Государственный комитет Российской Федерации по высшему образованию
Кубанский государственный технологический университет
Новороссийский политехнический институт
Кафедра Охраны окружающей среды и рационального
Использования природных ресурсов
Содержание
| Стр. | |
| Введение ……………………………………………………………………. | |
| Практическая работа № 1 «Стандарты качества окружающей среды. Экологические нормативы загрязнений. Меры токсичности веществ»…………………………………………………………………….. | |
| Нормирование качества окружающей природной среды [2] …………… | |
| Токсичность [1]…………………………………………………………….. | |
| Формы проявления токсического процесса на разных уровнях организации жизни [1] …………………………………………………….. | |
| Основные характеристики токсического процесса, выявляемого на уровне целостного организма [1] …………………………………………. | |
| Интоксикация (отравление) [1] ……………………………………………. | |
| Экологическая ситуация и здоровье населения [3] …... | |
| Состояние среды и уровень заболеваемости [3] …………………………. | |
| Вещества и факторы, вызывающие различные группы заболеваний [3] . | |
| Опасные для здоровья органические вещества [3] ………………………. | |
| Опасные для здоровья неорганические вещества [3] ……………………. | |
| Болезни, вызываемые нитратами и пищевыми добавками [3] ………….. | |
| Краткий конспект …………………………………………………… | |
| Список литературы ………………………………………………………... | |
| Вопросы и задания …………………………………………………………. | |
| Практическая работа № 2 «расчетные методы определения токсикологических характеристик веществ»…………………………….. | |
| 2.1 Меры токсичности веществ ………………………………………… | |
| Список литературы ………………………………………………………... | |
| Вопросы и задания …………………………………………………………. | |
| 2.2 Вынос нитратов ………………………………………………………. | |
| Нитриты, нитраты и нитрозосоединения [1] ……………………………... | |
| Методика выполнения практической работы…………………………….. | |
| Список литературы ………………………………………………………... | |
| 2.3 вынос консервантов с территории лесопильного завода ………. | |
| Исходные данные для выполнения практической работы ……………… | |
| Методика выполнения практической работы…………………………….. | |
| Список литературы ………………………………………………………... | |
| Практическая работа № 3 «Воздействие токсичных веществ на отдельные особи и популяции»…………………………………………… | |
| Молекулярно-биологические воздействия ……………………………….. | |
| Нарушение обмена веществ в клетке под действием токсикантов …….. | |
| Мутагенность и канцерогенность …………………………………………. | |
| Основные критерии возникновения мутогенеза или канцерогенеза …… | |
| Модели, оценки токсического воздействия ……………………………… | |
| Вопросы и задания …………………………………………………………. | |
| Список литературы ………………………………………………………... |
Введение
В ХХ веке, в связи с бурным развитием промышленности и внедрением бесчисленного количества химических веществ, практически во все сферы человеческой деятельности, возникла острая необходимость защиты человека от химической опасности. Это явилось объективной причиной появления в России и за рубежом больших коллективов специалистов, плодотворно работавших и работающих в настоящее время в трех направлениях практической токсикологии: экспериментальном, профилактическом, клиническом. Масштабы, сложность и значимость решаемых задач привлекли к проблемам ученых, ставших гордостью отечественной науки: Н. С. Правдина, Н. В. Лазарева, Н. Н., Савицкого, С. В. Аничкова, С. Н. Голикова, Л. А. Тиунова, оставивших после себя большие школы исследователей и многочисленные глубокие научные труды.
«Основы токсикологии» сформировались в результате примерно двадцати лет преподавания курса в стенах Военно-медицинской академии врачам различных специальностей, включая специалистов в области токсикологии.
Общепринятого определения токсикологии в настоящее время не существует. Самым простым является, непосредственно вытекающее из названия науки: toxicon – яд, logos – наука. Токсикология – наука о ядах. Многие авторы, по сути, повторяют именно это определение, уточняя и оттеняя важные, как им кажется, характеристики предмета. К числу таковых, несомненно, относятся реакции биологических объектов (организма) на действие химического вещества, механизмы их развития и т. д.
Еще в начале XIX века основоположник научной токсикологии Матео Жозе Бонавентура Орфила (1814) писал: «Яд – вещество, которое в малом количестве, будучи приведенным в соприкосновение с живым организмом, разрушает здоровье или уничтожает жизнь». Также определял «яд», спустя практически сто лет, и один из пионеров отечественной токсикологии профессор Российской военно-медицинской академии Косоротов Д.П. (1907): «Ядами называются вещества, которые, будучи введены в организм в малых количествах, в силу своих химических свойств, могут причинить расстройство здоровья или самую смерть».
В этих определениях подчеркивается одна важная, по мнению авторов, характеристика ядов: малое количество, необходимое для провокации отравления. Однако, что считать малым количеством? Ответ на этот вопрос носит весьма субъективный характер. В настоящее время науке известны вещества, вызывающие смерть экспериментального животного, при введении в дозах равных нескольким нанограммам (ботулотоксин). Вместе с тем самым распространенным «ядом» современностиявляется спирт и его суррогаты, вызывающие отравление при поступлении в организм в количестве десятков и сотен грамм.
