تستخدم الهندسة البيئية البيئة والهندسة للتنبؤ والتصميم والبناء أو الاستعادة ، وإدارة النظم الإيكولوجية التي تدمج “المجتمع البشري ببيئته الطبيعية لصالح كل منهما”.
فريف
تُعرَّف الهندسة البيئية في فرنسا بأنها “تنفيذ المشاريع التي تقوم ، في تنفيذها ومراقبتها ، بتطبيق مبادئ الهندسة البيئية وتعزز مرونة النظم البيئية” ، ويتم تعريف الهندسة البيئية بأنها “مزيج من المعرفة والتقنيات والممارسات العلمية. تأخذ في الحسبان الآليات الإيكولوجية ، المطبقة على إدارة الموارد ، وتصميم وتنفيذ المرافق أو المعدات ، والتي تكون مناسبة لضمان حماية البيئة. “.
في البلدان الأنجلو سكسونية ، هو “التصور ، وتحقيق وتنفيذ المشاريع التي تربط الطبيعة لصالح كل من التنوع البيولوجي والمجتمع الإنساني”.
في العالم الناطق بالإسبانية ، فإن المفهوم الأقرب إلى ذلك هو مفهوم “الهندسة البيئية” ، والذي يعرف بأنه “تصميم وتطبيق وإدارة العمليات والمنتجات والخدمات لمنع أو الحد من أو إصلاح تدهور البيئة مع بهدف التنمية المستدامة “.
الأصول والمفاهيم الأساسية والتعريفات والتطبيقات
برزت الهندسة الإيكولوجية كفكرة جديدة في أوائل الستينيات ، لكن تعريفها استغرق عدة عقود من أجل صقله ، وما زال تنفيذه يخضع لعملية تعديل ، واعترافه الأوسع كنموذج جديد حديث نسبيا. تم تقديم الهندسة الإيكولوجية من قبل هوارد أودوم وآخرون باستخدام مصادر الطاقة الطبيعية كمدخل أساسي للتحكم في الأنظمة البيئية والتحكم فيها. نشأت أصول الهندسة الإيكولوجية في عمل Odum مع النمذجة البيئية ومحاكاة النظام البيئي لالتقاط أنماط كلية شاملة للطاقة وتدفقات المواد التي تؤثر على الاستخدام الفعال للموارد.
لخصت ميتش وجورجينسين خمسة مفاهيم أساسية تفرق بين الهندسة البيئية والنُهُج الأخرى لمعالجة المشاكل لصالح المجتمع والطبيعة: 1) أنها تستند إلى قدرة النظم الإيكولوجية الذاتية التصميم ؛ 2) يمكن أن يكون اختبار الحقل (أو الحمض) للنظريات الإيكولوجية. 3) أنها تعتمد على نهج النظام ؛ 4) حفظ مصادر الطاقة غير المتجددة ؛ و 5) يدعم النظام البيئي والحفظ البيولوجي.
كانت شركة ميتش وجورجينسن أول من حدد الهندسة الإيكولوجية على أنها تصميم خدمات مجتمعية بحيث تفيد المجتمع والطبيعة ، ولاحقًا أشارت إلى أن التصميم يجب أن يكون قائمًا على النظم ومستدامًا ودمج المجتمع مع بيئته الطبيعية.
بيرجن وآخرون. الهندسة الإيكولوجية المحددة على النحو التالي: 1) استخدام العلوم الإيكولوجية والنظرية ؛ 2) التقدم بطلب لجميع أنواع النظم الإيكولوجية ؛ 3) تكييف أساليب التصميم الهندسي ؛ و 4) الإقرار بنظام القيمة الإرشادية.
