Engenharia Ambiental

O sistema de engenharia ambiental é o ramo da engenharia voltado para a aplicação de princípios científicos e de engenharia para proteção das populações humanas contra os efeitos de fatores ambientais adversos; proteção de ambientes, tanto locais quanto globais, de efeitos potencialmente deletérios de atividades naturais e humanas; e melhoria da qualidade ambiental.

O sistema de engenharia ambiental também pode ser descrito como um ramo da ciência aplicada e tecnologia que trata das questões de preservação de energia, proteção de ativos e controle de resíduos de atividades humanas e animais. Além disso, preocupa-se em encontrar soluções plausíveis no campo da saúde pública, como as doenças transmitidas pela água, implementando leis que promovam saneamento adequado em áreas urbanas, rurais e de recreação. Envolve a gestão de águas residuais, o controle da poluição do ar, a reciclagem, a eliminação de resíduos, a proteção contra radiações, a higiene industrial, a pecuária, a sustentabilidade ambiental, a saúde pública e a lei de engenharia ambiental. Também inclui estudos sobre o impacto ambiental de projetos de construção propostos.

O sistema de engenheiros ambientais estuda o efeito dos avanços tecnológicos no meio ambiente. Para isso, eles realizam estudos sobre o manejo de resíduos perigosos para avaliar o significado de tais perigos, aconselhar sobre tratamento e contenção e desenvolver regulamentações para evitar acidentes. Os engenheiros ambientais projetam o abastecimento de água municipal e os sistemas de tratamento de águas residuais industriais. Eles abordam questões ambientais locais e mundiais, como os efeitos da chuva ácida, o aquecimento global, o esgotamento do ozônio, a poluição da água e a poluição do ar causada por exaustores de automóveis e fontes industriais.

Muitas universidades oferecem programas de engenharia ambiental no departamento de engenharia civil ou no departamento de engenharia química das faculdades de engenharia. Engenheiros “civis” ambientais concentram-se em hidrologia, gerenciamento de recursos hídricos, biorremediação e projeto de usinas de tratamento de água. Os engenheiros “químicos” ambientais, por outro lado, concentram-se na química ambiental, nas tecnologias avançadas de tratamento de ar e água e nos processos de separação. Algumas subdivisões da engenharia ambiental incluem engenharia de recursos naturais e engenharia agrícola.

Mais engenheiros estão obtendo treinamento especializado em Direito (JD) e estão utilizando seus conhecimentos técnicos nas práticas da lei de engenharia ambiental.

A maioria das jurisdições também impõe requisitos de licenciamento e registro.

Desenvolvimento
Desde que as pessoas reconheceram pela primeira vez que sua saúde está relacionada à qualidade de seu ambiente, aplicaram princípios para tentar melhorar a qualidade de seu ambiente. A antiga civilização indiana Harappan utilizou esgotos precoces em algumas cidades há mais de 5000 anos. Mais especificamente, a Civilização do Vale do Indo (também chamada de civilização Harappan) tinha avançado controle sobre a água em sua sociedade. As estruturas de trabalho público encontradas em vários locais na área incluem poços, banhos públicos, tanques de armazenamento, um sistema de água potável e um sistema de coleta de esgoto em toda a cidade. Eles também tinham uma versão inicial de um sistema de irrigação de canal que era necessário para a agricultura em larga escala. Os romanos construíram aquedutos para evitar a seca e criar um abastecimento de água limpo e saudável para a metrópole de Roma. No século XV, a Baviera criou leis que restringem o desenvolvimento e a degradação do país alpino que constituía o suprimento de água da região.

O campo emergiu como uma disciplina ambiental separada durante o terço intermediário do século XX em resposta à preocupação generalizada do público com a água e a poluição e a degradação da qualidade ambiental cada vez mais extensa. No entanto, suas raízes remontam aos primeiros esforços na engenharia de saúde pública. A engenharia ambiental moderna começou em Londres em meados do século XIX, quando Joseph Bazalgette projetou o primeiro grande sistema de esgoto que reduziu a incidência de doenças transmitidas pela água, como a cólera. A introdução do tratamento de água potável e tratamento de esgoto nos países industrializados reduziu as doenças transmitidas pela água das principais causas de morte para raridades.

Em muitos casos, à medida que as sociedades cresciam, as ações destinadas a obter benefícios para essas sociedades tiveram impactos de longo prazo que reduziram outras qualidades ambientais. Um exemplo é a aplicação generalizada do pesticida DDT para controlar pragas agrícolas nos anos seguintes à Segunda Guerra Mundial. Enquanto os benefícios agrícolas foram notáveis ​​e os rendimentos das colheitas aumentaram dramaticamente, reduzindo substancialmente a fome no mundo, e a malária foi controlada melhor do que nunca, numerosas espécies foram levadas à beira da extinção devido ao impacto do DDT nos seus ciclos reprodutivos. A história do DDT, conforme vividamente contada em Silent Spring, de Rachel Carson (1962), é considerada o nascimento do moderno movimento ambientalista e do moderno campo da “engenharia ambiental”.

