Ympäristötekniikka

Tekninen ympäristönsuojelu [1] (se on myös ympäristötekniikkaa , teknistä ekologiaa , ympäristötekniikkaa ( eng.  ympäristötekniikka )) on joukko tieteellisiä ja teknisiä periaatteita luonnonympäristön parantamiseksi, puhtaan veden, ilman ja maan tarjoamiseksi ihmisille asutus ja muut organismit sekä saastuneiden alueiden puhdistaminen. Ihmisen taloudellisen toiminnan maksimaalisen ympäristöturvallisuuden saavuttamiseksi ja ihmisen aiheuttamien ympäristövaikutusten riskin vähentämiseksi tämän tietämyksen asiantuntijat - ympäristöinsinöörit - kehittävät, suunnittelevat, säätävät, käyttävät ja parantavat ympäristönsuojelulaitteita ja -teknologiaa, järjestävät ympäristönsuojelun työskennellä yrityksissä ja alueellisesti - teollisuuskompleksit, suorittaa hankkeiden, teknologioiden ja toimialojen tarkastuksia, suorittaa tuotteiden sertifiointi [1] .

Ympäristötekniikkaa voidaan kuvata myös soveltavan tieteen ja teknologian alaksi, joka käsittelee energian, tuotantovarojen säästämistä sekä ihmisten ja eläinten toiminnan jätteiden hallintaa. Lisäksi se liittyy hyväksyttävien ratkaisujen löytämiseen kansanterveysongelmiin, kuten vesiperäisiin sairauksiin, lain käyttöönottoon, joka edistää riittävää sanitaatiota kaupunki-, maaseutu- ja virkistysalueilla. Tämä sisältää jäteveden käsittelyn, ilmansaasteiden hallinnan, jätteiden kierrätyksen ja hävittämisen, säteilysuojelun, teollisuuden sanitaatiot, ympäristön kestävyyden, kansanterveydelliset huolenaiheet ja ympäristötekniikan lain tuntemuksen. Lisäksi se sisältää tutkimuksia rakennushankkeiden ympäristövaikutuksista.

Ympäristöinsinöörit tutkivat teknologisen kehityksen vaikutuksia ympäristöön. Tätä varten he tekevät haitallisen teknisen jätteen vaaran arvioimiseksi tutkimustaan ​​ja antavat suosituksia jätesaastumisen ehkäisemiseksi ja neutraloimiseksi. Lisäksi ympäristöinsinöörit ovat mukana julkisten vesihuoltojärjestelmien ja teollisuuden jätevedenkäsittelyjärjestelmien suunnittelussa . He ovat myös mukana ratkaisemassa paikallisia ja globaaleja ympäristöongelmia, kuten happosateiden vaikutuksia, ilmaston lämpenemistä, otsonikatoa, autojen pakokaasujen ja teollisuuden aiheuttamia veden ja ilman saasteita [2] .

Monissa yliopistoissa on ympäristötekniikan ohjelmia teknisillä osastoilla, sekä maa- ja vesirakentamisen osastoilla että kemiantekniikan osastoilla. Rakennusinsinöörit ovat erikoistuneet hydrologian, vesivarojen ja biologisen vedenkäsittelyn tutkimukseen yrityksissä. Kemianinsinöörit päinvastoin keskittyvät ympäristönsuojelun "kemialliseen" puoleen, joka perustuu veden ja ilman puhdistamiseen tarkoitettuihin kemiallisiin teknologioihin. Lisäksi insinöörit saavat yhä enemmän lainopillista erikoiskoulutusta ja käyttävät teknistä asiantuntemustaan ​​ympäristölakien soveltamisessa. Lakitoiminta edellyttää myös lisensointia ja rekisteröintiä .

Luontihistoria

Koska ihmiset ovat ymmärtäneet, että heidän terveytensä ja hyvinvointinsa riippuvat heidän ympäristöstään, he ovat ryhtyneet tietoisesti parantamaan ympäristönsä laatua. Muinainen Harappan sivilisaatio käytti viemäriä joissakin kaupungeissa. Roomalaiset rakensivat akvedukteja estääkseen kuivuuden ja luodakseen puhtaan, terveellisen vesihuollon pääkaupungille Roomalle. Baijeri sääti 1400-luvulla lakeja, jotka rajoittivat alueen vesihuollon muodostavan alppimaan kehitystä ja rappeutumista.

Ympäristötekniikka nousi erilliseksi tieteenalaksi ympäristönsuojelun alalla 1900-luvun puolivälissä johtuen laajalle levinneestä yleisestä huolesta vesien saastumisesta ja ympäristön pilaantumisesta. Sen juuret juontavat kuitenkin varhaisiin yrityksiin parantaa ympäristöä [3] . Moderni ympäristötekniikka alkoi Lontoossa 1800-luvun puolivälissä, kun Joseph Bazeljet suunnitteli ensimmäisen viemärijärjestelmän, joka vähensi vesiperäisten sairauksien, kuten koleran, ilmaantuvuutta. Juomaveden ja jäteveden käsittelyn käyttöönotto teollisuusmaissa on minimoinut kuolemaan johtavien veden välityksellä leviävien tautien esiintyvyyden [4] .

Mutta yhteiskunnan ja teknologian kehitys on näiden saavutusten lisäksi johtanut myös negatiivisiin ympäristövaikutuksiin, joilla on pitkäaikaisia ​​seurauksia. Tunnettu esimerkki on toisen maailmansodan jälkeen alkanut ja laajalle levinnyt hyönteismyrkky DDT :n käyttö maataloudessa. Tämä lääke osoittautui erittäin tehokkaaksi viljelykasvien tuhohyönteisiä vastaan, mikä lisäsi merkittävästi satoja ja vähensi maailman nälänhädän uhkaa. DDT on myös osoittautunut tehokkaaksi malariaa kantavia hyttysiä vastaan, mikä auttaa vähentämään malarian ilmaantuvuutta enemmän kuin koskaan ennen. Mutta DDT on osoittautunut pitkäikäiseksi ja kaikkialle leviäväksi ekotoksiseksi aineeksi, joka ei ole vaarallinen vain hyönteisille: monet eläinlajit ovat sukupuuton partaalla, koska tämä aine vaikuttaa niiden lisääntymiskiertoon. DDT:n ympäristövaikutuksia kuvattiin elävästi Rachel Carsonin kirjassa Silent Spring , joka julkaistiin ensimmäisen kerran vuonna 1962 ja vaikutti nykyaikaisen sosiaalisen ympäristöliikkeen syntymiseen ja "ympäristötekniikan" ( eng .  Environmental Engineering ) kehittymiseen. ] .

Käytännön sovellus

Ympäristövaikutusten arviointi ja lieventäminen

Suunnitellun tai meneillään olevan ihmisen toiminnan ympäristövaikutusten arviointi suoritetaan ympäristövahinkojen ja -riskien selvittämiseksi, mikä on tarpeen ympäristöpätevien johtamispäätösten tekemiseksi ja ympäristövahinkojen minimoimiseksi.

Vaikutusten arvioinnissa käytetään matemaattisia malleja eri epäpuhtauksien jakautumisesta ilmakehässä, pinta- ja pohjavesissä sekä maaperässä. On mahdollista esimerkiksi laskea riittävällä tarkkuudella ilman epäpuhtauksien pitoisuudet eri etäisyyksillä kiinteistä tai liikkuvista päästölähteistä, arvioida niiden tuleva vaikutus sekä tietyssä paikassa että ilmanlaatuun yleensä. Näiden ilmansaasteiden vaikutukset ihmisiin, eläimiin, kasveihin, rakennuksiin ja rakenteisiin voidaan myös ennustaa simulaatioiden avulla. Samanlaisia ​​vaikutusmalleja kehitetään paitsi kemiallisille, myös radioaktiivisille, sähkömagneettisille, valo-, melu- ja muuntyyppisille ympäristön saasteille. Saastumisen lisäksi luontotyyppien häiriintyminen ja tuhoutuminen maankehityksen yhteydessä (maatalous, rakentaminen, puunkorjuu, luonnonvarojen hyödyntäminen ja muu taloudellinen toiminta) vaikuttaa negatiivisesti ympäristöön, luonnon ekosysteemeihin ja ihmisiin. Myös matemaattisia malleja kehitetään näiden toimien mahdollisten seurausten arvioimiseksi.

Näiden arvioiden avulla voit valita sopivimman vaihtoehdon, ryhtyä tehokkaisiin toimenpiteisiin ympäristölle aiheutuvien haitallisten vaikutusten ehkäisemiseksi tai rajoittamiseksi sekä sen hajoamisen estämiseksi. Jos merkittäviä luontovaurioita ei voida estää, voidaan vahingot korvata toimenpiteillä: esimerkiksi metsittää tai luoda keinotekoisia soita muualla ojitettujen tilalle.

