Substancje szkodliwe w środowisku

BraCelem przedmiotu Substancje szkodliwe w środowisku jest poznanie zasad postępowania z substancjami toksycznymi, znajomość losów związków toksycznych w środowisku i działania biologicznego ksenobiotyków na organizmy żywe oraz konsekwencji tego działania. Przedmiot ma za zadanie również kształtowanie umiejętności przeprowadzenia środowiskowego wywiadu toksykologicznego oraz umiejętności oceny ryzyka zagrożenia wynikającego z obecności związków toksycznych w środowisku i na tej podstawie podejmowania decyzji o konieczności (lub jej braku) wszczęcia działań zmierzających do ograniczenia emisji zanieczyszczeń do środowiska i/lub ich neutralizacji.

1. Substancje toksyczne i toksykologia. Szczególne obszary toksykologii środowiska. Chemia toksykologiczna. Podstawowe pojęcia: ksenobiotyk, substancja toksyczna, trucizna, toksykologia a ekotoksykologia, warunki bezpiecznego środowiska. Rodzaje substancji toksycznych. Czynniki oddziałujące toksycznie.(2h)

2. Właściwości substancji decydujące o ich działaniu toksycznym oraz bezpiecznej odpowiedzi organizmu. Metody stosowane do przewidywania prawdopodobnych efektów toksycznych nowych związków wprowadzanych do środowiska. Co to jest substancja bezpieczna? Specyfika środowiskowych zagrożeń zdrowia. Rodzaje zagrożeń i media przenoszące ryzyko. (2h)

3. Drogi i mechanizmy wnikania związków obcych do organizmu. Zależność dawka-efekt. Losy ksenobiotyków w organizmie. Toksyczne działanie ksenobiotyków na organizm. (2h)

4. Biologiczne reakcje metabolizmu jako droga detoksykacji, ale również droga aktywacji substancji obcych wprowadzanych do organizmu.(2h)

5. Problemy biokoncentracji i bioakumulacji w środowisku i w organizmie.(2h)

6. Biochemiczne mechanizmy mutagennego i kancerogennego działania elementów środowiska. (2h)

7. Wybrane efekty fizjologiczne substancji toksycznych: wpływ na układ nerwowy, działanie teratogenne, immunosupresyjne i alergiczne zanieczyszczeń środowiska. Przewidywanie właściwości i testowanie substancji genotoksycznych. (4h)

8. Pierwiastki toksyczne a układ okresowy pierwiastków. Metale, metaloidy i niemetale w środowisku i w organizmie. Mechanizmy toksycznego działania metali ciężkich i innych pierwiastków. Źródła narażenia. Metabolizm w organizmie. Ryzyko zdrowotne.(2h)

9. Toksyczne związki nieorganiczne. Toksyczność nieorganicznych związków węgla, azotu, związków halogenowych i miedzyhalogenowych, tlenków fluorowców. Toksyczność azotowych związków fluorowców, nieorganicznych związków krzemu, fosforu orz siarki. (2h)

10. Toksyczne działanie związków metaloorganicznych i metaloidoorganicznych. Toksyczność związków metali grup 1 i 2 oraz 12. Związki cynoorganiczne, germanoorganiczne, ołowioorganiczne, arsenoorganiczne oraz seleno i telluroorganiczne i ich toksyczność. (2h)

11. Toksyczne związki organiczne i węglowodory. Toksyczność alkanów. Toksyczność niearomatycznych węglowodorów nienasyconych. Toksyczność benzenu i naftalenu oraz ich pochodnych. Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne i ich toksyczność. (2h)

12. Toksyczne działanie związków organicznych zawierających tlen oraz organicznych związków azotu; związków siarkoorganicznych i fosforoorganicznych. Halogenki organiczne i ich działanie toksyczne. Insektycydy i nieinsektycydowe pestycydy halogenoorganiczne. (2h)

13. Toksyczne związki pochodzenia naturalnego. (2h)

14. Metody badania toksyczności substancji wobec organizmów żywych oraz środowiska jako całości. (2h)

Statystyka przedmiotu:

