Környezetvédelmi Mérnöki

A környezet mérnöki védelme [1] (ez egyben környezetmérnöki , mérnökökológia , környezetmérnöki ( eng.  Environment engineering ) is) tudományos és mérnöki elvek összessége a természeti környezet javítására, tiszta víz, levegő és talaj biztosítására az ember számára. élőhelyek és egyéb szervezetek, valamint a szennyezett területek megtisztítása. Az emberi gazdasági tevékenység maximális környezetbiztonságának elérése és az antropogén környezeti hatások kockázatának csökkentése érdekében az e tudásterület szakemberei - környezetmérnökök - környezetvédelmi berendezéseket és technológiát fejlesztenek, terveznek, állítanak be, üzemeltetnek és tökéletesítenek, szervezik a környezetvédelmet. munkavégzés vállalkozásoknál és területileg -ipari komplexumok, projektek, technológiák és iparágak vizsgálata, terméktanúsítás elvégzése [1] .

A környezetmérnökséget úgy is jellemezhetjük, mint az alkalmazott tudomány és technológia egyik ágát, amely az energia, a termelési eszközök megőrzésével, valamint az emberi és állati tevékenységekből származó hulladékok ellenőrzésével foglalkozik. Ezen túlmenően a közegészségügyi problémákra, például a víz által terjedő betegségekre, elfogadható megoldások megtalálására, egy olyan törvény bevezetésére, amely előmozdítja a városi, vidéki és rekreációs területek megfelelő higiéniáját. Ez magában foglalja a szennyvízkezelést, a levegőszennyezés ellenőrzését, a hulladék újrahasznosítását és ártalmatlanítását, a sugárvédelmet, az ipari higiéniát, a környezeti fenntarthatóságot, a közegészségügyi szempontokat és a környezetmérnöki jog ismereteit. Ezenkívül tanulmányokat tartalmaz az építési projektek környezeti hatásairól.

A környezetmérnökök a technológiai fejlődés környezetre gyakorolt ​​hatását tanulmányozzák. Ennek érdekében a káros műszaki hulladékok veszélyességének felmérése érdekében kutatásaikat végzik, javaslatokat adnak a hulladékszennyezés megelőzésére, semlegesítésére. Ezen kívül környezetvédelmi mérnökök vesznek részt a közüzemi vízellátó rendszerek és az ipari szennyvíztisztító rendszerek tervezésében . Részt vesznek a helyi és globális környezeti problémák megoldásában is, mint például a savas esők hatásai, a globális felmelegedés, az ózonréteg csökkenése, az autók kipufogógázaiból és ipari forrásokból származó víz- és levegőszennyezés [2] .

Sok egyetemen a műszaki tanszékeken zajlanak környezetmérnöki szakok, mind az építőmérnöki, mind a vegytechnológiai tanszékeken. Az építőmérnökök a hidrológia, a vízkészletek és a biológiai vízkezelés tanulmányozására szakosodtak a vállalkozásoknál. A vegyészmérnökök éppen ellenkezőleg, a környezetvédelem „kémiai” oldalára összpontosítanak, amely a víz- és levegőtisztítási kémiai technológiákon alapul. Ezen túlmenően a mérnökök egyre gyakrabban részesülnek speciális jogi képzésben, és a környezetvédelmi törvények alkalmazásában használják fel műszaki szakértelmüket. A jogi tevékenységhez engedély és regisztráció is szükséges .

Létrehozási előzmények

Mióta az emberek felismerték, hogy egészségük és jólétük környezetüktől függ, tudatos lépéseket tettek környezetük minőségének javítására. Az ősi harappai civilizáció egyes városokban csatornákat használt. A rómaiak vízvezetékeket építettek , hogy megakadályozzák a szárazságot, és tiszta, egészséges vízellátást teremtsenek Róma fővárosában. A 15. században Bajorország törvényeket fogadott el, amelyek korlátozták a terület vízellátását képező alpesi ország fejlődését és leromlását.

A környezetmérnökség a 20. század közepén a környezetvédelem területén külön tudományágként jelent meg a vízszennyezés és a környezetromlás miatti széleskörű társadalmi aggodalom miatt. Gyökerei azonban a környezet javítására irányuló korai kísérletekhez nyúlnak vissza [3] . A modern környezetvédelmi tervezés Londonban kezdődött a 19. század közepén, amikor Joseph Bazeljet megtervezte az első csatornarendszert, amely csökkentette a víz által terjedő betegségek, például a kolera előfordulását. Az ivóvíz- és szennyvízkezelés bevezetése az iparosodott országokban minimálisra csökkentette a halálos kimenetelű víz által terjedő betegségek előfordulását [4] .

De a társadalom és a technológia fejlődése ezen eredmények mellett a környezetre gyakorolt ​​negatív hatásokhoz is vezetett, hosszú távú következményekkel. Jól ismert példa a DDT rovarölő szer mezőgazdasági felhasználása, amely a második világháború után kezdődött és terjedt el. Ez a gyógyszer nagyon hatékonynak bizonyult a mezőgazdasági növények rovarkártevői ellen, ami jelentősen növelte a terméshozamot és csökkentette a világméretű éhínség veszélyét. A DDT a maláriát hordozó szúnyogok ellen is hatékonynak bizonyult, és minden eddiginél jobban segít csökkenteni a malária előfordulását. A DDT azonban bebizonyosodott, hogy egy hosszú élettartamú és mindent átható ökotoxikus anyag, amely nemcsak a rovarokra veszélyes: számos állatfaj a kihalás szélén áll az anyag szaporodási ciklusaira gyakorolt ​​hatása miatt. A DDT környezeti hatását szemléletesen írta le Rachel Carson Csendes tavasz című könyve , amely először 1962-ben jelent meg, és hozzájárult a modern környezetvédelmi társadalmi mozgalom kialakulásához és a "környezetmérnöki" ( eng. Environmental engineering ) fejlődéséhez [5 ] ] .  

Gyakorlati alkalmazás

Környezeti hatásvizsgálat és mérséklés

A tervezett vagy folyamatban lévő emberi tevékenységek környezeti hatásvizsgálata a környezeti károk és kockázatok megállapítása érdekében történik, amely szükséges a környezetileg illetékes gazdálkodási döntések meghozatalához és a környezeti károk minimalizálásához.

A hatásvizsgálat során matematikai modelleket használnak a különböző szennyező anyagok légköri levegőben, felszíni és felszín alatti vizekben, valamint talajban való eloszlására. Lehetőség van például a légköri szennyező anyagok koncentrációinak megfelelő pontossággal történő kiszámítására a helyhez kötött vagy mobil kibocsátó forrásoktól különböző távolságokban, felmérni a jövőbeni hatásukat mind egy adott helyen, mind általában a légköri levegő minőségére. Ezeknek a légszennyező anyagoknak az emberekre, állatokra, növényekre, épületekre és építményekre gyakorolt ​​hatása szimulációkkal is megjósolható. Hasonló hatásmodelleket nem csak vegyi, hanem radioaktív, elektromágneses, fény-, zaj- és egyéb környezetszennyezésre is kidolgoznak. A szennyezés mellett a területfejlesztés (mezőgazdaság, építés, fakitermelés, természeti erőforrások kitermelése és egyéb gazdasági tevékenységek) során az élőhelyek megzavarása és pusztulása negatív hatással van a környezetre, a természetes ökoszisztémákra és az emberre. Matematikai modelleket is fejlesztenek e cselekvések lehetséges következményeinek felmérésére.

Ezek az értékelések lehetővé teszik a legmegfelelőbb lehetőség kiválasztását, hatékony intézkedések megtételét a környezetre gyakorolt ​​káros hatások megelőzésére vagy korlátozására, valamint a környezet leromlásának megakadályozására. Amennyiben a jelentős természetkárosítás megelőzése nem lehetséges, e károk megtérítésére intézkedni lehet: például erdőfelújítással vagy mesterséges mocsarak kialakításával a máshol lecsapolt mocsarak pótlására.

1970. január 1-jén az Egyesült Államokban hatályba lépett egy szövetségi törvény, amely előírja a környezeti felülvizsgálat elvégzésének kötelezettségét – a National Environmental Policy Act (NEPA) . További hasonló szabályozást fogadnak el, vagy már több mint száz országban, fejlett és fejlődő országokban is hatályban vannak [6] .

Szennyvízkezelés

A szennyvíztisztításhoz a szennyvíz összetételétől, a szükséges termelékenységtől és tisztítási foktól függően sokféle technológiát alkalmaznak. A vegyes szennyvíz (például szennyvíz) tisztítása gyakran három vagy akár négy lépésben történik:

  1. Elsődleges mechanikai tisztítás - eltávolítják a felületen lebegő szennyeződéseket és a nagy szilárd részecskéket.
  2. A tisztítómű második szakaszában levegőztetést , majd flokkulációt és ülepítést ( angol  ülepítés ) végeznek. Az eleveniszap is használható , és másodlagos mechanikai tisztítás is elvégezhető. A levegőztetés során a szennyvizet oxigénnel telítik, amely oxidálja a szerves szennyező anyagok egy részét, és az eleveniszap mikroorganizmusainak lélegzésére szolgál, amelyek sok más szerves anyagot lebontanak.
  3. A harmadik szakaszban biológiai tisztítást végeznek a nitrogén- és foszforvegyületekből. Ezt a tisztítási fokozatot magas költsége miatt nem mindenhol telepítik, de egyre gyakrabban alkalmazzák ott, ahol a tisztított szennyvizet felszíni víztestbe vagy a part közelében az óceánba engedik.
  4. A szennyvízkezelést ezek fertőtlenítése fejezi be [7] .

Mezőgazdaság

Mérnöki környezetvédelmet nemcsak az iparban, hanem a mezőgazdaságban is végeznek, különösen a feszült ökológiai helyzetű, kedvezőtlen természeti és éghajlati adottságokkal rendelkező régiókban. A környezetmérnökök feladata nemcsak a mezőgazdasági tevékenységek környezetre és természetes ökoszisztémákra gyakorolt ​​negatív hatásainak csökkentése, hanem egy fenntartható mezőgazdasági rendszer létrehozása is, amely természetes ökoszisztémaként tud működni. Ehhez vegyes telepítések, talajdúsítás nitrogénmegkötő és egyéb hasznos mikroorganizmusokkal és egyéb módszerek alkalmazhatók [8] .

Képzés

Mivel sokféle tevékenység végrehajtása során és különböző profilú vállalkozásoknál környezetvédelmi intézkedéseket kell végrehajtani, a környezetmérnöki ismereteket nem csak külön tantárgyként oktatják, hanem a különböző műszaki tudományok kurzusaiban is szerepelnek, különösen:

Jegyzetek

  1. ↑ 1 2 Képzési területek és szakterületek csoportja (OKSO): Életbiztonság, környezetgazdálkodás és környezetvédelem . Environmental Engineering (a link nem érhető el) . Szövetségi portál "orosz oktatás" . FGAU GNII ITT "Informika" . Letöltve: 2016. április 16. Az eredetiből archiválva : 2016. május 12.. 
  2. ↑ Beychok, Milton R. Kőolaj- és petrolkémiai üzemek vizes hulladékai (angol) . - 1. kiadás. – John Wiley & Sons , 1967.
  3. ↑ Finanszírozás – Environmental Engineering – US National Science Foundation (NSF) . nsf.gov. Letöltve: 2013. július 1. Az eredetiből archiválva : 2010. április 13.
  4. ↑ [1]  (lefelé irányuló kapcsolat)
  5. ↑ Fenntartható fejlődés (n.d.) Környezettudomány  (FR) . – Detroit, 2009.
  6. ↑ McGraw-Hill Encyclopedia of Environmental Science and  Engineering . — 3. - McGraw-Hill, Inc., 1993.
  7. ↑ Sims, J. Eleveniszap , Environmental Encyclopedia  . – Detroit, 2003.
  8. ↑ D. Masse; JL. Chotte; E. Scopel. Ökológiai tervezés a fenntartható mezőgazdasághoz száraz és félszáraz nyugat-afrikai régiókban  (angol)  // Fiche thématique du CSFD: folyóirat. - 2015. - Nem. 11 . — 2. o .
  Ugrás a Wikidata elemre  Szótárak és enciklopédiák