Miljöteknik

Ingenjörsskydd av miljön [1] (det är också miljöteknik , teknisk ekologi , miljöteknik )) - en uppsättning vetenskapliga och tekniska principer för att förbättra den naturliga miljön, tillhandahålla rent vatten, luft och mark för mänsklig bosättning och andra organismer, samt för att städa upp förorenade platser. För att uppnå maximal miljösäkerhet för mänsklig ekonomisk verksamhet och minska risken för antropogen påverkan på miljön, utvecklar, designar, anpassar, driver och förbättrar miljöskyddsutrustning och -teknik, specialister inom detta kunskapsområde - miljöingenjörer - miljöskydd. arbeta på företag och territoriellt - industriella komplex, genomföra en undersökning av projekt, teknik och industrier, utföra produktcertifiering [1] .

Miljöteknik kan också beskrivas som en gren av tillämpad vetenskap och teknik som sysslar med bevarande av energi, produktionstillgångar och kontroll av avfall från människors och djurs aktiviteter. Dessutom är det relaterat till att hitta acceptabla lösningar på folkhälsoproblem som vattenburna sjukdomar, införandet av en lag som främjar adekvat sanitet i stads-, landsbygds- och rekreationsområden. Detta inkluderar avloppsvattenrening, luftföroreningskontroll, avfallsåtervinning och bortskaffande, strålskydd, industriell sanitet, miljömässig hållbarhet, folkhälsofrågor och kunskap om miljötekniklagstiftning. Dessutom ingår studier av byggprojekts miljöpåverkan.

Miljöingenjörer studerar effekterna av tekniska framsteg på miljön. För att göra detta, för att bedöma faran med skadligt tekniskt avfall, bedriver de sin forskning och ger rekommendationer om hur man kan förebygga och neutralisera avfallsföroreningar. Dessutom är miljöingenjörer involverade i utformningen av offentliga vattenförsörjningssystem och industriella system för rening av avloppsvatten . De är också involverade i att lösa lokala och globala miljöproblem, såsom effekterna av surt regn, global uppvärmning, ozonnedbrytning, vatten- och luftföroreningar från bilavgaser och industriella källor [2] .

På många universitet finns miljöingenjörsutbildningar på de tekniska institutionerna, både på institutionerna för anläggningsteknik och på institutionerna för kemisk teknik. Civilingenjörer är specialiserade på studier av hydrologi, vattenresurser och biologisk vattenrening i företag. Kemiingenjörer, tvärtom, fokuserar på den "kemiska" sidan av miljöskydd, baserat på kemisk teknik för vatten- och luftrening. Dessutom får ingenjörer i allt högre grad specialiserad juridisk utbildning och använder sin tekniska expertis i tillämpningen av miljölagar. Juridisk verksamhet kräver också licensiering och registrering .

Skapande historia

Sedan människor har insett att deras hälsa och välbefinnande beror på deras miljö, har de vidtagit medvetna åtgärder för att förbättra kvaliteten på sin miljö. Den antika Harappan-civilisationen använde avlopp i vissa städer. Romarna byggde akvedukter för att förhindra torka och skapa en ren, hälsosam vattenförsörjning för huvudstaden Rom. På 1400-talet antog Bayern lagar som begränsade utvecklingen och försämringen av det alpina landet, som utgjorde områdets vattenförsörjning.

Miljöteknik uppstod som en separat disciplin inom miljöskyddsområdet i mitten av 1900-talet, på grund av en utbredd allmän oro över vattenföroreningar och miljöförstöring. Dess rötter går dock tillbaka till tidiga försök att förbättra miljön [3] . Modern miljöteknik började i London i mitten av 1800-talet när Joseph Bazeljet designade det första avloppssystemet som minskade förekomsten av vattenburna sjukdomar som kolera. Införandet av dricksvattenrening och avloppsvattenrening i industrialiserade länder har minimerat förekomsten av dödliga vattenburna sjukdomar [4] .

Men utvecklingen av samhället och tekniken, utöver dessa prestationer, har också lett till en negativ påverkan på miljön med långsiktiga konsekvenser. Ett välkänt exempel är användningen av insektsmedlet DDT i jordbruket, som började efter andra världskriget och fick stor spridning. Detta läkemedel visade sig vara mycket effektivt mot skadeinsekter från jordbruksgrödor, vilket avsevärt ökade skördarna och minskade hotet om svält i världen. DDT har också visat sig effektivt mot malariabärande myggor, vilket hjälper till att minska förekomsten av malaria mer än någonsin tidigare. Men DDT har visat sig vara ett långlivat och genomträngande ekotoxiskt ämne som inte bara är farligt för insekter: många djurarter är på väg att dö ut på grund av effekten av detta ämne på deras reproduktionscykler. Miljöpåverkan av DDT beskrevs levande i boken Silent Spring av Rachel Carson , som publicerades första gången 1962 och bidrog till framväxten av den moderna miljösociala rörelsen och utvecklingen av "environmental engineering" ( eng. Environmental Engineering ) [5 ] .  

Praktisk tillämpning

Miljökonsekvensbedömning och begränsning

Miljökonsekvensbedömning av planerade eller pågående mänskliga aktiviteter görs för att fastställa miljöskador och risker, vilket är nödvändigt för att fatta miljömässigt kompetenta ledningsbeslut och minimera miljöskador.

I processen för konsekvensanalys används matematiska modeller för fördelningen av olika föroreningar i atmosfärens luft, yt- och grundvatten samt mark. Det är till exempel möjligt att med tillräcklig noggrannhet beräkna koncentrationerna av atmosfäriska föroreningar på olika avstånd från stationära eller mobila utsläppskällor, för att bedöma deras framtida påverkan både på en viss plats och på luftkvaliteten i allmänhet. Effekterna av dessa luftföroreningar på människor, djur, växter, byggnader och strukturer kan också förutsägas med hjälp av simuleringar. Liknande påverkan modeller utvecklas inte bara för kemiska, utan också för radioaktiva, elektromagnetiska, ljus, buller och andra typer av miljöföroreningar. Förutom föroreningar har störning och förstörelse av livsmiljöer under utvecklingen av marken (jordbruk, byggande, avverkning, utvinning av naturresurser och andra ekonomiska aktiviteter) en negativ inverkan på miljön, naturliga ekosystem och människor. Matematiska modeller utvecklas också för att bedöma de möjliga konsekvenserna av dessa handlingar.

Dessa bedömningar låter dig välja det lämpligaste alternativet, vidta effektiva åtgärder för att förhindra eller begränsa de skadliga effekterna på miljön och förhindra dess nedbrytning. Om det är omöjligt att förhindra betydande skador på naturen kan åtgärder vidtas för att kompensera dessa skador: till exempel återplantering av skog eller anläggande av konstgjorda träsk för att ersätta de som dräneras på annat håll.

Den 1 januari 1970 trädde en federal lag i kraft i USA som fastställde skyldigheten att genomföra en miljööversyn - National Environmental Policy Act (NEPA) . Andra liknande förordningar håller på att antas eller är redan i kraft i mer än hundra länder, både utvecklade och utvecklingsländer [6] .

Rening av avloppsvatten

För rening av avloppsvatten används många olika tekniker, beroende på avloppsvattnets sammansättning, erforderlig produktivitet och reningsgrad. Rening av blandat avloppsvatten (till exempel avloppsvatten) sker ofta i tre eller till och med fyra steg:

  1. Primär mekanisk rengöring - föroreningar som flyter på ytan och stora fasta partiklar avlägsnas.
  2. I det andra steget av reningsverket utförs luftning , sedan flockning och sedimentering ( eng.  sedimentation ). Aktivt slam kan också användas och sekundär mekanisk rengöring kan utföras. Under luftningen mättas avloppsvattnet med syre, vilket oxiderar en del av de organiska föroreningarna och tjänar till att andas aktiverade slammikroorganismer, som bryter ner många andra organiska ämnen.
  3. I det tredje steget utförs biologisk rening från kväve- och fosforföreningar. Detta reningssteg är inte installerat överallt på grund av dess höga kostnad, men används i allt högre grad där renat avloppsvatten släpps ut i en ytvattenförekomst eller i havet nära kusten.
  4. Reningen av avloppsvatten avslutas genom att de desinficeras [7] .

Jordbruk

Ingenjörsmiljöskydd utförs inte bara inom industrin utan också inom jordbruket, särskilt i regioner med en spänd ekologisk situation och ogynnsamma naturliga och klimatiska förhållanden. Miljöingenjörernas uppgift är inte bara att minska jordbrukets negativa påverkan på miljön och naturliga ekosystem – utan också att skapa ett hållbart jordbrukssystem som kan fungera som naturliga ekosystem. För detta kan blandplanteringar, markanrikning med kvävefixerande och andra nyttiga mikroorganismer och andra metoder användas [8] .

Träning

Eftersom det är nödvändigt att utföra miljöskyddsåtgärder vid genomförandet av många typer av verksamheter och på företag med olika profiler, lärs kunskap om miljöteknik inte bara ut som ett separat akademiskt ämne, utan ingår också i kurser inom olika tekniska discipliner, särskilt:

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 Grupp av utbildningsområden och specialiteter (OKSO): Livssäkerhet, miljöledning och miljöskydd . Miljöteknik (länk ej tillgänglig) . Federal portal "Rysk utbildning" . FGAU GNII ITT "Informika" . Hämtad 16 april 2016. Arkiverad från originalet 12 maj 2016. 
  2. ↑ Beychok, Milton R. Vattenavfall från petroleum- och petrokemiska anläggningar (engelska) . - 1:a upplagan. — John Wiley & Sons , 1967.
  3. ↑ Finansiering - Miljöteknik - US National Science Foundation (NSF) . nsf.gov. Hämtad 1 juli 2013. Arkiverad från originalet 13 april 2010.
  4. ↑ [1]  (nedlänk)
  5. ↑ Hållbar utveckling (n.d.) Miljövetenskap  (FR) . — Detroit, 2009.
  6. ↑ McGraw-Hill Encyclopedia of Environmental Science and  Engineering . — 3:a. — McGraw-Hill, Inc., 1993.
  7. ↑ Sims, J. Activated sludge, Environmental Encyclopedia  . — Detroit, 2003.
  8. ↑ D. Massa; JL. Chotte; E. Scopel. Ekologisk ingenjörskonst för hållbart jordbruk i torra och halvridna västafrikanska regioner  (engelska)  // Fiche thématique du CSFD: journal. - 2015. - Nej . 11 . — S. 2 .
  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk