Как инженеры по качеству воздуха помогают контролировать загрязнение воздуха

Загрязнение воздуха является серьезной угрозой для здоровья и благополучия человека. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), 99% населения мира дышит нездоровым воздухом, особенно люди в странах со средним и низким уровнем дохода.По данным Всемирного банка, ежегодные глобальные издержки плохого качества воздуха составляют примерно 8 триллионов долларов.

Инженеры по качеству воздуха находятся на переднем крае борьбы с загрязнением воздуха. Студенты, которые интересуются экологической инженерией и хотят помочь в разработке решений по борьбе с загрязнением воздуха, должны изучить передовые инженерные онлайн-программы, которые могут обеспечить образовательную основу для карьеры в области контроля загрязнения воздуха.

Цена растущего загрязнения воздуха

Загрязнение воздуха происходит в результате химических или биологических загрязнителей. Он состоит из крошечных частиц, которые наносят вред здоровью как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе. Города особенно подвержены загрязнению воздуха, вызванному этими вредными частицами, которые могут ухудшить видимость и вызвать дымку, известную как смог.

Загрязнители воздуха включают двуокись углерода, озон, окись азота и двуокись серы. К источникам загрязнения атмосферного воздуха относятся:

• Двигатель внутреннего сгорания. Легковые и грузовые автомобили, работающие на бензине и дизельном топливе, являются значительными источниками загрязнения воздуха.
• Ископаемое топливо. Уголь и природный газ также вызывают загрязнение воздуха.
• Промышленное производство. Заводы выделяют токсичные химические вещества, такие как ртуть и свинец.
• Лесные пожары. Лесные пожары, которые сжигают тысячи акров, могут привести к сильному загрязнению воздуха.

Финансовые последствия загрязнения воздуха

Глобальные данные о финансовых последствиях загрязнения воздуха могут быть отрезвляющими. Всемирный экономический форум отмечает, что ежегодные экономические последствия загрязнения воздуха в США и Китае составляют 600 млрд долларов и 900 млрд долларов соответственно. Между тем, по данным экологической некоммерческой организации Clean Air Fund, загрязнение воздуха в Индии обходится стране примерно в 95 миллиардов долларов в год, или около половины всех собираемых налогов.

Воздействие загрязнения воздуха на здоровье

Некоторые финансовые последствия загрязнения воздуха связаны с проблемами, связанными со здоровьем. Ущерб здоровью, наносимый загрязнением воздуха, огромен. Твердые частицы загрязнения воздуха связаны с респираторными заболеваниями, такими как астма, и хроническими заболеваниями, такими как диабет.

Другие последствия для здоровья включают преждевременные роды, высокий уровень смертности, рак, врожденные дефекты и болезни сердца. Согласно отчету организации Cities 4 Children, ежегодно около 240 000 детей умирают из-за инфекций дыхательных путей, вызванных загрязнением воздуха.

Воздействие загрязнения воздуха на окружающую среду

Загрязнение воздуха также оказывает серьезное воздействие на окружающую среду. Он способствует изменению климата из-за количества углекислого газа и оксида азота в атмосфере и вызывает деградацию воды, почвы и воздуха. Эти воздействия включают следующее:

• Кислотный дождь. Кислотные дожди возникают, когда двуокись серы и двуокись азота попадают в атмосферу и смешиваются с дождем. Кислотные дожди делают водно-болотные угодья токсичными, отравляя почву и убивая растения и животных.
• Эвтрофикация. Загрязнение воздуха способствует эвтрофикации, которая включает накопление питательных веществ, таких как азот, в водоемах. Эти питательные вещества могут вызывать цветение водорослей и низкий уровень кислорода в воде, убивая рыбу и изменяя экосистему.
• Накопление и истощение озона. Озоновый слой — это защитный слой атмосферы Земли, поглощающий ультрафиолетовое излучение. Однако на уровне земли накопление озона из-за загрязнения воздуха вредно для здоровья. Кроме того, загрязнение воздуха может привести к истощению атмосферного озона, вызывая избыточное излучение, повышая риск рака кожи и других вредных последствий.

Столкнувшись с этими проблемами и их серьезными последствиями, инженеры по качеству воздуха выполняют важную работу по выявлению и локализации основных загрязнителей атмосферы внутри и снаружи помещений.

Общие обязанности инженера по качеству воздуха

Инженер по качеству воздуха имеет множество обязанностей, которые обычно делятся на следующие широкие категории:

• Моделирование и понимание загрязнения и его источников
• Мониторинг выбросов и соблюдение применимых правил
• Разработка и внедрение решений по улучшению качества

Во всех этих областях инженеры полагаются на свои обширные знания в области химии, биологии и статистики, чтобы принимать обоснованные решения. Конечной целью их работы является контроль и, в идеале, сокращение загрязнения для улучшения здоровья населения.

Моделирование и понимание

Скажем, планируется строительство нового химического завода. В начале его жизненного цикла инженеры-экологи, в том числе специалисты по качеству воздуха, определят типы соединений, которые будут использоваться в его производственных процессах, а также загрязнители воздуха, которые могут образовываться из материалов.

Такой анализ необходим для любого потенциального сдерживания загрязнения, будь то завод, автомобиль или другой источник. Это может поддерживаться статистическими моделями и представлениями, которые связывают уровни загрязнения с конкретными видами топлива, загрязняющими веществами и характеристиками воздуха, что, в свою очередь, можно решить с помощью соответствующих технологий и правил.