Movimentos de conservação e leis que restringem ações públicas que prejudicariam o meio ambiente foram desenvolvidos por várias sociedades por milênios. Exemplos notáveis ​​são as leis que decretam a construção de esgotos em Londres e Paris no século XIX e a criação do sistema de parques nacionais dos EUA no início do século XX.

Escopo
Os tópicos a seguir geralmente formam um currículo em engenharia ambiental:

Transferência 1.Mass e Energy

Química 2.Environmental
Química Inorgânica
Química orgânica
Química Nuclear

Modelos 3.Growth
Consumo de recursos
Crescimento populacional
Crescimento econômico

Avaliação 4.Risk
Identificação de perigo
Avaliação da dose-resposta
Avaliação de exposição
Caracterização de risco
Análise de risco comparativa

Poluição 5.Water
Recursos hídricos e poluentes
Demanda de oxigênio
Transporte de poluentes
Tratamento de água e águas residuais

Poluição 6.Air
indústria, transporte, emissões comerciais e residenciais
Critérios e poluentes atmosféricos tóxicos
Modelagem de poluição (por exemplo, modelagem de dispersão atmosférica)
Controle de poluição
Poluição do Ar e Meteorologia

Mudança 7.Global
Efeito estufa e temperatura global
Ciclo de carbono, nitrogênio e oxigênio
Cenários de emissões do IPCC
Mudanças oceânicas (acidificação dos oceanos, outros efeitos do aquecimento global nos oceanos) e mudanças na estratosfera (veja Physical_impacts_of_climate_change)

Gestão de resíduos 8.Solid e recuperação de recursos
Avaliação do ciclo de vida
Redução de fonte
Operações de coleta e transferência
Reciclando
Conversão de lixo em energia
Aterro

Avaliação de impacto ambiental e mitigação
Os cientistas têm modelos de dispersão da poluição do ar para avaliar a concentração de um poluente em um receptor ou o impacto na qualidade geral do ar de escapamentos de veículos e emissões industriais de chaminés de gases de combustão. Até certo ponto, este campo se sobrepõe ao desejo de diminuir o dióxido de carbono e outras emissões de gases de efeito estufa dos processos de combustão. Eles aplicam princípios científicos e de engenharia para avaliar se há impactos adversos na qualidade da água, qualidade do ar, qualidade do habitat, flora e fauna, capacidade agrícola, impactos de tráfego, impactos sociais, impactos ecológicos, impactos de ruído, visual (paisagem). impactos, etc. Se os impactos são esperados, eles então desenvolvem medidas de mitigação para limitar ou prevenir tais impactos. Um exemplo de uma medida de mitigação seria a criação de zonas húmidas numa localização próxima para mitigar o preenchimento de zonas húmidas necessárias para o desenvolvimento de uma estrada se não for possível redireccionar a estrada.

Nos Estados Unidos, a prática de avaliação ambiental foi formalmente iniciada em 1º de janeiro de 1970, data efetiva da Lei Nacional de Política Ambiental (NEPA). Desde então, mais de 100 nações desenvolvidas e em desenvolvimento planejaram leis análogas específicas ou adotaram procedimentos usados ​​em outros lugares. O NEPA é aplicável a todas as agências federais nos Estados Unidos.

Abastecimento de água e tratamento
Engenheiros avaliam o balanço hídrico dentro de uma bacia hidrográfica e determinam o suprimento de água disponível, a água necessária para várias necessidades naquela bacia, os ciclos sazonais de movimento da água através da bacia e desenvolvem sistemas para armazenar, tratar e transportar água para vários usos. A água é tratada para atingir os objetivos de qualidade da água para os usos finais. No caso de um abastecimento de água potável, a água é tratada para minimizar o risco de transmissão de doenças infecciosas, o risco de doenças não infecciosas e para criar um sabor de água saboroso. Os sistemas de distribuição de água são projetados e construídos para fornecer pressão de água e vazões adequadas para atender a várias necessidades do usuário final, como uso doméstico, supressão de incêndios e irrigação.

