Génie de l’environnement

Le système d’ingénierie environnementale est la branche de l’ingénierie concernée par l’application des principes scientifiques et d’ingénierie pour la protection des populations humaines contre les effets de facteurs environnementaux défavorables; la protection des environnements locaux et mondiaux contre les effets potentiellement nuisibles des activités naturelles et humaines; et l’amélioration de la qualité de l’environnement.

Le système d’ingénierie environnementale peut également être décrit comme une branche de la science appliquée et de la technologie qui aborde les questions de préservation de l’énergie, de protection des actifs et de contrôle des déchets issus des activités humaines et animales. En outre, il s’agit de trouver des solutions plausibles dans le domaine de la santé publique, telles que les maladies d’origine hydrique, d’appliquer des lois qui favorisent un assainissement adéquat dans les zones urbaines, rurales et récréatives. Il s’agit de la gestion des eaux usées, du contrôle de la pollution atmosphérique, du recyclage, de l’élimination des déchets, de la radioprotection, de l’hygiène industrielle, de l’agriculture animale, de la Il comprend également des études sur l’impact environnemental des projets de construction proposés.

Les ingénieurs en environnement étudient les effets des avancées technologiques sur l’environnement. Pour ce faire, ils mènent des études sur la gestion des déchets dangereux afin d’évaluer l’importance de ces dangers, de donner des conseils sur le traitement et le confinement et d’élaborer des réglementations pour prévenir les incidents. Les ingénieurs en environnement conçoivent des systèmes municipaux d’approvisionnement en eau et de traitement des eaux usées industrielles. Ils traitent des problèmes environnementaux locaux et mondiaux tels que les effets des pluies acides, du réchauffement de la planète, de l’appauvrissement de la couche d’ozone, de la pollution de l’eau et de la pollution atmosphérique provenant des gaz d’échappement et des sources industrielles.

De nombreuses universités offrent des programmes d’ingénierie environnementale au département de génie civil ou au département de génie chimique des facultés d’ingénierie. Les ingénieurs “civils” en environnement se concentrent sur l’hydrologie, la gestion des ressources en eau, la bioremédiation et la conception des usines de traitement des eaux. Les ingénieurs “chimiques” environnementaux, quant à eux, se concentrent sur la chimie environnementale, les technologies avancées de traitement de l’air et de l’eau et les procédés de séparation. Certaines subdivisions de l’ingénierie environnementale incluent l’ingénierie des ressources naturelles et l’ingénierie agricole.

De plus en plus d’ingénieurs obtiennent une formation spécialisée en droit (JD) et utilisent leur expertise technique dans les pratiques du droit de l’ingénierie environnementale.

La plupart des juridictions imposent également des exigences de licence et d’enregistrement.

Développement
Depuis que les gens ont reconnu que leur santé est liée à la qualité de leur environnement, ils ont appliqué des principes pour tenter d’améliorer la qualité de leur environnement. L’ancienne civilisation indienne Harappan utilisait les premiers égouts dans certaines villes il y a plus de 5000 ans. Plus spécifiquement, la civilisation de la vallée de l’Indus (également appelée civilisation Harappan) avait un contrôle avancé sur l’eau dans sa société. Les ouvrages de travaux publics présents sur divers sites de la région comprennent des puits, des bains publics, des réservoirs de stockage, un réseau d’eau potable et un système de collecte des eaux usées à l’échelle de la ville. Ils avaient également une première version d’un système d’irrigation par canal nécessaire à leur agriculture à grande échelle. Les Romains ont construit des aqueducs pour prévenir la sécheresse et créer un approvisionnement en eau propre et sain pour la métropole de Rome. Au 15ème siècle, la Bavière a créé des lois limitant le développement et la dégradation du pays alpin qui constituait l’approvisionnement en eau de la région.

