• Volba rektora
  • Události
  • Sem patřím
  • Centrum sportovních aktivit VUT v Brně
  • Výzkumná centra

  • Pravděpodobně máte vypnutý JavaScript. Některé funkce portálu nebudou funkční.

Detail oboru

Chemie životního prostředí


Zkratka: DPCO_CHTOZP
Zaměření: -
Délka studia: -
Program: Chemie a technologie ochrany životního prostředí
Fakulta: Fakulta chemická
Akademický rok: 2017/2018
Akreditace od: 1.3.2013
Akreditace do: 1.9.2019
Profil oboru:
Cílem doktorského studijního programu je připravit absolventy tohoto oboru tak, aby se mohli uplatnit v různých průmyslových oborech, v orgánech státní správy zaměřených na ochranu životního prostředí, případně v nejrůznějších laboratořích zabývajících se stopovou analýzou škodlivin ve všech složkách životního prostředí a v potravních řetězcích, dále v rozvíjejícím se průmyslu ochrany životního prostředí a ve všech ostatních oborech průmyslu i zemědělství, a to ve funkcích ekologů, vodohospodářů, odborníků na ochranu ovzduší a specialistů pro problematiku nakládání s odpady. Rovněž najdou své uplatnění v akreditovaných a auditovaných laboratořích chemie a technologie ochrany životního prostředí a ve výzkumných a vzdělávacích institucích zaměřených na tuto oblast. Kromě toho budou schopni zastávat funkce manažerů jakosti podle ISO EN pro environmentální oblast a budou schopni zpracovávat studie EIA (vliv stavby na životní prostředí) podle platné legislativy.
Klíčové výsledky učení:
Teoretický základ studijního oboru tvoří předmět Moderní aspekty environmentální chemie, dále si studenti vybírají jeden předmět z aplikovaného základu a jeden až dva předměty z oborových volitelných předmětů. Součástí je i povinná zkouška z odborné angličtiny. Pokud jim to doporučí školitel, studenti mohou složit další dílčí zkoušky i na jiné vysoké škole s podobným zaměřením, např. na Vysoké škole chemicko-technologické v Praze, na Univerzitě Pardubice, Univerzitě Palackého v Olomouci a dalších.
Teoretický základ:
Moderní aspekty environmentální chemie – Prof. RNDr. Milada Vávrová, CSc.
Aplikovaný základ:
Environmentální analýza - Doc. Ing. Josef Čáslavský, CSc.
Vybrané kapitoly z organické chemie - Prof. RNDr. Milan Potáček, CSc., Ing. Jozef Krajčovič, Ph.D.
Oborové předměty volitelné:
Ekotoxikologické testy a jejich využití pro hodnocení životního prostředí - Prof. RNDr. Milada Vávrová, CSc.; MVDr. Helena Zlámalová Gargošová, Ph.D.
Nové poznatky z hydrochemie a hydrobiologie - Doc. Ing. Petr Dolejš, CSc.
Nové směry ve vodárenských technologiích - Doc. Ing. Petr Dolejš, CSc., prof. Ing. Václav Janda, CSc.
Technologie používané pro hodnocení kontaminace ovzduší – Doc. Ing. Josef Čáslavský, CSc.; Ing. Josef Kotlík, CSc.
Alternativní zdroje energie a jejich dopad na životní prostředí – Doc. Ing. Josef Čáslavský, CSc., Ing. Josef Kotlík, CSc.
Environmentální dopad radiačních technologií na životní prostředí – Doc. Ing. Josef Čáslavský, CSc., Ing. Josef Kotlík, CSc.
Biochemie a její vztah k environmentální chemii - Doc. RNDr. Ivana Márová, CSc.
Technologie nakládání s pevnými a tekutými odpady - Doc. Ing. Josef Čáslavský, CSc.
Procesy a zařízení pro úpravu pitné vody - Doc. Ing. Petr Dolejš, CSc.; prof. Ing. Václav Janda, CSc.
Vybrané aspekty environmentálního vzorkování - Prof. RNDr. Milada Vávrová, CSc.
Ostatní:
Metrologie v environmentálních laboratořích - Prof. RNDr. Milada Vávrová, CSc.
Odborná angličtina – PhDr. Gabriela Clemensová; RNDr. Lenka Fišerová, Ph.D.
Profesní profil absolventů s příklady:
Absolventi DSP získají v rámci studia následující poznatky a budou schopni řešit problémy z těchto oblastí oboru Chemie a technologie ochrany životního prostředí:
• oblast environmentální analýzy všech abiotických a biotických složek životního prostředí, včetně teorie vzorkování a praktické aplikace aktivního a pasivního vzorkování environmentálních matric
• environmentální aspekty vodního ekosystému, včetně analýzy vody, hydrochemie a hydrobiologie, úpravu pitné vody z povrchové a podzemní vody, čištění odpadních vod a problematiku kalů z čistíren odpadních vod
• environmentální aspekty ochrany ovzduší, způsoby posuzování jeho čistoty
• problematiku ochrany půdního fondu z hlediska průniku škodlivin do pedosféry; možnosti dekontaminace pedosféry
• ochranu hydrosféry a atmosféry před průnikem škodlivin; možnosti dekontaminace
• studium distribuce škodlivin mezi jednotlivými biotickými i abiotickými složkami životního prostředí a jejich následné eliminace
• problematiku speciální toxikologie a ekotoxikologie; problematiku likvidace odpadů včetně tekutých, případně kalů z čistíren odpadních vod
• využitelnost bioindikačních systémů, biosenzorů a biomarkerů při detekci kontaminantů; možnosti jejich odstraňování z hydrosféry a pedosféry.
Garant oboru: prof. RNDr. Milada Vávrová, CSc.
Vypsaná témata doktorského studijního programu:
  1. Ekotoxicita hormonálních látek a jejich degradačních produktů

