Программа учебной практики «основы экотоксикологии»



Скачать 198.65 Kb.
Дата02.05.2016
Размер198.65 Kb.
ТипПрограмма

Записи выполняются и используются в СО 1.004

Предоставляется в СО 1.023.



СО 6.018



































Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова»

УТВЕРЖДАЮ

Декан агрономического факультета


____________ /Уполовников Д.А./

«____»_________2012 г.





ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ПРАКТИКИ
«ОСНОВЫ ЭКОТОКСИКОЛОГИИ»

Направление подготовки (специальность)



110102.65 - Агроэкология

Профиль подготовки (специальность)



Агроэкология
Квалификация (степень) выпускника

Специалист

Нормативный срок обучения



5 лет

Форма обучения



Очная

Саратов, 2012


1. ЦЕЛИ УЧЕБНОЙ ПРАКТИКИ
Целями учебной практики по основам экотоксикологии являются: закрепление студентами знаний по пройденному теоретическому курсу основ экотоксикологии, формирование знаний, умений и навыков в оценке содержания токсикантов в окружающей среде: воздухе, почве, воде.

2. ЗАДАЧИ УЧЕБНОЙ ПРАКТИКИ
Задачами учебной практики по основам экотоксикологии являются:

получение навыков отбора проб почвы, воды и растений для проведения оценки загрязнения объектов окружающей среды токсикантами;

освоение методов биотестирования и биоиндикации, применяемых для оценки загрязнения окружающей среды токсикантами; правил планирования экспериментов; методов статистической обработки полученных экспериментальных данных; анализа полученных результатов; правил составления отчета;

изучение влияния токсикантов на экосистему.



3. МЕСТО УЧЕБНОЙ ПРАКТИКИ В СТРУКТУРЕ ООП СПЕЦИАЛИТЕТА
Учебная практика по дисциплине «Основы экотоксикологии» базируется на знаниях, полученных в университете при изучении дисциплин химия, физика, общая экология, химия окружающей среды, ландшафтоведение, основы экотоксикологии.

Для качественного прохождения учебной практики студент должен

знать:

- виды загрязнений окружающей среды;

- антропогенные соединения тяжелых металлов;

- хлорсодержащие органические соединения;

- использование солей азотной кислоты в сельском хозяйстве;

- сопособы окрашивания микропрепаратов;

уметь:

- подготовить препарат для микроскопирования, пользоваться микроскопом, вести наблюдения в ходе эксперимента, регистрацию и статистическую обработку полученных результатов.

Прохождение учебной практики по дисциплине «Основы экотоксикологии» является предшествующей для изучения следующих дисциплин: экологическая экспертиза, сельскохозяйственная экология, основы сельскохозяйственной радиоэкологии.

4. ФОРМЫ ПРОВЕДЕНИЯ УЧЕБНОЙ ПРАКТИКИ
Практика по основам экотоксикологии складывается из полевой и лабораторной. Основу летней практики составляют сбор материала (отбор проб почвы, воды и растений) и проведение исследований в лаборатории, направленные на выявление содержания токсикантов в объектах окружающей среды.

Программа предполагает варианты в организации проведения учебной практики в связи со специализацией групп и с участием студентов в работе научно-исследовательских кружков.



5. Место и время проведения учебной практики
Учебная полевая практика по основам экотоксикологии для студентов специальности 110102 «Агроэкология» проводится преподавателями кафедры ботаники и экологии в соответствии с планом учебной практики агрономического факультета в 6 семестре. Базами практики: Агроцентр, Кумысная поляна, Соколовая гора, поселк Зональный.

Проводится экскурсия в ООО «Испытательный лабораторный центр», филиал кафедры ботаники и экологии.



6. Компетенции обучающегося, формируемые в результате прохождения

учебной практики «Основы экотоксикологии»
В результате прохождения данной учебной практики обучающийся должен приобрести следующие:

практические навыки: отбира образцов почвы, воды и растений;

умения: планировать и проводить биологическими методами оценку загрязнения окружающей среды токсикантами, анализировать полученные результаты.