يقدم باريت (1999) تعريفًا أكثر حرفية للمصطلح: “التصميم والبناء والتشغيل والإدارة (أي الهندسة) للهياكل الطبيعية / المناظر الطبيعية وما يرتبط بها من مجتمعات النباتات والحيوانات (أي النظم الإيكولوجية) لصالح البشرية ، في كثير من الأحيان ، الطبيعة “. يواصل باريت: “المصطلحات الأخرى ذات المعاني المكافئة أو المشابهة لها تشمل التكنولوجيا البيئية ومصطلحين يستخدمان في مجال مكافحة التآكل: الهندسة الحيوية للتربة والهندسة التقنية الحيوية. ومع ذلك ، لا ينبغي الخلط بين الهندسة الإيكولوجية وبين” التكنولوجيا الحيوية “عند وصف الهندسة الوراثية في الخلية المستوى ، أو “الهندسة الحيوية” يعني بناء أجزاء الجسم الاصطناعية. ”
يمكن تصنيف التطبيقات في الهندسة البيئية إلى 3 مقاييس مكانية: 1: mesocosms (~ 0.1 إلى 100s من الأمتار) ؛ 2: الأنظمة الإيكولوجية (من 1 إلى 10s من الكيلومترات) ؛ و 3: الأنظمة الإقليمية (> 10S من الكيلومترات). من المحتمل أن يزداد تعقيد التصميم مع المقياس المكاني. تتزايد التطبيقات من حيث الاتساع والعمق ، ومن المحتمل أن تؤثر على تعريف المجال ، حيث يتم استكشاف المزيد من الفرص لتصميم واستخدام النظم البيئية باعتبارها واجهات بين المجتمع والطبيعة. ركز تنفيذ الهندسة البيئية على إنشاء أو استعادة النظم البيئية ، من الأراضي الرطبة المتدهورة إلى الأحواض متعددة الخلايا والدفيئات التي تدمج الخدمات الميكروبية والأسماك والنباتية لمعالجة مياه الصرف الصحي البشرية إلى منتجات مثل الأسمدة والزهور ومياه الشرب. برزت تطبيقات الهندسة البيئية في المدن من خلال التعاون مع مجالات أخرى مثل هندسة المناظر الطبيعية ، والتخطيط الحضري ، والبستنة الحضرية ، لمعالجة صحة الإنسان والتنوع البيولوجي ، كما استهدفتها أهداف الأمم المتحدة للتنمية المستدامة ، مع مشاريع شاملة مثل إدارة مياه الأمطار. وشملت تطبيقات الهندسة الإيكولوجية في المناظر الطبيعية الريفية معالجة الأراضي الرطبة وإعادة تشجير المجتمعات المحلية من خلال المعارف الإيكولوجية التقليدية. الاستزراع السمكي هو مثال للتطبيقات الأوسع التي ظهرت كإختصاصات متميزة عن الهندسة البيئية ، حيث يستشهد ديفيد هولمغرين بتأثير هوارد أودوم في تطوير الزراعة المستدامة.
إرشادات التصميم ، والفصول الوظيفية ، ومبادئ التصميم
سوف يجمع التصميم الهندسي البيئي بين الأنظمة البيئية وعملية التصميم الهندسي. يتضمن التصميم الهندسي عادة صياغة المشكلة (الهدف) ، تحليل المشكلة (القيود) ، بحث الحلول البديلة ، القرار بين البدائل ، ومواصفات الحل الكامل. يتم توفير إطار التصميم الزمني من قبل Matlock وآخرون ، مع ذكر أن حلول التصميم تعتبر في الوقت البيئي. عند الاختيار بين البدائل ، يجب أن يتضمن التصميم الاقتصاديات الإيكولوجية في تقييم التصميم وأن يعترف بنظام القيمة الموجهة الذي يشجع الحفظ البيولوجي ، ويفيد المجتمع والطبيعة.
