Il sistema di ingegneria ambientale è la branca dell’ingegneria che si occupa dell’applicazione dei principi scientifici e ingegneristici per la protezione delle popolazioni umane dagli effetti di fattori ambientali avversi; protezione degli ambienti, sia locali che globali, da effetti potenzialmente deleteri delle attività naturali e umane; e miglioramento della qualità ambientale.

Il sistema di ingegneria ambientale può anche essere descritto come una branca della scienza applicata e della tecnologia che affronta le questioni di conservazione dell’energia, protezione delle risorse e controllo dei rifiuti dalle attività umane e animali. Inoltre, si preoccupa di trovare soluzioni plausibili nel campo della sanità pubblica, come le malattie veicolate dall’acqua, implementando leggi che promuovano servizi igienico-sanitari adeguati nelle aree urbane, rurali e ricreative. Comprende la gestione delle acque reflue, il controllo dell’inquinamento atmosferico, il riciclaggio, lo smaltimento dei rifiuti, la protezione dalle radiazioni, l’igiene industriale, l’agricoltura animale, la sostenibilità ambientale, la salute pubblica e il diritto di ingegneria ambientale. Comprende anche studi sull’impatto ambientale dei progetti di costruzione proposti.

Il sistema di ingegneri ambientali studia l’effetto dei progressi tecnologici sull’ambiente. Per fare ciò, conducono studi sulla gestione dei rifiuti pericolosi per valutare l’importanza di tali rischi, consigliare trattamenti e contenimento e sviluppare regolamenti per prevenire incidenti. Gli ingegneri ambientali progettano impianti idrici comunali e sistemi di trattamento delle acque reflue industriali. Affrontano questioni ambientali locali e mondiali come gli effetti delle piogge acide, il riscaldamento globale, l’esaurimento dell’ozono, l’inquinamento delle acque e l’inquinamento atmosferico da scarichi automobilistici e fonti industriali.

Molte università offrono programmi di ingegneria ambientale presso il dipartimento di ingegneria civile o il dipartimento di ingegneria chimica presso facoltà di ingegneria. Gli ingegneri “civili” ambientali si concentrano su idrologia, gestione delle risorse idriche, bioremediation e progettazione di impianti per il trattamento delle acque. Gli ingegneri “chimici” ambientali, d’altra parte, si concentrano sulla chimica ambientale, sulle tecnologie avanzate di trattamento dell’aria e dell’acqua e sui processi di separazione. Alcune suddivisioni di ingegneria ambientale includono ingegneria delle risorse naturali e ingegneria agricola.

Più ingegneri stanno ottenendo una formazione specialistica in giurisprudenza (JD) e stanno utilizzando le loro competenze tecniche nelle pratiche della legge di ingegneria ambientale.

La maggior parte delle giurisdizioni impone anche i requisiti di licenza e registrazione.

Sviluppo
Da quando le persone hanno riconosciuto per la prima volta che la loro salute è legata alla qualità del loro ambiente, hanno applicato principi per tentare di migliorare la qualità del loro ambiente. L’antica civiltà indiana di Harappan utilizzava le fognature in alcune città più di 5000 anni fa. Più specificamente, la civiltà della valle dell’Indo (chiamata anche civiltà Harappan) aveva un controllo avanzato sull’acqua nella loro società. Le strutture di lavoro pubbliche trovate in vari siti nell’area includono pozzi, bagni pubblici, serbatoi di stoccaggio, un sistema di acqua potabile e un sistema di raccolta delle acque reflue in tutta la città. Avevano anche una versione anticipata di un sistema di irrigazione canalare che era necessario per la loro agricoltura su larga scala. I Romani costruirono acquedotti per prevenire la siccità e creare un approvvigionamento idrico pulito e salubre per la metropoli di Roma. Nel XV secolo, la Baviera ha creato leggi che limitano lo sviluppo e il degrado del paese alpino che costituiva l’approvvigionamento idrico della regione.