общекультурные и профессиональные компетенции: содействовать снижению количества токсикантов, поступающих в окружающую среду, и предотвращению опасного действия токсикантов на объекты окружающей среды;

знания: видов токсикантов, особенности поступления токсикантов в окружающую среду и живые организмы, поведение токсикантов в почве, воздухе, воде и влияние их на живые организмы и здоровье человека; приемы снижения и предотвращения опасного действия токсикантов в конкретной экологической ситуации.
7. Структура и содержание учебной практики
Общая трудоемкость учебной практики составляет одну зачетную единицу, 54 часа.


№ п/п

Разделы (этапы) практики

Виды учебной работы на практике, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость

(в часах)



Форма текущего контроля

виды учебной работы

трудоемкость

(в часах)



1

2

3

4

5

1

Знакомство с целями и задачами учебной практики, правилами ведения дневника, формами отчетности, рекомендуемой литературой. Инструктаж по технике безопасности. Подготовка материала, инструментов и оборудования к проведению учебной практики.

1-й день,

организационный.



6

Оформле-ние дневника.

2

Оценка загрязненности почв токсикантами методами биотестирования, с использованиям семян тест-растений: 1) отбор проб почв для постановки проросткового теста; 2) постановка опыта № 1 – объект исследования - почва; 3) постановка опыта № 2 – объект исследования – водная вытяжка из почвы.

2-ой день,

экскурсионный, сбор материала и постановка опытов.



6

Проверка заложенных опытов.

3

1. Оценка загрязненности поверхностных вод токсикантами методом «подводной пробы 1»: 1) взятие проб воды из открытых водоемов; 2) сбор листьев деревьев; 3) постановка опыта № 3 – объект исследования – вода.

2. Учет результатов опытов №№ 1, 2.



3-ий день, экскурсионный, отбор проб для постановки опытов.


6

Проверка постановки опытов и заполнения дневника.

1

2

3

4

5

4

1. Оценка фитонцидной активности высших растений методом «подводной пробы 2»: 1) сбор листьев деревьев; 2) постановка опыта № 4 – объект исследования – листья деревьев. 2. Учет результатов опытов №№ 1, 2, 3.

4-ый день, экскурсионный, сбор материала для проведения опытов.

6

Проверка постановки опытов и заполнения дневника.

5

1. Изучение активности протеолитических ферментов в почвах по аппликациям на рентгеновской пленке (опыт № 5): взятие средней почвенной пробы и постановка опыта в лаборатории.


2. Учет результатов опытов №№ 1, 2, 3, 4.

5-ый день, экскурсионный, отбор проб для закладки опыта.

6

Проверка закладки опыта и заполнения дневника.

6

1. Определение мутагенной активности загрязненных почв методом биотестирования – опыт № 6: отбор и фиксация цветков/соцветий индикаторных растений.

2. Учет результатов опытов №№ 1, 2, 3, 4.

3. Знакомство с работой лабораторий ООО «Испытательный лабораторный центр» (филиал кафедры ботаники и экологии).


6-ой день, экскурсионный.

6

Проверка заполнения дневника, регистрации результатов опытов.

7

1. Определение мутагенной активности загрязненных почв методом биотестирования – опыт № 6: изучение пыльцы индикаторных растений.

2. Учет результатов опытов №№ 1, 2, 3, 4, 6.



7-ой день, учет результатов опытов.

6

Проверка заполнения дневника, регистрации результатов опытов.

8

1. Учет результатов опытов №№ 1, 2, 3, 4, 5, 6.

2. Доклады и обсуждение рефератов на следующие темы:

1) «Химические токсиканты»,

2) «Физические токсиканты»,

3) «Биологические токсиканты»


8-ой день,

Обработка, полученно-го материала



6

Отчет по индивидуальным заданиям. Проверка заполнения дневника.