الهندسة البيئية تستخدم النظم البيئية مع التصميم الهندسي للحصول على رؤية شاملة للتفاعلات داخل وبين المجتمع والطبيعة. محاكاة النظام البيئي مع لغة نظم الطاقة (المعروف أيضا باسم لغة دائرة الطاقة أو energese) من قبل هوارد أودوم هو واحد مثال على هذا النهج النظم الإيكولوجية. يحدد هذا النموذج الشامل والمحاكاة نظام الاهتمام ، ويحدد حدود النظام ، والمخططات البيانية حول كيفية انتقال الطاقة والمواد إلى داخل وخارج ، نظام من أجل تحديد كيفية استخدام الموارد المتجددة من خلال عمليات النظم البيئية وزيادة الاستدامة. النظام الذي يصفه هو مجموعة (أي مجموعة) من المكونات (أي أجزاء) ، متصلة ببعض أنواع التفاعل أو العلاقات المتبادلة ، والتي تستجيب بشكل جماعي لبعض التحفيز أو الطلب وتفي ببعض الأغراض أو الوظيفة المحددة. من خلال فهم الأنظمة البيئية ، يمكن للمهندس البيئي أن يصمم بمزيد من الكفاءة مع مكونات وعمليات الأنظمة البيئية داخل التصميم ، واستخدام الطاقة والموارد المتجددة ، وزيادة الاستدامة.
حددت شركة ميتش وجورجينسين خمس فئات وظيفية لتصميمات الهندسة البيئية:
يستخدم النظام البيئي للحد من مشكلة التلوث وحلها. مثال: المعالجة النباتية ، والأراضي الرطبة لمياه الصرف الصحي ، وفصل مياه الأعاصير لتصفية الفائض من المغذيات والمعادن
تقليد النظام البيئي أو نسخه لمعالجة مشكلة الموارد. مثال: ترميم الغابات ، واستبدال الأراضي الرطبة ، وتركيب حدائق مطرية على جانب الشارع لتوسيع غطاء المظلة لتحسين التبريد الحضري والسكني
النظام البيئي تعافى بعد الاضطراب. مثال: ترميم أرض الألغام ، واستعادة البحيرة ، واستعادة القناة المائية مع ممرات شاطيء ناضجة
النظام البيئي المعدل بطريقة سليمة بيئيًا. مثال: الحصاد الانتقائي للأخشاب ، التحضير العضوي ، إدخال الأسماك المفترسة لتقليل الأسماك العائمة ، زيادة العوالق الحيوانية ، استهلاك الطحالب أو العوالق النباتية ، وتوضيح المياه.
النظم البيئية المستخدمة لفائدة دون تدمير التوازن. مثال: النظم الإيكولوجية الزراعية المستدامة ، تربية الأحياء المائية متعددة الأنواع ، وإدخال قطع الزراعة الحراجية في الممتلكات السكنية لتوليد الإنتاج الأولي على مستويات رأسية متعددة.
حددت شركة Mitsch and Jorgensen مبادئ التصميم للهندسة البيئية ، ولكن ليس من المتوقع أن تساهم جميعها في أي تصميم فردي:
يتم تحديد هيكل ووظيفة النظام البيئي عن طريق فرض وظائف النظام ؛
مدخلات الطاقة للنظم الإيكولوجية والتخزين المتاح للنظام الإيكولوجي محدودة ؛
الأنظمة الإيكولوجية هي أنظمة مفتوحة ومباشرة (لا توازن ديناميكي حراري للطاقة ، المادة ، الإنتروبيا ، ولكن المظهر العفوي للهيكل الفوضوي المعقد) ؛
الانتباه إلى عدد محدود من عوامل التحكم / السيطرة هو الأكثر استراتيجية في منع التلوث أو استعادة النظم الإيكولوجية ؛
يتمتع النظام الإيكولوجي ببعض القدرة الاستتبابية التي تؤدي إلى تخفيف وتأثير تأثيرات المدخلات المتغيرة بقوة ؛
مواءمة مسارات إعادة التدوير مع معدلات النظم الإيكولوجية والحد من آثار التلوث ؛
تصميم لأنظمة النبض حيثما أمكن ؛
النظم الإيكولوجية هي أنظمة التصميم الذاتي ؛
تتسم عمليات النظم الإيكولوجية بمقاييس زمنية وفضائية مميزة ينبغي مراعاتها في الإدارة البيئية ؛
ينبغي تأييد التنوع البيولوجي للحفاظ على قدرة التصميم الذاتي للنظام الإيكولوجي ؛
تعتبر مناطق Ecotones ، والمناطق الانتقالية ، مهمة للنظم الإيكولوجية كأغشية للخلايا ؛
ينبغي استخدام الاقتران بين النظم الإيكولوجية حيثما أمكن ؛
مكونات النظام البيئي مترابطة ومتشابكة وتشكل شبكة ؛ النظر في الجهود المباشرة وغير المباشرة لتطوير الأنظمة الإيكولوجية ؛
النظام البيئي له تاريخ من التطور ؛
النظم الإيكولوجية والأنواع هي الأكثر ضعفاً عند حوافها الجغرافية ؛
النظم الإيكولوجية هي أنظمة هرمية وهي أجزاء من منظر طبيعي أوسع ؛
العمليات الفيزيائية والبيولوجية تفاعلية ، من المهم معرفة كل من التفاعلات الفيزيائية والبيولوجية وتفسيرها بشكل صحيح ؛
تتطلب التكنولوجيا الإيكولوجية مقاربة شاملة تدمج كل الأجزاء والعمليات المتفاعلة بقدر الإمكان ؛
يتم تخزين المعلومات في النظم البيئية في الهياكل.
