средства. Геоинформационные системы, экологическое картографирование.

5.4. Основы биологического мониторинга. Понятие о биоиндикаторах.

Классификация биоиндикаторов. Морфологические поля. Перспективные методы биотестирования, основанные на биолюминесценции бактерий; ростовой реакции бактерий; общей и замедленной флуоресценции водорослей; биоэлектрической реакции клеток; выживаемости, двигательной активности и темпе роста инфузорий;

выживаемости, плодовитости, реакции 5.5. Мониторинг состояния отдельных природных сред регенерации различных организмов. Мембранно-связанные ферментные комплексы как тест-системы для биомониторинга. Исследования биоразнообразия как основа биомониторинга.

Международная программа «Биологическое разнообразие». Реализация Конвенции о биоразнообразии в России. Перспективные методы биотестирования.

5.6. Мониторинг радиоактивного загрязнения природной среды. Источники радиоактивного заражения природной среды и динамика их развития. Естественный и техногенные уровни радиационного фона. Определение радионуклидного состава загрязнений. Системы радиационного мониторинга.

5.7. Медико-экологический мониторинг. Принципы получения и обработки информации о количестве и качестве здоровья населения, проживающего в регионах с неблагоприятной экологической обстановкой. Анализ существующего медикоэкологического состояния территории с составлением комплекса карт, отражающих заболеваемость групп населения по отношению к антропогенно-измененной окружающей среде.

6. Мониторинг состояния отдельных природных сред.

6.1. Мониторинг состояния атмосферного воздуха. Источники загрязнения атмосферного воздуха. Классификация выбросов. Сеть наблюде-ний за уровнем загрязнения атмосферного воздуха. Посты стационарные, маршрутные, подфакельные.

Принципы выбора мест расположения стационарных постов. Виды про-грамм наблюдений за загрязнением воздуха. Организация мониторинга атмосферного воздуха на отдельно взятом промышленном объекте. Обоснование перечня загрязняющих веществ, подлежащих контролю. Краткая характеристика приоритетных загрязняющих веществ в атмосферном воздухе.

6.2. Мониторинг загрязнения вод суши, морей и океанов. Источники загрязнения водоемов. Классификация сточных вод. Основные опасные загрязняющие вещества. Сеть наблюдений за состоянием водных объектов. Принципы выбора контрольных точек для оценки уровня загрязнения водоемов. Гидрохимические и гидробиологические наблюдения.

6.3. Мониторинг состояния почв. Организация систем мониторинга загрязнения почвы в зависимости от назначения земельных угодий. Принципы выбора площадок для отбора проб почвы. Проводимые исследования.

7. Глобальный мониторинг состояния и изменения биосферы.

Глобальный мониторинг и критерии оценки изменения биосферы. Наземные наблюдения за состоянием биосферы и его изменениями. Дистанционное зондирование биосферы. Прогнозирование изменений биосферы.

8. Методы математического моделирования и анализа данных в системе экологического мониторинга.

8.1. Статистические показатели, используемые для анализа экологических данных.

Анализ однородности рядов данных наблюдений за качеством окружающей среды.

Комплексные показатели оценки антропогенной нагрузки на окружающую среду. Индекс загрязнения атмосферного воздуха. Индекс загрязнения воды. Суммарный показатель загрязнения почвы. Интегральная оценка техногенной нагрузки на окружающую среду.

8.2. Математическое моделирование и прогнозирование экологической ситуации.

Моделирование концентраций загрязняющих веществ в приземном слое атмосферного воздуха от различного вида источников. Элементы корреляционного и регрессионного анализов для оценки причинно-следственных связей в системе экологического мониторинга.

9. Введение в раздел «Основы токсикологии».

9.1. Предмет, цели и задачи раздела История развития науки. Токсикология – учение о ядах. Главная цель токсикологии, предмет и задачи. Основные направления токсикологии (структура современной токсикологии). Характеристика отдельных этапов развития токсикологии как науки.