1

2

3

4

5

9

Предоставление заполненного дневника по практике и сдача устного отчета о проделанной работе.

9-ый день,

отчетный


6

Общий отчет



  1. Образовательные, научно-исследовательские и научно-производственные технологии, используемые на учебной практике


Метод отбора почвенных проб

Отбор образцов почвы с участка обследования проводят методом квадрата на глубину корнеобитаемого слоя (0-25 см). Почвенный образец берут буром, лопатой или ножом. Перед взятием образца инструмент тщательно очищают, затем обрабатывают спиртом и обжигают. Можно ограничиться очисткой этих предметов, если затем несколько раз воткнуть их в почву изучаемого горизонта. Из этих образцов составляют среднюю пробу массой 500 г. Каждую среднюю пробу упаковывают (банка, пакет и т.п.). Для микробиологических исследований образец укладывают в заранее приготовленную стеклянную широкогорлую стерильную банку, закрывающуюся корковой пробкой, обернутой стерильной бумагой, либо в стерильные пергаментные пакеты или пакеты из плотной бумаги, взятой двойным слоем. На пакеты, банки наклеивают этикетки с указанием времени, места взятия пробы, горизонта и целью дальнейшего исследования. На все взятые образцы составляют сопроводительную записку.


Приготовление вытяжки из почвы

Взятые образцы почв растирают в ступке и просеивают через мелкое сито. Взвешивают на кальке 10 г почвы в трехкратной повторности, пересыпают в колбочку или стаканчик, приливают 25 мл дистиллированной воды. Энергично взбалтывают 10-15 мин на качалке или вручную, оставляют на ночь. Затем жидкость фильтруют через воронку со складчатым фильтром.


Выращивание растений на испытуемых образцах почв

Субстрат закладывают в стаканчики, увлажняют одинаковым количеством воды. Семена тест-растений предварительно намачивают в отстоянной и очищенной водопроводной воде, раскладывают на два слоя фильтровальной бумаги в большую кювету, помещают в термостат для проращивания при температуре +25°С - +26°С. Когда длина колеоптилей достигнет 10-15 мм и появятся корни, ростки разделяют на фракции по длине и рассаживают по 10 растений каждой фракции в стаканчики на испытуемый субстрат. Контроль - субстрат, взятый в относительно чистой зоне. Полив проводят через бочку отстоянной и очищенной водопроводной водой.

Через 5 дней проводят измерение и взвешивание ростков. Ростки разделяют на части (надземная часть, корни) и каждую часть измеряют и взвешивают отдельно. В качестве тестовых растений можно использовать практически любые семена.
Способ биоиндикации мутагенов почвы

При выборе участков обследования необходимо учитывать рельеф местности. Наиболее сопоставимые результаты получаются при отборе образцов с равнинных территорий. Для сравнения (контроля) выделяются участки с естественным растительным покровом и минимальным воздействием антропогенных факторов.

На выбранных участках (площадью 100 м2) определяются 2-4 цветущих индикаторных вида, количество особей которых достаточно для составления выборки среднего объема (30 особей). С растений, отобранных случайным образом, собирают соцветия или цветки, содержащие зрелую, но еще не высыпавшуюся пыльцу, фиксируют и хранят в фиксаторе Чемберлена (90 частей 50-70 % спирта, 5 частей ледяной уксусной кислоты, 5 частей 40% формалина). Фиксатор готовят и разливают в пенициллиновые флаконы заранее. В каждый флакон вкладывают этикетку из плотной бумаги, где карандашом указывают номер, под которым в полевом журнале записывают сведения о собираемом образце.