1. tammikuuta 1970 Yhdysvalloissa tuli voimaan liittovaltion laki, joka velvoitti tekemään ympäristöarvioinnin - National Environmental Policy Act (NEPA) . Muita vastaavia säännöksiä ollaan hyväksymässä tai ne ovat jo voimassa yli sadassa maassa, sekä kehittyneessä että kehitysmaassa [6] .

Jäteveden käsittely

Jäteveden käsittelyyn käytetään monia erilaisia ​​tekniikoita riippuen jäteveden koostumuksesta, vaaditusta tuottavuudesta ja puhdistusasteesta. Sekajäteveden (esimerkiksi jäteveden) käsittely tapahtuu usein kolmessa tai jopa neljässä vaiheessa:

  1. Ensisijainen mekaaninen puhdistus - pinnalla kelluvat epäpuhtaudet ja suuret kiinteät hiukkaset poistetaan.
  2. Puhdistamon toisessa vaiheessa suoritetaan ilmastus , sitten flokkulointi ja laskeutus ( eng.  sedimentaatio ). Myös aktiivilietettä voidaan käyttää ja toissijainen mekaaninen puhdistus voidaan suorittaa. Ilmastuksen aikana jätevesi kyllästyy hapella, joka hapettaa osan orgaanisista epäpuhtauksista ja hengittää aktiivilietteen mikro-organismeja, jotka hajottavat monia muita orgaanisia aineita.
  3. Kolmannessa vaiheessa suoritetaan biologinen puhdistus typpi- ja fosforiyhdisteistä. Tätä käsittelyvaihetta ei asenneta kaikkialle sen korkeiden kustannusten vuoksi, vaan sitä käytetään yhä enemmän silloin, kun puhdistettua jätevettä johdetaan pintavesimuodostumaan tai valtamereen lähellä rannikkoa.
  4. Jäteveden käsittely saatetaan päätökseen niiden desinfioinnilla [7] .

Maatalous

Teknistä ympäristönsuojelua ei harjoiteta vain teollisuudessa, vaan myös maataloudessa, erityisesti alueilla, joilla on kireä ekologinen tilanne ja epäsuotuisat luonnon- ja ilmasto-olosuhteet. Ympäristöinsinöörien tehtävänä ei ole vain vähentää maatalouden kielteisiä vaikutuksia ympäristöön ja luonnollisiin ekosysteemeihin - vaan myös luoda kestävä maatalousjärjestelmä, joka voi toimia luonnon ekosysteemien tavoin. Tätä varten voidaan käyttää sekaistutuksia, maaperän rikastamista typpeä sitovilla ja muilla hyödyllisillä mikro-organismeilla sekä muita menetelmiä [8] .

Koulutus

Koska ympäristönsuojelutoimenpiteitä on tarpeen toteuttaa monentyyppisten toimintojen toteuttamisessa ja eriprofiilisissa yrityksissä, ympäristötekniikan tietoja ei opeteta vain erillisenä akateemisena aineena, vaan se sisältyy myös erilaisten teknisten alojen kursseihin, erityisesti:

Muistiinpanot

  1. ↑ 1 2 Koulutus- ja erikoisalaryhmä (OKSO): Henkiturvallisuus, ympäristöjohtaminen ja ympäristönsuojelu . Ympäristötekniikka (linkki ei ole käytettävissä) . Liittovaltion portaali "Venäjän koulutus" . FGAU GNII ITT "Informika" . Haettu 16. huhtikuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 12. toukokuuta 2016. 
  2. ↑ Beychok, Milton R. Öljy- ja petrokemian tehtaiden vesipitoiset jätteet (englanniksi) . - 1. painos. – John Wiley & Sons , 1967.
  3. ↑ Rahoitus - Environmental Engineering - US National Science Foundation (NSF) . nsf.gov. Haettu 1. heinäkuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 13. huhtikuuta 2010.
  4. ↑ [1]  (downlink)
  5. ↑ Kestävä kehitys (n.d.) Environmental Science  (FR) . – Detroit, 2009.
  6. ↑ McGraw-Hill Encyclopedia of Environmental Science and  Engineering . – 3. - McGraw-Hill, Inc., 1993.
  7. ↑ Sims, J. Aktiiviliete , Environmental Encyclopedia  . – Detroit, 2003.
  8. ↑ D. Masse; JL. Chotte; E. Scopel. Ekologinen suunnittelu kestävälle maataloudelle kuivilla ja puolikuivilla Länsi-Afrikan alueilla  (englanniksi)  // Fiche thématique du CSFD: Journal. - 2015. - Ei. 11 . — s. 2 .
  Siirry Wikidata-kohteeseen  Sanakirjat ja tietosanakirjat