1. Liczba godzin oraz punktów ECTS - przedmiot obowiązkowy Godziny: -; ECTS: -

2. Liczba godzin oraz punktów ECTS - przedmiot do wyboru Godziny: 50; ECTS: 2

3. Łączna liczba godzin oraz punktów ECTS, którą student uzyskuje poprzez bezpośredni kontakt z nauczycielem

akademickim (wykłady, ćwiczenia, seminaria....) Godziny: 30; ECTS: 1,2

4. Łączna liczba godzin oraz punktów ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach praktycznych np. laboratoryjne,

projektowe, terenowe, warsztaty Godziny: -; ECTS: -

5. Przewidywany nakład pracy własnej (bez udziału prowadzącego lub z udziałem w ramach konsultacji) konieczny do

realizacji zadań programowych przedmiotu. Godziny: 20; ECTS: 0,8

Literatura podstawowa

1.S. E. Manahan: Toksykologia środowiska. Aspekty chemiczne i biochemiczne, PWN, 2010

2.C.H.Walker, S.P.Hopkin, R.M.Sibly, D.B.Peakall: Podstawy ekotoksykologii, PWN, W-wa 2002

3.S. Duffy, G. Van Loon: Chemia środowiska, PWN, 2008

4.M. Siemiński: Środowiskowe zagrożenia zdrowia, PWN, 2008

5.Pod redakcją J.K. Piotrowskiego: Podstawy toksykologii, PWN, 2008

Literatura uzupełniajaca:

1. M. Siemiński: Środowiskowe zagrożenia zdrowia. Inne wyzwania, PWN, 2007

2. J.B. Harborne: Ekologia biochemiczna, PWN, W-wa 1997

3. Pod redakcją W. Seńczuka: Toksykologia, PZWL, 2002

Wiedza:

E1 definiuje podstawowe terminy toksykologii i ekotoksykologii

E2 rozpoznaje możliwosci penetracji ksenobiotykow do organizmu i określa znaczenie drogi ekspozycji dla efektu jego działania

E3 wyjaśnia rolę przemian metabolicznych dla szlaku detoksykacji substancji toksycznych wprowadzonych do organizmu

E4 identyfikuje właściwości lipofilowe substancji toksycznych jako przyczynę biokoncentracji i bioakumulacji tych substancji w organizmie oraz w środowisku jako całości

E5 wymienia efekty fizjologiczne indukowane przez ksenobiotyki i dla niektórych z nich wyjaśnia mechanizm biochemiczny

Umiejętności:

E6 analizuje biochemiczny mechanizm działania i przyczyny toksyczności poszczególnych grup substancji toksycznych, np. metali ciężkich, azbestu, węglowodorów aromatycznych, polichlorowanych bifenyli czy dioksyn oraz xenoestrogenów

E7 określa, na podstawie wyników eksperymentalnych, dawki toksyczne LD50, ED50 IC50 będące ilościową miarą toksyczności

Kompetencje społeczne:

E8 ma świadomość działania toksycznego różnego typu związków chemicznych i niebezpieczeństw związanych z ich obecnością w środowisku

E9 dostrzega potrzebę ciągłego pogłębiania wiedzy i umiejętności w zakresie toksykologii środowiska

E10 ma świadomość podejmowania działań mających na celu zmniejszenie zagrożeń dla środowiska od substancji chemicznych.

•Zaliczenie na ocenę pozytywną egzaminu pisemnego obejmującego zagadnienia zrealizowane zgodnie z programem wykładów przedstawione w formie pytań problemowych bądź w formie testowej.

Próg zaliczeniowy na ocenę dostateczną obejmuje 60% ogółu punktów mozliwych do zdobycia na danej formie egzaminu.

1. Ocena niedostateczna (2,0): wystawiana jest wtedy, jeśli w zakresie co najmniej jednej z trzech składowych (W,

U lub K) przedmiotowych efektów kształcenia student uzyska mniej niż 50% obowiązujących efektów dla danej

składowej.

2. Ocena dostateczna (3,0): wystawiana jest wtedy, jeśli w zakresie każdej z trzech składowych (W, U lub K)

efektów kształcenia student uzyska przynajmniej 50% obowiązujących efektów dla danej składowej.

3. Ocena ponad dostateczna (3,5): wystawiana jest na podstawie średniej arytmetycznej z trzech składowych (W, U

lub K) efektów kształcenia (średnio 61-70%).

4. Podobny sposób obliczania ocen jak przedstawiony w pkt. 3 przyjęto dla ocen dobrej (4,0 - średnio 71-80%),

ponad dobrej (4,5 - średnio 81-90%) i bardzo dobrej (5,0 - średnio >90%).

UWAGA: Prowadzący zajęcia, na podstawie stopnia opanowania przez studenta obowiązujących treści programowych

danego przedmiotu, w oparciu o własne doświadczenie dydaktyczne, formułuje ocenę, posługując się podanymi wyżej

kryteriami formalnymi.