Для каждого растения готовят индивидуальный препарат зрелых пыльцевых зерен. Из фиксатора пылинки одного цветка переносят на предметное стекло и при малом увеличении бинокулярной лупы препаровальными иглами из них полностью вычищают пыльцу. Пустые оболочки удаляют, добавляют каплю краски, перемешивают все иглой и накрывают покровным стеклом. Для приготовления постоянных препаратов в каплю краски с пыльцой после удаления тканей пыльника добавляют каплю глицерин-желатины. Для окрашивания пыльцы могут быть использованы красители, связываемые цитоплазмой и ядрами: кармин, метиленовый синий, гематоксин, орсеин.

Анализ препаратов проводят при малом увеличении микроскопа (7х20). От каждого растения просчитывают по 100 пыльцевых зерен в полях зрения, равномерно расположенных по поверхности препарата. В соответствии с размерами, формой и интенсивностью окраски каждого пыльцевого зерна его относят к одному из 7 типов, на основании чего производят последующее разделение пыльцы на нормальную и дефектную.

Пыльцевые зерна, относящиеся к типу А, имеют правильную форму, равномерно окрашенную зернистую цитоплазму. Пыльца типов Б, Д, Ж окрашена слабо, имеет какие-либо явственные признаки дегенерации: разрушающиеся ядра, лизис цитоплазмы, неоднородность окраски, пустоты между цитоплазмой и оболочкой, несвязанные со спецификой строения. Неокрашенные пыльцевые зерна типов В, Д, Ж либо совсем лишены содержимого, либо имеют лишь его остатки. Мелкие, хорошо окрашенные пыльцевые зерна типа Г относятся к дефектным потому, что не все, даже внешне нормальные и хорошо заполненные содержимым зерна обладают способностью к оплодотворению. Таким образом, к нормальным относят только пыльцевые зерна типов А и Е.

Доля дефектных пыльцевых зерен у особи, выраженная в процентах, служит показателем степени дефектности пыльцы одного растения. Для каждой выборки растений одного вида (видообразца) определяется средняя СДП видообразца. Каждый обследуемый участок характеризуется своей СДП, которая представляет собой среднюю СДП всех отобранных здесь видообразцов.

При оценке результатов может быть использован показатель СДП, равный 10%, который соответствует пограничной величине между нормальной и дефектной пыльцой. Если СДП растений-индикаторов на каком-либо участке в среднем ниже 10% - уровень мутагенного фона соответствует норме, если эта величина больше 10% - действие мутагенных факторов превышает допустимый уровень. В этом случае сравнение показателей качества пыльцы растений с загрязненных и контрольных участков позволяет оценить силу влияния изучаемого фактора и ранжировать территории по степени загрязненности почв мутагенами.

Распределение величин СДП отдельных растений, составляющих видообразцы, во всех случаях отличается от нормального, поэтому сравнение средних СДП по выборкам или участкам следует производить с помощью непараметрических критериев, в частности, λ -критериев Колмогорова-Смирнова.
Изучение активности протеолитических ферментов в почвах

по аппликациям на рентгеновской пленке

Для определения активности протеаз применяют аппликационный метод, разработанный Е.Н. Мишустиным и И.С. Востровым. В качестве индикатора протеазной активности в этом методе используется рентгеновская пленка, эмульсия которой разрушается микроорганизмами. Основу эмульсии составляет желатин – денатурированный белок коллаген. Этот белок содержится в соединительных тканях животных — хрящах, сухожилиях, связках, костях. Желатин - отличный продукт питания для микроорганизмов, разрушающих белки с помощью фермента протеазы. Оборудование и материалы: рентгеновская пленка, пол-литровые банки, пробы почв. Последовательность выполнения исследований:

1. Отбор почвенных проб с учетом антропогенной нагрузки.

2. В лаборатории образцы почвы, взятые накануне, но не более чем за сутки до начала опыта, поместили в пол-литровые банки. Образцы почвы залили дистиллированной водой. Для заполнения водой всех пор субстрата дали выдержку около одного часа.