Le champ est apparu comme une discipline environnementale distincte au milieu du tiers du XXe siècle, en réponse à l’inquiétude généralisée du public face à l’eau et à la pollution et à la dégradation de plus en plus importante de la qualité de l’environnement. Cependant, ses racines remontent aux premiers efforts en ingénierie de la santé publique. L’ingénierie environnementale moderne a débuté à Londres au milieu du XIXe siècle, lorsque Joseph Bazalgette a conçu le premier grand réseau d’égouts qui a permis de réduire l’incidence des maladies d’origine hydrique telles que le choléra. L’introduction du traitement de l’eau potable et du traitement des eaux usées dans les pays industrialisés a permis de réduire les maladies d’origine hydrique des principales causes de décès à des raretés.

Dans de nombreux cas, à mesure que les sociétés se développaient, les actions destinées à apporter des avantages à ces sociétés avaient des effets à plus long terme, ce qui réduisait d’autres qualités environnementales. Un exemple est l’application répandue du pesticide DDT pour lutter contre les ravageurs agricoles dans les années qui ont suivi la Seconde Guerre mondiale. Alors que les avantages agricoles étaient exceptionnels et que les rendements agricoles ont considérablement augmenté, réduisant ainsi considérablement la faim dans le monde et que le paludisme était mieux contrôlé que jamais, de nombreuses espèces ont été menacées d’extinction en raison de l’impact du DDT sur leur cycle de reproduction. L’histoire du DDT, racontée de manière frappante dans Silent Spring (1962) de Rachel Carson, est considérée comme la naissance du mouvement environnemental moderne et du domaine moderne de «l’ingénierie environnementale».

Les mouvements de conservation et les lois limitant les actions publiques susceptibles de nuire à l’environnement ont été développés par diverses sociétés depuis des millénaires. Des exemples notables sont les lois décrivant la construction des égouts à Londres et à Paris au 19ème siècle et la création du système de parc national américain au début du 20ème siècle.

Portée
Les sujets suivants constituent généralement un programme d’études en génie de l’environnement:

1. Transfert de masse et d’énergie

Chimie de l’environnement
Chimie inorganique
Chimie organique
Chimie Nucléaire

Modèles 3.Growth
La consommation de ressources
Croissance démographique
Croissance économique

4. Évaluation du risque
Identification des dangers
Évaluation dose-réponse
Évaluation de l’exposition
Caractérisation du risque
Analyse comparative des risques

5. pollution de l’eau
Ressources en eau et polluants
Demande en oxygène
Transport de polluants
Traitement de l’eau et des eaux usées

6. pollution atmosphérique
émissions industrielles, de transport, commerciales et résidentielles
Critères et polluants atmosphériques toxiques
Modélisation de la pollution (p. Ex. Modélisation de la dispersion atmosphérique)
Contrôle de la pollution
Pollution de l’air et météorologie

7. changement global
Effet de serre et température globale
Cycle du carbone, de l’azote et de l’oxygène
Scénarios d’émissions du GIEC
Changements océaniques (acidification des océans, autres effets du réchauffement de la planète sur les océans) et changements dans la stratosphère (voir Physical_impacts_of_climate_change)

8. Gestion des déchets solides et récupération des ressources
L’évaluation du cycle de vie
Réduction de la source
Opérations de collecte et de transfert
Recyclage
Conversion de déchets en énergie
Décharge

Évaluation et atténuation de l’impact environnemental
Les scientifiques disposent de modèles de dispersion de la pollution atmosphérique pour évaluer la concentration d’un polluant à un récepteur ou l’impact sur la qualité de l’air globale des gaz d’échappement des véhicules et des émissions des cheminées industrielles. Dans une certaine mesure, ce domaine chevauche le désir de réduire les émissions de dioxyde de carbone et d’autres gaz à effet de serre provenant des processus de combustion. Ils appliquent des principes scientifiques et techniques pour évaluer les effets néfastes potentiels sur la qualité de l’eau, la qualité de l’air, la qualité de l’habitat, la flore et la faune, la capacité agricole, les impacts sur la circulation, les impacts sociaux, impacts, etc. Si des impacts sont attendus, ils développent ensuite des mesures d’atténuation pour limiter ou prévenir de tels impacts. Un exemple de mesure d’atténuation serait la création de zones humides dans un endroit proche afin d’atténuer le remplissage des zones humides nécessaires à l’aménagement d’une route s’il n’est pas possible de détourner la route.