Il campo è emerso come una disciplina ambientale separata durante la metà del 20 ° secolo in risposta alla diffusa preoccupazione dell’opinione pubblica sull’acqua e l’inquinamento e il degrado della qualità ambientale sempre più esteso. Tuttavia, le sue radici risalgono ai primi sforzi nell’ingegneria della salute pubblica. La moderna ingegneria ambientale iniziò a Londra verso la metà del XIX secolo, quando Joseph Bazalgette progettò il primo importante sistema di fognatura che ridusse l’incidenza di malattie trasmesse dall’acqua come il colera. L’introduzione del trattamento dell’acqua potabile e il trattamento delle acque reflue nei paesi industrializzati hanno ridotto le malattie trasmesse dall’acqua dalle principali cause di morte alle rarità.

In molti casi, man mano che le società crescevano, le azioni che miravano a ottenere benefici per quelle società avevano impatti a lungo termine che riducevano altre qualità ambientali. Un esempio è l’applicazione diffusa del DDT antiparassitario per controllare i parassiti agricoli negli anni successivi alla seconda guerra mondiale. Mentre i benefici agricoli erano eccezionali e le rese delle colture aumentavano drasticamente riducendo così la fame nel mondo e la malaria era controllata meglio di quanto fosse mai stata, numerose specie furono portate sull’orlo dell’estinzione a causa dell’impatto del DDT sui loro cicli riproduttivi. La storia del DDT così vividamente raccontata in Silent Spring di Rachel Carson (1962) è considerata la nascita del moderno movimento ambientalista e del campo moderno di “ingegneria ambientale”.

I movimenti e le leggi di conservazione che limitano le azioni pubbliche dannose per l’ambiente sono state sviluppate da varie società per millenni. Esempi degni di nota sono le leggi che decretano la costruzione di fognature a Londra e Parigi nel 19 ° secolo e la creazione del sistema del parco nazionale negli Stati Uniti all’inizio del XX secolo.

Scopo
I seguenti argomenti costituiscono in genere un curriculum in ingegneria ambientale:

1. Trasferimento di massa ed energia

2. Chimica ambientale
Chimica inorganica
Chimica organica
Chimica nucleare

3. Modelli di crescita
Consumo di risorse
Crescita demografica
Crescita economica

4. Valutazione del rischio
Identificazione dei pericoli
Valutazione dose-risposta
Valutazione dell’esposizione
Caratterizzazione del rischio
Analisi comparativa del rischio

5. Inquinamento delle acque
Risorse idriche e inquinanti
Richiesta di ossigeno
Trasporto di sostanze inquinanti
Trattamento dell’acqua e delle acque reflue

6. Inquinamento atmosferico
emissioni industriali, di trasporto, commerciali e residenziali
Criteri e inquinanti atmosferici tossici
Modellazione dell’inquinamento (ad esempio modellizzazione della dispersione atmosferica)
Controllo dell’inquinamento
Inquinamento atmosferico e meteorologia

7. Cambiamento globale
Effetto serra e temperatura globale
Ciclo di carbonio, azoto e ossigeno
Scenari di emissioni IPCC
Cambiamenti oceanici (acidificazione degli oceani, altri effetti del riscaldamento globale sugli oceani) e cambiamenti nella stratosfera (vedi Physical_impacts_of_climate_change)

8. Gestione dei rifiuti solidi e recupero delle risorse
Valutazione del ciclo di vita
Riduzione della fonte
Operazioni di raccolta e trasferimento
Raccolta differenziata
Conversione dei rifiuti in energia
discarica

Valutazione dell’impatto ambientale e mitigazione
Gli scienziati hanno modelli di dispersione dell’inquinamento atmosferico per valutare la concentrazione di un inquinante in un recettore o l’impatto sulla qualità dell’aria complessiva dagli scarichi dei veicoli e dalle emissioni dei gas di scarico dei fumi industriali. In una certa misura, questo campo si sovrappone al desiderio di ridurre le emissioni di anidride carbonica e di altre emissioni di gas serra dai processi di combustione. Applicano principi scientifici e ingegneristici per valutare se è probabile che vi siano impatti negativi sulla qualità dell’acqua, sulla qualità dell’aria, sulla qualità dell’habitat, sulla flora e fauna, sulla capacità agricola, sugli impatti del traffico, sugli impatti sociali, sull’impatto ecologico, sull’impatto del rumore, sul paesaggio (paesaggio) impatti, ecc. Se sono previsti impatti, essi quindi sviluppano misure di mitigazione per limitare o prevenire tali impatti. Un esempio di misura di mitigazione sarebbe la creazione di zone umide in un luogo vicino per mitigare il riempimento delle zone umide necessarie per uno sviluppo stradale se non è possibile reindirizzare la strada.

