Энгельсский технологический институт (филиал)

федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования

«Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»
Кафедра ЭКОС

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

По дисциплине ОПД.Ф.09 Основы токсикологии

Наименование дисциплины

Для специальности 280201 «Охрана окружающей среды и рациональное использование

природных ресурсов»

280200 Защита окружающей среды

Код и наименование направления

Для студентов дневного обучение, очной формы.

Курс 3,4 Семестр 6,7 Часов в неделю 2 Курсовая работа – 7 Лекции 34час. Практич. занятия 17 час. Лаборат. занятия - час Всего час. 85

Экзамен - 7 Зачет - 6 Самостоят. работа 34 час.

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры «____»________20__ г.

Протокол №___________

Зав. кафедрой__________________

подпись

Рабочая программа утверждена учебно-методической комиссией по специальности
«___»__________20__г. протокол №_________

Председатель УМКС __________________ подпись

Рабочая программа утверждена на заседании учебно-методической комиссией по направлению
«___»__________20__г. протокол №__________

Председатель УМКН _______________

подпись

ЭНГЕЛЬС, 2011 г.

1. 
   Цель преподавания дисциплины и место в учебном процессе.
   

1.1. Целью курса “Основы токсикологии ” является изучение специфики распределения в природной среде ксенобиотиков, их превращения, передачи и накопления в трофических цепях, воздействия на экосистемы, популяции и организм на различных уровнях: клетка, орган, организм в целом.

1.2. Задачи изучения дисциплины: является овладение принципами и методами определения потенциала опасности токсических химических веществ и разработки защитных и профилактических мероприятий, направленных на сохранение функций организма, популяции и экосистемы.

1.3. С дисциплиной тесно взаимосвязаны: химия, химия окружающей среды, экология человека, биология, медицина и ряд других дисциплин.

2. 
   Требования к знаниям и умениям студентов по дисциплине.
   

Студент должен знать: основные термины, понятия и обозначения токсикологии, параметры и основные закономерности токсикометрии; специфику воздействия на организм, популяцию или экосистему различных групп экотоксикантов.

Студент должен уметь: определять основные токсикологические характеристики, пользоваться санитарно-гигиеническими нормативами.

2. 
   Распределение трудоемкости (час.) по темам и видам занятий
   

№ модуля	№ недели	№ темы	Наименование темы	Всего часов	Из них часов
					лекц	лаб	прак	срс
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	1-4	1	Основные понятия токсикологии	10	4	-	2	4
2	5-11	2	Токсикометрия	30	8	-	12	10
3	12-17	3	Основы токсикокинетики	12	5	-	3	4
			Итого 6 семестр	52	17	-	17	18
1	1-7	4	Механизм и специфика токсического действия экотоксикантов	13	7	-	-	6
2	8-13	5	Воздействие ксенобиотиков на популяции и экосистемы	12	6	-	-	6
3	14-17	6	Радиотоксины, специфика их воздействия	8	4	-	-	4
			Итого 7 семестр	33	17	-	-	16
			Итого	85	34	-	17	34

			Содержание лекционного курса.
№ темы	Всего часов	№ лекции	Тема лекции. Вопросы, отрабатываемые на лекции.
1	2	3	4
			6 семестр
1	4	1	История токсикологии, ее структура и задачи; понятие о ядах, отравлениях, интоксикациях, экотоксикантах, ксенобиотиках, персистентных веществах;
		2	Классификация ядов, виды токсического воздействия ядов: цитотоксическое, цитогенетиче-ское, терратогенное, бластомогенное, мутагенное.
2	8	3	Токсикометрия: Основные понятия и параметры: токсическая опасность; доза (пороговая, несмертельная, среднесмертельная, абсолютносмертельная, допустимая суточная, эффектив-ная); порог (вредного однократного, вредного хронического воздействия); концентрация (поро-говая, летальная, критическая, эффективная); степень токсичности; зона однократного острого и хронического действия. Ассимиляционная емкость экосистемы. Классы опасности веществ (последовательность установления класса опасности хим.вещества и критерии классов).
		4	Токсикометрические характеристики вредных веществ в водной среде (дозы: подпороговая, пороговая, органолептическая, пороговая по отдаленным эффектам ит.д.; концентрации по общетоксическому действию; показатели БПК, БПК5, ХПК, ООУ, АОГ, ассимиляционная способность водного объекта); токсикометрические характеристики вредных веществ в воздушной среде (максимально разовая , среднесуточная предельнодопустимая, временнодопу-стимая и фоновая концентрации); этапы установления ПДК в воздухе.
		5	Токсикометрические характеристики вредных веществ в почвах (показатель вредности: мигра-ционный воздушный, транслокационный, общесанитарный ); санитарно-гигиеническое норми-рование загрязняющих веществ в воздухе, воде, пищевых продуктах; принцип раздельного нормирования загрязняющих веществ; экологическая дифференциация нормативов ПДК.
		6	Соотношение структуры химиката, его физикохимических свойств (парахор, температуры кипения и плавления, давление пара, летучесть, растворимость в воде, липофильность, константа диссоциации, комплексообразования, химическая реакционная способность) и его токсичности.
3	5	7	Основы токсикокинетики: Проникновение яда в организм; факторы определяющие распределение яда; теория рецепторов токсичности;
		8	Общие сведения о структуре и функции клетки; транспорт ядов через клеточные мембраны (активный и пассивный, мембранотоксины и болезни мембран); токсикокинетические особенности перроральных, ингаляционных и перкутанных отравлений.
		9	Биотрансформация ядов в организме. Летальный синтез. Выведение ядов из организма
			7 семестр
4	7	10	Механизм и специфика токсического действия экотоксикантов: антропогенные загрязнения и примеси; резорбтивные и рефлекторные воздействия токсических веществ; эффекты суммации и синергизма, кумуляция (зоны биологического действия, классификация веществ по кумулятивному воздействию); биомагнификация; биоконцентрирование; биоаккумуляция и биоумножение.Зависимость токсического эффекта от экспозиции
		10	Поведение химикатов в окружающей среде: абиотические процессы ( гидролиз, восстановление, окисление, фотохимические процессы), биотические процессы (метаболизм органических и неорганических токсикантов: химические реакции с участием энзимов)
		11	Иммунотоксикология. Иммунные механизмы химического гомеостаза; иммунотропная активность химических веществ как возможная причина заболеваемости в экологически неблагополучных районах.
		11	Фито- и зоотоксикология; токсины грибов и фитопланктона.
		12	Промышленные и бытовые яды (косметические и гигиенические средства, мебель, одежда и т.д.).
		12	Токсины в пищевых продуктах (случайные/упаковка, обработка/ и вносимые преднамеренно/добавки: консервирующие, модифицирующие, вкусовые/)
		13	Трансгенные пищевые продукты
5	6	14	Воздействие ксенобиотиков на популяции и экосистемы: молекулярно-биологическое воздействие; нарушение обмена веществ и регуляторных процессов; мутагенность и канцерогенность (генотоксическая инициация, эпигенетическое промотирование и этапы канцерогенеза, вау-эффект)
		14	Приспособительные реакции особи (популяции) на воздействие токсического химического вещества; принцип от испытание одного вида организмов к изучению популяции и экосистем.
		15	Параметры отражающие влияние: структура, функция и динамика экосистем; плотность популяции, видовое многообразие, снижение изобилия биомассы, пространственное распределение организмов, изменение репродуктивных функций.
		15	Биологическое воздействие химических веществ на экосистемы и биологические методы контроля: биотестирование и биоиндикация.
		16	Оценка опасности и риска применения, производства химического вещества. Экотоксикологический профильный анализ
		16	Особо опасные экотоксиканты: тяжелые металлы, ртуть, кадмий, цинк, медь; хлорорганические экотоксиканты (ПХ пестициды, ПХБ, ПХ дибензо-н-диоксины и дибензофураны)
6	4	17	Радиотоксины, специфика воздействия радиоактивного излучения: радиоактивность, виды излучения и их характеристики, радиоактивные вещества, источники естественной и искусственной радионуклидной активности в природной среде
		17	Радиолиз: фотохимические реакции в тканях живого организма, мутационные процессы в цепях ДНК и РНК, соматические изменения, лучевая болезнь и способы защиты от излучения.
		18	Радиоэкология: ПДД
		18	Ядерное оружие и ядерная зима

			5. Перечень практических занятий
№ темы	Всего часов	№ занятия	Тема практического занятия. Вопросы, отрабатываемые на практическом занятии.
1	2	3	4
1	2	1	Принцип накопления загрязнителей в цепях питания (накопительный эффект», «биоаккумуляция»); коэффициент выведения и коэффициент концентрации.
2	12	2	Оценка токсической опасности вещества по его безопасной среднесуточной концентрации, летальной дозе и т.д.(токсическая опасность; доза (пороговая, несмертельная, среднесмертельная, абсолютносмертельная, допустимая суточная, эффективная); концентрация (пороговая, летальная, критическая, эффективная));
		3	Оценка токсической опасности вещества по порогу вредного воздействия.(порог (вредного однократного, вредного хронического воздействия));
		4	Оценка токсической опасности вещества по зона однократного острого и хронического действия (степень токсичности; зона однократного острого и хронического действия. Ассимиляционная емкость экосистемы.)
		5	Определение класса опасности токсичных веществ при наличии ПДК.(Классы опасности веществ (последовательность установления класса опасности хим.вещества и критерии классов)).
		6	Определение класса опасности токсичных веществ при отсутствии ПДК.(Классы опасности веществ (последовательность установления класса опасности хим.вещества и критерии классов)).
		7	Определение класса опасности токсичных веществ при отсутствии ПДК. И ЛД50 токсикометрические характеристики вредных веществ в воздушной среде (максимально разовая, среднесуточная предельно допустимая, временнодопустимая и фоновая концентрации); расчет индекса опасности токсичных веществ
3	3	8,9	Оценка токсической опасности вещества по остаточной концентрации его в организме, рассчитанной по коэффициенту выведения (выведение вещества, летальный синтез)
Итого	17

6. Перечень лабораторных занятий

Не предусмотрены учебным планом

12. Вопросы к экзамену

История токсикологии, ее структура и задачи; экотоксикология; понятие о ядах, отравлениях, интоксикациях, вредных веществах, экотоксикантах, ксенобиотиках, персистентных веществах; эффекты суммации, синергизма и антагонистического действия вредных веществ.

Классификация ядов, виды токсического воздействия ядов: цитотоксическое, цитогенетическое, терратогенное, бластомогенное, мутагенное.

Токсикометрия: Основные понятия и параметры: токсичность, токсическая опасность; доза (пороговая, несмертельная, среднесмертельная, абсолютносмертельная, допустимая суточная, эффективная); порог (вредного однократного, вредного хронического воздействия); концентрация (пороговая, летальная, критическая, эффективная); степень токсичности; зона однократного острого и хронического действия. Ассимиляционная емкость экосистемы. Классы опасности веществ. (критерии классов).

Кумуляция: материальная и функциональная; степень кумуляции, биомагнификация, закон прогрессивного накопления токсичных веществ в трофических цепях (закон биомагнификации); биоконцентрирование, бионакопление, биоумножение.

Классификация ядов. Основы токсикокинетики: Проникновение яда в организм; факторы определяющие распределение яда; теория рецепторов токсичности;

Транспорт ядов через клеточные мембраны (активный и пассивный, мембранотоксины и болезни мембран); токсикокинетические особенности перроральных, ингаляционных и перкутанных отравлений.

Биотрансформация ядов в организме. Летальный синтез.

Механизм и специфика токсического действия экотоксикантов: антропогенные загрязнения и примеси; резорбтивные и рефлекторные воздействия токсических веществ; эффекты суммации и синергизма, кумуляция (зоны биологического действия, классификация веществ по кумулятивному воздействию); биомагнификация; биоконцентрирование; биоаккумуляция и биоумножение. Зависимость токсического эффекта от экспозиции

Иммунотоксикология..Иммуномодуляторы: иммунодепрессанты и иммуностимуляторы; механизмы сохранения иммунного гомеостаза Иммунные механизмы химического гомеостаза; иммунотропная активность химических веществ.

Соотношение структуры химиката, его физикохимических свойств (парахор, температуры кипения и плавления, давление пара, летучесть, растворимость в воде, липофильность, константа диссоциации, комплексообразования, химическая реакционная способность) и его токсичности.