Aux États-Unis, la pratique de l’évaluation environnementale a été officiellement lancée le 1er janvier 1970, date d’entrée en vigueur de la loi nationale sur la politique environnementale (NEPA). Depuis lors, plus de 100 pays en développement et pays développés ont soit prévu des lois analogues spécifiques, soit adopté des procédures utilisées ailleurs. La NEPA est applicable à toutes les agences fédérales aux États-Unis.

Approvisionnement en eau et traitement
Les ingénieurs évaluent le bilan hydrique dans un bassin hydrographique et déterminent l’approvisionnement en eau disponible pour divers besoins dans ce bassin hydrographique, les cycles saisonniers du mouvement de l’eau dans le bassin et des systèmes de stockage, de traitement et de transport de l’eau. L’eau est traitée pour atteindre les objectifs de qualité de l’eau pour les utilisations finales. Dans le cas d’un approvisionnement en eau potable, l’eau est traitée pour minimiser le risque de transmission de maladies infectieuses, le risque de maladie non infectieuse et pour créer une saveur d’eau appétissante. Les systèmes de distribution d’eau sont conçus et construits pour fournir une pression d’eau et des débits adéquats afin de répondre aux divers besoins des utilisateurs finaux, tels que l’utilisation domestique, la suppression des incendies et l’irrigation.

Traitement des eaux usées
Il existe de nombreuses technologies de traitement des eaux usées. Un train de traitement des eaux usées peut comprendre un système de clarification primaire pour éliminer les matières solides et flottantes, un système de traitement secondaire consistant en un bassin d’aération suivi d’une floculation et d’une sédimentation ou un système de boues activées et un clarificateur secondaire, un système un processus de désinfection final. Le système de bassin d’aération / boues activées élimine les matières organiques en faisant croître les bactéries (boues activées). Le clarificateur secondaire élimine les boues activées de l’eau. Le système tertiaire, même s’il n’est pas toujours inclus en raison des coûts, devient de plus en plus répandu pour éliminer l’azote et le phosphore et désinfecter l’eau avant son rejet dans un cours d’eau de surface ou un exutoire océanique.

Gestion de la pollution atmosphérique
Les scientifiques ont développé des modèles de dispersion de la pollution atmosphérique pour évaluer la concentration d’un polluant dans un récepteur ou l’impact sur la qualité de l’air globale des gaz d’échappement des véhicules et des émissions des cheminées industrielles. Dans une certaine mesure, ce domaine chevauche le désir de réduire les émissions de dioxyde de carbone et d’autres gaz à effet de serre provenant des processus de combustion.

Agence de Protection de l’Environnement
L’Environmental Protection Agency (EPA) des États-Unis est l’une des nombreuses agences qui travaillent avec des ingénieurs en environnement pour résoudre des problèmes clés. Un élément important de la mission de l’EPA est de protéger et d’améliorer la qualité de l’air, de l’eau et de l’environnement afin d’éviter ou d’atténuer les conséquences des effets nocifs.

Génie écologique pour une agriculture durable dans les régions arides et semi-arides d’Afrique de l’Ouest
L’ingénierie écologique offre de nouvelles alternatives pour la gestion de systèmes agricoles plus adaptés aux besoins sociaux et environnementaux en constante évolution de ces régions. Cela nécessite de gérer la complexité des agrosystèmes, tout en s’efforçant d’imiter le fonctionnement des écosystèmes naturels des zones arides d’Afrique de l’Ouest et de tirer parti des pratiques traditionnelles et du savoir-faire local résultant d’un long processus d’adaptation aux contraintes environnementales.

