הנדסת סביבה היא תת-תחום של הנדסה אזרחית המשתמש בעקרונות מדעיים והנדסיים כדי לשפר את הסביבה הטבעית, להבטיח מים, קרקע ואוויר ראויים עבור האדם ועבור אחרים, וכן על מנת לטהר אתרים מזוהמים. נוסף על כך, הנדסת סביבה עוסקת במציאת פתרונות בתחום הבריאות הציבורית, הטמעת חוקים לקידום סניטציה מתאימה לאזורים אורבנייםוכפריים ולאזורי בילוי. היא עוסקת גם בניהול צריכת מים, בבקרת זיהום, במיחזור, במערך הפסולת, בהגנה מקרינה, בהיגיינה תעשייתית ובקיימות סביבתית.
מהנדסי סביבה לומדים על ההשפעה של התקדמות טכנולוגית על הסביבה. לשם כך, הם עורכים מחקרים בנושא מערך האשפה כדי להעריך את חשיבותן של הסכנות בתחום, כדי לייעץ באשר לטיפול ולבלימה, וכדי לסייע בניסוח תקנות למניעת תקלות. מהנדסי סביבה מעצבים מערכות מים מוניציפליות ומערכות מים תעשייתיות[1][2]. כמו כן, הם עוסקים בנושאים סביבתיים מקומיים ועולמיים כמו ההשפעה של גשם חומצי, התחממות גלובלית, הידלדלות שכבת האוזון, זיהום מים וזיהום האוויר ממכוניות ומתעשייה[3][4][5][6].
באוניברסיטאות רבות, תוכניות של הנדסת סביבה הן חלק מהחוג להנדסה אזרחית או החוג של הנדסה כימית בפקולטות להנדסה. מהנדסי סביבה אזרחיים מתמקדים בדרך כלל בהידרולוגיה, ניהול מקורות מים, ביורמדציה, וטיפול במים באמצעות צמחים. מהנדסי סביבה כימיים מתמקדים בכימיה סביבתית, פתרונות טכנולוגיים מתקדמים לטיפול באוויר ובמים ובתהליכי הפרדה.
התפתחות
משחר ימיו זיהה האדם כי בריאותו ורווחתו קשורים באיכות סביבתו, וניסה ליישם עקרונות שונים כדי לשפר את איכות סביבתו. בני תרבות עמק האינדוס העתיקה השתמשו בתעלות ביוב בכמה מן הערכים. הרומים בנו מובילי מים כדי למנוע מחסור במים וכדי ליצור אספקת מים בריאה ונקייה למטרופולין של רומא.
התחום עלה כדיסציפלינה סביבתית נפרדת במהלך השליש האמצעי של המאה ה-20, כתגובה לחשש הציבורי המתגבר באשר למים ולזיהום, ופגיעה הנרחבת והמחמירה באיכות הסביבה. הנדסה סביבתית מודרנית מקורה בלונדון באמצע המאה ה-19, כאשר ג'וזף בזלגט עיצב את מערכת הביוב הגדולה הראשונה, שסייעה בצמצום שכיחות התחלואה במחלות שמועברות על ידי מים כמו כולרה[7]. טיפול במי השתייה ובטיפול במי השופכין במדינות מתועשות הפך מחלות המועברות על יד מים מגורם משמעותי בתמותה לגורם נדיר.
במקרים רבים, לפעולות שנועדו להיטיב עם החברה היו השפעות שליליות על הסביבה. דוגמה אחת היא השימוש הגובר במדביר DDT כדי לטפל במזיקים לחקלאות בשנים שלאחר מלחמת העולם השנייה. בעוד שהיתרונות החקלאיים היו יוצאים מן הכלל, כמות היבול האמירה, הופחת הרעב העולמי במידה ניכרת, מלריה רוסנה יותר טוב מאי פעם, מינים רבים הגיעו כתוצאה מכך לסף הכחדה. סיפור ה-DDT מתואר בצורה חיה וססגונית בספרה של רייצ'ל קרסון, "אביב דומם" (1962). הוא נחשב ללידת התנועה הסביבתית המודרנית ולהתפתחות התחום המודרני של הנדסת סביבה[8].
היקף
טיפול בפסולת מוצקה
טיפול פסולת מוצקה עוסק באיסוף, העברה, עיבוד או סידור, ניהול ופיקוח של חומרי פסולת מוצקה. המונח בדרך כלל מתייחס לחומרים המיוצרים באופן ישיר או עקיף על ידי פעילות אנושית, והתהליך על פי רוב נעשה כדי להפחית את השפעתם על הבריאות, על הסביבה וכדי לשמור על אסתטיקה. טיפול בפסולת הוא יישום ייחודי של שיקום משאבים, שמתמקד בעיכוב מידת הצריכה של משאבים טבעיים. הטיפול באשפה עוסק בכל החומרים כסוג אחד, בין אם מדובר במוצק, נוזל, גז, חומרים רדיואקטיביים, והמטרה היא להנמיך את ההשפעות הסביבתיות המזיקות של כל אחד מהם באמצעות שיטות שונות.
הערכה ומיתון השפעה סביבתית
למדענים יש שלל מודלים לפיזור זיהום האוויר על מנת להעריך את ריכוז המזהם באמצעות רצפטור או את השפעתו על איכות האוויר הכוללת, מפליטת מכוניות ומפליטת גזי ערובה תעשייתיים. במידת מה, תחום זה עונה על הרצון העז להפחית את פליטת הפחמן הדו-חמצני וגזי חממה אחרים מתהליכי בעירה. הם מיישמים עקרונות מדעיים והנדסיים כדי להעריך את הסבירות לקיום השפעות מנוגדות על איכות המים, איכות בית הגידול, פלורה ופאונה, קיבולת חקלאית, השפעות תעבורתיות, השפעות חברתיות, השפעות אקולוגיות, פגעי רעש, פגעי נוף וכו'. אם השפעות כאלה צפויות, אזי יעמלו החוקים על פיתוח אומדי גורמי הנזקים, כדי להגביל או למנוע תוצאות שליליות.
