1、3.环境问题
1.我们脆弱的世界
任何一个人只要有机会去见证我们的行星，哪怕只是自然奇观的一个小片段，他都会认同我们正住在一个不可思议的世界。岩石山脉的雄伟，清爽下日里缅因州海岸的美丽，还有沙漠里日落的色彩都是能给人留下深刻印象的景观。在一个更为世俗的层次，我们会想起地球的恩赐——感受爱荷华州新耕土地的泥土清新，呼吸秋季凉爽的新鲜空气，在炎热夏季平常甘甜、洁净的饮水。
但现在很明显地这所有美好的东西都被大范围的人类活动所威胁着。努力去谋求农产品的短期增长，农田在许多地区的不合理耕耘，都能引起极端的侵蚀使威胁变得非常实在。很多城市居民都认为新鲜的空气是城市的奢侈品，在许多工业地区，
2、有害废物的化学沥滤液通过地下水潜移扩散，威胁着地下水饮用水源。对环境的保护必须作为优先考虑的事情，因为人类必须依赖于它得以延续下去。
为了应对那些环境的威胁，我们有必要了解问题所涉及的种类及其重要性，在更深入地讨论这些问题之前，最基本的是先认清科学和技术一定是解决环境问题的关键这个现状。只有通过在那些有强烈环保意识以及基础环境科学知识的人的指导下，运用适当的科学知识及技术，人类才能幸存于这个资源有限的行星上。
2.环境问题的分类
环境问题很多时候都是相关联的。有时候一个问题的解决办法实际上会引起另外一个问题的产生。例如，当人们因为疾病感染或死亡时，它实际上是要求人们改善健康状况
3、当人类健康得以改善及婴儿的死亡率下降时，又可能会导致人口数量爆炸，为了养活这些不断增长的人口，自然栖息地通常被破坏变成耕地。当自然规律被破坏，那些曾经住在那里的野生植物，食肉的动物，还有寄生物都会被杀死。因为食肉动物和寄生物的减少，昆虫和虫害的爆发增长就会变得更加普遍。农民通常会用农药去抑制虫害保护庄稼，但在这过程中环境就被污染了。经理这一完整循环（指从虫害泛滥到得以治理），本身要消耗日渐不足的化石燃料供应。此外，当化石燃料被燃烧的同时，空气污染也产生了。
5．环境工程师的角色
当污染物进入空气、水、或土壤时、一些自然过程譬如稀释, 生物转换, 和化学反应，能使废料转换成更能接受的
4、形式和通入更大的容量分散他们。那些自然过程不再单独地执行净化。环境工程师设计的污水处理设施是基于在自然界中观察到的自净原则的，但是工程进程放大和优化了在自然界中观察到的操作，那些操作是为了更大容量的和更快速的处理污染物。工程师为了分散和稀释空气污染物而建造高大的烟囱，为来自污水的有机物去除设计生物处理设施，用化学药品氧化和沉淀出饮用水中的铁和锰，或者为控制填埋场操作而填埋时要适应污染控制工程系统的自然机制原则。
有时候，环境工程师必须设计一些设施来抵消和中和自然进程。例如，用于诸如危险化学药品和放射性物质这类危险污染物的处理的容器，为了防止自然引发但极不可取的稀释和分散作用的过程，那些危险化
5、学药和放射性物质必须与环境隔离开。
因为这篇课文将要体现出，对自然和净化工程过程的了解要求在这些过程中有对生物和化学反应的了解。因而，为了在数学，物理，和工程科学方面变得更渊博，环境工程师必须在化学和微生物学这些学科区域上有很好的研究，这些学科区域通常不在工程课程中被强调。的确，对生物和化学原则的了解是环境工程师的根本，就像结构工程师对静力学和物质力学的了解是他们的根本一样。
环境工程师的唯一的角色是在生物和科技之间建立一座桥梁，使提供的所有的技术在现代工程科技使用在清除不加区分使用那种技术时留下的碎片的工作中可用。我们生物圈微妙的平衡已经被打扰了，我们发现自己所在的地区就有我们忽视地球克
6、服沉重污染负荷的能力的极限所造成的直接后果，和我们被生物圈的自净机制的限制这一无知的制约因素施加着。
对这些自然制约的强烈的意识在环境工程师的工作中扮演一个重要的角色。例如，大量的制约性法律和强制力防止污染物的破坏，工程师就是被这些限制束缚着。因此废物处理设施必须把有害物质转换成其他一些无害的形式，把污染物分散达到它们最小的浓度，或者把他们集中从环境中隔离出来。
总之，水污染物，空气污染物或者固体废物经处理后的最终产物必须与存在的环境资源兼容和不能超过水圈，大气圈，岩石圈吸收能量的负荷。在结构工程上，工程师可以简单地说明一个更大更粗的横梁所带来的更重的负荷。另一方面，环境工程师必须接受河流，气流或者大片陆地很少能被改变的能力。
这篇文章的目的是体现环境工程师怎样在这些制约因素中工作，如何利用所有可用技术工具来设计高效控制和处理装置。这些处理装置是仿效一直保护生物圈的自然过程的。工程师希望达到的专业目的就是能把技术带到自然环境的和谐中——来自人类活动的潜在的有害影响的环境保护，不利环境因素的影响带来的人类污染的保护，和为人类健康而提高环境质量。
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