Воздействия химических веществ на отдельные особи и популяции: молекулярно-биологические воздействия, нарушения обмена веществ и регуляторных процессов в клетке, мутагенность и канцерогенность, воздействия на поведение организмов.

Токсины в пищевых продуктах: природные токсиканты и загрязнители. примеси, вносимые в пищевые продукты преднамеренно.

Промышленные и бытовые яды (пестициды, бытовая химия, косметические и гигиенические средства, отделочные и строительные материалы и т.д.).

Фито- и зоотоксикология; растительные и животные токсины, токсины грибов и фитопланктона

Особо опасные экотоксиканты: тяжелые металлы: ртуть, кадмий, никель, хром, цинк, медь; мышьяк; диоксины

Радиоактивность: радиотоксины, специфика воздействия радиоактивного излучения: радиоактивность, виды излучения и их характеристики, радиоактивные вещества, источники естественной и искусственной радионуклидной активности в природной среде.Радиолиз: фотохимические реакции в тканях живого организма, мутационные процессы в цепях ДНК и РНК, соматические изменения, лучевая болезнь и способы защиты от излучения. ядерное оружие и ядерная зима

13. Список литературы по дисциплине.

Основная

1. Общая токсикология./под ред Б.А. Курлянского, В.А. Филова. М.:Медицина, 2002.- 608 с. ISBN 5-225-04609-6

2. Экология и охрана окружающей среды при химическом загрязнении:учебное пособие /Л.К. Садовникова, Д.С. Орлов, И.Н. Лозановская.-4-е изд.,стер.-М.:Высшая школа,2008.-334 с.ил.

3. Токсикологическая химия: учебник для вузов/под ред. Т.В. Плетеневой.- 2-е изд., испр.- М.: ГЭОТАР-Медиа, 2006.-512 с. ISBN 5-9704-0144-7

4.Гигиена и экология человека: учебник для студентов вузов/Н.А. Матвеева, А.В. Леонов, М.П.Грачевский и др.; под.ред. Н.А. Матвеевой. - М.: Издательский центр «Академия», 2005.-304 с. ISBN 5-7695-1849-9

5. Экологическая химия: учебник для студентов сред. проф. учеб. заведений /Л.С. Астафьева.- М.: Издательский центр «Академия», 2006.-224 с. ISBN 5-7695-2722-6

6. Рекомендации по качеству воздуха в Европе/пер.с англ.-М.: издательство «Весь мир», 2004 – 312 с. ISBN 5-7777-0315-1

7. Исидоров В.А. Экологическая химия: учебное пособие для вузов.- СПб.: Химиздат, 2001.-304 с. ISBN 5-7245-10682-5

8. Хотунцев Ю.Л. Экология и экологическая безопасность: учеб.пособие для студ.вузов.- М.: Издательский центр «Академия», 2002.-480 с. ISBN 5-7695-0870-1

9. Контроль химических и биологических параметров окружающей среды: энциклопедия «Экометрия»/ под ред. Н.К. Жулибина.- М.: Мир, 2005.-246с.

10. Куклев Ю.И. Физическая экология: учебное пособие/Ю.И. Куклев.- М.: Высш.школа, 2006.-357 с. ISBN 5-06-003829-7

11. Сынзыныс Б.И.Экологический риск: учебное пособие для вузов/Б.И. Сынзыныс Е.Н. Тянтова, О.П. Мелехова; под ред. Г.В. Козьмина.-М.: Логос, 2005.-168 с.

12. Пивоваров Ю.П. Радиационная экология: учебник для вузов/Ю.П. Пивоваров, В.П. Михалев.- М.: Академия, 2004.-240 с.

13. Ревич Б.А. Экологическая эпидемиология: учебник для вузов/Б.А. Ревич, С.А. Авалиани, Г.И. Тихонова; под ред. Б.А. Ревича.-М.: Издательский центр «Академия», 2004.-384 с ISBN 5-7695-18489-0

14. Сарафанова Л.А. Пищевые добавки: Энциклопедия.-СПб.: ГИОРД, 2003.- 688 с.