9.2. Основные термины и обозначения. Ксенобиотик, яд, токсичное вещество, токсичность, токсический процесс.

10. Токсикокинетика.

10.1. Транспорт веществ через клеточные мембраны. Пассивный транспорт.

Специальные энергозависимые способы. Теория неионной диффузии.

10.2. Пути поступления и абсорбция веществ в организме. Поступление и абсорбция химических веществ через желудочно-кишечный тракт. Ингаляционное поступление веществ в организм. Абсорбция химических веществ через кожу. Барьеры при распределении ксенобиотиков.

10.3. Депонирование веществ в организме. Связывание веществ с белками или депонирование в отдельных органах и тканях.

10.4. Элиминация веществ из организма. Понятие элиминация. Биотрансформация ксенобиотиков. Экскреция химических веществ из организма.

10.5. Количественные характеристики токсикокинетики. Физико-химические характеристики токсиканта и биологической среды, влияющие на механизмы токсичности. Однокамерная токсикокинетическая модель. Двухкамерная токсикокинетическая модель. Квота резорбции (биодоступность). Объем распределения.

Клиренс.

11. Токсикодинамика.

11.1. Теория рецепторов токсичности. Термин «рецептор токсичности». Сродство химического вещества к рецептору. Теории рецепторов токсичности: оккупационная и кинетическая. Классификация рецепторов в зависимости от сродства (аффинитета) и внутренней активности.

11.2. Виды действия химических веществ на организм. Местное и резорбтивное действие химических веществ. Прямое и косвенное действие биологически активных веществ. Обратимое и необратимое действие активных веществ. Функциональные и органические изменения, вызываемые химическими веществами в организме.

11.3. Проявления токсического процесса. Проявления токсического процесса на клеточном уровне, организменном и популяционном. Интоксикация.

11.4. Эффекты при повторном поступлении химических веществ в организм.

Материальная и функциональная кумуляция. Привыкание. Механизмы привыкания.

11.5. Эффекты при совместном поступлении химических веществ в организм.

Аддитивность (суммация). Синергизм. Антагонизм.

11.6. Зависимость токсических эффектов химических веществ от дозы.

Токсические дозы. КВИО. Токсическая концентрация. Токсодоза. Термодинамическая активность (концентрация.) Зависимость «доза-ответ».

12. Виды токсичности.

12.1. Острая и хроническая токсичность. Острое и хроническое отравление.

Пороговое воздействие.

12.2. Специальные формы токсического процесса. Иммунотоксичность. Химический мутагенез. Химический канцерогенез. Репродуктивная токсичность. Тератогенез.

Механизмы цитотоксичности.

12.3. Избирательная токсичность. Раздражающее действие. Дерматотоксичность.

Пульмотоксичность. Гематотоксичность. Нейротоксичность. Гепатоксичность.

Нефротоксичность.

13. Классификация вредных химических веществ.

13.1. Общие и специальные классификации вредных химических веществ. Общие классификации: по химическим свойствам, по цели основного использования и т.д.

Специальные классификации: по механизму действия, по органам-мишеням и т.д.

14. Основы экотоксикологии. Нормирование воздействия химических веществ в окружающей среде.

14.1. Экологическая токсикология. Ксенобиотический профиль. Биодоступность.

Экотоксичность. Абиотические и биотические процессы в окружающей среде, направленные на элиминацию экополлютантов. Биоаккумуляция. Механизмы экотоксичности.

14.2. Санитарно-гигиеническое и экологическое нормирование. Санитарногигиеническое нормирование. ПДК. Принципы гигиенического нормирования.

Санитарная оценка химических соединений в продуктах питания, почве, воде, воздухе.

Экологическое нормирование. Основные понятия экологического нормирования.