Negli Stati Uniti, la pratica della valutazione ambientale è stata formalmente avviata il 1 ° gennaio 1970, data effettiva della legge sulla politica ambientale nazionale (NEPA). Da quel momento, più di 100 nazioni sviluppate e sviluppate hanno pianificato leggi analoghe specifiche o hanno adottato procedure usate altrove. La NEPA è applicabile a tutte le agenzie federali negli Stati Uniti.

Approvvigionamento e trattamento dell’acqua
Gli ingegneri valutano il bilancio idrico all’interno di uno spartiacque e determinano l’approvvigionamento idrico disponibile, l’acqua necessaria per varie esigenze in tale spartiacque, i cicli stagionali di movimento dell’acqua attraverso lo spartiacque e sviluppano sistemi per immagazzinare, trattare e convogliare l’acqua per vari usi. L’acqua viene trattata per raggiungere obiettivi di qualità dell’acqua per gli usi finali. Nel caso di una fornitura di acqua potabile, l’acqua viene trattata per minimizzare il rischio di trasmissione di malattie infettive, il rischio di malattie non infettive e per creare un sapore d’acqua gradevole. I sistemi di distribuzione dell’acqua sono progettati e costruiti per fornire un’adeguata pressione dell’acqua e portate per soddisfare le diverse esigenze dell’utente finale, come l’uso domestico, la soppressione degli incendi e l’irrigazione.

Trattamento delle acque reflue
Esistono numerose tecnologie per il trattamento delle acque reflue. Un treno per il trattamento delle acque reflue può essere costituito da un sistema di chiarificazione primaria per rimuovere materiali solidi e galleggianti, un sistema di trattamento secondario costituito da un bacino di aerazione seguito da flocculazione e sedimentazione o da un sistema di fanghi attivi e un chiarificatore secondario, un sistema di rimozione dell’azoto biologico terziario e un processo di disinfezione finale. Il bacino di aerazione / il sistema a fanghi attivi rimuove il materiale organico dalla crescita dei batteri (fango attivo). Il chiarificatore secondario rimuove il fango attivato dall’acqua. Il sistema terziario, sebbene non sempre incluso a causa dei costi, sta diventando sempre più diffuso per rimuovere azoto e fosforo e per disinfettare l’acqua prima di scaricarla in un flusso di acqua superficiale o in un oceano.

Gestione dell’inquinamento atmosferico
Gli scienziati hanno sviluppato modelli di dispersione dell’inquinamento atmosferico per valutare la concentrazione di un inquinante in un recettore o l’impatto sulla qualità dell’aria complessiva dagli scarichi dei veicoli e dalle emissioni di gas di scarico dei fumi industriali. In una certa misura, questo campo si sovrappone al desiderio di ridurre le emissioni di anidride carbonica e di altre emissioni di gas serra dai processi di combustione.

Agenzia per la protezione ambientale
L’Agenzia per la protezione dell’ambiente degli Stati Uniti (EPA) è una delle numerose agenzie che lavorano con gli ingegneri ambientali per risolvere i problemi principali. Un componente importante della missione dell’EPA è proteggere e migliorare l’aria, l’acqua e la qualità ambientale generale al fine di evitare o mitigare le conseguenze degli effetti nocivi.

Ingegneria ecologica per l’agricoltura sostenibile nelle regioni aride e semiaride dell’Africa occidentale
L’ingegneria ecologica offre nuove alternative per la gestione dei sistemi agricoli che sono più adeguati alle mutevoli esigenze sociali e ambientali in queste regioni. Ciò richiede la gestione della complessità degli agrosistemi, mentre si sforza di imitare il funzionamento degli ecosistemi naturali delle zone aride dell’Africa occidentale e di sfruttare le pratiche tradizionali e il know-how locale derivanti da un lungo processo di adattamento ai vincoli ambientali.

