Prezenční studium

4 roky

doc. Mgr. Michaela Vašinová Galiová, Ph.D.

Předseda :
doc. Mgr. Michaela Vašinová Galiová, Ph.D.
Místopředseda :
doc. MVDr. Helena Zlámalová Gargošová, Ph.D.
Člen interní :
doc. Ing. Tomáš Opravil, Ph.D.
prof. Ing. Jozef Krajčovič, Ph.D.
doc. Mgr. Renata Komendová, Ph.D.
prof. Ing. Tomáš Svěrák, CSc.
Člen externí :
doc. Ing. Pavel Krystyník, Ph.D.
prof. Ing. Pavel Janoš, CSc.
doc. Ing. Petr Dolejš, CSc.
prof. Ing. Miloslav Drtil, Ph.D.
prof. Ing. Igor Bodík, Ph.D.
doc. RNDr. Václav Slovák, Ph.D.
doc. Ing. Branislav Vrana, PhD.
prof. Ing. Jaromíra Chýlková, CSc.

Cílem doktorského studijního programu „Chemie a technologie ochrany životního prostředí“ je vzdělávat samostatné výzkumné a vývojové pracovníky, kteří budou mít hluboké znalosti principů a analýzy environmentálních procesů a látek, organické chemie a chemických a environmentálních technologií. Důraz bude kladen nejen na získání teoretických, ale i praktických dovedností v těchto oblastech, zkušenosti se statistickým zpracováním dat, vyhledáváním ve vědeckých a patentových databázích, samostatnost v rozhodování, formulování vědecko-výzkumných hypotéz pro přípravu projektů a schopnost prezentace dat ve formě psaní vědeckých textů a prezentací a rychlou orientaci v příbuzných vědních disciplínách. Tyto dovednosti budou získány v laboratořích FCH a zahraničních institucích, konzultacemi s vyučujícími, samostatným studiem a složením zkoušek z odpovídajících povinných a povinně volitelných předmětů. Studijní program „Chemie a technologie ochrany životního prostředí“ je zaměřen chemicko-technologicky, cílem je tedy také předat absolventům praktické zkušenosti s environmentálními a chemickými technologiemi. Ty budou studentům zprostředkovány formou práce s poloprovozními a provozními jednotkami a participací na projektech realizovaných ve spolupráci s průmyslovými partnery. Dílčím cílem bude také umožnit studentům krátkodobé i dlouhodobé pobyty na zahraničních institucích, kde budou mít možnost pracovat s přístroji nedostupnými na VUT a spolupracovat se zahraničními odborníky. V neposlední řadě je cílem také umožnit studentům rozvíjet jejich schopnosti předávat své poznatky dále a prezentovat jak naměřená data tak sebe samotné. Kromě příspěvků na konferencích a publikování v zahraničních vědeckých časopisech budou studenti také participovat na výuce zajišťované ÚCHTOŽP. Jednat se bude především o semináře, výpočtová a laboratorní cvičení a spolupráce na vedení závěrečných prací, čímž získají studenti pedagogickou praxi a zkušenost s odborným vedením mladších kolegů.

Absolvent programu Chemie a technologie ochrany životního prostředí získá teoretické i praktické zkušenosti, které budou determinovány převážně zaměřením jeho disertační práce a tématy, které s prací souvisejí. Především, absolvent bude mít velmi silný základ v teoretické i praktické analytické chemii (zejména hmotnostní spektrometrie a chromatografické metody) a případně dalších více či méně častých technikách jakými jsou termická analýza, elektroforéza, izotachoforéza, AAS, FTIR a dalších. Dále pak, absolvent bude mít hluboké zkušenosti s organickými syntézami, bude mít dobrou znalost chemických, biochemických případně mikrobiologických a fyzikálně-chemických procesů ve všech složkách životního prostředí a také v aktuálně platné legislativě týkající se životního prostředí. Absolvent bude mít také praktické zkušenosti se speciálními technologiemi a jejich aplikací, především pak s technologiemi čištění průmyslových a komunálních odpadních vod, recyklací a zpracováním odpadů a alternativními zdroji energie. Vzhledem k povinné praxi v zahraničí a povinnosti prezentovat získané výsledky, absolvent bude schopen plynule komunikovat a psát odborné texty v anglickém a případně i druhém světovém jazyce. Díky pedagogické praxi a zkušenostmi s prezentací výsledků jak slovem (konference) tak písmem (publikace) bude absolvent také schopen jasně a přesně formulovat a předávat informace a vědecké poznatky. Dále pak, díky zkušenostem z absolvent bude schopen vyvíjet nové metodiky a strategie a implementovat je pro řešení komplexních problémů. Absolvent tedy bude kvalifikovaný, samostatný vědecko-výzkumný pracovník vybavený teoretickými znalostmi a praktickými zkušenostmi.

Absolvent nalezne uplatnění ve výzkumných laboratořích univerzit a akademií věd, ale také v průmyslovém výzkumu. Vzdělání lze dále uplatnit v různých průmyslových chemických i nechemických oborech, jakými jsou například firmy zabývající se čištěním odpadních a pitných vod, zpracováním odpadů a výrobou chemikálií. Díky získaným teoretickým znalostem a laboratorním dovednostem bude absolvent také připraven pracovat v orgánech státní správy zaměřených na ochranu životního prostředí (orgány ochrany přírody v ČR i v EU), v laboratořích zabývajících se stopovou analýzou škodlivin ve všech složkách životního prostředí a v potravních řetězcích nebo organickou syntézou. Mezi pozice, které může absolvent zastávat patří například vodohospodář, firemní ekolog, specialista a technolog pro nakládání s odpady, technolog a vývojář technologií pro čištění odpadních vod, vědecko-výzkumný nebo akademický pracovník. Nalézt uplatnění může také absolvent v akreditovaných a auditovaných laboratořích chemie a technologie ochrany životního prostředí. Kromě toho budou schopni zastávat funkce manažerů kvality a jakosti podle norem pro environmentální oblast. Interdisciplinární charakter programu také umožňuje nalezení pozice v oblasti konzultačních služeb a koordinátora v oblasti ochrany životního prostředí. Typické firmy, ve kterých může abslovent najít uplatnění v okolí Brna jsou například ÚKZUZ, Vodárenská akciová společnosti, Asio.cz, Synton, Petka.cz, ale interdisciplinární charakter program, jazykové vybavení a zkušenosti umožní absolventovi nalézt uplatnění také v zahraničních firmách nebo univerzitách.

Student si zapíše a vykoná zkoušky v jednom povinném a minimálně ve dvou povinně volitelných předmětech s ohledem na zaměření jeho disertační práce.
Ke státní doktorské zkoušce se může student přihlásit až po vykonání všech zkoušek předepsaných jeho individuálním studijním plánem. Před státní doktorskou zkouškou student vypracuje pojednání k disertační práci, v níž detailně popíše cíle práce, důkladné zhodnocení stavu poznání v oblasti řešené disertace, případně charakteristiku metod, které hodlá při řešení uplatňovat.
Obhajoba pojednání, které je oponováno, je součástí státní doktorské zkoušky. V další části zkoušky musí student prokázat hluboké teoretické znalosti v oboru Chemie a technologie ochrany životního prostředí. Státní doktorská zkouška probíhá ústní formou a je složena z tématických okruhů týkajících se povinného teoretického předmětu (Moderní aspekty environmentální chemie) a aplikovaného předmětu (tematické oblasti Alternativní zdroje energie a jejich dopad na životní prostředí, Ekotoxikologické testy a jejich využití pro hodnocení životního prostředí, Pokročilá environmentální analýza, Nové směry vodárenských technologií, Pokročilá organická chemie, Pokročilé technologie nakládání s odpady).
K obhajobě disertační práce se student hlásí až po vykonání státní doktorské zkoušky a po splnění podmínek pro ukončení, jakými jsou účast na výuce, minimálně šesti měsíční studijní nebo pracovní stáž v zahraničí, alespoň jedna ústní prezentace práce v anglickém jazyce (konference, workshopy...) a publikace minimálně 2 prací indexovaných v databázích WOS nebo Scopus (počítá se za splněno v okamžiku, kdy má práce uděleno DOI). Publikace předkládá buď jako součást práce nebo samostatně při žádosti k obhajobě disertační práce. Výjímku z požadavků na publikační aktivity tvoří studenti pracující na pracích, jejichž výsledky jsou buď ověřitelně aplikovány v průmyslu nebo jsou chráněny patentem nebo užitným vzorem.