مهنة جديدة
الهندسة البيئية هي تجارة جديدة تطورت من نهاية القرن العشرين. وهو ينفذ تقنيات الهندسة البيئية التي تحدد مبادئ CNRS بالتالي: “الهندسة الإيكولوجية هي استخدام ، في الغالب في الموقع ، في بعض الأحيان تحت ظروف خاضعة للرقابة ، من السكان أو المجتمعات أو المجتمعات. الأنظمة الإيكولوجية التي تهدف إلى تعديل واحد أو أكثر من الأحيائية أو ديناميكية فيزيائية كيميائية في البيئة بمعنى أنها مواتية للمجتمع ومتوافقة مع الحفاظ على التوازنات البيئية والإمكانات التكيفية للبيئة “. ولذلك فإن الهدف من الهندسة الإيكولوجية هو الإسهام بأفعال تتكيف مع مرونة النظام الإيكولوجي وبالتالي تعزيز التنوع البيولوجي.
إذا كان عالم الأبحاث يلعب دوراً مهماً من خلال توفير معارف أساسية جديدة ، فإن مشغلي الهندسة الإيكولوجية يعتمدون أيضًا على الممارسات القديمة ويطورون ابتكارات تستند إلى مراقبة الآليات الحية. وهكذا ، كتب ليوناردو دافنشي: “إن جذور الوحوش تمنع انهيار سدود القنوات وفروع الصفصاف ، التي توضع على الضفة ثم تقطع ، وتصبح كثيفة كل عام ، وهكذا نحصل على بنك حي من واحد لقد تم إهمال هذه التقنيات منذ فترة طويلة لصالح أنظمة الحماية الثقيلة باستخدام الهندسة المدنية ، وقد وهبت هذه البيئات الحية ، في بعض الأحيان أكثر فعالية ، مع القدرة على الحفاظ على الذات والمرونة ، على الرغم من أن تتطلب وفقا لحالات الإدارة العادية.
نشاط مستعرض
الجهات الفاعلة في الهندسة البيئية تعمل للتنوع البيولوجي ، فهي “الحرفيين للتنوع البيولوجي”. فهم يجلبون معارفهم وتقنياتهم وأدواتهم لإعادة بناء النظم الإيكولوجية الحية. يتضمن تنفيذ مشاريع الهندسة البيئية العديد من المهارات ؛ التشاور مع الجهات الفاعلة الاقتصادية والاجتماعية في الرصد البيئي للمشروع من خلال تصميمها وتنفيذها. تبدأ العملية الكلاسيكية مع أنشطة الاستشارات والدعم الاستراتيجي ، تليها خطوات من الدراسات التشخيصية ، وتحديد الإجراءات ، والأعمال ، والرصد ، والإدارة ، وأخيرا تثمين النهج من خلال التواصل. وتشمل هذه الأنشطة علماء الطبيعة ومستشاري التنوع البيولوجي والعمال المتخصصين والفنيين حول محور المهندس البيئي.