Agire sulla biodiversità. La biodiversità è essenziale per la produttività degli ecosistemi e la loro stabilità temporale sotto l’impatto di disturbi esterni. Diversi processi ecologici legati alla biodiversità possono essere intensificati a beneficio dei sistemi agrosilvopastorali: promuovere la diversità e l’attività dei microrganismi del suolo a beneficio delle piante, associando e utilizzando i reciproci benefici delle piante
Utilizzo di materia organica e cicli di nutrienti. La produttività degli agrosistemi con basso utilizzo di sostanze chimiche nelle regioni aride è basata principalmente su una gestione efficiente delle risorse organiche e, a sua volta, sui flussi di nutrienti e di energia che essi inducono. È quindi possibile intervenire su più livelli: potenziare l’integrazione delle colture di bestiame per preservare le risorse naturali, ripristinare l’attività biologica dei suoli attraverso specifici input organici, fornendo nutrienti alle piante localmente.
Migliorare l’uso dell’acqua disponibile. Le riserve idriche sono limitate e irregolari nelle zone aride. L’attuale gestione di tali forniture, che comprende la cattura dell’acqua piovana e il deflusso superficiale, potrebbe essere migliorata in diversi modi: adattandosi ai rischi di pioggia o siccità, concentrandosi su: (i) l’organizzazione della fattoria e della comunità (modelli di terreno agricolo in associazione con distribuzione casuale delle precipitazioni, ecc.) e (ii) tecniche di coltivazione per ridurre il fabbisogno idrico delle colture (scelte di impianto, diserbo, ecc.), preservare l’acqua nei campi coltivati ​​ostacolando il ruscellamento, tenendo conto del ruolo essenziale degli alberi rispetto al suolo e all’acqua nelle terre aride.
Gestire paesaggi e processi ecologici associati. La regolamentazione ecologica dei parassiti dei raccolti da parte dei loro nemici naturali è un servizio ecosistemico fornito dalla biodiversità. Una migliore gestione dei parassiti potrebbe essere considerata in associazione con la promozione della biodiversità a diverse scale, ad es. dalla pianta al paesaggio.

Formazione scolastica
I corsi mirati a sviluppare laureati con competenze specifiche in sistemi ambientali o tecnologie ambientali stanno diventando più comuni e ricadono in classi ampie:

Corsi di ingegneria meccanica orientati alla progettazione di macchine e sistemi meccanici per uso ambientale quali impianti di trattamento delle acque, stazioni di pompaggio, impianti di segregazione dei rifiuti e altre strutture meccaniche;
Corsi di ingegneria ambientale o di sistemi ambientali orientati verso un approccio di ingegneria civile in cui le strutture e il paesaggio sono costruiti per integrarsi o proteggere l’ambiente;
Chimica ambientale, chimica sostenibile o corsi di ingegneria chimica ambientale orientati alla comprensione degli effetti (buoni e cattivi) delle sostanze chimiche nell’ambiente. Concentrarsi sui processi minerari, inquinanti e comunemente anche sui processi biochimici;
Corsi di tecnologia ambientale orientati alla produzione di laureati elettronici o elettrici in grado di sviluppare dispositivi e artefatti in grado di monitorare, misurare, modellare e controllare l’impatto ambientale, incluso il monitoraggio e la gestione della produzione di energia da fonti rinnovabili.

Obiettivi della carriera
Contribuire al controllo e alla prevenzione del deterioramento delle risorse naturali generate da progetti industriali, economici o sociali.

Profilo del professionista
Professionista con una solida conoscenza delle scienze di base orientate all’ambiente e al suo rapporto con i processi produttivi.
Effettua lo studio dell’impatto ambientale degli sviluppi industriali e tecnologici, identificando i suoi punti vulnerabili e supportando in modo pratico i suoi processi in modo che siano conformi alle normative vigenti.
Include l’equilibrio tra l’impatto ambientale generato dal progetto e le esigenze del paese per il suo sviluppo.
Compiti o attività specifiche che vengono svolte nella professione.