Tratamento de água poluída
Existem inúmeras tecnologias de tratamento de águas residuais. Um trem de tratamento de águas residuais pode consistir de um sistema clarificador primário para remover materiais sólidos e flutuantes, um sistema de tratamento secundário composto por uma bacia de aeração seguida de floculação e sedimentação ou um sistema de lodo ativado e um clarificador secundário, um sistema de remoção biológica terciária de nitrogênio e um processo final de desinfecção. O sistema de bacia de aeração / lodo ativado remove material orgânico pelo crescimento de bactérias (lodo ativado). O clarificador secundário remove a lama ativada da água. O sistema terciário, embora nem sempre incluído devido a custos, está se tornando mais prevalente para remover nitrogênio e fósforo e desinfetar a água antes da descarga para um fluxo de água de superfície ou emissário submarino.

Gestão da poluição do ar
Os cientistas desenvolveram modelos de dispersão da poluição do ar para avaliar a concentração de um poluente em um receptor ou o impacto na qualidade geral do ar a partir de exaustão de veículos e emissões industriais de chaminés de gases de combustão. Até certo ponto, este campo se sobrepõe ao desejo de diminuir o dióxido de carbono e outras emissões de gases de efeito estufa dos processos de combustão.

Agência de Proteção Ambiental
A Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA) é uma das muitas agências que trabalham com engenheiros ambientais para resolver questões fundamentais. Um componente importante da missão da EPA é proteger e melhorar a qualidade do ar, da água e do meio ambiente, a fim de evitar ou mitigar as consequências dos efeitos nocivos.

Engenharia ecológica para agricultura sustentável em regiões áridas e semi-áridas da África Ocidental
A engenharia ecológica oferece novas alternativas para o gerenciamento de sistemas agrícolas mais adaptados às necessidades sociais e ambientais em constante mudança nessas regiões. Isso requer o gerenciamento da complexidade dos agrossistemas, enquanto se esforça para imitar o funcionamento dos ecossistemas naturais das terras secas da África Ocidental e aproveitar as práticas tradicionais e o know-how local resultantes de um longo processo de adaptação às restrições ambientais.

Atuando na biodiversidade. A biodiversidade é essencial para a produtividade dos ecossistemas e sua estabilidade temporal sob o impacto de perturbações externas. Diversos processos ecológicos relacionados à biodiversidade podem ser intensificados em benefício dos sistemas agrossilvipastoris: promovendo a diversidade e a atividade dos microrganismos do solo em benefício das plantas, associando e utilizando os benefícios mútuos das plantas.
Utilizando matéria orgânica e ciclos de nutrientes. A produtividade dos agrossistemas com baixo uso de insumos químicos nas regiões de sequeiro baseia-se principalmente no gerenciamento eficiente dos recursos orgânicos e, por sua vez, nos fluxos de nutrientes e energia que eles induzem. Assim, é possível intervir em vários níveis: melhorando a integração lavoura-pecuária para preservar os recursos naturais, restaurando a atividade biológica dos solos através de insumos orgânicos específicos, fornecendo nutrientes às plantas localmente.
Melhorar o uso de água disponível. O abastecimento de água é limitado e irregular em áreas secas. O gerenciamento atual desses suprimentos – que envolve a captação da água da chuva e do escoamento superficial – pode ser melhorado de várias maneiras: adaptando-se a chuvas irregulares ou riscos de seca focalizando: (i) a organização da fazenda e da comunidade (padrões de parcelas agrícolas associados distribuição aleatória de chuvas, etc.), e (ii) técnicas de cultivo para reduzir as necessidades de água das plantações (escolha de plantas, capina, etc.), preservando a água nas lavouras impedindo o escoamento, representando o papel essencial das árvores no solo e na água em terras secas.
Gestão de paisagens e processos ecológicos associados. A regulação ecológica de pragas agrícolas por seus inimigos naturais é um serviço ecossistêmico fornecido pela biodiversidade. Melhor manejo de pragas poderia ser considerado em associação com a promoção da biodiversidade em diferentes escalas, por exemplo, da planta para a paisagem.

Educação
Cursos destinados ao desenvolvimento de graduados com habilidades específicas em sistemas ambientais ou tecnologia ambiental estão se tornando mais comuns e se enquadram em grandes classes:

Cursos de engenharia mecânica orientados para a concepção de máquinas e sistemas mecânicos de uso ambiental, tais como instalações de tratamento de água, estações de bombeamento, instalações de separação de lixo e outras instalações mecânicas;
Engenharia ambiental ou cursos de sistemas ambientais orientados para uma abordagem de engenharia civil na qual as estruturas e a paisagem são construídas para se misturar ou proteger o meio ambiente;
Química ambiental, química sustentável ou cursos de engenharia química ambiental orientados para a compreensão dos efeitos (bons e ruins) de produtos químicos no meio ambiente. Concentre-se em processos de mineração, poluentes e, geralmente, também abranja processos bioquímicos;
Cursos de tecnologia ambiental voltados para a produção de graduados eletrônicos ou elétricos capazes de desenvolver dispositivos e artefatos capazes de monitorar, medir, modelar e controlar o impacto ambiental, incluindo o monitoramento e o gerenciamento da geração de energia a partir de fontes renováveis.

Objetivos de carreira
Contribuir para o controle e prevenção da deterioração dos recursos naturais gerados por projetos industriais, econômicos ou sociais.

Perfil do profissional
Profissional com sólidos conhecimentos em Ciências Básicas voltados ao meio ambiente e sua relação com os processos produtivos.
Realiza o estudo do impacto ambiental dos empreendimentos industriais e tecnológicos, identificando seus pontos vulneráveis ​​e apoiando de forma prática seus processos para que cumpram as normas vigentes.
Inclui o equilíbrio entre o impacto ambiental gerado pelo projeto e os requisitos do país para o seu desenvolvimento.
Tarefas ou atividades específicas que são realizadas na profissão.

Na empresa realiza
Estudos de impacto ambiental de processos de produção para visualizar seus efeitos no meio ambiente.
Ele formula projetos ambientais a partir de seu estudo de base.
É responsável pelos sistemas de gestão de qualidade ambiental, saúde e segurança ocupacional do pessoal da empresa.
Estabelece métodos de controle e monitoramento da poluição como sistemas de monitoramento, a fim de minimizar emissões e desperdícios.
Desenvolve, calcula e coloca em prática as diferentes soluções técnicas que minimizam os efeitos negativos do processo industrial sobre o meio ambiente.
Determina as medidas de migração que devem ser realizadas para neutralizar as emissões emitidas.
Realiza avaliação de projetos e assessoria jurídica a empresas.
Tome conta do meio Ambiente
Busca por alternativas sustentáveis

No setor público
Colabora com o cumprimento da legislação vigente para proteger o meio ambiente de acordo com as possibilidades econômicas, sociais e políticas.
Realize a gestão integral dos resíduos.
Realiza campanhas de conscientização ambiental do cidadão.
Gestão de áreas silvestres protegidas, bem como proteção de ecossistemas urbanos.
Realiza o controle da poluição da água, solo, ar e resíduos na cidade
Ele gerencia o uso ideal de recursos naturais para obter produtos e processos ecoeficientes.
Realiza auditorias ambientais em diversos setores.
Interpretar e executar cálculos para avaliação e quantificação de poluentes atmosféricos, bem como o projeto de equipamentos e processos utilizados em seu controle.
Escolha a opção mais viável para o gerenciamento de resíduos e solo contaminado.
Conduz grupos de trabalho interdisciplinar em planejamento e planejamento territorial, analisando os complexos sistemas de inter-relação entre fatores naturais, econômicos e sociais.

Como profissional independente
Realiza estudos, avaliações, auditorias, pareceres e certificações ambientais para todos os setores econômicos e sociais que o exigem.
Ensino e pesquisa.

Desempenho do engenheiro ambiental
Como qualquer engenheiro, o engenheiro ambiental tem a função de resolver problemas específicos usando tecnologia. Por esta razão, seu mercado de trabalho é bastante heterogêneo e é distribuído entre a administração central, seus serviços descentralizados em nível regional, a administração local, empresas industriais, empresas de consultoria, empresas de serviços, organizações não-governamentais, instituições de ensino superior e pesquisa.

Uma das atividades que o engenheiro ambiental deve desenvolver é a avaliação da duração, magnitude e reversibilidade das alterações causadas pela atividade humana no meio ambiente, independentemente de sua natureza adversa ou benéfica.

O engenheiro ambiental deve ter poderes para:

Planeje o uso sustentável do meio ambiente.
Propor políticas ambientais.
Prepare estudos de impacto ambiental.
Gestão ambiental.
Medidas de mitigação e controle de processos poluentes.
Diagnosticar e avaliar os aspectos ambientais.
Desenvolver soluções ambientais.
Monitore os processos ambientais.
Monitore recursos naturais.
Propor soluções ou gerenciar instalações ambientais, tais como plantas de disposição final para resíduos perigosos, plantas de disposição final para resíduos comuns, estações de transferência, etc.

campo ocupacional
Órgãos públicos nos níveis central, regional e municipal.
Em empresas da área de mineração, agricultura, construção, energia, indústria, agroindustrial, etc.
Empresas de saúde, aterros e estações de transferência, gestão e controle de resíduos.
Consultor independente.
Universidades
Em torno do campo de ocupação, é como uma carreira abrangente também sendo uma carreira economicamente bem remunerada para profissionais que desempenham suas funções em qualquer setor.