Ekotoksykologia

obowiązkowy

Zalecane: wiedza i umiejętności dotyczące przemian chemicznych, znajomości w zakresie technik i metod analitycznych wykorzystywanych w ochronie środowiska, podstaw wiedzy biologicznej z zakresu zoologii, botaniki i ekologii, posługiwanie się narzędziami statystycznymi.

Celem modułu jest uzyskanie przez studenta wiedzy dotyczącej losów i nieodwracalnych skutków jakie powodować mogą różne związki chemiczne w ekosystemach , przygotowanie modeli doświadczalnych, ich wykonanie, analizę i przedstawienie wyników. Ponadto, rozumienie zależności między biotycznymi i abiotycznym i czynnikami środowiskowymi w warunkach stresu chemicznego

Wykłady obejmują podstawowe działy ekotoksykologii w powiązaniu z metodologią badań wypracowaną przez toksykologię, chemię środowiska i ekologię.

Ćwiczenia uczą metod badania oddziaływań substancji toksycznych na organizmy z i uzyskanie umiejętności dokonywania ocen wpływu substancji toksycznych na populacje w oparciu o biotesty ekotoksykologiczne i biomarkery. Dokonywanie pomiarów i obserwacji, wykonanie analizy statystycznej, opracowanie wyników i przygotowanie i prezentacja raportu. Zapoznanie z aparaturą i sprzętem stosowanym w badaniach ekotoksykologicznych.

Celem modułu jest uzyskanie przez studenta wiedzy dotyczącej losów i nieodwracalnych skutków jakie powodować mogą różne związki chemiczne w ekosystemach , przygotowanie modeli doświadczalnych, ich wykonanie, analizę i przedstawienie wyników. Ponadto, rozumienie zależności między biotycznymi i abiotycznym i czynnikami środowiskowymi w warunkach stresu chemicznego

Wykłady obejmują podstawowe działy ekotoksykologii w powiązaniu z metodologią badań wypracowaną przez toksykologię, chemię środowiska i ekologię.

Treści wykładu:

Ekotoksykologia jako dyscyplina naukowa i jej rola

Losy i skutki substancji toksycznych w różnych środowiskach (case studies)

Losy substancji toksycznych na różnych poziomach organizacji biologicznej

Interakcje substancji chemicznych i czynników środowiskowych

Ekotoksyczność, jej miary, zasady postępowania, regulacje prawne, etyczne

Organizmy testowe, zasady oceny ekotoksyczności; testy w ekotoksykologii–

Biomonitoring a biomarkery

Substancje toksyczne w środowisku - – studium przypadków, mikro, mezo, makrokosmosy

Ekotoksykologia– populacje i ekosystemy

Hormonomimetyki w środowisku

Ekotoksykologia w ocenie ryzyka środowiskowego (EIA)

Ćwiczenia uczą metod badania oddziaływań substancji toksycznych na organizmy z i uzyskanie umiejętności dokonywania ocen wpływu substancji toksycznych na populacje w oparciu o biotesty ekotoksykologiczne i biomarkery. Dokonywanie pomiarów i obserwacji, wykonanie analizy statystycznej, opracowanie wyników i przygotowanie i prezentacja raportu blicznie. Zapoznanie z aparaturą i sprzętem stosowanym w badaniach ekotoksykologicznych

Ćwiczenie I

Temat 1: Reakcja acetylocholinoesterazy owadów eksponowanych na działanie insektycydu.

Ćwiczenie II

Temat 2: Ocena toksyczności wody z użyciem standaryzowanego biotestu Daphtoxkit F magna.

Część 1 tematu 2. Założenie hodowli, test pilotażowy z wykorzystaniem sztucznego ścieku i wody z rzeki Rawy.

Ćwiczenie III

Temat 2: Ocena toksyczności wody z użyciem standaryzowanego biotestu Daphtoxkit F magna.

Część 2 tematu 2. Wyznaczenie EC50, LC50 dla rozwielitek po 24 i 48 godzinnej ekspozycji na szkodliwe zanieczyszczenia.

Sprawdzian 1: Zakres wiadomości teoretycznych objętych testem obejmuje tematykę przedstawioną przy ćwiczeniach I i II.

Ćwiczenie IV

Temat 3: Ocena toksyczności osadów dennych poprzez ocenę siły kiełkowania roślin, użycie biotestu Phytotoxkit.

Część 1 tematu 3: Wysianie nasion wybranych gatunków roślin uprawnych w warunkach zanieczyszczenia sztucznym ściekiem, ocena siły kiełkowania i fotograficzna dokumentacja siewek.

Ćwiczenie V

Temat 3: Ocena toksyczności osadów dennych poprzez ocenę siły kiełkowania roślin, użycie biotestu Phytotoxkit.