In compagnia si esibisce
Studi di impatto ambientale dei processi di produzione per visualizzare i loro effetti sull’ambiente.
Formula progetti ambientali dal suo studio di base.
È responsabile dei sistemi di gestione della qualità ambientale, della salute e della sicurezza sul lavoro del personale dell’azienda.
Stabilisce metodi di controllo e monitoraggio dell’inquinamento come sistemi di monitoraggio, al fine di ridurre al minimo le emissioni e gli sprechi.
Sviluppa, calcola e mette in pratica le diverse soluzioni tecniche che minimizzano gli effetti negativi del processo industriale sull’ambiente.
Determina le misure di migrazione che devono essere eseguite per contrastare le emissioni emesse.
Effettua valutazioni di progetti e consulenza legale alle aziende.
Prenditi cura dell’ambiente
Ricerca di alternative sostenibili

Nel settore pubblico
Collabora al rispetto della legislazione vigente per proteggere l’ambiente in base alle possibilità economiche, sociali e politiche.
Effettuare la gestione integrale dei rifiuti.
Effettua campagne di sensibilizzazione ambientale dei cittadini.
Gestione delle aree selvagge protette e protezione degli ecosistemi urbani.
Conduce il controllo dell’inquinamento dell’acqua, del suolo, dell’aria e dei rifiuti in città
Gestisce l’uso ottimale delle risorse naturali per ottenere prodotti e processi eco-efficienti.
Esegue audit ambientali in vari settori.
Interpretare ed eseguire calcoli per la valutazione e la quantificazione di inquinanti atmosferici, nonché la progettazione di apparecchiature e processi utilizzati nel loro controllo.
Scegli l’opzione più praticabile per la gestione dei rifiuti e del suolo contaminato.
Conduce gruppi di lavoro interdisciplinare nella pianificazione territoriale e nella pianificazione, analizzando i complessi sistemi di interrelazione tra fattori naturali, economici e sociali.

Come professionista indipendente
Svolge studi, valutazioni, audit, opinioni e certificazioni ambientali per tutti quei settori economici e sociali che lo richiedono.
Insegnamento e ricerca.

Prestazioni dell’ingegnere ambientale
Come ogni ingegnere, l’ingegnere ambientale ha la funzione di risolvere problemi specifici usando la tecnologia. Per questo motivo, il suo mercato del lavoro è piuttosto eterogeneo e viene distribuito tra l’amministrazione centrale, i suoi servizi decentralizzati a livello regionale, l’amministrazione locale, le società industriali, le società di consulenza, le società di servizi, le organizzazioni non governative, le istituzioni di ricerca e insegnamento più elevate.

Una delle attività che l’ingegnere ambientale deve sviluppare è la valutazione della durata, dell’ampiezza e della reversibilità delle alterazioni causate dall’attività umana nell’ambiente, indipendentemente dalla loro natura avversa o benefica.

L’ingegnere ambientale deve avere il potere di:

Pianificare l’uso sostenibile dell’ambiente.
Proporre politiche ambientali.
Preparare studi di impatto ambientale.
Gestione ambientale.
Misure di mitigazione e controllo dei processi inquinanti.
Diagnosticare e valutare gli aspetti ambientali.
Sviluppa soluzioni ambientali.
Monitorare i processi ambientali.
Monitorare le risorse naturali.
Proporre soluzioni o gestire strutture ambientali, come impianti di smaltimento finale per rifiuti pericolosi, impianti di smaltimento finale per rifiuti comuni, stazioni di trasferimento, ecc.

campo di occupazione
Enti pubblici a livello di governo centrale, regionale e municipale.
Nelle aziende nel settore minerario, agricolo, edile, energetico, industriale, agroindustriale, ecc.
Aziende sanitarie, discariche e stazioni di trasferimento, gestione e controllo dei rifiuti.
Consulente indipendente
università
Intorno al campo dell’occupazione, è come una carriera di ampio respiro anche una carriera economicamente ben pagata per i professionisti che svolgono i loro compiti in qualsiasi settore