    Hormonální látky se mohou v akvatickém ekosystému vyskytovat v důsledku nedokonalé eliminace v procesech čištění odpadních vod. Tato práce se bude zabývat studiem ekotoxicity těchto látek a jejich degradačních produktů.

    Školitel: Zlámalová Gargošová Helena, MVDr., Ph.D.
  2. Environmentální relevance vodních a vodních-kationických můstků v půdní organické hmotě

    Vodní a vodní-kationické můstky se vytvářejí v půdní organické hmotě jako důsledek sorpce vody na funkční skupiny v mikropórech [7]. Jejich role je zatím spojována pouze s fyzikálně-chemickým stárnutím půdní organické hmoty [8], ale poslední výzkumy naznačují, že by mohly být důležitým parametrem ovlivňujícím nelinearitu sorpce organických polutantů [9] a také celkovou vodní kapacitu půdní organické hmoty [10]. Cílem této práce je prozkoumat tyto indicie a tím ozřejmit roli těchto můstků v environmentálních procesech. První část práce bude věnována ozřejmění vlivu můstků na množství vody vázané v půdní organické hmotě a jejich roli při plnění hydrofobních domén. V druhé části práce bude studován vliv můstků na sorpce a desorpce hydrofobních polutantů.

    Školitel: Kučerík Jiří, doc. Ing., Ph.D.
  3. Hormony a jejich degradační produkty v povrchových a odpadních vodách

    Předmětem studia bude přítomnost residuí léčiv s hormonálním účinkem v přírodních (povrchová, pramenitá) i upravených vodách (odpadní, pitná). Budou sledovány základní účinné látky i produkty jejich transformace v přírodě a postupy degradace v průběhu technologie čištění odpadní vody.

    Školitel: Čáslavský Josef, prof. Ing., CSc.
  4. LÁTKY TERPENICKÉ POVAHY V ROSTLINÁCH

    Cílem disertační práce bude studium terpenických látek v aromatických rostlinách, které obsahují vyšší množství esenciálních olejů. Tyto látky dávají rostlinám jejich typickou vůni. Jedná se o těkavé nízkomolekulární uhlovodíky složené z několika isoprenových jednotek. Přítomností těchto látek mají aromatické rostliny fungicidní, bakteriocidní a insekticidní účinky. Díky těmto účinkům je možné jejich použití jako botanické pesticidy, které nejsou toxické a nevznikají perzistentní organismy. Každá rostlina však obsahuje velmi malé množství těchto látek, proto se jejich množství zvyšuje za pomoci elicitorů. Tyto látky aktivují v rostlině obranné mechanismy, které vedou ke zvýšené odolnosti, a tím k produkci sekundárních metabolitů.

