Detail předmětu

Praktikum z ekotoxikologie

FCH-BC_EKT_PAk. rok: 2019/2020

Obsahem předmětu je seznámení studentů s principy a důvody testování chemických látek, chemických přípravků a odpadů s ohledem na jejich případnou ekotoxicitu a s praktickou využitelností získaných výsledků při posuzování vlivů testovaných matric na ekosystémy. Obsahová struktura předmětu je následující. Ekotoxicita - vlastnost chemických látek, chemických přípravků a odpadů. Základní principy a důvody testování chemických látek a odpadů. Legislativní předpisy v oblasti ekotoxikologického testování chemických látek a odpadů, kalů a sedimentů. Význam a hlavní principy akvatické a terestrické ekotoxikologie, Biotesty - definice, význam, principy, rozdělení. Příprava chemických látek pro ekotoxikologické testování; testovací schéma; koncentrační řada, limitní, předběžné a definitivní testy. Příprava vodného výluhu odpadu pro účely hodnocení nebezpečné vlastnosti ekotoxicita H-14 (úvodní testy, ověřovací testy, předběžné testy, základní testy). Testování a následné vyhodnocení výsledků testů na organismech akvatických ekosystémů (Daphnia magna, Thamnocephalus platyurus, Lemna minor, Vibrio fischeri, Desmodesmus subspicatus). Testování a vyhodnocení výsledků testů na organismech terestrických ekosystémů (Eisenia fetida, Sinapis alba, Lactuca sativa).

Výsledky učení předmětu

Zvýšení znalostí, dovedností a kompetencí studentů se projeví zejména v následujících oblastech:
1. Studenti se naučí jak prakticky provádět ekotoxikologické biotesty a interpretovat získané výsledky. To znamená, že budou schopni plánovat, organizovat provedení testů a interpretovat výsledky hodnocení různých typů vzorků (chemikálie, odpady, kontaminované environmentální matrice) v souladu s požadavky současné legislativy.
2. Budou schopni vybrat optimální testy (akvatické/kontaktní) a navrhnout optimální baterii testů (jak alternativních tak standardních) v souladu s cíli konkrétní studie.
3. Na základě výsledků ekotoxikologických testů (LC50, EC50 atd.) budou schopni posoudit vliv různých testovaných látek a kontaminovaných environmentálních matric na živou složku konkrétního ekosystému.
4. Veškeré poznatky budou schopni konfrontovat s požadavky současné legislativy ČR a EU na hodnocení chemických látek a odpadů s ohledem na ochranu životního prostředí.

Prerekvizity

Základní znalosti toxikologie, biologie, ekologie, environmentální chemie a základů statistického zpracování dat. Praktické dovednosti potřebné k práci v chemické laboratoři získané absolvováním základních praktických cvičení.

Doporučená nebo povinná literatura

Fargašová A.: Environmentálna toxikológia a všeobecná ekotoxikológia. Bratislava -Orman, 2008 (CS)
Fargašová A.: Ekotoxikologické biotesty. Bratislava, Perfekt. 2009 (CS)
Svobodová Z. a kol.: Ekotoxikologie, praktická cvičení. VFU Brno, 2010 (CS)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Výuka předmětu je realizována formou: Laboratorní cvičení - 3 vyučovací hodiny týdně. Vyučujícím a studentům je k dispozici e-learningový systém LMS Moodle.

Způsob a kritéria hodnocení

Základem pro získání zápočtu je:
1. vypracování protokolů z praktických úloh v požadované kvalitě
2. absolvování všech laboratorních úloh
3. závěrečná prezentace výsledků testů ekotoxicity.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1. Základní principy a důvody testování chemických látek a odpadů, Legislativní předpisy v oblasti ekotoxikologického hodnocení chemických látek, odpadů, kalů a sedimentů. Význam a hlavní principy akvatické a terestrické ekotoxikologie; biotesty - definice, význam, principy, rozdělení. Příprava vodného výluhu odpadu, příprava koncentrační řady pro testování chemické látky.
2. Standardní testy (ISO, OECD) versus alternativní testy. Využití alternativních testů v akvatické ekotoxikologii – alternativní test na korýši Daphnia magna - Daphtoxkit FTM – praktické provedení.
3. Standardní testy v akvatickém uspořádání – test na akvatické rostlině Lemna minor – praktické provedení. Standardní test v akvatickém uspořádání; test na terestrické rostlině Sinapis alba – praktické provedení.
4. Další testy v akvatické ekotoxikologii - Test na sladkovodní řase Desmodesmus subspicatus, Test akutní toxicity na rybě Brachydanio rerio, testy s využitím rybích embryí (OECD 236: Fish Embryo Acute Toxicity (FET); z důvodu požadavku zákona na ochranu zvířat proti týrání je test představen formou prezentace.
5. Test v kontaktním uspořádání - testování sedimentu na lasturnatce Heterocypris incongruens (alternativní test - Ostracodtoxkit) – praktické provedení
6. Testy v kontaktním uspořádání - screeningový test na semenech Lactuca sativa – praktické provedení.
7. Příprava artificiální půdy pro terestrické testy; úprava pH a potřebné vlhkosti; příprava koncentračních řad testovaných kontaminovaných matric (kaly, biomasa, komposty a vedlejší energetické produkty)
8. Založení testu na plži Helix aspersa aspersa
9. Test s využitím organismu Eisenia fetida – založení akutního testu, chronického testu
10. Test s využitím organismu Folsomia candida – únikový test, založení akutního testu
11. Test s využitím organismu Vibrio fischeri.
12. Vyhodnocení endpointů terestrických testů a výpočet ekotoxikologických hodnot (LC, EC, IC atd.) a jejich interpretace s ohledem na požadavky současné legislativy v oblasti testování chemických látek a odpadů a možnosti predikce účinků na ekosystém.
13. Zápočet

Cíl

Získání znalostí umožňujících využití ekotoxikologických biotestů pro hodnocení úrovně kontaminace životního prostředí; seznámit studenty s principy ekotoxikologického testování s využitím standardních a alternativních testů ekotoxicity pro hodnocení negativních efektů různých kontaminovaných environmentálních matric (odpadní voda, půda, sedimenty, kaly) a chemických látek a odpadů na živou složku ekosystému. Aplikovat získané poznatky - volba relevantního testu (baterie testů) a správného uspořádání testů (testy v kontaktním uspořádání/testy akvatické) pro predikci účinků na různé funkční úrovně (producenti, konzumenti, destruenti) jednotlivých ekosystémů (akvatický/terestrický), vypočítat výstupní ekotoxikologické hodnoty (LC, EC, IC, NOEC, LOEC) a na jejich základě odhadnout rizika pro daný ekosystém.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Účast na laboratorních cvičení je povinná, odevzdání protokolů praktických úloh, zpracování prezentace výsledků ekotoxikologických testů. 100% účast na cvičení.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BKCP_CHTOŽP bakalářský, 3. ročník, letní semestr, 2 kredity, povinně volitelný
  • Program BPCP_CHTOZP bakalářský, 3. ročník, letní semestr, 2 kredity, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Laboratorní cvičení

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor