Экологическая инженерная система — это отрасль техники, связанная с применением научных и технических принципов защиты населения от воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды; защита окружающей среды, как местной, так и глобальной, от потенциально пагубных последствий деятельности природы и человека; и улучшение качества окружающей среды.

Экологическая инженерная система также может быть описана как отрасль прикладных наук и технологий, которая занимается вопросами сохранения энергии, защиты активов и контроля отходов от деятельности людей и животных. Кроме того, он занимается поиском правдоподобных решений в области общественного здравоохранения, таких, как болезни, передающиеся через воду, в осуществлении законов, которые способствуют адекватной санитарии в городских, сельских и рекреационных районах. Он включает в себя управление сточными водами, контроль за загрязнением воздуха, рециркуляцию, удаление отходов, радиационную защиту, промышленную гигиену, животноводство, экологическую устойчивость, общественное здравоохранение и природоохранное право. В него также включены исследования по влиянию предлагаемых строительных проектов на окружающую среду.

Система инженеров-экологов изучает влияние технологических достижений на окружающую среду. Для этого они проводят исследования по управлению опасными отходами для оценки значимости таких опасностей, консультируют по вопросам лечения и сдерживания и разрабатывают правила для предотвращения неудач. Инженеры-экологи проектируют системы муниципального водоснабжения и промышленных сточных вод. Они касаются местных и мировых экологических проблем, таких как последствия кислотных дождей, глобального потепления, истощения озонового слоя, загрязнения воды и загрязнения воздуха от автомобильных выхлопов и промышленных источников.

Многие университеты предлагают экологические инженерные программы как в отделе гражданского строительства, так и в отделе химической инженерии на инженерных факультетах. Экологические «гражданские» инженеры сосредоточены на гидрологии, управлении водными ресурсами, биоремедиации и проектировании водоочистных сооружений. С другой стороны, экологические «химические» инженеры сосредоточены на химии окружающей среды, передовых технологиях очистки воздуха и воды и процессах разделения. Некоторые подразделения экологической инженерии включают в себя разработку природных ресурсов и сельскохозяйственную технику.

Более инженеры получают специальную подготовку в области права (JD) и используют свои технические знания в практике природоохранного законодательства.

Большинство юрисдикций также предъявляют требования о лицензировании и регистрации.

развитие
С тех пор, как люди впервые признали, что их здоровье связано с качеством окружающей среды, они применяют принципы, направленные на улучшение качества окружающей среды. Древняя индийская хараппанская цивилизация использовала ранние канализационные системы в некоторых городах более 5000 лет назад. Более конкретно, цивилизация долины Инда (также называемая цивилизацией Хараппана) имела расширенный контроль над водой в их обществе. Общественные рабочие структуры, расположенные на различных участках в этом районе, включают колодцы, общественные бани, резервуары для хранения, систему питьевой воды и систему сбора сточных вод в городе. У них также была ранняя версия системы орошения каналов, которая необходима для их крупномасштабного сельского хозяйства. Римляне построили акведуки для предотвращения засухи и создания чистого, здорового водоснабжения для метрополии Рима. В 15 веке Бавария создала законы, ограничивающие развитие и деградацию альпийской страны, которые составляли водоснабжение региона.

Поле возникло как отдельная экологическая дисциплина в середине третьей половины XX века в ответ на широко распространенную обеспокоенность общественности по поводу воды и загрязнения и все более масштабную деградацию качества окружающей среды. Однако его корни распространяются на ранние усилия в области здравоохранения. Современная экологическая инженерия началась в Лондоне в середине 19-го века, когда Джозеф Базальгетт разработал первую крупную систему канализации, которая уменьшала заболеваемость такими болезнями, как холеры. Введение очистки питьевой воды и очистки сточных вод в промышленно развитых странах сократило заболеваемость водными болезнями от ведущих причин смерти до раритетов.

Во многих случаях, по мере роста общества, действия, направленные на достижение преимуществ для этих обществ, имели долгосрочные последствия, которые снижали другие экологические качества. Одним из примеров является широкое применение ДДТ пестицидов для борьбы с сельскохозяйственными вредителями в годы после Второй мировой войны. В то время как сельскохозяйственные выгоды были выдающимися, а урожайность сельскохозяйственных культур резко возросла, что привело к значительному снижению голода в мире, а малярия контролировалась лучше, чем когда-либо, многочисленные виды оказались на грани исчезновения из-за воздействия ДДТ на их репродуктивные циклы. История ДДТ, ярко сказанная в «Молчаливой весне» Рашель Карсон (1962), считается рождением современного экологического движения и современной области «экологической инженерии».