Agir sur la biodiversité. La biodiversité est essentielle à la productivité des écosystèmes et à leur stabilité temporelle sous l’effet des perturbations externes. Plusieurs processus écologiques liés à la biodiversité peuvent être intensifiés au profit des systèmes agrosylvopastoraux: promotion de la diversité et de l’activité des microorganismes du sol au profit des plantes, en associant et en utilisant les avantages mutuels des plantes
Utilisation des cycles de la matière organique et des nutriments. La productivité des agrosystèmes à faible utilisation d’intrants chimiques dans les régions arides repose principalement sur une gestion efficace des ressources organiques et, par conséquent, sur les flux d’éléments nutritifs et d’énergie qu’ils induisent. Il est donc possible d’intervenir à plusieurs niveaux: renforcer l’intégration agriculture-élevage pour préserver les ressources naturelles, restaurer l’activité biologique des sols via des apports organiques spécifiques, fournir des nutriments aux plantes localement.
Améliorer l’utilisation de l’eau disponible. L’approvisionnement en eau est limité et irrégulier dans les zones arides. La gestion actuelle de ces approvisionnements – qui comprend la capture des eaux pluviales et des eaux de ruissellement – pourrait être améliorée de plusieurs manières: adaptation aux risques de précipitations irrégulières ou de sécheresse en se concentrant sur: i) l’organisation de la ferme et de la communauté distribution aléatoire des pluies, etc.) et (ii) techniques culturales pour réduire les besoins en eau des cultures (choix des plantes, désherbage, etc.), préserver l’eau dans les champs en freinant le ruissellement, dans les zones arides.
Gestion des paysages et des processus écologiques associés. La réglementation écologique des ravageurs des cultures par leurs ennemis naturels est un service écosystémique fourni par la biodiversité. Une meilleure gestion des ravageurs pourrait être envisagée en association avec la promotion de la biodiversité à différentes échelles, par exemple de la plante au paysage.

Éducation
Les cours visant à développer des diplômés ayant des compétences spécifiques en matière de systèmes environnementaux ou de technologies environnementales sont de plus en plus courants et tombent dans de larges classes:

Des cours de génie mécanique axés sur la conception de machines et de systèmes mécaniques à usage environnemental, tels que des installations de traitement de l’eau, des stations de pompage, des usines de séparation des ordures et d’autres installations mécaniques;
Cours d’ingénierie environnementale ou de systèmes environnementaux orientés vers une approche de génie civil dans laquelle les structures et le paysage sont construits de manière à se fondre dans l’environnement ou à le protéger;
Cours de chimie de l’environnement, chimie durable ou génie chimique de l’environnement visant à comprendre les effets (positifs et négatifs) des produits chimiques dans l’environnement. Concentrez-vous sur les processus d’extraction, les polluants et couvrez généralement les processus biochimiques;
Cours de technologie environnementale orientés vers la production de diplômés en électronique ou en électricité capables de développer des appareils et des artefacts capables de surveiller, mesurer, modéliser et contrôler l’impact environnemental, y compris la surveillance et la gestion de la production d’énergie à partir de sources renouvelables.

Objectifs de carrière
Contribuer au contrôle et à la prévention de la détérioration des ressources naturelles générées par les projets industriels, économiques ou sociaux.

Profil du professionnel
Professionnel possédant de solides connaissances en sciences fondamentales orientées vers l’environnement et sa relation avec les processus de production.
Il effectue l’étude de l’impact environnemental des développements industriels et technologiques, identifie ses points vulnérables et soutient de manière pratique ses processus afin qu’ils soient conformes aux réglementations en vigueur.
Il comprend l’équilibre entre l’impact environnemental généré par le projet et les exigences du pays pour son développement.
Tâches ou activités spécifiques réalisées dans la profession.

