مهندسی محیط زیست نوعی شغل است که یک رشته مهندسی حرفه ای است و از مباحث علمی گسترده ای مانند شیمی ، زیست شناسی ، زیست محیطی ، زمین شناسی ، هیدرولیک ، هیدرولوژی ، میکروبیولوژی و ریاضیات برای ایجاد راه حل هایی محافظت می کند و همچنین سلامت موجودات زنده را بهبود می بخشد و کیفیت محیط را بهبود ببخشید. مهندسی محیط زیست زیر شاخه ای از مهندسی عمران و مهندسی شیمی است.
مهندسی محیط زیست استفاده از اصول علمی و مهندسی برای بهبود و حفظ محیط زیست به موارد زیر است:
از سلامت انسان محافظت کنید ،
از اکوسیستم های مفید طبیعت محافظت کنید ،
و بهبود کیفیت زندگی انسان مربوط به محیط زیست.
مهندسان محیط زیست برای مدیریت فاضلاب ، کنترل آلودگی آب و هوا ، بازیافت ، دفع پسماند و بهداشت عمومی راه حل هایی را ابداع می کنند. آنها سیستم های آبرسانی شهری و سیستم های تصفیه فاضلاب صنعتی را طراحی می کنند و برنامه هایی برای جلوگیری از بیماری های منتقله از طریق آب و بهبود وضعیت بهداشت در مناطق شهری ، روستایی و تفریحی طراحی می کنند. آنها سیستم های مدیریت زباله های خطرناک را ارزیابی می کنند تا شدت این خطرات را ارزیابی کنند ، در مورد درمان و مهار توصیه می کنند و مقرراتی را برای جلوگیری از حوادث ناگوار تهیه می کنند. آنها مانند ارزیابی اثرات زیست محیطی پروژه های پیشنهادی ساختمانی ، قانون مهندسی محیط زیست را اجرا می کنند.
مهندسان محیط زیست با بررسی تأثیرات فناوری بر محیط زیست ، به موضوعات زیست محیطی محلی و جهانی از جمله باران اسیدی ، گرم شدن کره زمین ، تخریب ازن ، آلودگی آب و آلودگی هوا از اگزوز اتومبیل و منابع صنعتی می پردازند.
بیشتر حوزه های قضایی الزامات صدور مجوز و ثبت نام را برای مهندسان محیط زیست واجد شرایط اعمال می کنند.
علم اشتقاق لغات
ریشه کلمه محیط زیست در اواخر قرن چهاردهم کلمه فرانسوی environ (فعل) به معنی محاصره یا دربرگرفتن است. کلمه محیط توسط کارلایل در سال 1827 برای اشاره به مجموع شرایطی که یک شخص یا چیز در آن زندگی می کند استفاده شد. این مفهوم در سال 1956 هنگامی که به معنای اکولوژیکی مورد استفاده قرار گرفت ، تغییر مکان داد ، جایی که اکولوژی شاخه ای از علم است که با رابطه موجودات زنده با محیط زندگی آنها سروکار دارد. [12]
قسمت دوم عبارت مهندس محیط زیست از ریشه های لاتین سرچشمه می گیرد و در قرن 14 میلادی به عنوان engignour در فرانسه استفاده شده است ، به معنای سازنده موتورهای نظامی مانند سه قلو ، harquebuses ، طاقی ، توپ ، منجنیق ، بالستیس ، رکاب ، زره و همچنین سایر انقباضات کشنده یا جنگ طلب. از کلمه مهندس تا قرن شانزدهم برای اشاره به کارهای عمومی استفاده نمی شد. و به احتمال زیاد به عنوان بانی کارهای عمومی در زمان جان اسمیتون به زبان بومی رایج وارد شده است.
