ІНСТИТУТ ХІМІЇ ТА ХІМІЧНИХ ТЕХНОЛОГІЙ Напрям: Екологія Спеціальність: Екологія, охорона навколишнього природного середовища та збалансоване природокористування (1101)I. Біологія1. Біологія як система наук про живу природу Історичний розвиток біології. Зв'язок з іншими науками. Об’єкти вивчення біології. Загальна біологія. Видатні вчені біологи. Універсальні властивості організмів. Структурна складність і впорядкованість живих організмів. Обмін речовин. Обмін енергії. Процеси фотосинтезу.2. Індивідуальний розвиток організмів Нижчі організми. Їх роль в екологічних системах. Будова рослинної клітини. Будова тваринної клітини. Методи біологічних досліджень. Роль рослин, грибів, мікроорганізмів у довкіллі. Роль тварин у довкіллі. Поняття про екосистему.3. Екологічні аспекти біології Організми та довкілля. Закони біологічного розвитку. Компоненти екосистеми середовища.4. Біотична структура екосистеми Біотичний потенціал та опір середовища. Абіотичні та біотичні фактори середовища.5. Природний заповідний фонд. Рекреаційні ресурси Роль рослин у середовищі. Фактори, що впливають на рослинний світ. Роль тваринного світу в довкіллі. Фактори впливу. Червона книга України. Процеси акліматизації та реакліматизації. Роль заповідників, заказників для довкілля.6. Середовище. Біологічні особливості екосистем Вплив абіотичних та антропогенних факторів на водні екосистеми: а) органолептичні властивості води; б) біоіндикація; в) знезараження води. Вплив біотичних та абіотичних факторів на екосистеми суходолу. Біогеоценоз.7. Біогеохімічні цикли Колообіг азоту. Колообіг вуглецю. Біогенні елементи. Мікро та макроелементи.8. Концепція людського розвитку Здоров’я людини, гомеостаз. Фактори впливу на здоров’я людини. Залежність показників здоров’я від стану навколишнього середовища.9. Вплив негативних факторів на здоров’я людини Вплив паління. Вплив алкоголю на організм людини. Склад тютюнової продукції.10. Біологічна особливість дії токсичних та отруйних речовин на живі організми Механізм впливу отруйних речовин на організми. Особливість дії отруйних речовин на організми.^ II. Природокористування та раціональне використання енергоресурсів1. Фактори деградації довкілля та шляхи екологізації природокористування. Антропогенне навантаження - основний фактор деградації довкілля. Основні шляхи екологізації природокористування. Основні закони, правила і принципи екології та природокористування. Концептуальні принципи сталого розвитку і глобального природокористування. 2. Природні ресурси та проблеми їх використання. Загальні поняття. Енергетичні ресурси. Газово-атмосферні ресурси. Водні ресурси. Ґрунтово-геологічні ресурси. Біологічні ресурси. Комплексна ресурсна група. 3. Регіональні проблеми водокористування, комплексного використання мінеральних ресурсів та охорони надр на Україні. Аналіз використання та охорони водних ресурсів на Україні. Економічні методи раціонального водокористування. Загальні принципи та програмні положення комплексного використання мінеральних ресурсів та охорони надр. Резерви інтенсифікації використання мінеральних ресурсів на принципах комплексності. Розширення використання вторинних сировинних резервів. 4. Оптимізація зростання техногенної дії на природне середовище. Основні чинники техногенезу. Маловідходне виробництво. 5. Механізм управління станом навколишнього середовища. Механізм управління станом навколишнього середовища. Технологія управління якістю довкілля. Соціальні проблеми оптимізації природокористування. 6. Актуальні проблеми охорони навколишнього середовища в Україні. Охорона навколишнього середовища в зарубіжних країнах. Екологічна ситуація в Україні та шляхи її оздоровлення. Створення єдиної екологічної системи природоохоронних територій. Міжнародні аспекти охорони природи. Управління охороною навколишнього середовища (зарубіжні країни). 