Вот почему существуют определения, в которых «малое количество», как свойство «ядов», упускают вовсе:
«Ядом называется всякое химическое вещество, способное причинить смерть или серьезный вред здоровью своим действием на ткани или соки тела» (Пеликан Е.,1878).
«Можно определитьядкак меру (единство количества и качества) действия химического вещества, в результате которого при определенных условиях возникает отравление» (Саватеев Н.В., 1978).
Из этих определений вытекает, что при тех или иных условиях любое вещество может стать ядом. Один из основоположников отечественной промышленной токсикологии, выдающийся ученый и педагог Н.В. Лазарев пишет (1936): «Яды – суть вещества, вызывающие повреждение организма немеханическим путем».
В настоящее время человечеству известно около 10 миллионов химических соединений. Из них более 60 тысяч широко используются в быту, медицине, на производстве и в сельском хозяйстве. Это количество веществ продолжает из года в год увеличиваться (по некоторым данным примерно на 1000 наименований ежегодно). И большая их часть при определенных обстоятельствах может причинить «серьезный вред здоровью».
Подобное обстоятельство ставит под сомнение саму возможность выделить из всей совокупности химических веществ окружающего мира, естественных и синтезированных человеком, некую группу, обозначаемую как «яд». В наиболее категоричной форме эта мысль выражена еще в ХIХ веке известным французским судебным медикомТардье: «Ядов в научном смысле слова нет».
Накопленные человечеством знания давно привели к осознанию того факта, что практически любое химическое вещество, в зависимости от действующего количества, может быть безразличным, полезным, вредным для организма (т.е. выступать в качестве яда).
Впервые на это указал еще в ХV веке выдающийся врач, химик, основоположник ятрохимии Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм (Парацельс). В своей оправдательной речи, сказанной им по поводу обвинения в отравлении больных ядами (солями металлов, которые он применял в качестве лекарств), Парацельс произнес: «Все есть яд. Ничто не лишено ядовитости. И только доза отличает яд от лекарства».
Таким образом, понятие о яде никак не может быть положено в основу определения токсикологии. Не удивительно, что ученые пытаются исключить этот термин из своих определений. Так, Олдридж (1980) пишет: «Токсикология – наука о веществах, дезорганизующих биологические системы». Но мы уже знаем, что дезорганизовать биосистемы могут практически любые вещества, действуя в достаточном количестве, и в таком случае токсикология – это наука практически обо всех веществах окружающего мира.
Не смотря на общую критику, приведенных выше определений, следует признать, что все они содержат несомненно правильные элементы. Так, токсикология действительно изучает механизмы вредного действия веществ на организм человека и животных, закономерности развивающихся при этом патологических процессов, разрабатывает методы диагностики, лечения и профилактики отравлений и т. д.
Однако все сказанное выше призвано подчеркнуть важнейшее обстоятельство – химические вещества, обладают неким свойством, в силу которого их контакт с биологическими системами может иметь пагубные последствия для последних. Это свойство – токсичность [1].
Список литературы
1. С. А. Куценко Основы токсикологии – Санкт-Петербург, 2002 – Интернет – Медлайн. Ру – Российский Биомедицинский журнал.
2. Коробкин В. И., Предельский Л. В. экология: Учебник для студентов высших учебных заведений – Ростов н/Д: Феникс, 2001. – 576 с. – ISBN 5-222-01018-3.
3. Воронков Н.А. Экология общая, социальная, прикладная: Учебник для студентов высших учебных заведений. Пособие для учителей. – М.: Агар, 1999. – 424 с. ISBN5-89218-096-4.
Вопросы и задания
1. Как сказывается состояние среды на здоровье населения? Какие неизвестные ранее болезни появились в результате действия техногенных факторов?
2. Какие вещества относятся к канцерогенам, мутагенам, тератогенам и какие болезни они вызывают?
3. Назовите основные опасные для здоровья вещества органической природы и механизмы их действия на организмы.
4. Назовите основные опасные для здоровья вещества неорганической природы и механизмы их действия.
5. Какие изменения в организме человека происходят под влиянием нитратного (нитритного) отравления? Назовите основные источники и причины накопления нитратов в продуктах питания и водных системах.
6. Какие добавки вводятся в пищевой рацион животных? Их последствия для здоровья людей.
7. предельно допустимая концентрация вредных веществ (ПДК).
8. временно допустимые концентрации вредных веществ
9. предельно допустимый уровень воздействий (ПДУ).
10. Предельно допустимый выброс вредных веществ (ПДВ).
11. Предельно допустимый сброс вредных веществ (ПДС).
12. Предельно допустимая нагрузка на окружающую природную среду (ПДН).
Практическая работа № 2
Расчетные методы определения токсикологических
характеристик веществ»
Список литературы
4. С. А. Куценко Основы токсикологии – Санкт-Петербург, 2002 – Интернет – Медлайн. Ру – Российский Биомедицинский журнал.