    Školitel: Vávrová Milada, prof. RNDr., CSc.
  5. Modifikace biocharů a jejich využití při ochraně životního prostředí

    V posledních letech byl zaznamenán velký zájem o využití uhlíkatých odpadů k produkci stabilizovaných, vysoce porézních uhlíkatých materiálů, tj. biocharů, které jsou využitelné jak v životním prostředí, tak i v zemědělství a průmyslu. Kvalita biocharu silně závisí na podmínkách pyrolýzy [11] a výsledkem je produkt, jehož vlastnosti se dají dále zlepšovat povrchovou úpravou. Cílem této práce je modifikace biocharu produkované z kalu ČOV, a to jak během přípravy, tak i po ní, s ohledem na zvýšenou schopnost sorpce organických tak i anorganických polutantů a vody [12]. Současně budou testovány nové metody pro rychlou analýzu kvality, tj. stability, složení a porozity biocharů.

    Školitel: Kučerík Jiří, doc. Ing., Ph.D.
  6. Modifikace organických vysoce výkonných pigmentů pro aplikace v organické elektronice

    V rámci diz. práce bude provedená literární rešerše týkající se průmyslových vysoce výkonných pigmentů pro použití jako potenciální transportní systémy. Práce bude zaměřená na vysoce atraktivní problematiku využití komerčně vyráběných organických pigmentů pro aplikace zejména v oblasti transportních systémů. Následně budou prováděné chemické modifikace jak komerčních tak nově syntetizovaných molekul a jejich vlastnosti se budou studovat i ve spolupráci se zahraničním porterem (Linz Institute of Solar Cells, Rakousko). Výsledkem budou n-typové, nebo ambipolární materiály využitelní jak v organické fotovoltaice, tak v polem řízených tranzistorech.

    Školitel: Vávrová Milada, prof. RNDr., CSc.
  7. ODSTRANĚNÍ ORGANICKÉHO ZNEČIŠTĚNÍ Z VOD POMOCÍ POKROČILÝCH OXIDAČNÍCH PROCESŮ

    Pokročilé oxidační procesy (AOP – Advanced Oxidation Process) se v posledních letech využívají a stávají se součástí technologických postupů při odstranění organického znečištění v pitných, ale i v odpadních vodách. Studie ukazují, že dané procesy mohou být vhodnou alternativou u látek, které nelze odstranit běžnými konvenčními technologickými postupy. Cílem disertační práce bude studium efektu pokročilých oxidačních procesů (AOP) na rozklad vybraných chemických organických látek, které patří mezi organické polutanty znečišťující vodu. Výzkum bude zaměřen na degradaci daných látek působením UV záření v kombinaci s dalšími oxidačními činidly.

    Školitel: Vávrová Milada, prof. RNDr., CSc.
  8. Rostlinné bioindikátory - nástroj pro posouzení kontaminace životního prostředí anorganickými polutanty

    Disertační práce bude zaměřena na využití rostlinného materiálu nacházejícího se v exponovaných oblastech, a to k hodnocení znečištění tohoto životního prostředí. Cílem bude vypracovat podrobnou aktuální literární rešerši z oblasti biomonitoringu a kontaminace životního prostředí anorganickými polutanty. Poté bude proveden výběr vhodných bioindikátorů, návrh metod pro jejich využití z hlediska studia stavu životního prostředí; dále bude provedena „optimalizace“ jejich využití za laboratorních podmínek. V závěru budou tyto techniky aplikovány na zhodnocení reálného stavu životního prostředí, zejména posouzení a porovnání kontaminace ve velkých městských aglomeracích a venkovských oblastech.

    Školitel: Vávrová Milada, prof. RNDr., CSc.
  9. Stanovení anxiolytik a hypnotik ve vodním ekosystému

    Vypracování metod pro stanovení anxiolytik a hypnotik ve voedním ekosystému

    Školitel: Vávrová Milada, prof. RNDr., CSc.
  10. Stanovení hypolipidemik ve vodním prostředí

    Vypracování metody pro stanovení hypolipidemik ve vodním ekosystému

    Školitel: Vávrová Milada, prof. RNDr., CSc.
  11. Studium biodegradability bioplastů

    Současný trend používání biodegradabilních polymerů vede k otázce, zda tyto látky jsou opravdu biodegradovatelné nebo jen desintegrovatelné a zda při jejich degradaci nevznikají produkty, které jsou sice netoxické, ale svojí velikostí mohou způsobovat jiné environmentální problémy. Mezi tyto problémy mohou patřit například vliv malých částeček na půdotvorné procesy nebo vliv na mezo a mikrofaunu. Cílem této práce je prozkoumat degradaci biodegradabilních polymerů (PLA, PHB) v různých prostředích s ohledem na tvorbu mikroplastů a na vliv aditiv jakými jsou plniva, stabilizátory a jiné látky.

    Školitel: Kučerík Jiří, doc. Ing., Ph.D.
  12. Studium separačních a prekoncentračních metod a jejich využití při hodnocení zátěže životního prostředí rizikovými prvky

    Tato disertační práce bude zaměřena na studium nových sorbentů, které lze využít pro separaci a prekoncentraci rizikových prvků. Po vypracování podrobné aktuální literární rešerše bude proveden výběr vhodných sorbentů s ohledem na jejich využití při hodnocení zátěže životního prostředí těmito prvky, zejména platinovými kovy. Bude provedena optimalizace prekoncentračních metod se snahou dosáhnout co nejvyšší prekoncentrační faktory a tyto techniky následně využít při analýzách abiotických vzorků ze životního prostředí (sedimenty, vody, kaly, polétavý prach, půdy).

    Školitel: Vávrová Milada, prof. RNDr., CSc.
  13. Studium vlastností rašelin pomocí elektrochemických metod

    Základním předmětem studia jsou všechny fenotypy rašelin. Předpokládané použité metody jsou optimalizovaná kontaktní i bezkontaktní analýza AC/DC signálů a magnetické indukce. Cílem studia je popsat některé specifické vlastnosti a zvláštní doposud málo objasněné biofyzikálního chování rašelin. V průběhu studia se předpokládá vývoj nového měřícího zařízení vhodného speciálně pro prostředí rašelinišť. Dále se předpokládá zvládnutí metody a analytického postupu, díky kterému budeme schopni určit tyto specifické fyzikální a chemické vlastnosti rašeliny bez narušení biotické kompatibility.

    Školitel: Vávrová Milada, prof. RNDr., CSc.
  14. Studium vlivu užívání rostlinných adaptogenů na exploataci životního prostředí

    Základním předmětem studia jsou rostlinné adaptogeny, specifické komunity a příslušné regiony výskytu. Cílem studia je popsat některé specifické vlastnosti rostlinných adaptogenů a jejich vliv na konkrétní komunitu a exploataci životního prostředí v regionu výskytu.

    Školitel: Vávrová Milada, prof. RNDr., CSc.
  15. Syntéza a studium materiálů s multifotonovou absorpcí

    V rámci diz. práce bude provedená literární rešerše týkající se materiálů pro multifitonovou absorpci. Studium těchto materiálů je v posledních několika letech předmětem jak základního tak aplikovaného výzkumu. Lze konstatovat, že o výsledky těchto výzkumů má eminentní zájem průmyslový sektor a to v přípravě organických světlo emitujících diod (OLEDs), přípravou laserů atd. Cílem práce je syntéza těchto pokročilých materiálů, chemická charakterizace a studium jejích vlastností jak na úrovni vnitrofakultní, ale i mimofakultní spolupráce.

    Školitel: Krajčovič Jozef, Ing., Ph.D.
  16. Syntéza a studium materiálů s multifotonovou absorpcí

    V rámci diz. práce bude provedená literární rešerše týkající se materiálů pro multifitonovou absorpci. Studium těchto materiálů je v posledních několika letech předmětem jak základního tak aplikovaného výzkumu. Lze konstatovat, že o výsledky těchto výzkumů má eminentní zájem průmyslový sektor a to v přípravě organických světlo emitujících diod (OLEDs), přípravou laserů atd. Cílem práce je syntéza těchto pokročilých materiálů, chemická charakterizace a studium jejích vlastností jak na úrovni vnitrofakultní, ale i mimofakultní spolupráce.