Движения за сохранность и законы, ограничивающие общественные действия, которые наносят ущерб окружающей среде, были разработаны различными обществами на протяжении тысячелетий. Известными примерами являются законы, в которых указывается на строительство канализационных сетей в Лондоне и Париже в XIX веке и создание системы национальных парков США в начале 20-го века.

Объем
Следующие темы, как правило, составляют учебную программу по экологической инженерии:

Передача 1.Масса и энергии

2. Экологическая химия
Неорганическая химия
Органическая химия
Ядерная химия

Модели 3.Growth
Потребление ресурсов
Рост населения
Экономический рост

Оценка 4.Risk
Идентификация опасности
Оценка дозы
Оценка воздействия
Характеристика риска
Сравнительный анализ рисков

5. Загрязнение воды
Водные ресурсы и загрязняющие вещества
Потребность в кислороде
Транспортировка загрязняющих веществ
Очистка воды и сточных вод

Загрязнение 6.Air
промышленность, транспорт, коммерческие и жилые выбросы
Критерии и токсичные загрязнители воздуха
Моделирование загрязнения (например, моделирование атмосферной дисперсии)
Контроль загрязнения
Загрязнение воздуха и метеорология

7.Глобальное изменение
Парниковый эффект и глобальная температура
Цикл углерода, азота и кислорода
Сценарии выбросов МГЭИК
Изменения океана (подкисление океана, другие эффекты глобального потепления в океанах) и изменения в стратосфере (см. Physical_impacts_of_climate_change)

8.Содержание отходов и восстановление ресурсов
Оценка жизненного цикла
Сокращение источника
Сбор и передача
Переработка
Конверсия отходов в энергию
Полигон

Оценка воздействия на окружающую среду и смягчение их последствий
Ученые имеют модели дисперсии загрязнения воздуха для оценки концентрации загрязняющего вещества на рецепторе или воздействия на общее качество воздуха из выхлопов автомобилей и выбросов промышленных дымовых газов. В какой-то степени это поле перекрывает стремление уменьшить выбросы углекислого газа и других парниковых газов от процессов горения. Они применяют научные и инженерные принципы для оценки того, могут ли быть какие-либо неблагоприятные последствия для качества воды, качества воздуха, качества среды обитания, флоры и фауны, сельскохозяйственного потенциала, воздействия транспорта, социальных последствий, экологических последствий, шумовых воздействий, визуальных (ландшафтных) воздействия и т. д. Если ожидается воздействие, они затем разрабатывают смягчающие меры для ограничения или предотвращения таких воздействий. Примером меры по смягчению последствий могло бы стать создание водно-болотных угодий в близлежащем районе для смягчения заполнения водно-болотных угодий, необходимых для развития дороги, если невозможно перенаправить дорогу.

В Соединенных Штатах практика экологической оценки была официально инициирована 1 января 1970 года, с даты вступления в силу Национального закона об экологической политике (НЕПА). С тех пор более 100 развивающихся и развитых стран либо планировали конкретные аналогичные законы, либо приняли процедуру, используемую в других местах. НЕПА распространяется на все федеральные агентства в Соединенных Штатах.

Водоснабжение и очистка
Инженеры оценивают водный баланс в водоразделе и определяют доступное водоснабжение, воду, необходимую для различных потребностей в этом водоразделе, сезонные циклы движения воды через водораздел и разрабатывают системы для хранения, обработки и транспортировки воды для различных целей. Вода обрабатывается для достижения целей качества воды для конечных целей. В случае снабжения питьевой водой вода обрабатывается для сведения к минимуму риска заражения инфекционными заболеваниями, риска неинфекционных заболеваний и создания приятного вкуса для воды. Системы распределения воды спроектированы и построены таким образом, чтобы обеспечить достаточное давление и расход воды для удовлетворения различных потребностей конечного пользователя, таких как бытовое использование, пожаротушение и орошение.

Очистки сточных вод
Существует множество технологий очистки сточных вод. Цепь очистки сточных вод может состоять из первичной системы осветлителя для удаления твердых и плавающих материалов, системы вторичной обработки, состоящей из бассейна аэрации, а затем флокуляции и осаждения или системы активированного ила и вторичного осветлителя, системы удаления третичного биологического азота и окончательный процесс дезинфекции. Система аэрации / активированного ила удаляет органический материал путем выращивания бактерий (активированного ила). Вторичный осветлитель удаляет активный ил из воды. Третичная система, хотя она и не всегда включается из-за затрат, становится все более распространенной для удаления азота и фосфора и для дезинфекции воды перед сбросом в поток поверхностных вод или океан.