Dans la société effectue
Études d’impact environnemental des processus de production pour visualiser leurs effets sur l’environnement.
Il formule des projets environnementaux à partir de son étude de base.
Il est responsable des systèmes de gestion de la qualité environnementale, de la santé et de la sécurité au travail du personnel de l’entreprise.
Il établit des méthodes de contrôle et de surveillance de la pollution en tant que systèmes de surveillance afin de minimiser les émissions et les déchets.
Il développe, calcule et met en pratique les différentes solutions techniques permettant de minimiser les effets négatifs du processus industriel sur l’environnement.
Détermine les mesures de migration à mettre en œuvre pour contrer les émissions émises.
Il réalise des évaluations de projets et des conseils juridiques aux entreprises.
Prendre soin de l’environnement
Rechercher des alternatives durables

Dans le secteur public
Collabore avec le respect de la législation en vigueur pour protéger l’environnement conformément aux possibilités économiques, sociales et politiques.
Effectuer la gestion intégrale des déchets.
Il mène des campagnes de sensibilisation citoyenne à l’environnement.
Gestion des zones sauvages protégées ainsi que protection des écosystèmes urbains.
Contrôle de la pollution de l’eau, du sol, de l’air et des déchets dans la ville
Il gère l’utilisation optimale des ressources naturelles pour obtenir des produits et des processus éco-efficaces.
Effectue des audits environnementaux dans divers secteurs.
Interpréter et effectuer des calculs pour l’évaluation et la quantification des polluants atmosphériques, ainsi que pour la conception de l’équipement et des procédés utilisés pour les contrôler.
Choisissez l’option la plus viable pour la gestion des déchets et des sols contaminés.
Diriger des groupes de travail interdisciplinaire en planification et planification territoriales, en analysant les systèmes complexes d’interrelation entre les facteurs naturels, économiques et sociaux.

En tant que professionnel indépendant
Elle réalise des études, des évaluations, des audits, des avis et des certifications environnementales pour tous les secteurs économiques et sociaux qui en ont besoin.
Enseignement et recherche.

Performance de l’ingénieur en environnement
Comme tout ingénieur, l’ingénieur en environnement a pour fonction de résoudre des problèmes spécifiques en utilisant la technologie. Pour cette raison, son marché du travail est assez hétérogène et réparti entre l’administration centrale, ses services décentralisés au niveau régional, l’administration locale, les entreprises industrielles, les sociétés de conseil, les sociétés de services, les organisations non gouvernementales, les instituts de recherche et d’enseignement.

L’une des activités que l’ingénieur en environnement doit développer est l’évaluation de la durée, de l’ampleur et de la réversibilité des altérations causées par l’activité humaine dans l’environnement, indépendamment de leur nature néfaste ou bénéfique.

L’ingénieur en environnement doit être habilité à:

Planifier l’utilisation durable de l’environnement.
Proposer des politiques environnementales.
Préparer des études d’impact sur l’environnement.
Gestion de l’environnement.
Mesures d’atténuation et contrôle des processus polluants.
Diagnostiquer et évaluer les aspects environnementaux.
Développer des solutions environnementales.
Surveiller les processus environnementaux.
Surveiller les ressources naturelles.
Proposer des solutions ou gérer des installations environnementales, telles que des installations d’élimination finale des déchets dangereux, des installations d’élimination finale des déchets courants, des stations de transfert, etc.

Domaine professionnel
Organismes publics au niveau central, régional et municipal.
Dans les entreprises du secteur des mines, de l’agriculture, de la construction, de l’énergie, de l’industrie, de l’agroindustrie, etc.
Entreprises de santé, décharges et stations de transfert, gestion et contrôle des déchets.
Consulteur indépendant
Les universités
Dans le domaine de l’occupation, c’est comme une carrière diversifiée qui est aussi une carrière économiquement bien rémunérée pour les professionnels qui exercent leurs fonctions dans n’importe quel secteur.