5.3 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми № Наименование обеспечиваемых Безопасность жизнедеятельности Научные основы экологического Виды мониторинга и пути его реализации экологического мониторинга России Всемирная метеорологическая организация и международный мониторинг загрязнения биосферы Методы и организация комплексного геоэкологического мониторинга Мониторинг состояния отдельных Глобальный мониторинг состояния и Методы математического моделирования экологического мониторинга Классификация вредных химических Основы экотоксикологии.

Мониторинг состояния отдельных природных сред Мониторинг состояния отдельных природных сред Методы математического моделирования и анализа экологического мониторинга Мониторинг состояния отдельных природных сред Методы математического моделирования и анализа экологического мониторинга Методы математического моделирования и анализа Расчет загрязнения атмосферы экологического мониторинга Основы экотоксикологии.

Нормирование воздействия Основы экотоксикологии. Оценка воздействия химических Нормирование воздействия веществ на человека в условиях химических веществ в производства (решение ситуационных Основы экотоксикологии. Основные принципы выбора Нормирование воздействия источника хозяйственно-питьевого

6. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТА

6.1. Трудоемкость самостоятельной работы студента по дисциплине (реферат) Использование аэрокосмического мониторинга в экологических исследованиях (доклад в виде презентации) Дистанционный экологический мониторинг крупных промышленных центров (доклад в виде презентации) Организация и осуществление производственного экологического мониторинга (доклад на основе данных предприятия, гле проходила практика) природной среды(реферат) Экологические аспекты автомобильного транспорта. Контроль выбросов автотранспорта (Индивидуальное домашнее задание) Подготовка к текущему тестированию по разделам «Введение в раздел «Основы токсикологии», «Токсикокинетика», «Токсикодинамика».

Подготовка к практическому занятию «Транспорт через клеточные мембраны и абсорбция химических веществ».

Подготовка к практическому занятию «Зависимость токсических эффектов химических веществ от дозы».

Подготовка к текущему тестированию по разделу «Виды токсичности». Подготовка к практическому занятию – дискуссии «Токсикологические характеристики некоторых классов веществ».

Подготовка к текущему тестированию по разделам «Классификация Нормирование воздействия химических веществ в окружающей среде».

Подготовка к практическому занятию «Установление предельно допустимых концентраций по показателям токсичности».

Подготовка к практическому занятию «Оценка воздействия химических веществ на человека в условиях производства».

Подготовка к практическому занятию «Основные принципы выбора источника хозяйственно-питьевого водоснабжения».

2,6, 2,6, 9- практическо абсорбция химических я работа семестр 10- практическо хозяйственно-питьевого я работа семестр

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Экологическое право: учебник для вузов / под ред. С.А. Боголюбова.

М.: Высшее образование, 2007.

Садовникова Л.К., Орлов Д.С., Лозановская И.Н. Экология и охрана окружающей среды при химическом загрязнении: учебное пособие. М.: Высшая школа, 2006.

Белов С. В. Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды (техносферная безопасность): учебник для бакалавров всех направлений подготовки в вузах России. М.:

Юрайт, 2011. 680 с.

Миронова Г.Л. Основы гигиены труда: учебное пособие.

Екатеринбург: Изд-во УГЛТУ, Электронный курс лекций по дисциплине «Основы токсикологии». http://fhtzb.ru Дополнительная литература Охрана окружающей среды:

учебник для вузов по экологическим специальностям / под. ред. А.С. Степановских. М.:

ЮНИТИ-ДАНА, 2000. 560 с.

Мазур И.И., Молдованов О.И. Курс инженерной экологии: учебник для вузов. М.: Высшая школа, 2001. Липунов И.Н., Василенко Л.В., Первова И.Г., Васильева Л.Д.

Охрана окружающей среды.

Екатеринбург: УГЛТА, 2001. 538 с.

Алексеев Л.С. Контроль качества воды: учебник для студентов средне специальных учебных заведений.

М.: ИНФРА-м, 2004. 154 с.

Трифонова Т.А., Селиванова Н.В., Мищенко Н.В. Прикладная экология. М.: Академический Проект: Традиция, 2007. 384 с.

