Základní informace
Studium Ekotoxikologie
na PřF MU v Brně
Bi0005 Úvod do obecné biologie
úterý 19/10, 26/10 a 2/11 v 19 hod Kamenice 5, A11/306
RNDr. Jakub Hofman, Ph.D.
hofman@recetox.muni.cz
Životní prostředí
• Životní prostředí člověka
• Ekosystémy, krajina, biosféra
Problémy v životním prostředí
Problémy v životním prostředí
Zájem o toxické látky v ŽP ?
Příklad:
Laboratorní zvířata exponovaná
prenatálně jedinou nízkou dávkou
bromovaných retardantů byly po narození
hyperaktivní a měly nižší počty spermií …
Člověk !
Toxické látky v ŽP ?
Ochrana životního prostředí
• aktivní ochrana, politika,
ekologická hnutí …
• domácí ekologie …
Ochrana životního prostředí
• environmentální management, legislativa, politika a
technologie
• vědecká základna ochrany ŽP – výzkum (základní
a aplikovaný) – POZNEJ A CHRAŇ
Co je to ekotoxikologie ?
Definice:
Věda, jejímž cílem je poznávání interakcí mezi
živými organismy a chemickými látkami v prostředí a
poznávání důsledků toxicity na všech úrovních,
zejména na populace, společenstva a ekosystémy
Praktický dopad:
Ekotoxikologie usiluje o využití získaných poznatků
pro racionální ochranu živých složek ekosystémů
před chemickým (toxickým) znečištěním
Schéma ekotoxikologie
POLUTANT
PROSTŘEDÍ
ORGANISMY
chemie ŽP
toxikologie
ekologie
1962
Ekotoxikologie – výzkum příčin a následků
Bitman et al. Science 1970, 168(3931): 594
Biochemie:
ptačí karbonátdehydratáza
In vivo: měknutí vajíček
In situ: bioakumulace
-> úbytek populací ptáků
Ekotoxikologie – výzkum příčin a následků
Ekotoxikologie dnes
• Snížení evidentních projevů toxicity
ještě neznamená, že chemikálie
v prostředí nepůsobí problémy
• NAOPAK, z hlediska ekosystému
mohou být dopady chronické
mnohem vážnější
Příklad:
Akutní efekt havárie na dospělce citlivého druhu ryb
Pomalé vymizení celé funkční skupiny (např. predátorů)≠
Ekotoxikologie dnes
Ekotoxikologie dnes
• Dopady – dříve netušené, příklad:
Promíchávání oceánů
-> fungování zeměkoule
[Nature 447, p.522, May 31, 2007]
Mořský život přispívá cca
50% k mechanické energii
nutné k promíchávání
oceánů !
[Dewar, Marine Res 64:541 (2006)]
[Katija a Dabiri, Nature 460:624 (2009)]
Jak zkoumá ekotoxikologie
• Metody pozorovací
• poznat kauzalitu změn v přírodě vlivem
kontaminace
• (bio)monitorovací výzkumy, často ekologické
metody
• retrospektivní, dlouhodobé
• Metody experimentální
• prediktivní – včas varovat
• laboratorní, mikrokosmy až polní pokusy
• různé úrovně (in vitro, organismy, populace)
• testy chemikálií či komplexních vzorků ŽP
Jak zkoumá ekotoxikologie
Chemikálie v
prostředí
Biodostupnost
“Expozice”
akutní
chronická
Toxikokinetika
Biotransformace,
metabolismus, vylučování
Cílové místo
“Efekt”
Hladiny, osud,
procesy
Chemikálie v
organismu
biomonitoring
molekula
populace
ekosystém
buňka
organismus
Přírodovědecká fakulta
Masarykova univerzita
Centrum pro výzkum
toxických látek v
prostředí
v AJ: RECETOX
www.recetox.muni.cz
Umístění Centra
Struktura Centra
Botanický
ústav AVČR
Institut
biostatistiky a
analýz
Centrum pro
cyanobakterie a
jejich toxiny
Síť monitoringu
POPs v ovzduší
Divize:
 Chemie životního prostředí
 Ekotoxikologie
 Hodnocení rizik
 Environmentální informatiky
a modelování
Ministerstvo
životního prostředí
Chemie ŽP a modelování
Ekotoxikologie a analýza rizik
Stopová laboratoř
Laboratoř analýzy dat
V čem je Centrum nadstandardní ?