تاریخ
اطلاعات بیشتر: تاریخچه تأمین آب و سرویس بهداشتی
تمدن های باستانی
مهندسی محیط زیست نامی است برای کارهایی که از اوایل تمدن ها انجام شده است ، زیرا مردم یاد گرفتند که شرایط محیطی را برای تأمین نیازها اصلاح و کنترل کنند. [3] [13] از آنجا که مردم تشخیص دادند که سلامتی آنها با کیفیت محیط زندگی آنها ارتباط دارد ، سیستم هایی را برای بهبود [3] آن ایجاد کردند. تمدن دره سند باستان (3300 قبل از میلاد تا 1300 قبل از میلاد) کنترل پیشرفته ای بر منابع آبی آنها داشت. [13] ساختارهای کار عمومی که در مکان های مختلف منطقه یافت می شوند شامل چاه ، حمام عمومی ، مخازن ذخیره آب ، سیستم آب آشامیدنی و سیستم جمع آوری فاضلاب در سطح شهر است. [13] [14] آنها همچنین دارای یک سیستم آبیاری کانال اولیه بودند که امکان کشاورزی گسترده را فراهم می کند. [15]
از سال 4000 تا 2000 قبل از میلاد ، بسیاری از تمدن ها دارای سیستم های زهکشی بودند و برخی از آنها دارای امکانات بهداشتی بودند ، از جمله امپراتوری بین النهرین ، موهنجو-دارو ، مصر ، کرت و جزایر اورکنی در اسکاتلند. [3] یونانی ها همچنین دارای قنات و سیستم فاضلاب بودند که از باران و فاضلاب برای آبیاری و کوددهی مزارع استفاده می کردند. [3]
اولین قنات در رم در سال 312 پیش از میلاد احداث شد و از آنجا ، آنها در زمان خشکسالی به ساخت قنات برای آبیاری و تأمین آب سالم شهری ادامه دادند. [3] آنها همچنین از اوایل قرن 7 پیش از میلاد سیستم فاضلاب زیرزمینی ساختند. که به رودخانه تیبر وارد می شود ، باتلاقیات را برای ایجاد زمین های کشاورزی و همچنین از بین بردن فاضلاب از شهر تخلیه می کند. [3] [13]
عصر مدرن
تغییرات بسیار کمی از سقوط رم تا قرن نوزدهم مشاهده شد ، جایی که پیشرفت ها بیشتر در زمینه بهداشت عمومی متمرکز بود. [13] [16] مهندسی محیط زیست مدرن در اواسط قرن نوزدهم و هنگامی که جوزف بازالگت اولین سیستم فاضلاب بزرگ را به دنبال Great Stink طراحی کرد ، در لندن آغاز شد. [13] سیستم فاضلاب شهر فاضلاب خام را به رودخانه تیمز منتقل می کرد که همچنین اکثر آب آشامیدنی شهر را تأمین می کند و منجر به شیوع وبا می شود. [13] مقدمه تصفیه آب آشامیدنی و تصفیه فاضلاب در کشورهای صنعتی باعث کاهش بیماری های منتقله از آب از دلایل اصلی مرگ تا موارد نادر می شود. [17]
این رشته در پاسخ به نگرانی گسترده مردم در مورد آلودگی آب و هوا و سایر تخریب محیط زیست ، به عنوان یک رشته دانشگاهی جداگانه در اواسط قرن 20 ظهور کرد. هرچه جامعه و فناوری پیچیده تر می شدند ، اثرات ناخواسته ای بر محیط طبیعی ایجاد می کردند. یک مثال استفاده گسترده از سموم دفع آفات DDT برای کنترل آفات کشاورزی در سالهای پس از جنگ جهانی دوم است. داستان DDT همانطور که به طور واضح در بهار خاموش راشل کارسون (1962) نقل شد ، تولد جنبش مدرن زیست محیطی تلقی می شود [18] که منجر به حوزه مدرن "مهندسی محیط زیست" شد.
تحصیلات
بسیاری از دانشگاه ها برنامه های مهندسی محیط را از طریق گروه مهندسی عمران یا مهندسی شیمی و همچنین شامل پروژه های الکترونیکی برای توسعه و تعادل شرایط محیطی ارائه می دهند. مهندسان محیط زیست در یک برنامه مهندسی عمران غالباً بر روی هیدرولوژی ، مدیریت منابع آب ، تصفیه بیولوژیکی و طراحی کارخانه تصفیه آب و فاضلاب تمرکز دارند. مهندسان محیط زیست در یک برنامه مهندسی شیمی تمرکز خود را روی شیمی محیط زیست ، فن آوری های پیشرفته تصفیه هوا و آب و فرآیندهای جداسازی می گذارند. [نیاز به منبع] برخی از زیرمجموعه های مهندسی محیط زیست شامل مهندسی منابع طبیعی و مهندسی کشاورزی است.