Мисюк М. Н. Основы медицинских знаний и здорового образа жизни: учебное пособие для студентов вузов. М.: Юрайт, Пивоваров Ю.П., Королик В.В., Зиневич Л.С. Гигиена и основы экологии человека: учебник для студентов мед. вузов. М.:

Академия, 2010. 528 с.

Астафьева Л.С. Экологическая химия. М.: Академия, 2006. 224 с.

Сынзыныс Б.И., Тянтова Е.Н., Мелехова О.П. Экологический риск: учебное пособие для студентов вузов. М.: ЛОГОС, 2005.

Нечаева А.П. Пищевая химия:

учебник для студентов вузов:

ГИОРД, 2004. 640 с.

Нормативно-правовые акты:

1. Федеральный закон от 10 января 2002 г. № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды».

2. ГОСТ 17.2.3.01-86. Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных пунктов.

3. ГОСТ 17.4.1.02-83. Охрана природы. Почвы. Классификация химических веществ для контроля загрязнения.

4. ГОСТ 17.1.3.07-82. Охрана природы. Гидросфера. Правила контроля качества воды водоемов и водотоков.

5. РД 52.04.186-89. Руководство по контролю загрязнения атмосферы. М.: Изд-во стандартов, 1991. 694 с.

6. Санитарно-гигиенические нормативы загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест и правила их применения. М.: Б.И., 1990. 60 с.

1. Microsoft Office 2007 для дома и учебы (лицензия).

2. ChemBioOffice 2008 (лицензия).

3. Adobe Reader 9 (бесплатная).

4. Программа для создания компьютерных тестов My-Test (бесплатная).

Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы 1. Поисковая система Search+ (бесплатная).

2. Электронный реферативный журнал ВИНИТИ v2.10 (лицензия УГЛТУ)

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

аудитория, оснащенная презентационной и мультимедийной техникой (интерактивная доска, проектор, экран, ноутбук);

комплект электронных презентаций/слайдов.

компьютерный класс с доступом в Интернет;

презентационная техника (проектор, экран, компьютер/ноутбук);

рабочее место преподавателя, оснащенное компьютером с доступом в Интернет, системой дистанционного управления и демонстрации;

рабочие места студентов, оснащенные компьютерами с доступом в Интернет, предназначенные для работы в электронной образовательной среде, и имеющие связь с сервером класса.

9. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

20% интерактивных занятий от объема аудиторных занятий семест Виды учебной работы Образовательные технологии

10. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ

УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ

ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

10.1. Виды контроля и аттестации, формы оценочных средств Контроль степени освоения дисциплины осуществляется проверкой преподавателем домашних заданий, выполненных в соответствии с требованиями таблицы 6.2, а также сдачей коллоквиумов и результатов тестирования. Каждое домашнее задание оценивается преподавателем рейтинговой оценкой текущего контроля. При рейтинговой оценке задания учитываются: сдача задания в срок, полнота и правильность выполнения. На последнем занятии преподаватель рассчитывает текущий рейтинг студента по дисциплине как среднеарифметическое значение оценок за все задания.

Итоговый контроль проводится в виде компьютерного теста в системе My-Test. В компьютерные тесты включены задания по лекционному курсу, а также по всем темам практических занятий.

Итоговая оценка (зачет и экзамен по дисциплине) выводится как среднеарифметический рейтинг студента по текущему рейтингу, решению задачи и компьютерному тесту.

Фонды оценочных средств, включающие домашние задания, тесты включены в состав УМК дисциплины.

Значения рейтинговых баллов для отдельных видов учебной Посещаемость лекционных занятий Текущее тестирование (письменный тест) Выполнение практической работы Участие в дискуссии Промежуточное тестирование (экзамен) Вопросы для подготовки к экзамену по курсу «Экологический мониторинг и Общая характеристика состояния окружающей среды.

Основные абиотические факторы и их воздействие на организмы.

Загрязнение окружающей среды и основные задачи мониторинга.