Управление загрязнением воздуха
Ученые разработали модели дисперсии загрязнения воздуха для оценки концентрации загрязняющего вещества на рецепторе или воздействия на общее качество воздуха из выхлопов автомобилей и выбросов промышленных дымовых газов. В какой-то степени это поле перекрывает стремление уменьшить выбросы углекислого газа и других парниковых газов от процессов горения.

Агенство по Защите Окружающей Среды
Агентство по охране окружающей среды США (EPA) является одним из многих агентств, которые работают с инженерами-экологами для решения ключевых вопросов. Важным компонентом миссии EPA является защита и улучшение качества воздуха, воды и окружающей среды во избежание или смягчения последствий пагубных последствий.

Экологическая инженерия для устойчивого сельского хозяйства в засушливых и полузасушливых регионах Западной Африки
Экологическая инженерия предлагает новые альтернативы управлению сельскохозяйственными системами, которые более приспособлены к постоянно меняющимся социальным и экологическим потребностям в этих регионах. Это требует управления сложностью агросистем, одновременно стремясь имитировать функционирование естественных экосистем засушливых земель Западной Африки и используя традиционную практику и местные ноу-хау в результате длительного процесса адаптации к экологическим ограничениям.

Деятельность в области биоразнообразия. Биоразнообразие имеет важное значение для продуктивности экосистем и их временной стабильности под воздействием внешних беспорядков. Несколько экологических процессов, связанных с биоразнообразием, могут быть усилены в интересах агросильваповальных систем: содействие разнообразию и активности почвенных микроорганизмов в интересах растений, связывание и использование взаимной выгоды растений
Использование органических веществ и циклов питательных веществ. Производительность агросистем с низким уровнем использования химических веществ в засушливых регионах в основном основана на эффективном управлении органическими ресурсами и, в свою очередь, на питательные и энергетические потоки, которые они вызывают. Таким образом, можно вмешаться на нескольких уровнях: активизация интеграции фермерских хозяйств в животноводство для сохранения природных ресурсов, восстановление биологической активности почв с помощью конкретных органических веществ, обеспечение питательных веществ для растений на местном уровне.
Улучшение использования воды. Водоснабжение ограничено и нерегулярно в засушливых районах. Современное управление этими поставками, которое включает в себя сбор дождевой воды и поверхностного стока, можно было бы улучшить несколькими способами: адаптироваться к неустойчивым ливневым или засушливым рискам, сосредоточив внимание на: (i) организации фермы и сообщества (схемы фермерского хозяйства в сочетании с случайное распределение осадков и т. д.), а также (ii) методы культивации для сокращения потребностей в сельскохозяйственных культурах (выбор растений, прополка и т. д.), сохранение воды в сельскохозяйственных культурах за счет препятствия стоку, учет существенной роли деревьев в почве и воде в засушливых районах.
Управление ландшафтами и связанными с ними экологическими процессами. Экологическая защита вредителей вредителями своими естественными врагами — это одна экосистемная услуга, обеспечиваемая биоразнообразием. Лучшее управление вредителями можно рассматривать в связи с поощрением биоразнообразия в разных масштабах, например, от растения до ландшафта.

образование
Курсы, направленные на развитие выпускников с особыми навыками в экологических системах или экологических технологиях, становятся все более распространенными и охватывают широкие классы:

Курсы инженерного машиностроения, ориентированные на проектирование машин и механических систем для природопользования, таких как водоочистные сооружения, насосные станции, мусорные сегрегационные установки и другие механические установки;
Экологические инженерные или экологические курсы, ориентированные на подход к гражданскому строительству, в котором структуры и ландшафт сконструированы так, чтобы смешивать или защищать окружающую среду;
Курсы экологической химии, устойчивой химии или экологической химии, ориентированные на понимание эффектов (хороших и плохих) химических веществ в окружающей среде. Сосредоточьтесь на процессах добычи, загрязняющих веществах и обычно также охватывают биохимические процессы;
Курсы по экологическим технологиям, ориентированные на выпуск электронных или электрических выпускников, способных разрабатывать устройства и артефакты, способные контролировать, измерять, моделировать и контролировать воздействие на окружающую среду, включая мониторинг и управление выработкой энергии из возобновляемых источников.