7. Потік енергії в екосистемах. Загальна схема трансформації енергії в екосистемах. Поняття про екологічні піраміди. Енергетична класифікація екосистем. 8. Методи прямого перетворення енергії. Хімічні методи перетворення енергії. Енергетичний баланс і ексергетичний ККД енергетичної системи і її елементів. Методи аналізу ефективності циклів теплових установок. Методи порівняння термічних ККД оборотних циклів. Аналіз необоротних циклів за допомогою коефіцієнтів корисної дії. 9. Види ексергії. Поняття про ексергію потоку і теплоти. Ексергії енергій, що характеризуються або не характеризується ентропією. 10. Ексергетичний метод аналізу ефективності теплових установок. Загальні поняття. Приклад розрахунків. 11. Ексергетичні втрати. Втрати ексергії в теплообмінних апаратах Dте. Втрати ексергії в реакторах. Втрати ексергії при стисненні газів і рідин. Особливості енерготехнологічного використання тепла. 12. Вторинні енергоресурси (ВЕР). Загальні відомості. Класифікація вторинних ресурсів. Джерела вторинних енергоресурсів. 13. Енерготехнологічне комбінування. Використання фізичної теплоти технологічних продуктів. Використання фізичної теплоти технологічних потоків у виробництві сірчаної кислоти. Утилізація теплоти продуктів піролізу в виробництві етилену. 14. Комплексна програма енергозбереження Львівської області. Загальні положення. Мета та основні завдання програми. Особливості використання енергоресурсів в області. Стан, потенціал та пріоритети енергозбереження. Сучасний стан та перспективи розвитку енергетичних ресурсів України. ^ III. Інженерна екологія1. Гідравліка, гідромеханічні процеси. Загальні закономірності процесів. Класифікація. Закони рівноваги, збереження переносу. Гідростатика. Поняття рідини, рівновага. Гідродинаміка. Режими течії рідин. Рівняння Бернуллі. Втрати напору на тертя і місцеві опори. Рух твердого тіла у рідині. Нерухомий та псевдозріджений шари зернистого матеріалу. Гідравлічні машини (насоси). Компресорні машини. 2. Розділення неоднорідних систем. Розділення неоднорідних рідких та газових систем у полі сил тяжіння. Розділення неоднорідних систем у полі відцентрових та електростатичних сил. Центрифугування. Розділення неоднорідних систем фільтруванням. Фільтрування при постійній різниці тисків. Фільтрування при постійній швидкості і різниці тисків. Фільтраційне та осаджувальне центрифугування. Перемішування рідин. 3. Теплові процеси в природоохоронних технологіях. Теплові процеси. Теплопровідність. Теплове випромінювання. Температурний напір. Конвективний теплообмін. Визначення коефіцієнту тепловіддачі. Тепловіддача при зміні і без зміни агрегатного стану теплоносія. Теплопередача при постійній та змінних температурах теплоносія. Нагрівання, охолодження, конденсація. Теплові агенти. Види теплообмінних апаратів. Випарювання як метод концентрування розчинів. Однокорпусні випарні апарати. Багатокорпусні випарні установки. 4. Масообмінні процеси. Загальні закономірності масообмінних процесів. Абсорбція. Хемосорбція. Десорбція, дегазація. Перегонка. Ректифікація. Екстракція в системі рідина-рідина. Масообмінні процеси з твердою фазою. Адсорбція, йонний обмін. Розчинення, екстрагування, кристалізація. Екстракція в системі тверда фаза-рідина. 5. Масообмін в системах з твердою фазою. Сушіння в екологічнобезпечних технологіях. Мембранні методи розділення. Біологічні процеси та апарати. Каталітичні процеси та апарати. Перспективні методи розділення однорідних систем. ^ IV. Основи промислової екології1. Завдання процесів очищення питної води та промислової води. Характеристика вод. Водопостачання промислових підприємств. Водовідведення промислових підприємств. Водойми – приймачі стічних вод (СВ). Показники якості води. 2. Класифікація стічних вод. Методи їх очищення. Характеристика стічних вод. Показники якості промислових СВ. Заходи по зменшенню кількості та забрудненості СВ. Усереднення СВ. Алгоритм розрахунку. Необхідний ступінь очищення СВ. Алгоритм розрахунку. Методи очищення СВ (механічне, фізико-хімічне,хімічне, біологічне, глибоке). 3. Механічне очищення стічних вод. Очищення СВ проціджуванням та в полі гравітаційних сил. Загальні відомості. Типи та види решіток. Алгоритм розрахунку. Типи та види піскопасток. Алгоритми розрахунків. Типи та види відстійників. Алгоритми розрахунків. Очищення СВ від нафто- та маслопродуктів в нафтопастках. Характеристика осадів, зависів. Колоїдні осади. 4. Очищення стічних вод від колоїдів слабко концентрованих емульсій та суспензій. Коагуляція. Механізм коагуляції. Флокуляція. Типи флокулянтів та коагулянтів. Дозування коагулянтів та флокулянтів. Відстійники для вловлювання пластівців. 5. Очищення стічних вод від дрібнодисперсних зависів. Флотація. Характеристика методу. Теорія процесу флотації. Види флотаційної обробки СВ. Типи апаратів. Алгоритм розрахунку. 6. Очищення СВ від твердих зависів під дією перепаду тиску. Фільтрування. Механізм процесу. Фільтраційні матеріали. Конструкції фільтраційних апаратів. Алгоритм розрахунку. Очищення СВ від нафто- та маслопродуктів у фільтрах. 7. Очищення СВ в полі відцентрових сил. Інерційне вилучення зависів із стічних вод. Гідроциклони, центрифуги та сеператори. Теорія процесів. Очищення СВ від нафто- та маслопродуктів в гідроциклонах. Апаратурне оформлення. Алгоритм розрахунку. 8. Вилучення із СВ розчинених домішок сорбційним методом. Адсорбційне очищення стічних вод. Кінетика та динаміка адсорбції. Ізотерми адсорбції та їх типи. Типи адсорбентів та їх характеристика. Регенерація адсорбентів. Приклади застосування адсорбції. Апаратурне оформлення. Алгоритм розрахунку. 9. Вилучення із СВ розчинених домішок йонообмінним методом Йонообмінне очищення стічних вод. Типи йонообмінників та їх характеристика. Ізотерма йонного обміну. Приклади застосування йонного обміну. Апаратурне оформлення процесу. Алгоритм розрахунку. Регенерація іонообмінних смол. Технологічні схеми процесів. 10. Очищення СВ від розчинених органічних домішок екстракційним методом. Екстракція. Теорія процесу. Способи екстрагування. Види екстрагентів. Регенерація екстрагентів. Апаратурне оформлення способу. Алгоритм розрахунку. 11. Інші способи фізико-хімічного очищення СВ. Очищення СВ способами евапорації, перегонки та ректифікації. Очищення СВ випарюванням та випаровуванням. Очищення СВ кристалізацією. Очищення СВ способом електродіалізу. Мембранне очищення води. Теоретичні засади процесу та апарати для його здійснення. Термоокиснювальний спосіб очищення. 12. Хімічне очищення СВ. Характеристика хімічного очищення стічних вод. Теорія процесу. Способи хімічного методу очищення. Обладнання для реалізації процесу. Алгоритм розрахунку. 13. Біологічне очищення СВ. Характеристика біологічного очищення води. Теоретичні засади процесу. Види та способи процесу. Обладнання для реалізації процесу. Алгоритм розрахунку. 14. Очищення газових викидів. Атмосфера - газова оболонка Землі Загальна характеристика атмосфери. Основні забрудники атмосфери та їх джерела. Типи джерел забруднення. Нормативи забруднень атмосфери. Типи промислових підприємств та найбільш характерні викиди з них. Санітарно-захисні зони. Раціональне розміщення промислових підприємств. Методи та засоби контролю забруднень атмосфери. Класифікація способів очищення газових викидів. 15. Механічні методи очищення газових викидів Сухе механічне очищення повітря. Методи сухого очищення газових викидів. Теорія процесу та обладнання для його здійснення. Мокре механічне очищення повітря. Методи мокрого очищення газових викидів. Теорія процесу та обладнання для його здійснення. 16. Фізико-хімічні методи очищення газових викидів. Адсорбційний. Теорія процесу та обладнання для його здійснення. Абсорбційний та хемосорбція. Теорія процесу та обладнання для його здійснення. Каталітичний. Теорія процесу та обладнання для його здійснення. Термічний. Теорія процесу та обладнання для його здійснення. 17. Біологічні методи очищення газових викидів. Методи біологічного очищення повітря. Поняття про біофільтри. Теорія процесу та обладнання для його здійснення. Методи біологічного очищення повітря з використання біореакторів (біоскруберів). Теорія процесу та обладнання для його здійснення. 18. Методи переробки і знешкодження твердих відходів. Загальна характеристика побутових та промислових твердих відходів, їх природа та склад. Основні визначення. Базові концепції управління відходами. Інтегроване управління відходами. Загальна характеристика методів переробки відходів. Функціонування сміттєспалювального заводу. Переваги сміттєспалювання. Основне обладнання сміттєспалювального заводу. Технології очищення димових газів сміттєспалювання, стічних вод та утилізації твердого залишку. Метод компостування твердих відходів. Характеристика відходів, придатних до компостування. Біологія компостування. Фактори, що впливають на процес компостування. Метод біометанізації твердих відходів. Характеристика відходів, придатних до біометанізації. Мікробіологічні та біохімічні етапи біометанізації. Технологічні схеми та основне обладнання процесу біометанізації. Очищення та застосування біогазу. Захоронення відходів на сміттєзвалищі. Вибір ділянки для сміттєзвалища. Ущільнення сміттєзвалищ. Відведення вод та газів із сміттєзвалища. ^ V. Загальна екологія (та неоекологія)1. Екологія, як загально біологічна наука Предмет, визначення та завдання екології. Екологічні явища, стани та процеси. 2. Факторіальна екологія (аутекологія) Екологічні фактори, ресурси та умови існування. Сонячна радіація. Фотоперіодизм та добовий ритм. Реакція рослин на несприятливі умови освітлення. Вода як екологічний фактор. Види опадів та їх екологічне значення. Тепло як екологічний фактор. Повітря як екологічний фактор. Водний режим ґрунтів. Повітряний режим ґрунтів. Тепловий режим ґрунтів. Гуміфікація і мінералізація органічного спаду. Біотичні фактори середовища. 3. Екологія популяцій Визначення та характеристика популяцій. Екологічна ніша популяції. Просторова структура популяції. Вікова структура популяцій. Динаміка популяцій. 4. Біоценологія Визначення, ознаки та класифікація біоценозів. Просторова структура біоценозів. Трофічна структура біоценозів. Концентраційна та бар’єрна функції біоценозів. Динаміка біоценозів. 5. Біогеоценологія Визначення та компоненти біогеоценозу. Енергетика біогеоценозу. Рух потоку енергії в біогеоценозах. Біогеохімічні цикли. Кругообіг основних біогенних елементів (вуглецю, кисню, води, азоту, фосфору, сірки) в межах біогеценозів. 6. Біосферологія Визначення та компоненти біосфери. Характеристика геосфер. Класифікація та характеристика основних екосистем планети. Основні екосистеми України. Планетарний кругообіг основних біогенних елементів. 7. Антропогенна деградація біосфери Науково-технічний прогрес та проблеми екології. Джерела екологічної кризи ХХ століття та її вплив на біосферу. Форми та механізми деградації біосфери. Роль промислового та сільськогосподарського виробництв. Забруднення компонентів біосфери та їх види. Живі організми в умовах антропогенного стресу. Трансформація та деградація біоти Земної Кулі. 8. Агроекосистеми Забезпечення населення продуктами харчування. Агроекосистеми. Ресурси в агроекосистемах. Співжиття в агроекосистемах. Відходи с/г виробництва. Забруднення природного середовища. 9. Промислові екосистеми Типи промислового виробництва. Енергетика. Географія промислового виробництва. Транспортні системи. Науково-технічний прогрес та екологія. Вплив промислового виробництва на біосферу. 10. Міські екосистеми Інфраструктура міст. Міські споруди. Енергетичні системи міст. Екологічне середовище в містах. Людина в міському середовищі. Утилізація та знешкодження відходів. Людина в міському середовищі. Утилізація та знешкодження відходів.