Основные положения экологического мониторинга в Законе Российской Федерации «Об охране окружающей среды».

Основные контролируемые параметры и нормирование загрязнений окружающей Критерии состояния здоровья населения, животного и растительного мира.

Нормирование качества воздуха.

Нормирование качества воды.

Нормирование качества почвы.

Нормирование в области радиационной безопасности.

10.

Оценка степени антропогенных изменений природной среды.

11.

Виды мониторинга и пути его реализации.

12.

Единая государственная система экологического мониторинга России (ЕГСЭМ).

13.

Мониторинг состояния и загрязнения атмосферы.

14.

Мониторинг состояния гидросферы.

15.

Контроль загрязнения суши.

16.

Контроль загрязнения околоземного космического пространства.

17.

Мониторинг радиоактивного загрязнения природной среды.

18.

Всемирная метеорологическая организация и международный мониторинг 19.

загрязнения биосферы.

Медико-экологический мониторинг.

20.

Основы биологического мониторинга.

21.

Перспективные методы биотестирования.

22.

Аэрокосмический мониторинг.

23.

Методы биологической оценки состояния пресного водоема.

24.

Оценка воздействия промышленности и транспорта на общее экологическое 25.

состояние природных зон.

Оценка воздействия промышленных предприятий на качество водоемов.

26.

Назовите виды воздействий на окружающую среду.

27.

Каковы цели и задачи экологического мониторинга?

28.

Что включает в себя система экологического мониторинга?

29.

Какие виды мониторинга различают по масштабу наблюдений и характеру 30.

обобщения информации?

Что такое глобальный мониторинг?

31.

Что такое базовый мониторинг?

32.

Что такое национальный мониторинг?

33.

Чем отличается региональный мониторинг от импактного?

34.

Что такое трансграничный мониторинг?

35.

Какие виды мониторинга различают по методам наблюдения?

36.

Объясните, чем отличаются следующие виды мониторинга: химический, физический 37.

и биологический?

Какие виды мониторинга включает дистанционный мониторинг?

38.

Чем отличается мониторинг факторов воздействия от мониторинга источников 39.

воздействия?

Какие виды мониторинга различают по масштабам воздействия?

40.

Что такое ГСМОС?

41.

Каковы цели и задачи ГСМОС?

42.

Что такое ЕГСЭМ?

43.

Чем отличается ГСМОС от ЕГСЭМ?

44.

Чем отличается ОГСНК от ЕГСЭМ?

45.

Когда возникла ЕГСЭМ?

46.

Назовите цели и задачи ЕГСЭМ.

47.

Какие органы исполнительной власти входили в ЕГСЭМ?

48.

Что включает в себя эколого-аналитический мониторинг?

49.

Когда возник государственный экологический мониторинг?

50.

Каковы цели и задачи государственного экологического мониторинга?

51.

Какие виды мониторинга выделяют кроме государственного?

52.

Что включает в себя служба наблюдений и контроля за состоянием атмосферного 53.

Что исследуется на фоновых станциях?

54.

Для чего используется рекогносцировочный метод?

55.

Какие виды постов наблюдения за качеством атмосферного воздуха действуют в 56.

Что такое стационарный пост наблюдения?

57.

Чем отличается маршрутный пост наблюдения от передвижного?

58.

Что следует проанализировать перед установкой поста?

59.

По каким видам программ осуществляется контроль загрязнения атмосферы?

60.

Что включают в себя комплектные лаборатории типа ПОСТ?

61.

Назовите требования к расположению стационарного пункта контроля 62.

радиоактивного загрязнения атмосферного воздуха?

Зачем нужен точечный мониторинг?

63.

Что такое АНКОС?

64.

Что входит в АНКОС?

65.

Каковы цели и задачи мониторинга водных ресурсов?

66.

Зачем нужен государственный водный кадастр?

67.

Что включает в себя сеть пунктов наблюдений за поверхностными водными 68.

Назовите отличие между пунктом наблюдения и створом?