Część 2 tematu 3: Zakończenie rejestracji kiełkowania nasion, wyznaczenie dawki granicznej dla hamowania kiełkowania, ocena hamowania wzrostu korzeni skiełkowanych roślin.

Sprawdzian 2: zakres wiadomości teoretycznych objętych testem obejmuje tematykę przedstawioną przy ćwiczeniach IV.

Ćwiczenie VI

Temat 4: Synergizm oddziaływania substancji toksycznych na owady

Ćwiczenie zostanie wykonane z wykorzystaniem insektycydu z grupy pyretroidów oraz jednego z najczęściej stosowanych synergetyków (butoksylanu piperonylu).

Część 1 tematu 5: założenie hodowli owadów, z uwzględnieniem grupy kontrolnej oraz pozostałych z aplikacją insektycydu i syngergetyku, osobno i łącznie.

Ćwiczenie VII

Temat 4: Synergizm oddziaływania substancji toksycznych

Część 2 tematu 4: Odczyt wyników i wykonanie wyliczeń, które pozwolą na ocenę interakcji zastosowanych substancji

Sprawdzian 3: zakres wiadomości teoretycznych objętych testem obejmuje tematykę przedstawioną przy ćwiczeniach V-VI.

Ćwiczenie VIII

Temat 5:. Ocena intensywności przemian w zanieczyszczonych glebach - badania aktywności enzymatycznej gleby.

Ćwiczenie IX

Zastosowanie różnych biotestów w ocenie zagrożeń środowiska naturalnego. Współcześnie stosowane standaryzowane metod oceny oddziaływania substancji toksycznych występujących w środowisku na poziomie komórkowym, organizmu i populacyjnym.

Zalecone podstawowe piśmiennictwo:

Manahan S.E. „Toksykologia środowiska – Aspekty chemiczne i biochemiczne”, PWN, Warszawa, 2006

Laskowski R. i Migula P. Ekotoksykologia, PWRiL, 2004.

Walker C. i in. 2002. Podstawy Ekotoksykologii, PWN, Warszawa

Inne materiały wskazane przez prowadzącego:

Student interpretuje wzajemne relacje chemii środowiska, toksykologii i ekologii w aspekcie oddziaływania stresorów środowiskowych i podstawowe metody badawcze tych dyscyplin wykorzystywanych w ekotoksykologii

Opisuje i klasyfikuje współzależności dotyczące oddziaływań substancji toksycznych na różnych poziomach organizacji układów biologicznych

Rozumie mechanizmy prowadzące do przekształceń substancji ksenobiotycznych przez organizmy zasiedlające różne ekosystemy wodne i lądowe

Ma wiedzę o biotestach ekotoksykologicznych i metodach statystycznych użytecznych w modelowaniu stanu środowiska w warunkach stresu chemicznego

Stosuje właściwe metody użycia biotestów ekotoksykologicznych i bioindykatorów i opisywania wzajemnych relacji między substancjami toksycznymi i odpowiedzią organizmu, populacji i ekosystemu i posługuje się nimi zgodnie z zasadami dobrej praktyki laboratoryjnej

Identyfikuje stan zagrożenia i ryzyka środowiskowego uwzględniające działanie mieszanin substancji toksycznych i interakcji z naturalnymi czynnikami fizykochemicznymi środowiska dla różnych środowisk naturalnych

Przeprowadza doświadczenia lub testy ostre i chroniczne skażeń substancjami chemicznymi dla różnych grup organizmów, posługując się aparaturą pomiarową i technikami badawczymi pozwalającymi prawidłowo opracować wyniki i zaprezentować je publicznie

Wykorzystuje nabytą wiedzę z zakresu ekotoksykologii w oparciu o różne źródła , w tym źródła internetowe, w procesie samokształcenia a także w procesie podnoszenia świadomości i bezpieczeństwa ekologicznego i w edukacji ekologicznej

Doświadczenia laboratoryjne student w małym zespole wykonuje pod nadzorem opiekuna naukowego. Studenci zapoznają się z technikami stosowanymi w ekotoksykologii, hodowli laboratoryjnej bezkręgowców oraz materiału roślinnego wykorzystywanymi w doświadczeniach i ekobiotestach. Zapoznanie się, samodzielne przygotowanie i przeprowadzenie analiz z zastosowaniem standaryzowanych biotestów ekotoksykologicznych. Wraz z prowadzącym student przygotowuje się do planowania i prowadzenia eksperymentów samodzielnie i w grupie roboczej. Nabywa umiejętność prowadzenia protokołów z doświadczenia, opracowywania wyników i ich interpretacji. Dyskusje zagadnień z zakresu fizjologii zwierząt i roślin, ekologii toksykologii i ich powiązania z ekotoksykologią. Nabycie umiejętności zaprezentowania wyników swoich badań.

W czasie trwania zajęć prowadzący w sposób ciągły ocenia pracę studenta pod kątem ww. wymagań merytorycznych, weryfikuje jego umiejętności teoretyczne i praktyczne związane z bieżącą tematyką zajęć, ocenia zaangażowanie, solidność i rzetelność podczas pracy i przy sporządzaniu dokumentacji oraz kreatywność w rozwiązywaniu problemów.

Bieżący system oceny prowadzony jest w zapisie punktowym. Każda z wypełnianych przez studenta 8 kart ćwiczeń oceniana w skali od 0 do2 punktów. Ocena karty ćwiczeń charakteryzuje poziom umiejętności studenta odnoszący się do jakości wykonania zadań w ramach danego ćwiczenia, współpracy w zespole (grupa robocza) a także krytycznej analizy uzyskiwanych wyników.

Na końcową ocenę z kontroli ciągłej składają się także punkty za zaplanowane w trakcie zajęć trzy sprawdziany pisemne weryfikujące postęp w zdobywaniu wiedzy na kursie ekotoksykologii (każdy po 10 pkt), łącznie 30 pkt.

Każdy student pracujący w grupach roboczych (maksymalnie 4 osoby w grupie) przygotowuje wspólnie z wykonującymi zadanie raport z każdego przeprowadzonego doświadczenia w postaci dokumentu tekstowego (karta ćwiczeń i sprawozdania z tematów ćwiczeń). Raporty przygotowywane w podgrupach muszą zawierać cel doświadczenia, opis metody, analizę i prezentację wyników zakończoną odpowiednimi wnioskami uwzględniającymi również wnioski z równolegle wykonywanych doświadczeń przez inne grupy robocze

Ocena raportu- zrozumienie celowości i zasad przeprowadzanych procedur, potrafi zrealizować samodzielnie wykonywane testy ekotoksykologiczne i korzystając z dostępnej literatury interpretować wyniki ćwiczeń, jest solidny w prowadzeniu dokumentacji wymaganej ćwiczeń;

Każdy raport oceniany jest w systemie punktowym, (jego brak odpowiada automatycznie ocenie niedostatecznej). Za raport bez błędów merytorycznych student otrzymuje ocenę bardzo dobrą, a oceny od 2 do 4 odzwierciedlają liczbę i wagę popełnionych błędów, przy czym ocena 2 (niedostatecznie) nie zalicza tej formy sprawdzenia efektu kształcenia modułu

System oceny prowadzony jest w zapisie punktowym. Każdy z 5 raportów z realizowanych tematów ćwiczeń oceniany jest w skali od 0 do 9 punktów, prezentacja raportu w skali 0-9 pkt. Maksymalnie student może otrzymać 70 pkt.

SPRAWDZIAN KOŃCOWY: Każdy student przystępując do sprawdzianu końcowego musi mieć zaliczone sprawdziany cząstkowe oraz przedstawić prowadzącemu zajęcia laboratoryjne raporty z wynikami wszystkich przeprowadzonych ćwiczeń, zgodnie z dokumentacją otrzymają jako materiały pomocnicze przed rozpoczęciem tych prac.

Powinien mieć również opanowaną wiedze teoretyczną na podstawie wykładów i dostarczonej literatury obowiązkowej i pomocniczej.

Ocena bardzo dobra - student rozumie mechanizmy działania substancji toksycznych na organizmy żywe i sposoby ich detoksykacji i popełnia nieliczne błędy nie rzutujące na jakość jego wypowiedzi.

Ocena dobra - student rozumie mechanizmy działania substancji toksycznych na organizmy żywe i sposoby ich detoksykacji i popełnia więcej błędów obniżających poprawność merytoryczna.

Ocena dostateczna - student w sposób ograniczony potrafi analizować wiedzę z zakresu toksykologii, słabo rozumie mechanizmy działania substancji toksycznych na organizmy żywe i sposoby ich detoksykacji.

Ocena niedostateczna - student nie potrafi samodzielnie korzystać z wiedzy z zakresu ekotoksykologii. Student nie rozumie mechanizmów działania substancji toksycznych na organizmy żywe i sposoby ich detoksykacji a liczba popełnionych błędów uniemożliwia zaakceptowanie jego wypowiedzi.

Skala procentowa klasyfikacji:

poniżej 51% - ndst. ; 52 -60% - dst; 61-65% - +dst; 66-75% - dobry; 76-85% - +dobry 85 – bardzo dobry

Na ocenę końcową modułu składa się średnia ważona z ocen trzech aktywności studenta:

- ciągłej oceny umiejętności praktycznych (0,4)

- raportów z realizowanych tematów (0,3)

- zaliczenia sprawdzianu końcowego (0,3)

Zaliczenie wymaga uzyskania oceny pozytywnej z każdej aktywności.