5. Коробкин В. И., Предельский Л. В. экология: Учебник для студентов высших учебных заведений – Ростов н/Д: Феникс, 2001. – 576 с. – ISBN 5-222-01018-3.
6. Воронков Н.А. Экология общая, социальная, прикладная: Учебник для студентов высших учебных заведений. Пособие для учителей. – М.: Агар, 1999. – 424 с. ISBN5-89218-096-4.
Вопросы и задания
1. Почему количественная характеристика токсичности веществ весьма сложна?
2. как расшифровываются характеристики токсичности ЛД50 и ЛД100?
3. Как в организме проходят химические превращения токсинов?
4. как расшифровывается характеристика токсичности ДСД?
5. Какие вещества считаются токсичными?
6. что может стать количественной характеристикой токсичности веществ?
7. Токсический эффект от воздействия двух полудоз.
8. Как оценивается доза вещества при отравлениях?
9. Напишите реферат (5 – 10 листов) о каком-либо токсичном веществе.
Список литературы
1. В. В. Худолей, И. В. Мизгирев Экологически опасные факторы – Санкт-Петербург: PUBLISHING HOUSE, 1996 – Интернет –Центр независимой экологической экспертизы.
2. С. А. Куценко Основы токсикологии – Санкт-Петербург, 2002 – Интернет – Медлайн.Ру – Российский Биомедицинский журнал.
3. Коробкин В. И., Предельский Л. В. экология: Учебник для студентов высших учебных заведений – Ростов н/Д: Феникс, 2001. – 576 с. – ISBN 5-222-01018-3.
4. Воронков Н.А. Экология общая, социальная, прикладная: Учебник для студентов высших учебных заведений. Пособие для учителей. – М.:Агар, 1999. – 424 с. ISBN5-89218-096-4
Список литературы
1. С. А. Куценко Основы токсикологии – Санкт-Петербург, 2002 – Интернет – Медлайн.Ру – Российский Биомедицинский журнал.
2. Коробкин В. И., Предельский Л. В. экология: Учебник для студентов высших учебных заведений – Ростов н/Д: Феникс, 2001. – 576 с. – ISBN 5-222-01018-3.
3. Шустов С.Б., Шустова Л.В. Химические основы экологии. – М.: Просвещение, 1995
4. Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А. Предельно-допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. – Л.: Химия, 1985
5. Исидоров В.А. Введение в химическую экотоксикологию. – СПб.: Химиздат, 1999
6. Фелленберг Г. Загрязнение природной среды. – М.: Мир, 1997
7. Федорова А.И., Никольская А.Н. Практикум по экологии и охране окружающей среды. – М.: ВЛАДОС, 2001
Практическая работа № 3
Вопросы и задания
1. Опишите биологическую роль и токсикологическое значение элементов:
Li, Na, K, Ca, Mg, Ca, Cr, Mo, V, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, Hg, Cd, B, Al, P, As, N, F, Cl (конкретное задание получите у преподавателя).
2. в соответствии с названием раздела «специфика и механизм токсического действия вредных веществ. воздействие химических веществ на популяции и экосистемы» опишите свойства вещества (конкретное задание получите у преподавателя):
а) аммиак;
б) диоксины;
в) пестициды;
г) полиароматические углеводороды;
д) фосфорорганические соединения;
е) хлорорганические соединения;
ж) диоксид серы;
з) диоксид азота;
и) диоксид углерода;
к) тяжелые металлы.
3. Приведите краткую характеристику отдельных групп токсикантов (конкретное задание получите у преподавателя):
а) бактериальные токсины;
б) микотоксины;
в) токсины высших растений;
г) токсины животных (зоотоксины);
д) неорганические соединения естественного происхождения;
е) органические соединения естественного происхождения;
ж) синтетические токсиканты;
з) пестициды;
и) боевые отравляющие вещества.
Список литературы
1. В. В. Худолей, И. В. Мизгирев Экологически опасные факторы – Санкт-Петербург: PUBLISHING HOUSE, 1996 – Интернет –Центр независимой экологической экспертизы.
2. С. А. Куценко Основы токсикологии – Санкт-Петербург, 2002 – Интернет – Медлайн.Ру – Российский Биомедицинский журнал.
3. Коробкин В. И., Предельский Л. В. экология: Учебник для студентов высших учебных заведений – Ростов н/Д: Феникс, 2001. – 576 с. – ISBN 5-222-01018-3.
4. Воронков Н.А. Экология общая, социальная, прикладная: Учебник для студентов высших учебных заведений. Пособие для учителей. – М.:Агар, 1999. – 424 с. ISBN5-89218-096-4
5. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: Учеб. для вузов/Ю.А. Ершов, В.А. Попков, А.С. Берлянд и др.; Под ред. Ю.А. Ершова. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Высш. шк., 2000 – 560 с.: ил. ISBN 5-06-003626-Х