69.

Назовите отличие между водотоком и водоемом?

70.

Когда на водотоках устанавливают один створ?

71.

При наличии организованного сброса сточных вод, сколько устанавливают створов?

72.

Что учитывают при установлении створов на водоемах?

73.

На какие категории подразделяется стационарная сеть пунктов наблюдений за 74.

естественным составом и загрязнением поверхностных вод?

Что обеспечивает субъект хозяйственной деятельности для организации 75.

мониторинга подземных вод?

Назовите направления по которым осуществляется контроль за уровнем загрязнения 76.

Кто осуществляет основные наблюдения за качеством вод в прибрежных районах 77.

Назовите основные этапы наблюдения за качеством вод в прибрежных районах 78.

Чем отличается мониторинг земель от почвенно-экологического мониторинга?

79.

Зачем нужен государственный земельный кадастр?

80.

Каковы цели и задачи мониторинга деградации почв?

81.

Зачем в РФ проводят медико-экологическое районирование?

82.

Что такое медико-демографический мониторинг?

83.

Назовите составляющие медико-демографического мониторинга?

84.

Каким образом анализ медико-демографических данных позволяет осуществлять 85.

эпидемиологический мониторинг ситуации?

Составьте модель многоуровневого взаимодействия различных организаций и 86.

структур в регистрации смерти?

Параметры каких показателей называются медико-демографическими?

87.

Назовите медико-демографические аспекты формирования здоровья населения 88.

Каковы медико-демографические перспективы развития федеральных округов РФ?

89.

Каким образом можно совершенствовать ведение мониторинга медикодемографических показателей и координацию межведомственных взаимоотношений по накоплению и передаче данных?

Как осуществляется сбор и анализ медико-демографических показателей в системе 91.

социально- гигиенического мониторинга?

Как создавалась система медико-демографических целевых индикаторных 92.

показателей для мониторинга?

Чем отличается биотестирование от биоиндикации?

93.

Что такое биоаккумуляция?

94.

Кто такие биотесты?

95.

Кто такие биоиндикаторы?

96.

Назовите уровни, на которых рассматривается биоразнообразие.

97.

Экологические проблемы городов.

98.

Иерархия системы государственного экологического мониторинга.

99.

Стандарты и руководящие документы по мониторингу атмосферного воздуха.

100.

Статистические и комплексные характеристики для уровня загрязнения 101.

атмосферного воздуха в системе экологического мониторинга.

Расчетные методы в системе мониторинга качества атмосферного воздуха.

102.

Оценка достоверности результатов контроля качества окружающей среды.

103.

Установление однородности ряда и критериев контроля качества окружающей 104.

Цели и задачи мониторинга качества воды в открытых водоемах.

105.

Источники загрязнения водоемов. Классификация сточных вод.

106.

Нормирование качества воды открытых водоемов и питьевой воды.

107.

Санитарно химические показатели, определяющие качество воды.

108.

Показатели эпидемиологической безопасности воды.

109.

Принцип выбора контрольных точек в мониторинге уровня загрязнения водных 110.

Основные задачи мониторинга уровня загрязнения почвенного покрова.

111.

Классификация источников загрязнения почвенного покрова и основные 112.

загрязняющие вещества.

113. Нормирование уровня загрязнения почвенного покрова.

114. Принципы определения перечня веществ, подлежащих контролю в почве.

115. Методы биомониторинга и биоиндикации в оценке уровня техногенного воздействия на окружающую среду.

116. Система управленческих решений по защите природной среды от загрязнения.

117. Информационное обеспечение в системе экологического мониторинга.

118. Автоматизированные системы и компьютерное программное обеспечение в экологическом мониторинге и оценке техногенного воздействия на окружающую 119. Принципы организации баз данных системы мониторинга уровня загрязнения объектов окружающей среды.

120. Алгоритмы комплексной оценки состояния окружающей среды в системе экологического мониторинга.