    Školitel: Krajčovič Jozef, Ing., Ph.D.
  17. Vývoj a ověření metody pro čištění a regeneraci odpadní vody z poloprovozní jednotky

    Průmyslové odpadní vody často představují velkou zátěž pro ekonomiku samotného provozu, ale při použití správné technologie mohou být zajímavou druhotnou surovinou. Cílem této práce je testování různých přístupů pro čištění odpadních vod z poloprovozní jednotky firmy Contipro Dolní Dobrouč určené k produkci derivátů kyseliny hyaluronové. Ty představují směs organických i anorganických látek včetně kyanidů. Další částí je implementace vhodného přístupu vedoucího ke snížení nákladů na jejich likvidaci a online detekci výstupů.

    Školitel: Kučerík Jiří, doc. Ing., Ph.D.
  18. Vývoj technik pro rychlou analýzu půdní kvality a půdních vlastností

    Termogravimetrie je jednou ze slibných metod pro rychlou charakterizaci půdy[1-6], s potenciálem nahradit stávající techniky, které často vyžadují dlouhý experimentální čas a vysoké náklady. Cílem této práce je nalezení dalších souvislostí mezi termo-oxidační stabilitou půdy měřenou termogravimetrií a půdními chemickými vlastnostmi jakými jsou pH, obsahy biogenních prvků P, S a různých forem dusíku, kovů Al a Fe, fyzikálními vlastnostmi jakými jsou textura a objemová hustota a biologickými indikátory jakými jsou mikrobiální biomasa, potencionálně mineralizovatelný N, obsahy glomalinu a fosfolipidů, mikrobiální emise oxidu uhličitého a dusného. Tyto vlastnosti jsou považovány za indikátory půdní kvality, proto budou nalezené korelace složit k návrhu komplexního indexu půdní kvality.

    Školitel: Kučerík Jiří, doc. Ing., Ph.D.
  19. Vzorkovací difuzní gelové techniky

    Práce je zaměřena na studium a využití techniky DGT a DET, které jsou vhodné především pro analýzu anorganických kontaminantů. Uvedené vzorkovací techniky budou využity v pilotní studii a následně při analýze reálných vzorků. Získané výsledky budou zhodnoceny a interpretovány.

    Školitel: Vávrová Milada, prof. RNDr., CSc.

Struktura předmětů s uvedením ECTS kreditů (studijní plán)

Ročník 1, celoroční

Kód Název J. Kr. Sem. Pov. Uk. Sk. Ot.

Povinný
FCH-DCV_AO Angličtina pro doktorandy cs  0? celoroční P drzk   ano
FCH-DCO_MAE Moderní aspekty environmentální chemie cs  0? celoroční P drzk   ano

Povinně volitelný
FCH-DCO_ENA Environmentální analýza cs  0? celoroční PV drzk 1 ano
FCH-DCO_VOD Vybrané kapitoly z organické chemie cs  0? celoroční PV drzk 1 ano
FCH-DCO_AZE Alternativní zdroje energie a jejich ... cs  0? celoroční PV drzk 2 ano
FCH-DCO_BECH Biochemie a její vztah k environmentá... cs  0? celoroční PV drzk 2 ano
FCH-DCO_ETJ Ekotoxikologické testy a jejich využi... cs  0? celoroční PV drzk 2 ano
FCH-DCO_EDR Environmentální dopad radiačních tech... cs  0? celoroční PV drzk 2 ano
FCH-DCO_MET Metrologie a zpracování experimentáln... cs  2  celoroční PV drzk 2 ano
FCH-DCO_NHD Nové poznatky z hydrochemie a hydrobi... cs  0? celoroční PV drzk 2 ano
FCH-DCO_NVD Nové směry ve vodárenských technologiích cs  0? celoroční PV drzk 2 ano
FCH-DCO_TUD Procesy a zařízení pro úpravu pitné vody cs  0? celoroční PV drzk 2 ano
FCH-DCO_TNP Technologie nakládání s pevnými a tek... cs  0? celoroční PV drzk 2 ano
FCH-DCO_VAE Vybrané aspekty environmentálního vzo... cs  0? celoroční PV drzk 2 ano

Skupiny volitelných předmětů
1 povinnost: 1 předmět  
2 povinnost: 2 předměty