تعتبر الهندسة البيئية جميع أبعاد النظام البيئي: النباتات والحيوانات والفطريات والبكتريولوجية والبيولوجية والبيولوجية والكيميائية والجيولوجية وكذلك المجتمعات البشرية. للعمل على جميع هذه العمليات الحية ، يستخدم مهندس البيئة مجموعة متنوعة من التقنيات. على سبيل المثال ، سوف تستخدم الهندسة النباتية ، التي يشار إليها أحيانا باسم الهندسة الحيوية أو الهندسة البيولوجية ، والعديد من التقنيات الأخرى التي يمكن أن تحل محل التقنيات التقليدية.
ولكن إلى جانب الإجراءات البسيطة المتعلقة بالتنوع البيولوجي وحماية التراث الطبيعي ، تهدف الهندسة البيئية إلى التوفيق بين الاقتصاد والبيئة. في الواقع ، بما أن هدفها هو تعزيز قدرة النظام البيئي على الصمود ، يجب أن تأخذ الهندسة الإيكولوجية بعين الاعتبار الأنشطة البشرية الموجودة ، وهي جزء لا يتجزأ من النظام الإيكولوجي. لذلك فإن نشاط هذا القطاع هو محور العلاقات المتبادلة بين الإنسانية والتنوع البيولوجي ، ويتطور فيما يتعلق بجميع القطاعات الاقتصادية. ومن ثم يرافق نشاط الهندسة الإيكولوجية الفنيين في مجالات التخطيط والزراعة وحتى الصناعة والعقارات والتخطيط الحضري للعمل على التوافق بين الأنشطة البشرية والنظم الحية.
وهكذا يقاس نجاح مشروع الهندسة البيئية بمعيارين: القبول الاجتماعي وإشراك السكان والمستخدمين في المشروع وبتقييم علمي. ويتم هذا الأخير على أساس رصد المؤشرات ، بما في ذلك المؤشرات الحيوية ، التي تختلف حسب السياق البيوجغرافي ، وسطح الموقع ، والهدف من العمليات. يعتمد علماء البيئة بشكل أساسي على عدد قليل من الأنواع التي تعتبر معامِلات حيوية لتقييمها ، وعند الضرورة ، العمليات الصحيحة.
التقنيات والتطبيقات
يمكن تنفيذ تقنيات الهندسة الإيكولوجية فيما يتعلق بجميع أنواع الأنشطة البشرية طالما كان لها تأثير على النظام البيئي وعمله ، وهو واسع للغاية: إدارة المناطق الطبيعية ، والتخطيط المكاني ، والتخطيط الحضري ، والزراعة ، والنشاط الاقتصادي. وبناءً على الهدف ، يمكن تقسيم التدخلات إلى أربعة: إدارة ، أو ترميم ، أو إنشاء ، أو دمج النشاط في النظام البيئي. هذا التوزيع ليس حصريًا ولكنه يتيح عرضًا عامًا للعديد من تطبيقات الهندسة البيئية.
الإدارة البيئية
يستخدم المديرون البيئيون الهندسة البيئية عندما يكون هدفهم هو زيادة التنوع البيولوجي أو استقراره أو وقف انخفاضه. وبالفعل ، فإن بعض العمليات الطبيعية انقرضت الآن ، ويمكن فقط للتدخل البشري سد هذه الفجوة ومنع اختفاء بعض الدوائر من أنواع معينة. من البيئات الطبيعية إلى المناطق الحضرية والمناطق الزراعية ، ثم يوصي المهندس البيئي ، فيما يتعلق بالاستخدامات ، التدخلات التي يتعين القيام بها لتعزيز التنوع البيولوجي. وهنا بعض الأمثلة:
الصيانة في حالة مفتوحة عن طريق الطحن أو القص ، اعتمادًا على المجتمعات النباتية الموجودة ؛
إدارة متباينة لتنويع البيئات أو الحفاظ على التنوع القائم ؛
على سبيل المثال ، للحد من انتشار الأنواع الغريبة أو الحد من إغناء الأراضي الرطبة ؛
الرعي الإيكولوجي ، للحفاظ على فتح البيئة على المدى الطويل بفضل الحيوانات العاشبة مثل الخيول ، الأغنام أو الأبقار ، أو القندس أو الأيائل التي يمكن استخدامها في حالة البيئات الرملية أو الرطبة.