121. Токсикология – учение о ядах. Главная цель токсикологии, предмет и задачи.

Основные направления токсикологии (структура современной токсикологии).

122. Характеристика отдельных этапов развития токсикологии как науки.

123. Основные термины и обозначения: ксенобиотик, яд, токсичное вещество, токсичность, токсический процесс.

124. Транспорт веществ через клеточные мембраны. Пассивный транспорт. Специальные энергозависимые способы.

125. Теория неионной диффузии.

126. Поступление и абсорбция химических веществ через желудочно-кишечный тракт.

Ингаляционное поступление веществ в организм. Абсорбция химических веществ через кожу.

127. Барьеры при распределении ксенобиотиков.

128. Депонирование веществ в организме.

129. Понятие элиминация. Биотрансформация ксенобиотиков. Экскреция химических веществ из организма.

130. Физико-химические характеристики токсиканта и биологической среды, влияющие на механизмы токсичности.

131. Однокамерная токсикокинетическая модель.

132. Двухкамерная токсикокинетическая модель.

133. Квота резорбции (биодоступность). Объем распределения. Клиренс.

134. Термин «рецептор токсичности». Сродство химического вещества к рецептору.

Теории рецепторов токсичности: оккупационная и кинетическая.

135. Классификация рецепторов в зависимости от сродства (аффинитета) и внутренней активности.

136. Местное и резорбтивное действие химических веществ. Прямое и косвенное действие биологически активных веществ. Обратимое и необратимое действие активных веществ.

137. Функциональные и органические изменения, вызываемые химическими веществами в организме.

138. Проявления токсического процесса на клеточном уровне, организменном и популяционном. Интоксикация.

139. Эффекты при повторном поступлении химических веществ в организм.

Материальная и функциональная кумуляция. Привыкание. Механизмы привыкания.

140. Эффекты при совместном поступлении химических веществ в организм.

Аддитивность (суммация). Синергизм. Антагонизм.

141. Показатели токсикометрии: токсические дозы, КВИО, токсическая концентрация, токсодоза, термодинамическая активность (концентрация.) 142. Зависимость «доза-ответ».

143. Острая и хроническая токсичность. Пороговое воздействие.

144. Специальные формы токсического процесса: иммунотоксичность, химический мутагенез, химический канцерогенез, репродуктивная токсичность, тератогенез.

145. Механизмы цитотоксичности.

146. Избирательная токсичность. Раздражающее действие. Дерматотоксичность.

Пульмотоксичность. Гематотоксичность.

147. Избирательная токсичность. Нейротоксичность. Гепатоксичность.

Нефротоксичность.

148. Общие и специальные классификации вредных химических веществ.

149. Экологическая токсикология. Ксенобиотический профиль. Биодоступность.

Экотоксичность.

150. Абиотические и биотические процессы в окружающей среде, направленные на элиминацию экополлютантов. Биоаккумуляция.

151. Механизмы экотоксичности.

152. Санитарно-гигиеническое нормирование. ПДК. Принципы гигиенического нормирования.

153. Санитарная оценка химических соединений в продуктах питания, почве, воде, воздухе.

154. Экологическое нормирование. Основные понятия экологического нормирования.

Перечень и содержание разделов дисциплины 1. Научные основы экологического мониторинга 2. Виды мониторинга и пути его реализации 3. Единая государственная система экологического мониторинга России 4. Всемирная метеорологическая 5. Методы и организация мониторинга 6. Мониторинг состояния отдельных природных сред моделирования и анализа данных в мониторинга 9. Введение в курс «Основы токсикологии 13. Классификация вредных химических веществ 14. Основы экотоксикологии.

Нормирование воздействия химических веществ в окружающей среде Критерии оценки работы студента по изучению дисциплины в рамках промежуточной и текущей аттестации Балл *Если студент не пришел на практическое занятие, либо опоздал более чем на 20 мин. – вводятся штрафы - из общей суммы набранных за работу баллов, один балл вычитается.