Konference, workshopy a letní školy:
• ECOTOX 2005, Ovzduší 2005, 7, 9
• Integrated sediment and soil assessment
• Ice and Snow: Contamination, interaction and
(photo)chemistry
• Letní školy 2005,6,7,8,9, 10
• HCH pesticide forum
• …
V čem je Centrum nadstandardní ?
Mezinárodní spolupráce:
EU-DG Research Centre of
Excellence for Environmental
Chemistry and Ecotoxicology
V čem je Centrum nadstandardní ?
Vrcholové pracoviště na národní úrovni:
V čem je Centrum nadstandardní ?
Reálné studie prostředí:
2
8, 9
10
1
4, 5
6
12
11
7
3
Monitoring stavu životního prostředí v okolí
cementárny Mokrá, ČMC a.s. - 2004
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
duben 2004
červen 2004
září 2004
listopad 2004
limit
V čem je Centrum nadstandardní ?
Výukové prostory:
V čem je Centrum nadstandardní ?
Vybavené laboratoře:
V čem je Centrum nadstandardní ?
Atmosféra:
Ekotoxikologie v Centru
Výzkum
- Molekulární a biochemická toxikologie
- Ekotoxikologie vodních ekosystémů
- Půdní ekotoxikologie
- Centrum pro Cyanobakterie a jejich toxiny
Výuka
Bc., Mgr., Ph.D. - Ekotoxikologie
Ekotoxikologie - bakalář
• Obecná ekotoxikologie
• Ekotoxikologické biotesty
• Ekotoxikologie mikroorganismů
• Chemie životního prostředí II – složky ŽP
• Chemie životního prostředí III - polutanty
Bakalář (OBECNÉ) BIOLOGIE
… specializace EKOTOXIKOLOGIE
Státnice bakalář
• Obecná biologie
• Obecná ekotoxikologie
• Chemie životního prostředí
Ekotoxikologie - magistr
• Akvatická ekotoxikologie
• Půdní ekotoxikologie
• Biomarkery a mechanismy toxicity
• Ekotoxikologie terestrických ekosystémů
• Speciální toxikologie
• Genotoxicita a karcinogeneze
• Analytická chemie ŽP
• Environmentální procesy
• Hodnocení rizik, EIA atd
Státnice - magistr
• Ekotoxikologie
• Ekologie
• Chemie životního prostředí
Terénní cvičení Košetice
Témata studentských
projektů (Bc, Mgr, PhD)
Výzkum a studentské projekty
• Experimentální akvatická
ekotoxikologie
• Experimentální
ekotoxikologie půdy
• Hodnocení kontaminace
v prostředí a biostatistika
• Buněčná a biochemická
ekotoxikologie a genotoxikologie
Výzkum a studentské projekty
Více při dalším setkání:
• 26/10 – půdní ekotoxikologie
• 2/11 – akvatická + buněčná a biochemická
ekotoxikologie
Uplatnění
(ABSOLVENTI)
Absolventi Ekotoxikologie
• vědecké uplatnění
• vysoké školy
• ústavy AV ČR
• laboratoře a pracoviště rezortních výzkumných ústavů
Absolventi Ekotoxikologie
• státní a soukromé organizace zabývající se
kontrolou a ochranou ŽP
• analytické laboratoře
• průmyslové podniky
• geologický průzkum
• klinické laboratoře
• hygienická služba
• agrochemické a zemědělské laboratoře
• laboratoře veterinárních zařízení
• potravinářský a farmaceutický průmysl
Shrnutí:
Kdo má jít studovat
Ekotoxikologii ?
Studium Ekotoxikologie je pro toho,
koho zajímá problematika životního prostředí
komu působí radost poznávání a vědění
koho baví zkoumat nové věci a přemýšlet
Studium Ekotoxikologie je pro toho,
kdo chce dělat vědu a výzkum …
… ale i toho, kdo chce kvalitní vzdělání pro uplatnění v
aplikované praxi
Studium Ekotoxikologie je pro toho,
kdo chce využít ke studiu nadstandardní pracoviště a
možnosti studia v zahraničí
kdo je pracovitý, aktivní, cílevědomý …
Studium Ekotoxikologie je pro toho,
Zájemce o mezioborové
studium biologie a
chemie orientované na
problematiku kvality
životního prostředí, jeho
změny, ochranu a
související témata.
Kamenice 126/3, Brno – Bohunice
Tel: 549 49 4267, 775 140 071
Fax: 549 492 840
E-mail: hofman@recetox.muni.cz
www.recetox.muni.cz
Přijďte se k nám podívat!!!
12. listopadu, 14 hod
16. listopadu, 11 hod