15. Исидоров В.А. Введение в химическую экотоксикологию. Учебное пособие для Вузов.-СПб.: Химиздат, 1999.- 142 с.

16. Лужников Я.А. Клиническая токсикология. Учебник. М.Медицина.1999 - 400 с.

17. Стадницкий Г.В. Экология. Учебник для вузов.- СПб:Химиздат, 1999.-285 с.

18. Фелленберг Г. Загрязнения природной среды. Введение в экологическую химию. Пер с нем.-М.:Мир, 1997-232 с.

19.Вредные вещества в промышленности: Справочник для химиков, инженеров и врачей/ под ред.Н.В.Лазарева и Д.К.Левиной, Л.:Химия, 1976-т.1-З.

20.Экологическая химия:Пер с нем./Под ред. Ф.Корте-М.Мир, 1997-395с.

21. Ревель П., Ревель Ч. Среда нашего обитания: Пер. с англ.: в 4-х книгах -1120 с.

Дополнительная

1.www.medline.ru . /Российский биомедицинский журнал /С. А. Куценко Основы токсикологии, Санкт-Петербург, 2002 - 563 с.

2.Орлов Б.Н. Ядовитые животные и растения СССР:Справочное пособие для студентов Вузов /Б.Н.Орлов, Д.Б. Геласивили, А.К. Ибрагимов - М.: Выс.шк. 1990-273 с.

3.Справочник пищевых добавок/Е.В. Ерушкин, С.В. Курьянович.-Киев, «ПКП Эрбиния», 2002.-20с.

4. Позняковский В.М. Гигиенические основы питания и экспертизы продовольственных товаров: Учебное пособие.- Новосибирск. : изд. Новосиб.ун-та.-1996.-200с.

5. Гигиенические нормативы ГН 2.2.5.1313-03 "Предельно допустимые

концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны"/ [электронный ресурс] // нормативно-правовая система Кодекс-эксперт.

6. Основы общей промышленной токсикологии /Под ред. И.А. Толоконцева и В.А.Филатова. Л.Медицина, 1977.

7. Скурлатов Ю.М. Введение в экологическую химию. М.В.школа.-1994.560 с.

8. Р.Лундевиг, К.Лос Острые отравления. Пер. с нем. М.Медицина, 1983.560 с.

9. Ольшанская Л.Н., Елизарова Л.И. Определение класса токсичности промышленных отходов. Метод указания. Саратов, СГТУ-1998.-20с.

10. Эйхлер В. Яды в нашей пище. Пер с нем.-М.Мир.-208с.

11.Енгельфрид Ю., Малхолл Д., Плетенева Г.В. Как защитить себя от опасных веществ в быту. М.МГУ, 1977.-96с.

12.Измеров Н.Р., Санодцкий И.В., Сидоров К.Г. Параметры токсикометрии промышленных ядов при однократном воздействии. М.:Химия, 1972.

13.Глушко ЯМ. Ядовитые металлы и их неорганические соединения в промышленных сточных водах. – М.Химия,1972.

14. Некоторые вопросы токсичности ионов металлов: Пер. с англ./Под ред.Х.Зигель, А.Зигель-368 с.

15. Е.Тупикин. Общая биология с основами экологии и природоохранной деятельности/Учеб. Пособие.М.:ИРПО:Академия-2000.-384с.

16. Забродский П.Ф., Каженин А.А. Постинтоксикационные иммунодефицитные состояния/уч.мет.пособие, Саратов,СГМУ,1998,36 с.

17.Сидоренко Г.И., Федосеева В.И., Шарецкий А.И. Иммунотоксикология// Гиг.и caн.1989,№3,с.7-11.
14. Использование наглядных пособий.

Предусмотрено использование плакатов, схем, наглядных пособий и видео материалов по всем разделам дисциплины.

Рабочую программу составил Данилова Е.А.
_________________________ Ф.И.О. преподавателя

подпись

Дополнения и изменения в рабочей программе на соответствующий учебный год:
В рабочую программу вносятся следующие изменения:

Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры

«____»______________20 г.
Зав. кафедрой __________________

подпись

Внесенные изменения утверждаю
Председатель УМКС /УМКН/ ___________________________

Подпись, дата