Během prvních tří semestrů skládá doktorand zkoušky z jednoho povinného a dvou povinně volitelných předmětů a intenzivně se zabývá studiem a analýzou poznatků v oboru stanoveném tématem disertační práce a jejich publikováním. Do konce druhého roku studia skládá doktorand státní doktorskou zkoušku, jíž prokazuje široký rozhled a hluboké znalosti v oboru, souvisejícím s tématem disertační práce. Ve třetím a čtvrtém ročníku svého studia pokračuje doktorand ve výzkumné činnosti, publikuje dosažené cíle a zpracovává svoji disertační práci. Doktorandi ve čtvrtém roku studia předkládají do konce zimního zkouškového období svému školiteli rozpracovanou disertační práci. Hotovou disertační práci doktorand odevzdá do konce 4. ročníku studia. Schválení ISP v každém ročníku doktorandova studia školitelem do 30. 9. daného akademického roku je potvrzením o jednotlivých etapách a průběhu zpracování disertační práce.
Student prezenční formy doktorského studia je v průběhu studia povinen absolvovat pedagogickou praxi, tj. působit v procesu výuky. Student vykonává pedagogickou praxi v rámci výuky praktických a výpočtových cvičení nebo asistence při této výuce, případně konzultací bakalářských a diplomových prací jakožto školitel specialista. V případě, že doktorand absolvuje kurz celoživotního vzdělání Pedagogické minimum na jiné VŠ nebo součásti VUT v Brně, je mu na základě předložení certifikátu o absolvování pedagogická praxe prominuta.
Skladbu pedagogických aktivit (cvičení, laboratorní cvičení, vedení projektů apod.) určí doktorandovi ředitel příslušného ústavu po dohodě se školitelem.
Součástí studijních povinností v doktorském studijním programu je absolvování části studia na zahraniční instituci nebo účast na mezinárodním tvůrčím projektu s výsledky publikovanými nebo prezentovanými v zahraničí nebo jiná forma přímé účasti studenta na mezinárodní spolupráci.

Podmínkou přijetí ke studiu je potvrzení lékaře o zdravotní způsobilosti ke studiu. Studium je spojeno s prací v chemických a technologických laboratořích a provozech, kde mají studenti přístup k široké škále chemických látek, manipulují a přicházejí do přímého kontaktu s nimi. V rámci laboratorní praxe může být ohroženo nejen zdraví studenta, ale může být i studentem ohroženo zdraví ostatních osob. Proto se při posuzování zdravotní způsobilosti přihlíží kromě obecné zdravotní způsobilosti též k nemocem a chorobným stavům, které mohou být kontraindikací pro práci s chemickými látkami, případně představují pro tuto práci určitá omezení. Více informací o specifikaci nemocí a chorob je zveřejněno v elektronické přihlášce a na web stránkách pro uchazeče o studium http://www.fch.vut.cz/cs/zajemce-o-studium.html

1. Atomová spektrometrie - využití nových přístupů v environmentální analýze

   Disertační práce bude zaměřena na analýzu rizikových anorganických polutantů v environmentálních matricích s využitím atomové absorpční spektrometrie. Výzkum bude zaměřen zejména na vývoj metod simultánní analýzy za využití přístroje HR-CS-AAS s kontinuálním zdrojem záření a monochromátorem o vysokém rozlišení. Nově bude také studována technika přímé analýzy pevných vzorků, zajišťující vysokou citlivost, minimální kontaminaci vzorku s využitím při analýze vzorků půd, sedimentů, silničního prachu a biologických matric.

   Školitel: Vašinová Galiová Michaela, doc. Mgr., Ph.D.

2. Hodnocení rizik vybraných nanomateriálů v jednotlivých fázích životního cyklu

   Nanomateriály jsou v současné době široce využívanými materiály téměř ve všech technických oblastech. Využívají se jako příměsi do stavebních materiálů, ochranných vrstev, jako součást textilií, čistících zařízení apod. Jejich potenciální rizika jsou sledována především ve fázi vývoje. V průběhu jejich životního cyklu (LCA) však dochází k jejich uvolňování, které může mít negativní vliv nejen na zdraví člověka, ale i životní prostředí. Z tohoto pohledu se jeví jako velmi významný monitoring a predikce rizik v průběhu jejich celého LCA. V rámci řešení budou vyhodnoceny poznatky o potenciálně nežádoucích dopadech těchto materiálů, především z pohledu zdravotních rizik a navržen jednotný přístup hodnocení rizik produktů obsahujících nanomateriály, vč. návrhu na zmírnění příp. rizik.

   Školitel: Adamec Vladimír, prof. Ing., CSc.

3. Posouzení vlivu mikroplastů na půdní ekosystém prostřednictvím vybraných testů ekotoxicity

   Klasické mikroplasty jsou považovány za jedny z nejvýznamnějších environmentálních polutantů poslední doby. Nicméně otázka environmentální bezpečnosti biodegradabilních plastů není dosud jednoznačně zodpovězena. V práci bude zpracována literární rešerše na téma plastů se zaměřením na biodegradabilní plasty a jejich vliv na jednotlivé složky životního prostředí s důrazem na půdní ekosystém. Praktická část se zaměří na využití testů z oblasti půdní ekotoxikologie pro účely zhodnocení vlivu biodegradabilních plastů na zástupce půdního ekosystému. Pro co nejobjektivnější predikci účinků budou využity testy na organismální a suborganismální úrovni.

   Školitel: Zlámalová Gargošová Helena, doc. MVDr., Ph.D.

4. Řízení kvality chladících vod velkých technologických celků a jejich ekotoxikologické hodnocení

   Chladící věže elektráren a tepláren jsou oživeny mikrobiálními biofilmy, vláknitými řasami, legionellami, nebo invazivními měkkýši a toto oživení snižuje účinnost chlazení, představuje technologické komplikace, nebo představují bezpečnostní, technologická životnostní a zdravotní rizika. Management biologického oživení chladících vod patří významným aktivitám managementu velkých technologických celků a posuzován jak z hlediska provozního a ekonomického, tak z hlediska ekologického a ekotoxikologického, protože jde většinou o otevřené systémy, kde chladící voda odtéká do přírodních vodních útvarů jako jsou řeky a přehrady. Cílem této práce bude: 1. Zpracovat přehled o aktuálních problémech biologického oživení chladících vod velkých technologií typu elektráren. 2. Zpracovat přehled o metodách, přípravcích a technologických postupech které jsou pro řízení kvality chladících vod používané u nás a v zahraničí. 3. Zpracovat přehled metod monitoringu a analytických postupů potřebných pro rozhodování o použití různých metod a to jak před použitím, tak pro dokladování účinku, včetně volby ekotoxikologických, hydrochemických, mikrobiologických a hydrobiologických detekčních systémů. 4. Navrhnout systém ekotoxikologického, případně doplňkového mikrobiologického, hydrochemického a hydrobiologického monitoringu pro sledování vlivu metody ošetření na řešení daného problému a výskyt ekotoxikologických rizik. 5. Dominantním cílem práce bude nastavit systém hodnocení a interpretace dat kvality vody, tak, aby bylo možno na základě aktuálních poznatků vědy doporučit, jak způsob a metody ekotoxikologicky šetrného ošetření vody, tak postup průběžného hodnocení a precizní interpretace ekotoxikologických souvislostí s cílem zabránit negativnímu vlivu chladících vod na vodní ekosystém recipientu.

   Školitel: Opatřilová Radka, doc. PharmDr. Ing., Ph.D.

5. Stanovení oxidačního potenciálu emitovaných pevných částic

   Znečištění ovzduší patří v současné době k prioritním problémům v ochraně životního prostředí. Jedním z nejzávažnějších polutantů jsou pevné částice, které jsou emitovány do ovzduší především antropogenní činností (průmysl, doprava). Tyto částice jsou jedním z možných mechanismů vyvolávajících oxidační stres, který je způsobený nerovnováhou mezi produkcí a akumulací reaktivních forem kyslíku nebo volných radikálů v buňkách a tkáních a schopností biologického systému detoxikovat tyto reaktivní produkty. Jedním ze způsobu vyjádření toxicity pevných částic je stanovení oxidačního potenciálu. Cílem práce proto bude hodnotit oxidační potenciál emitovaných pevných částic pomocí aceluralních testů, na jejichž základě bude možné vyhodnotit vliv těchto částic na zdraví člověka, vč. návrh opatření na snížení zdravotních rizik.

   Školitel: Adamec Vladimír, prof. Ing., CSc.

6. Studium distribuce reziduí léčiv a jejich vlivu v půdním ekosystému

   Téma disertační práce bude zaměřené na studium distribuce léčiv v půdním ekosystému a jejich vlivu na tento ekosystém. Experimenty budou primárně probíhat v laboratorním prostředí s připravenou směsí vybraných farmak. Bude se sledovat vliv prostředí na koncentraci a distribuci reziduí léčiv v půdě, rostlinách a žížalách. Jakou proměnné budou vystupovat: složení půdy, typ pěstovaných rostlin, využívání hnojiva nebo biouhlu, střídání období sucha a zálivky, případně další. Pro analýzu bude využito kapalinové chromatografie s hmotnostní detekcí (LC/MS/MS). V rámci ekotoxikologické studie bude sledován vliv farmak na životní projevy zástupců edafonu (žížal) v kontaminované půdě a vliv léčiv na růst pěstovaných rostlin.

   Školitel: Zlámalová Gargošová Helena, doc. MVDr., Ph.D.