دوره های دانشجویی در چند کلاس گسترده قرار می گیرد:
دوره های مهندسی مکانیک با هدف طراحی ماشین آلات و سیستم های مکانیکی برای استفاده در محیط زیست مانند تأسیسات تصفیه آب و فاضلاب ، ایستگاه های پمپاژ ، تاسیسات تفکیک زباله و سایر امکانات مکانیکی است.
دوره های مهندسی محیط زیست یا سیستم های زیست محیطی با رویکرد مهندسی عمران که در آن ساختارها و چشم اندازها برای ترکیب یا محافظت از محیط ساخته می شوند.
شیمیدان محیط زیست
دوره های شیمی پایدار یا مهندسی شیمی محیط زیست با هدف درک تأثیرات مواد شیمیایی در محیط ، از جمله فرآیندهای استخراج ، آلاینده ها و همچنین فرآیندهای بیوشیمیایی.
دوره های فن آوری محیط زیست با هدف تولید فارغ التحصیلان الکترونیکی یا الکتریکی قادر به تولید دستگاه ها و مصنوعاتی قادر به نظارت ، اندازه گیری ، مدل سازی و کنترل تأثیرات محیطی ، از جمله نظارت و مدیریت تولید انرژی از منابع تجدید پذیر است.
برنامه درسی
مباحث زیر یک برنامه درسی معمولی را در مهندسی محیط تشکیل می دهد: [19]
انتقال جرم و انرژی
شیمی محیط
شیمی معدنی
شیمی ارگانیک
شیمی هسته ای
مدل های رشد
مصرف منابع
رشد جمعیت
رشد اقتصادی
ارزیابی ریسک
شناسایی خطر
ارزیابی پاسخ به دوز
ارزیابی قرار گرفتن در معرض
توصیف ریسک
تجزیه و تحلیل ریسک مقایسه ای
آلودگی آب
منابع آب و آلاینده ها
تقاضای اکسیژن
انتقال آلاینده ها
تصفیه آب و فاضلاب
آلودگی هوا
تولید گازهای گلخانه ای صنعت ، حمل و نقل ، تجاری و مسکونی
معیارها و آلاینده های سمی هوا
مدل سازی آلودگی (به عنوان مثال مدل سازی پراکندگی جوی)
کنترل آلودگی
آلودگی هوا و هواشناسی
تغییر جهانی
اثر گلخانه ای و دمای کره زمین
چرخه کربن ، نیتروژن و اکسیژن
سناریوهای انتشار IPCC
تغییرات اقیانوسی (اسیدی شدن اقیانوس ها ، سایر اثرات گرم شدن کره زمین بر روی اقیانوس ها) و تغییرات در استراتوسفر (نگاه کنید به تأثیرات فیزیکی تغییر اقلیم)
مدیریت پسماند جامد و بازیابی منابع
ارزیابی چرخه حیات
کاهش منبع
عملیات جمع آوری و انتقال
بازیافت
تبدیل اتلاف به انرژی
محل دفن زباله
تعادل جرم
یک ماده شیمیایی ساخته شده توسط مرد را در نظر بگیرید که ما می خواهیم سرنوشت آن را در رابطه با زمان ، موقعیت ، برخی از فازهای ماده یا جریان مایعات پیدا کنیم. ما تغییر اندازه گیری شده در غلظت را به عنوان تابعی از همه میزان تغییراتی که بر روی توده مواد شیمیایی تأثیر می گذارد ، نشان می دهیم.
http://andyykwh29753.bloguetechno.com/pr-gr-3-32468437
{\ displaystyle V {dC \ over dt} = \ sum ({d ^ {b} m \ over dt ^ {b}})} {\ displaystyle V {dC \ over dt} = \ sum ({d ^ {b } m \ بیش از dt ^ {b}})}
به این معنی که برای برخی از حجم های کنترل ، تغییر غلظت در مقابل تغییر در زمان مستقل خطی برابر است با مجموع هر تغییری که در (+) و (-) آن حجم کنترل اتفاق می افتد. این به چند دلیل مختلف مجاز است:
(1) حفاظت از جرم.
فهرست بها 1400
{\ displaystyle totalmass = mass_ {a} + mass_ {b} + mass_ {c} ... mass_ {n}} {\ displaystyle totalmass = mass_ {a} + mass_ {b} + mass_ {c} ... mass_ {n}}
(2) نمایش به عنوان یک معادله دیفرانسیل معمولی.
{\ displaystyle a_ {0} (x) y + a_ {1} (x) y '+ a_ {2} (x) y' '+ \ cdots + a_ {n} (x) y ^ {(n)} + b (x) = 0 ،} {\ displaystyle a_ {0} (x) y + a_ {1} (x) y '+ a_ {2} (x) y "" + cdots + a_ {n} ( x) y ^ {(n)} + b (x) = 0 ،}
(3) یک راه حل وجود دارد.
اگرچه معادلات دیفرانسیل می توانند ترسناک باشند ، این فرمول برای تغییر در غلظت برای یک حجم کنترل در هر زمان ، حتی بدون حساب بسیار متنوع است. به عنوان مثال سناریوی متداول مخزن را شامل یک حجم با یک آلاینده با غلظت مشخص کنید. با توجه به اینکه یک واکنش درجه اول -kC در حال انجام است و مخزن در حالت پایدار است ، غلظت پساب به بیان غلظت اولیه ، ثابت واکنش k و زمان احتباس هیدرولیک (HRT) تبدیل می شود که برابر با مقدار است حجم مخزن توسط جریان.
{\ displaystyle C = C_ {0} / (1+ \ tau * k)} {\ displaystyle C = C_ {0} / (1+ \ tau * k)}
برنامه های کاربردی
تأمین و تصفیه آب
مهندسان محیط زیست تعادل آب درون یک حوضه را ارزیابی می کنند و منبع آب موجود ، آب مورد نیاز برای نیازهای مختلف آن ، چرخه های فصلی حرکت آب از طریق حوضه را تعیین می کنند و سیستم هایی را برای ذخیره ، تصفیه و انتقال آب برای مصارف مختلف ایجاد می کنند. .
تصفیه آب برای دستیابی به اهداف کیفیت آب برای مصارف نهایی است. در صورت تأمین آب آشامیدنی ، آب تصفیه می شود تا خطر انتقال بیماری های عفونی ، خطر بیماری های غیر عفونی و ایجاد عطر و طعم آب مطبوع به حداقل برسد. سیستم های توزیع آب [20] [21] برای تأمین فشار آب و میزان جریان مناسب برای تأمین نیازهای مختلف کاربر نهایی مانند استفاده خانگی ، مهار آتش و آبیاری طراحی و ساخته شده اند.
تصفیه فاضلاب
تصفیه خانه فاضلاب ، استرالیا
فن آوری های تصفیه فاضلاب بی شماری وجود دارد. یک قطار تصفیه فاضلاب می تواند شامل یک سیستم شفاف کننده اولیه برای حذف مواد جامد و شناور ، یک سیستم تصفیه ثانویه متشکل از یک حوضه هوادهی به دنبال لخته سازی و رسوبگذاری یا یک سیستم لجن فعال و یک صاف کننده ثانویه ، یک سیستم حذف بیولوژیکی سوم بیولوژیکی و یک فرآیند نهایی ضد عفونی حوضه هوادهی / سیستم لجن فعال با رشد باکتریها (لجن فعال) مواد آلی را از بین می برد. صاف کننده ثانویه لجن فعال شده را از آب خارج می کند. سیستم سوم ، اگرچه به دلیل هزینه ها همیشه شامل آن نمی شود ، اما برای از بین بردن نیتروژن و فسفر و ضد عفونی آب قبل از تخلیه به
http://jaidenqdpb97530.blogolize.com/pr-gr-3-36739121
http://claytonwjwg20853.ampblogs.com/pr-gr-3-34102265
http://cashiymz86420.onesmablog.com/pr-gr-3-35842790
ادامه گرایش های مهندسی محیط زیست