Например, моделирование качества воздуха сыграло ключевую роль в сокращении выбросов диоксида азота. По данным Агентства по охране окружающей среды США (EPA), в период с 1980 по 2021 год выброс диоксида азота уменьшился на 64%.

Мониторинг и соблюдение требований

Инженеры по качеству воздуха, работающие в государственном секторе, могут обеспечить соблюдение федеральных и / или государственных правил и положений, таких как Правило о загрязнении воздуха между штатами.

Всеобъемлющие руководящие принципы, предоставленные штатом Мичиган, иллюстрируют общие действия, за которыми могут следить инженеры по качеству воздуха, такие как:

• Рассмотрение заявок на получение разрешений на установку, чтобы определить, сколько токсичного загрязнения воздуха может произвести объект, даже при наличии наилучшего экологического контроля.
• Оценка соответствия этих атмосферных выбросов Закону о чистом воздухе, действующим государственным административным правилам и уровням проверки общественного здравоохранения.
• Помощь с дополнительными конкретными стандартами соответствия, применимыми к таким отраслям, как деревообработка и производство мебели.

В частном секторе аналогичные задачи могут выполнять инженеры по качеству воздуха.Соответственно, они могут проверить, соблюдают ли их работодатели юридически обязывающие правила и избегают ли они финансовых санкций и проблем с общественностью. Инженеры также могут участвовать в переговорах с регулирующими органами по таким вопросам.

Разработка и внедрение решений

Соблюдение обязательных стандартов качества воздуха возможно только при наличии правильной инфраструктуры. Вентиляционные системы, рукавные фильтры (для удаления твердых частиц на сталелитейных заводах, электростанциях, работающих на ископаемом топливе, фармацевтических заводах и т. д.), регенеративные мусоросжигательные заводы (для контроля загрязняющих потоков летучими органическими соединениями) и многие другие механизмы контроля проектируются и обслуживаются с помощью воздуха. инженеры по качеству.

Инженеры-экологи часто посещают промышленные и муниципальные объекты, чтобы оценить эффективность этих мер по борьбе с загрязнением воздуха и дать рекомендации по любым необходимым изменениям. Их рекомендации основаны на оценке научных данных, а также на применении инженерной методологии и консультациях с нормативными документами. Эти навыки развиваются как на работе, так и в инженерных программах, присуждающих степень.

Карьера для инженеров-экологов

Средняя годовая зарплата инженеров-экологов, включая инженеров по качеству воздуха, составляла 96 820 долларов в 2021 году. Ожидается, что спрос на инженеров-экологов вырастет на 4% в период с 2021 по 2031 год.

Инженерам-экологам обычно требуется как минимум степень бакалавра, которая обеспечивает достаточный опыт в области естественных наук и математики в дополнение к инженерным наукам. Степень магистра дает более широкие знания, позволяя инженерам-экологам лучше проводить критические исследования по проблемам загрязнения воздуха в 21 веке. Ученая степень также может давать инженеру право работать преподавателем в высшем учебном заведении и может сделать его более привлекательным для определенных работодателей.

Ниже приведены некоторые карьеры для инженеров-экологов, которые хотят помочь в разработке решений проблем качества воздуха.

Инженер по качеству воздуха

Инженеры по качеству воздуха контролируют качество воздуха внутри и снаружи помещений. Они берут пробы и проводят химические анализы. Они могут работать с архитекторами и проектировщиками зданий, чтобы обеспечить оптимальное качество воздуха для нового или существующего строительства. Они также контролируют выбросы и консультируются как с государственными учреждениями, так и с частным сектором, чтобы обеспечить соблюдение компаниями экологических норм.

Согласно сайту исследования заработной платы Payscale, средняя зарплата инженеров по качеству воздуха по состоянию на август 2022 года составляла 81 300 долларов.

Специалист по качеству воздуха

Специалисты по качеству воздуха контролируют и собирают пробы воздуха для поддержания качества воздуха, часто работая в промышленных или производственных условиях. Как и инженеры по качеству воздуха, специалисты проводят испытания, чтобы помочь уменьшить загрязнение воздуха и убедиться, что организации, в которых они работают, соблюдают правила. Специалисты по качеству воздуха могут иметь опыт работы в области наук об окружающей среде, экологической инженерии, биологии или иметь соответствующую степень. По данным Payscale, средняя годовая зарплата специалистов по качеству воздуха по состоянию на август 2022 года составляла 64 500 долларов.

Техник-эколог

Специалисты по экологии работают в государственном и частном секторах. В их обязанности входят экологические испытания, сбор данных и исследования. Они также контролируют уровни загрязнения воздуха, например, заводскими дымовыми трубами и выбросами транспортных средств, и проводят проверки на наличие опасностей для окружающей среды. По данным BLS, средняя годовая заработная плата техников-экологов в 2021 году составляла 47 370 долларов. Ожидается, что занятость техников вырастет на 6% в период с 2021 по 2031 год.

Помогите очистить воздух: станьте инженером по качеству воздуха

Вы заинтересованы в карьере, где вы можете помочь защитить окружающую среду и здоровье населения? Исследуйте Калифорнийский университет, онлайн-магистр инженерных наук Риверсайда.Экологическая специализация программы может помочь вам получить теоретические знания и практический опыт, чтобы претендовать на различные рабочие места, связанные с загрязнением воздуха и другими опасностями для окружающей среды.

Узнайте больше о программе и сделайте первый шаг к карьере инженера-эколога.

Рекомендуемое чтение:

Источники: