Ingeniería Ambiental

Ingeniería de protección del medio ambiente [1] (también es ingeniería ambiental , ecología de ingeniería , ingeniería ambiental ( ing.  ingeniería ambiental )) es un conjunto de principios científicos y de ingeniería para mejorar el medio ambiente natural, proporcionando agua limpia, aire y tierra para humanos vivienda y otros organismos, y limpieza de sitios contaminados. Para lograr la máxima seguridad ambiental de la actividad económica humana y reducir el riesgo de impacto antropogénico en el medio ambiente, los especialistas en este campo del conocimiento, los ingenieros ambientales, desarrollan, diseñan, ajustan, operan y mejoran los equipos y tecnologías de protección ambiental, organizan la protección ambiental. trabajar en empresas y territorialmente.-complejos industriales, realizar un examen de proyectos, tecnologías e industrias, llevar a cabo la certificación de productos [1] .

La ingeniería ambiental también se puede describir como una rama de la ciencia y la tecnología aplicadas que se ocupan de la conservación de la energía, los activos de producción y el control de los desechos de las actividades humanas y animales. Además, se relaciona con la búsqueda de soluciones aceptables a problemas de salud pública como las enfermedades transmitidas por el agua, la promulgación de una ley que promueva el saneamiento adecuado en áreas urbanas, rurales y recreativas. Esto incluye el tratamiento de aguas residuales, el control de la contaminación del aire, el reciclaje y la eliminación de desechos, la protección contra la radiación, el saneamiento industrial, la sostenibilidad ambiental, los problemas de salud pública y el conocimiento de la ley de ingeniería ambiental. Además, incluye estudios de los impactos ambientales de los proyectos de construcción.

Los ingenieros ambientales estudian el impacto del progreso tecnológico en el medio ambiente. Para ello, con el fin de evaluar el peligro de los residuos técnicos nocivos, realizan sus investigaciones y dan recomendaciones sobre cómo prevenir y neutralizar la contaminación por residuos. Además, los ingenieros ambientales participan en el diseño de sistemas públicos de suministro de agua y sistemas de tratamiento de aguas residuales industriales . También están involucrados en la solución de problemas ambientales locales y globales, como los efectos de la lluvia ácida, el calentamiento global, el agotamiento del ozono, la contaminación del agua y del aire por los escapes de los automóviles y fuentes industriales [2] .

En muchas universidades existen programas de ingeniería ambiental en los departamentos técnicos, tanto en los departamentos de ingeniería civil como en los departamentos de tecnología química. Los ingenieros de ingeniería civil se especializan en el estudio de la hidrología, los recursos hídricos y el tratamiento biológico del agua en las empresas. Los ingenieros químicos, por el contrario, se centran en el lado "químico" de la protección del medio ambiente, basándose en tecnologías químicas para la purificación del agua y el aire. Además, los ingenieros reciben cada vez más capacitación legal especializada y utilizan su experiencia técnica en la aplicación de las leyes ambientales. La actividad legal también requiere licencia y registro. .

Historial de creación

Dado que los seres humanos se han dado cuenta de que su salud y bienestar dependen de su entorno, han tomado medidas deliberadas para mejorar la calidad de su entorno. La antigua civilización Harappan usó alcantarillas en algunas ciudades. Los romanos construyeron acueductos para evitar sequías y crear un suministro de agua limpia y saludable para la ciudad capital de Roma. En el siglo XV, Baviera aprobó leyes que restringían el desarrollo y la degradación del territorio alpino, que constituía el suministro de agua de la zona.

La ingeniería ambiental surgió como una disciplina separada en el campo de la protección ambiental a mediados del siglo XX, debido a la preocupación pública generalizada por la contaminación del agua y la degradación ambiental. Sin embargo, sus raíces se remontan a los primeros intentos de mejorar el medio ambiente [3] . La ingeniería ambiental moderna comenzó en Londres a mediados del siglo XIX cuando Joseph Bazeljet diseñó el primer sistema de alcantarillado que redujo la incidencia de enfermedades transmitidas por el agua, como el cólera. La introducción del tratamiento de agua potable y tratamiento de aguas residuales en los países industrializados ha minimizado la incidencia de enfermedades mortales transmitidas por el agua [4] .

Pero el desarrollo de la sociedad y la tecnología, además de estos logros, también ha provocado un impacto negativo en el medio ambiente con consecuencias a largo plazo. Un ejemplo bien conocido es el uso del insecticida DDT en la agricultura, que comenzó después de la Segunda Guerra Mundial y se generalizó. Este fármaco demostró ser muy eficaz contra las plagas de insectos de los cultivos agrícolas, lo que aumentó significativamente el rendimiento de los cultivos y redujo la amenaza de hambruna mundial. El DDT también ha demostrado su eficacia contra los mosquitos portadores de la malaria, lo que ayuda a reducir la incidencia de la malaria más que nunca. Pero el DDT ha demostrado ser un ecotóxico generalizado y de larga vida que no solo es peligroso para los insectos: muchas especies animales están al borde de la extinción debido al efecto de esta sustancia en sus ciclos reproductivos. El impacto ambiental del DDT se describió vívidamente en el libro Silent Spring de Rachel Carson , que se publicó por primera vez en 1962 y contribuyó al surgimiento del movimiento social ambiental moderno y al desarrollo de la "ingeniería ambiental" ( ing. ingeniería ambiental ) [5 ] .  

Aplicación práctica

Evaluación y mitigación del impacto ambiental

La evaluación del impacto ambiental de las actividades humanas planificadas o en curso se lleva a cabo para determinar los daños y riesgos ambientales, lo cual es necesario para tomar decisiones de gestión ambientalmente competentes y minimizar el daño ambiental.

En el proceso de evaluación de impacto, se utilizan modelos matemáticos de la distribución de diversos contaminantes en el aire atmosférico, las aguas superficiales y subterráneas y el suelo. Es posible, por ejemplo, calcular con suficiente precisión las concentraciones de contaminantes atmosféricos a diferentes distancias de fuentes de emisión fijas o móviles, para evaluar su impacto futuro tanto en un lugar en particular como en la calidad del aire atmosférico en general. Los efectos de estos contaminantes del aire en humanos, animales, plantas, edificios y estructuras también se pueden predecir mediante simulaciones. Se desarrollan modelos de impacto similares no solo para la contaminación química, sino también para la radiactiva, electromagnética, lumínica, acústica y otros tipos de contaminación ambiental. Además de la contaminación, la perturbación y destrucción de hábitats en el proceso de desarrollo de la tierra (agricultura, construcción, explotación forestal, extracción de recursos naturales y otras actividades económicas) tiene un impacto negativo sobre el medio ambiente, los ecosistemas naturales y los seres humanos. También se están desarrollando modelos matemáticos para evaluar las posibles consecuencias de estas acciones.

Estas evaluaciones le permiten elegir la opción más adecuada, tomar medidas efectivas para prevenir o limitar los efectos nocivos sobre el medio ambiente y evitar su degradación. Si es imposible evitar un daño significativo a la naturaleza, se pueden tomar medidas para compensar este daño: por ejemplo, la reforestación o la creación de pantanos artificiales para reemplazar los drenados en otros lugares.

El 1 de enero de 1970 entró en vigor una ley federal en los Estados Unidos que establece la obligación de realizar una revisión ambiental: la Ley Nacional de Política Ambiental (NEPA) . Otras regulaciones similares están siendo adoptadas o ya están vigentes en más de cien países, tanto desarrollados como en vías de desarrollo [6] .

Tratamiento de aguas residuales

Para el tratamiento de aguas residuales, se utilizan muchas tecnologías diferentes, dependiendo de la composición de las aguas residuales, la productividad requerida y el grado de purificación. El tratamiento de aguas residuales mixtas (por ejemplo, aguas residuales) a menudo se realiza en tres o incluso cuatro etapas:

  1. Limpieza mecánica primaria: se eliminan las impurezas que flotan en la superficie y las partículas sólidas grandes.
  2. En la segunda etapa de la planta de tratamiento, se realiza la aireación , luego la floculación y la decantación ( ing.  sedimentación ). También se puede utilizar lodo activado y se puede realizar una limpieza mecánica secundaria. Durante la aireación, las aguas residuales se saturan de oxígeno, que oxida algunos de los contaminantes orgánicos y sirve para respirar los microorganismos del lodo activado, que descomponen muchas otras sustancias orgánicas.
  3. En la tercera etapa, se lleva a cabo la purificación biológica a partir de compuestos de nitrógeno y fósforo. Esta etapa de tratamiento no se instala en todas partes debido a su alto costo, pero se usa cada vez más donde las aguas residuales tratadas se descargan en un cuerpo de agua superficial o en el océano cerca de la costa.
  4. El tratamiento de las aguas residuales se completa con su desinfección [7] .

Agricultura

La ingeniería de protección ambiental se lleva a cabo no solo en la industria, sino también en la agricultura, especialmente en regiones con una situación ecológica tensa y condiciones climáticas y naturales adversas. La tarea de los ingenieros ambientales no es solo reducir el impacto negativo de las actividades agrícolas en el medio ambiente y los ecosistemas naturales, sino también crear un sistema agrícola sostenible que pueda funcionar como ecosistemas naturales. Para ello se pueden utilizar plantaciones mixtas, enriquecimiento del suelo con fijadores de nitrógeno y otros microorganismos benéficos, y otros métodos [8] .

Formación

Dado que es necesario llevar a cabo medidas de protección ambiental en la implementación de muchos tipos de actividades y en empresas de diversos perfiles, el conocimiento de la ingeniería ambiental se enseña no solo como una materia académica separada, sino que también se incluye en cursos de diversas disciplinas técnicas, En particular:

Notas

  1. ↑ 1 2 Grupo de áreas de formación y especialidades (OKSO): Seguridad de vida, gestión ambiental y protección ambiental . Ingeniería Ambiental (enlace no disponible) . Portal federal "Educación rusa" . FGAU GNII ITT "Informika" . Consultado el 16 de abril de 2016. Archivado desde el original el 12 de mayo de 2016. 
  2. ↑ Beychok, Milton R. Residuos acuosos de plantas petroquímicas y de petróleo (Inglés) . - 1ª edición. — John Wiley & Sons , 1967.
  3. ^ Financiamiento - Ingeniería ambiental - Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. (NSF) . nsf.gov. Consultado el 1 de julio de 2013. Archivado desde el original el 13 de abril de 2010.
  4. ↑ [1]  (enlace descendente)
  5. ↑ Desarrollo sostenible (n.d.) Ciencias ambientales  (FR) . —Detroit, 2009.
  6. ↑ Enciclopedia McGraw-Hill de ciencia e ingeniería ambiental  . — 3er. — McGraw-Hill, Inc., 1993.
  7. ↑ Sims, J. Lodo activado , Enciclopedia ambiental  . —Detroit, 2003.
  8. ↑ D. Masse; JL. chotte; E. Alcance. Ingeniería ecológica para la agricultura sostenible en las regiones áridas y semiáridas de África occidental  (inglés)  // Fiche thématique du CSFD: revista. - 2015. - No. 11 _ — Pág. 2 .
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