بالنسبة إلى النقاط الثلاث الأولى ، تكون إدارة المخلفات حاسمة. إذا تم تصديرها ، يتم استنفاد البيئة في المواد العضوية ، والتي في بعض الحالات تفضل إثراء التنوع البيولوجي.
إيكولوجيا الزراعة
مهندس البيئة يشارك أيضا في المناطق الزراعية. ويمكنه بعد ذلك اقتراح إدارة جديدة للمزرعة تتكيف بشكل أفضل مع أداء النظام البيئي. مستوحاة في هذه الحالة من تقنيات الزراعة المعمرة.
يمكن للمزارع تعزيز التنوع البيولوجي لمساعدة إنتاجية النظام الزراعي وضمان استقراره بمرور الوقت في مواجهة الاضطرابات الخارجية. يمكن تكثيف العمليات البيولوجية والبيئية المختلفة المرتبطة بالتنوع البيولوجي: تعزيز تنوع ونشاط الكائنات الدقيقة في التربة لصالح النباتات ، وربط مختلف الأنواع المختلفة والتعاون معها ، باستخدام أسر مختلفة وطبقات نباتية ، وتنظيم الآفات الإيكولوجية للمحاصيل عبر أعدائها الطبيعيين ، كما يمكن أن تعمل على دورات المواد العضوية والمغذيات لتحسين إنتاجية النظم الزراعية ذات المدخلات المنخفضة ، إلى الإدارة الجيدة للموارد العضوية ، وبالتالي تدفق المواد المغذية والطاقة التي تحفزها. ومن ثم يمكن التدخل على عدة مستويات: تعزيز تفاعلات الثروة الحيوانية والزراعة للحفاظ على الموارد الطبيعية ، واستعادة الحياة البيولوجية للتربة بواسطة مدخلات عضوية محددة ، لتغذية النبات محليًا.
وأخيرًا ، تعتبر إدارة المياه عاملاً محددًا ، خاصةً في المناطق الجافة ، حيث يكون المورد محدودًا وغير منتظم. يمكن تحسين الإدارة بعدة طرق: تكييف المحاصيل مع الأمطار المتقطعة أو مخاطر الجفاف ، والحفاظ على المياه على مستوى الأرض عن طريق الحد من الجريان السطحي ، مع مراعاة الدور الأساسي الذي تلعبه الأشجار على التربة والمياه في المناطق الجافة …
استعادة النظام البيئي أو الميزات البيئية
سجل المؤتمر العالمي الأخير للتنوع البيولوجي ، الذي عقد في ناغويا في عام 2010 ، أنه من الضروري في عام 2020 ، استعادة ما لا يقل عن 15 ٪ من النظم الإيكولوجية المتدهورة بالإضافة إلى سياسات الاحتفاظ (الهدف الخامس عشر من أيتشي). تسخر الهندسة البيئية الصمود البيئي للنظم البيئية لاستعادة البيئات والميزات الإيكولوجية:
أعمال الحفر ، استيراد المواد (الصخور ، الرمال) لاستعادة البيئات والتربة والجداول ؛
استخدام الخصائص المورفولوجية للنباتات لاستعادة البيئات المتآكلة طبيعياً و / أو حماية نفسها من الأخطار الطبيعية ، وزراعة الأنواع ذات النظم الجذرية الواسعة النطاق لاستعادة التربة المتدهورة على نحو مستدام ، واستقرار المنحدرات ، والمصارف ، والكثبان الرملية ، والسواحل.
طرق إزالة التلوث عن طريق النباتات أو البكتيريا ، على سبيل المثال لمعالجة المواد من المناجم مع المعادن الثقيلة (البكتيريا الكيمياوية) ، والانسكابات النفطية (البكتريا العضوية) ، وتنقية المياه أو تدهور النفايات ؛
فتح البيئة عن طريق الاقتلاع أو القطع لتنويع الموائل ؛
إدارة التربة: تجريد (étrépage) لتعزيز التنوع البيولوجي واستعادة التربة عن طريق نقل المعادن والكتلة الحيوية والقمامة وإعادة تأهيل Technosol ؛
نقل الأنواع أو الموائل من أجل استعادة الحد الأدنى من شروط المرونة البيئية: إعادة التخزين ، وإعادة التخزين ، واستعادة مروج الأعشاب البحرية من phanerogams في البيئة البحرية ، واستقرار المسطحات الطينية بسرير من بلح البحر ، إلخ.
خلق نظام بيئي وظيفي
يحدث إنشاء نظام إيكولوجي عندما تكون البيئة متدهورة للغاية بحيث يتعذر استعادتها أو عندما يكون التنويع في الموائل ضروريًا من قبل المهندس البيئي في تماسك مع السياق الاجتماعي والاقتصادي والبيئي المحلي. قد ينطوي ذلك في المنطقة الأرضية على خلق بيئة كاملة مثل المناطق العازلة لتنقية المياه ، والبرك ، والمنحدرات ، وتحوطات ، وما إلى ذلك أو خلق عناصر الموائل للحيوانات: السبات ، وصناديق العش ، ومنزل الحشرات ، والبيوت. في البيئة البحرية ، يمكن لمهندس البيئة أن يطلب إنشاء موائل في منطقة الميناء تحت الماء أو في منطقة المد والجزر أو في ميناء أو سد أو غيرها من وسائل الحماية الساحلية ، على سبيل المثال من خلال دمج أنواع المرشحات (بلح البحر والمحار).
دمج النشاط البشري في النظام البيئي
تستخدم تقنيات إدارة واستعادة وإيجاد البيئات الطبيعية للتكامل البيئي للمنشآت والبنى التحتية. بعد ذلك تقوم الهندسة البيئية بإعداد تركيبات حضرية أو زراعية أو هيدروليكية أو حراجة مدمجة في النظام الإيكولوجي حيث استخدم المدني في وقت سابق أكثر رغبة في الخرسانة أو الكومة. تقترح الهندسة الإيكولوجية حلولاً مستوحاة من الطبيعة وتتيح إمكانية زيادة النفاذية الإيكولوجية للهياكل وتقليص البصمة الإيكولوجية. من خلال الحد بشدة من الرسوم المفروضة على الموارد الطبيعية وتشجيع استخدام المواد المتوافقة مع البيئة. قد تكون تقنيات إعادة استخدام الموارد مرتبطة أيضًا بالهندسة البيئية من خلال رغبتها في تقليل استخدام الموارد الطبيعية غير المتجددة ، مثل الصرف الصحي الإيكولوجي.
من حيث الدقة ، تهدف هذه التقنيات إلى تعزيز الترابط الإيكولوجي ودمج الإدارة في عمل النظام البيئي. يتم تحسين الاستمرارية البيئية مع إنشاء مثل هذه المعابر تعمل ecoducts المرتبطة بالأجهزة الإرشادية الحياة البرية: السدود ، التحوطات ، الخنادق … التكامل الإيكولوجي للمباني التي يتم ضمانها من خلال التأسيس تأثيرها ، محيطها ، وتثمين الهياكل أنفسهم. أصبحت الأسطح الخضراء والجدران الخضراء مهمة منذ دمج التنوع البيولوجي في المعايير البيئية للمباني مثل HQE أو BREEAM وتميل إلى الاهتمام بالمهندسين المعماريين ومصممي الديكور الداخلي ، وليس فقط مطوري الطرق أو النهر.
ويمكن أيضا أن يتم التكامل الإيكولوجي على نطاق أكبر من موقع التنمية البسيط. وهكذا ، تساعد الجهات الفاعلة في الهندسة الإيكولوجية المهنيين على التفكير في مدى توافق نشاط شركاتهم مع عمل النظام الإيكولوجي وحتى العمل على مستوى النموذج الاقتصادي للإقليم ، أو حتى البلد. وهذا يمكن أن يركز على جميع القطاعات الاقتصادية ، حتى أكثر المناطق قسوة.
دليل تصميم
سيتبع مشروع التصميم البيئي دورة مماثلة لدورة المشروع الهندسية – تحديد المشكلة (الهدف) ، وتحليل المشكلة (القيود) ، والبحث عن حلول بديلة ، واختيار البدائل ، ومواصفات النهائي حل. يتم تطوير العناصر التي تميز التصميم البيئي من قبل العديد من المؤلفين ، ولكن لا يوجد حتى الآن أسلوب واحد. عادة ، يشمل هدف المشروع الحماية ، النظم الإيكولوجية المعرضة للخطر ، استعادة النظم الإيكولوجية المتدهورة ، أو إنشاء نظام إيكولوجي جديد مستدام لتلبية احتياجات الطبيعة والمجتمع. عند الاختيار بين البدائل ، يجب أن يتضمن المشروع اقتصادًا بيئيًا في تقييم المشروع وأن يعترف بنظام القيمة الموجهة الذي يشجع الحفظ البيولوجي.
مناسبة لجميع أنواع النظم البيئية
تتكيف مع أساليب التصميم
ينبغي أن يستند تنفيذ المشروع على استخدام العلوم البيئية والنظرية.
على أساس القدرة الذاتية للنظم الإيكولوجية
يعتمد نظرية الإدارة التكيفية للتعلم على الأخطاء ، يتم اختبار المشروع على النظرية البيئية.
ويستند إلى نهج لنظام متكامل
يحافظ على مصادر الطاقة غير المتجددة
حددت شركة Mitsch and Jorgensen الاعتبارات التالية قبل تنفيذ التصميم الهندسي البيئي:
إنشاء نموذج مفاهيمي لتحديد أجزاء الطبيعة المرتبطة بالمشروع ؛
تنفيذ نموذج حاسوبي لمحاكاة تأثيرات المشروع وعدم التأكد منه ؛
تحسين المشروع للحد من عدم اليقين وزيادة الآثار المفيدة.
منهاج دراسي
تم تطوير المناهج الخاصة بالمشروع البيئي وأطلقت المؤسسات الأمريكية الرئيسية هذه البرامج. عناصر هذا البرنامج هي:
تم اقتراح منهج أكاديمي للهندسة البيئية ، وبدأت المؤسسات في جميع أنحاء العالم برامج. العناصر الرئيسية لهذا المنهج هي: الهندسة البيئية. النظم البيئية؛ إحياء البيئة النمذجة الايكولوجية علم البيئة الكمية اقتصاديات الهندسة البيئية ، والاختيارية التقنية.
تكمل هذه المجموعة من الدورات الدراسية دورات أساسية في المجالات المادية والبيولوجية والكيميائية وخبرات تصميم متكاملة. وفقا لماتلوك وآخرون ، ينبغي أن يحدد التصميم القيود ، ويميز الحلول في الوقت البيئي ، ويدرج الاقتصاد الإيكولوجي في تقييم التصميم. وقد تم توضيح اقتصاديات الهندسة البيئية باستخدام مبادئ الطاقة في الأراضي الرطبة ، واستخدام تقييم المغذيات لمزرعة الألبان
البيئة الكمية
بيئة النظام
البيئة التصالحية
النمذجة البيئية
هندسة بيئية
اقتصاديات الهندسة البيئية
الاختيارية التقنية
بالإضافة إلى هذه المجموعة من الدورات ، هناك دورات أولية للتخصصات الفيزيائية والبيولوجية والكيميائية. وفقا لماتلوك وغيرهم ، ينبغي للمشروع أن يحدد القيود ، ويميز الحلول في الوقت البيئي ، ويدمج الاقتصاد البيئي في تقييم المشروع. تم إثبات اقتصاديات الهندسة البيئية باستخدام مبادئ استهلاك الطاقة اللازمة للأراضي الرطبة والمغذيات لمزرعة الألبان.