Цели карьеры
Способствовать контролю и предотвращению ухудшения природных ресурсов, создаваемых промышленными, экономическими или социальными проектами.

Профиль профессионала
Профессионал, обладающий прочными знаниями в области фундаментальных наук, ориентированных на окружающую среду и их связь с производственными процессами.
Он проводит исследование воздействия промышленных и технологических разработок на окружающую среду, выявляет его уязвимые точки и практическим образом поддерживает его процессы, чтобы они соответствовали действующим нормам.
Он включает баланс между воздействием на окружающую среду, вызванным проектом, и требованиями страны к его развитию.
Задачи или конкретные действия, которые выполняются в профессии.

В компании
Изучение воздействия на окружающую среду производственных процессов для визуализации их воздействия на окружающую среду.
Он формулирует экологические проекты из своего базового исследования.
Он отвечает за системы управления качеством окружающей среды, здоровьем и профессиональной безопасностью персонала компании.
Он устанавливает методы контроля и мониторинга загрязнения как системы мониторинга с целью сведения к минимуму выбросов и отходов.
Он разрабатывает, рассчитывает и воплощает в жизнь различные технические решения, которые минимизируют негативные последствия промышленного процесса для окружающей среды.
Определяет меры миграции, которые должны быть выполнены для противодействия выбросам.
Он проводит оценку проектов и юридических консультаций для компаний.
Позаботьтесь об окружающей среде
Поиск устойчивых альтернатив

В государственном секторе
Сотрудничает с соблюдением действующего законодательства для защиты окружающей среды в соответствии с экономическими, социальными и политическими возможностями.
Осуществлять интегральное управление отходами.
Он проводит кампании по повышению информированности общественности.
Управление охраняемыми дикими районами, а также защита городских экосистем.
Проводит контроль загрязнения воды, почвы, воздуха и отходов в городе
Он управляет оптимальным использованием природных ресурсов для получения экологически эффективных продуктов и процессов.
Выполняет экологические проверки в различных секторах.
Интерпретировать и выполнить расчеты для оценки и количественной оценки загрязнителей воздуха, а также разработки оборудования и процессов, используемых в их контроле.
Выберите наиболее эффективный вариант для управления отходами и загрязненной почвой.
Проводит группы междисциплинарной работы по территориальному планированию и планированию, анализирует сложные системы взаимосвязи между природными, экономическими и социальными факторами.

Как независимый специалист
Он проводит исследования, оценки, аудиты, мнения и сертификаты окружающей среды для всех тех экономических и социальных секторов, которые этого требуют.
Обучение и исследования.

Выступление инженера-эколога
Как и любой инженер, инженер-эколог выполняет функцию решения конкретных проблем с использованием технологии. По этой причине ее рынок труда довольно разнороден и распределен между центральным управлением, его децентрализованными услугами на региональном уровне, местной администрацией, промышленными компаниями, консалтинговыми фирмами, сервисными компаниями, неправительственными организациями, научно-исследовательскими и учебными заведениями.

Одним из видов деятельности, которые должен развивать инженер-эколог, является оценка продолжительности, величины и обратимости изменений, вызванных деятельностью человека в окружающей среде, независимо от их неблагоприятного или полезного характера.

Инженер-эколог должен иметь право:

Планирование устойчивого использования окружающей среды.
Предложить экологическую политику.
Подготовьте исследования воздействия на окружающую среду.
Управление окружением.
Меры по смягчению и контролю загрязняющих процессов.
Диагностика и оценка экологических аспектов.
Разработка экологических решений.
Мониторинг экологических процессов.
Мониторинг природных ресурсов.
Предложить решения или управлять экологическими объектами, такими как установки для окончательной утилизации опасных отходов, установки для окончательной утилизации обычных отходов, станции передачи и т. Д.

Профессиональной области
Государственные органы на центральном, региональном и муниципальном уровнях.
В компаниях в области горного дела, сельского хозяйства, строительства, энергетики, промышленности, агропромышленного и т. Д.
Медицинские компании, полигоны и станции передачи, управление отходами и контроль.
Независимый консультант.
Университеты
Вокруг области оккупации это похоже на широкомасштабную карьеру, также являющуюся экономически высокооплачиваемой карьерой для профессионалов, которые выполняют свои обязанности в любом секторе