3. Рентгеновскую пленку нарезали на полоски размером 2х3 см. Полоски пленки накалываются тонкой иголкой так, чтобы по расположению отверстий в будущем можно было бы точно идентифицировать каждую из них. Затем с помощью металлической линейки или ножа полоски пленки полностью погрузили в образец узкой стороной вниз по две штуки в каждый стакан.

4. Время экспозиции пленки в стаканах с субстратом составляет 72 часа. Однако в некоторых случаях (при сильно или очень слабой протеолитической активности) время экспозиции приходится определять опытным путем. Так, при сильной активности протеаз желатиновый слой может быть полностью уничтожен, и в этом случае время экспозиции следует уменьшить до 48 часов. И наоборот, если биохимическая активность очень слаба, время экспозиции необходимо увеличить, иногда очень значительно до 168 часов (7 суток). Следует отметить, что такие крайности встречаются довольно редко и экспозиция в 72 часа (3 суток) является оптимальной. Все опытные образцы должны находиться в одном помещении при одной и той же температуре (20-23°С).

5. Высушивание пленки. По окончании экспонирования пленку осторожно вынули из стаканов пинцетом и промыли в посуде с холодной водой, стараясь не повредить слой желатина. Для высушивания пленку положили на фильтровальную бумагу желатиновым слоем вверх.

6. Обработка результатов. О протеазной активности в образце судят визуально по степени разрушения желатинового слоя пленки, извлеченной из субстрата. При рассмотрении пленки па свет полностью разрушенные участки слоя прозрачны, частично разрушенные имеют матовый оттенок, который тем светлее, чем больше толщина разрушенного слоя.

В почвах с высокой активностью протеаз значительное разрушение желатинового слоя наблюдается на большей части поверхности пленки. При малой протеазной активности пораженные участки видны и виде точек и разрозненных матовых пятен малого диаметра. На рентгеновских пленках участки с разрушенным желатиновым слоем выглядят темными пятнами, а частично поврежденные пятнами более светлых тонов. Неповрежденные участки имеют зеленый цвет.

9. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов

на учебной практике
Виды токсикантов, поступающих в окружающую.

Классы опасности токсикантов.

Методы исследования токсикантов.

Влияние токсикантов на агроэкосистему.

Мероприятия по снижению поступления токсикантов в окружающую среду и сельскохозяйственную продукцию.

10. Формы промежуточной аттестации (по итогам практики)
В течение учебной практики по основам экотоксикологии студенты должны вести дневник, в котором ежедневно тщательно и аккуратно записывают проделанную работу. Преподаватель ежедневно (в конце дня) проверяет ведение дневника, что является одной из форм отчетности студента.

В дневнике должены содержаться таблицы, рисунки, примечания и поясняющие подписи, результаты учета опытов, индивидуальные задания.

После завершения практики дневник сдается на кафедру.

По итогам практики студент устно отчитывается по итогам учебной практики. Во время отчета студент должен продемонстрировать:

знание основных токсикантов, поступающих в окружающую среду и сельскохозяйственную продукцию;

знание методов определения токсикантов,

умение проводить отбор материала для исследования на наличие токсикантов,

умение планировать и проводжить эксперимент, правильно фиксировать полученные результаты.

По заданию преподавателя студент предоставляет выполненное индивидуальное задание.

Форма отчетности по итогам практики – дифференцированный зачет с выставлением оценки в дневник.



11. Учебно-методическое и информационное обеспечение учебной практики


  • основная литература

  1. Доклад о состоянии окружающей природной среды Саратовской области в 2010 году. – Саратов, 2011. – 443 с.

  2. Каплин, В.Г. Основы экотоксикологии. Учебники и учеб. пособия для студентов высш.учеб.заведений / В. Г. Каплин – М.: Колос – С. 2006.-232 с.

  3. Покровский, В.И. Политика здорового питания. Федеральный и региональный уровни /В.И.Покровский – Новосибирск, 2002. – 344 с.

  4. Мосиенко, Н.А. и др. Экология и природопользование: Учебное пособие. / Н.А. Мосиенко, К.У. Мязитов, Ш.А. Халилов, В.М. Христов. Саратов, 2002. – 302 с.

  5. Донченко, Л.В. Безопасность пищевой продукции. / Л.В. Донченко, В.Д. Надыкта. – М.: Пищепромиздат, 2001. – 525 с.

  6. Кислых, В.В. Основы токсикологии: Учебн. пособие / В.В. Кислых, Е.Н.Калмыкова.- Липецк: Изд-во ЛЭТИ, 2001. – 55 с.

  7. Хоружая Т.А. Оценка экологической опасности / Т.А. Хоружая - М.:Приор, 2002. - 207с.

  8. Герасименко, В.П. Практикум по агроэкологии. Учебное пособие. / В.П. Герасименко, – СПб.: Изд-во «Лань», 2009. – 432 с.

  9. Черных, Н.А. Экотоксикологические аспекты загрязнения почв тяжелыми металлами / Н.А.Черных, Н.З.Милащенко, В.Ф.Ладонин. – Пущино: ВИУА, 2001.- 146 с.

  10. Степановских, А.С. Прикладная экология / А.С.Степановских. – М.: ЮНИТИ, 2003. – 750 с.

  11. Пигорев, И.Я. Экология техногенных ландшафтов КМА и их биологическое освоение /И.Я.Пигорев. – Курск: КГСХА, 2006.-366с.

  12. Аристов, А.И. Метрология, стандартизация и сертификация /А.И.Аристов, Л.И. Карпов, В.М. Приходько и др.- М.: Академия, 2006.- 378 с.

  13. Бузмаков, В.В. Природопользование и сельскохозяйственная экология / В.В. Бузмаков, Ш.А. Москалев, - М.,2005. – 471 с.

  14. Весенев, И.И. Информационно-справочные системы по оптимизации землепользования в условиях ЦЧЗ /И.И. Весенев, Д.А. Букреев и др. – Курск: ВНИИЗиЗПЭ, 2002. - 118 с.

  15. Васильев, И.П. Практикум по земледелию / И.П.Васильев, А.М.Туликов, Г.И. Баздырев и др.- М.: Колос, 2005. – 424 с.



  • дополнительная

  1. Назарова, Л.С. Экология / Л.С.Назарова. - Методические указания к самостоятельной работе студентов специальностей: 310200 – «Агрономия», 310600 – «Селекция и генетика сельскохозяйственных культур», 310900 – «Землеустройство», 311000 – «Земельный кадастр». - Комитет экологической безопасности ГУП «Типография № 6». Саратов, 2005.- 158 с.

  2. Журналы: «Защита растений». «Агро XXI». «Экологический вестник России», «Сельскохозяйственная биология», «Химия и жизнь», «Наука и жизнь», «Промышленная экология и гигиена труда».




  • программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

  1. Агропоиск, Rambler, Yandex, Google:

  2. http://www.twirpx.com/files/common/kse

  3. http://nrc.edu.ru/est/

  4. http://www.limm.mgimo.ru/science/

  5. Электронная библиотека СГАУ - http://library.sgau.ru



12. Материально-техническое обеспечение учебной практики


  1. Тетрадь

  2. Ручка

  3. Карандаш

  4. Чашки Петри/контейнеры пищевые пластиковые

  5. Весы лабораторные

  6. Пробирки химические

  7. Резиновые перчатки

  8. Колбы 200 мл

  9. Колбы 100 мл

  10. Семена тест-растений

  11. Холодильник

  12. Спиртовки

  13. Шпатели

  14. Иглы препаровальные

  15. Пинцеты

  16. Пол-литровые банки

  17. Рентгеновская пленка

  18. Иглы швейные

  19. Нить № 10

  20. Лопата

  21. Калькулятор


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©ekollog.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал