¿Cuáles son los proyectos de tesis para carreras de ingeniería ambiental?

1. Abastecimiento civil de agua

La calidad del agua potable afecta directamente a la salud humana. Las ciudades y pueblos deben establecer sistemas completos de suministro de agua para suministrar agua potable que cumpla con los estándares sanitarios para agua potable (ver calidad del agua). Proteger estrictamente las fuentes de suministro de agua, mejorar el tratamiento del agua cruda (ver planta de tratamiento de agua) y mantener cuidadosamente la red de tuberías de suministro de agua (ver mantenimiento de la red de tuberías de suministro de agua) son medidas poderosas para garantizar una excelente calidad del agua.

Control de la contaminación del aire

2. Contaminación del aire

Diferentes áreas tienen diferentes requisitos para la calidad del aire. Las áreas abiertas deben mantener la calidad natural del aire. El aire en las zonas urbanas debería ser de alta calidad. Los requisitos de calidad del aire para los espacios locales con fuentes de contaminación, especialmente los talleres, pueden ser menores, pero no debería ponerse en peligro la salud de los trabajadores o residentes. Para controlar la contaminación del aire, China ha promulgado regulaciones como las "Normas de calidad ambiental atmosférica" ​​y las "Normas higiénicas de diseño de empresas industriales". La contaminación del aire es local, como la contaminación interior y la contaminación de las chimeneas individuales, también es regional, como la contaminación del tráfico urbano. Debido a que el aire fluye, la contaminación local puede volverse regional. Cuando el alcance de la contaminación regional se expande, puede incluso volverse global. La contaminación del aire aumentará la cantidad de polvo, reducirá la visibilidad y hará que los árboles crezcan mal o incluso se marchiten. Sin embargo, los peligros más importantes son los que afectan a la salud humana, desde la enfermedad hasta la muerte. En 1952, 4.000 personas murieron en el incidente del smog de Londres causado por la contaminación de azufre en la atmósfera. La lluvia ácida causada por la contaminación del aire daña las plantas y corroe los edificios en una amplia gama de áreas, lo que genera gran preocupación. La principal fuente de contaminación del aire es la combustión de combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural). Los contaminantes emitidos por algunos procesos de producción industrial también pueden contaminar la atmósfera, pero generalmente sólo afectan a las zonas cercanas. Los fuertes vientos y los movimientos de vehículos producen polvo que en ocasiones contamina la atmósfera (ver Ingeniería de Tráfico). Las erupciones volcánicas son otra fuente de contaminación. Los contaminantes del aire incluyen principalmente: ① Humo y polvo. Todos los contaminantes no gaseosos, también conocidos como partículas, son principalmente polvo y humo. El polvo generalmente proviene de la capa superficial del suelo. El humo es producto de una combustión incompleta. El cuerpo principal son partículas de carbón y otras impurezas se adsorben. El daño del humo es reducir la calidad general y la visibilidad de la atmósfera. Las partículas de plomo que se forman durante la combustión de gasolina con plomo y el polvo y humo en la producción industrial pueden causar enfermedades directamente. ②Monóxido de carbono. El producto de la combustión incompleta del combustible es un gas tóxico incoloro e inodoro, ligeramente más ligero que el aire y que se propaga rápidamente. En las ciudades concurridas, el monóxido de carbono en el aire proviene de los automóviles y la concentración a veces alcanza entre 10 y 100 ppm. Vivir en aire con una concentración de 100 ppm durante 8 horas puede afectar la actividad mental de las personas. ③Dióxido de azufre. Productos de la combustión de combustibles fósiles que contienen azufre. En China, procede principalmente de calderas y estufas alimentadas con carbón. Corrosión de utensilios e irritación del tracto respiratorio. Cuando las chimeneas se difunden hacia el cielo, a menudo se oxidan en trióxido de azufre para formar ácido sulfúrico o sulfato, que se disuelve en las gotas de lluvia, provocando lluvia ácida con un valor de pH inferior a 5. ④Óxidos de nitrógeno. Los óxidos de nitrógeno, como el óxido nítrico y el dióxido de nitrógeno, son productos de la quema de combustible a altas temperaturas. El nitrógeno de la atmósfera puede oxidarse a óxido nítrico a altas temperaturas y luego convertirse en dióxido de nitrógeno. Los óxidos de nitrógeno son reactivos en reacciones fotoquímicas atmosféricas y sus altas concentraciones afectan directamente la salud. ⑤Hidrocarburos. Generalmente es producto de la combustión incompleta de la gasolina. No existe ningún riesgo directo para la salud en bajas concentraciones, pero es un reactivo en reacciones fotoquímicas atmosféricas. ⑥Oxidantes para reacciones fotoquímicas. Los productos de reacción de los óxidos de nitrógeno y los hidrocarburos expuestos a la luz solar, como las mezclas de ozono, óxido nítrico, dióxido de nitrógeno, nitrato de peroxiacetilo (PAN), formaldehído, acroleína y ácido nítrico, son todos contaminantes secundarios. Su parámetro de contaminación son los oxidantes totales. El smog que contiene oxidantes fotoquímicamente reactivos, llamado smog fotoquímico, ha causado graves daños y aún se está estudiando su amplio impacto en la salud. Cuando la concentración es de alrededor de 0,1 ppm, irritará las membranas oculares y el tracto respiratorio. Además, el ácido nítrico puede ser otro contribuyente a la lluvia ácida. ⑦Dióxido de carbono. En circunstancias normales, debido a la fotosíntesis de las plantas y la respiración de los organismos, la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera generalmente está en equilibrio. Sin embargo, la mayor quema de combustibles fósiles ha aumentado la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera. Debido al efecto invernadero del dióxido de carbono, algunas personas creen que puede provocar un aumento de la temperatura media de la atmósfera terrestre y el derretimiento del hielo polar, provocando graves problemas medioambientales.

Las medidas de control de la contaminación del aire, la forestación y la ecologización urbana pueden ayudar a mejorar la calidad del aire, y la construcción de cortavientos puede prevenir la propagación del polvo. Sin embargo, la prevención y control de la contaminación del aire radica principalmente en: ① La innovación energética. Siempre que sea posible, sustituir el carbón por energía no contaminante (solar, eólica, agua geotérmica, electricidad y vapor) o energía poco contaminante (gas natural y petróleo). La asignación de carbón también debería considerar el control de la contaminación. El carbón con bajo contenido de azufre debe asignarse a estufas y equipos de combustión pequeños, y los equipos de combustión a gran escala que sean fáciles de adoptar medidas de prevención y control de la contaminación deben asignarse al carbón con alto contenido de azufre. Los combustibles con alto contenido de azufre se pueden reducir mediante tecnología de desulfuración. Para conocer la tecnología de desulfuración de gas, consulte "Purificación de gas urbano". ②Innovación en equipos y operaciones. Los equipos innovadores de eliminación de polvo pueden ayudar a reducir la cantidad de humo y polvo, y mejorar la eficiencia de los equipos de combustión puede reducir la contaminación por monóxido de carbono e hidrocarburos. Controlar la temperatura de la llama puede reducir la oxidación del nitrógeno y la descomposición del dióxido de carbono. La prevención y el control de la contaminación por gases de escape de los automóviles se basa principalmente en la innovación de los sistemas de combustión de los automóviles. Hay mucha investigación en esta área y la innovación aún está en curso. Las partículas de plomo en los gases de escape de los automóviles sólo pueden eliminarse utilizando gasolina sin plomo. ③Tratamiento de gases de escape. Es el último recurso para prevenir y controlar la contaminación del aire. El polvo de los gases de combustión se puede separar del flujo de aire mediante filtración, lavado, separación centrífuga, eliminación de polvo electrostática, eliminación de polvo acústica y otros métodos. Hay muchas formas de eliminar el dióxido de azufre de los gases de combustión: soplar polvo de piedra caliza en la cámara de combustión y sulfurarlo con dióxido de azufre para sintetizar cenizas, absorber o adsorber dióxido de azufre con sustancias alcalinas y luego utilizarlo; un catalizador para convertir dióxido de azufre en trióxido de azufre se combina con agua condensada para formar ácido sulfúrico cuando se enfrían los gases de combustión. Los óxidos de nitrógeno de los gases de combustión también se pueden eliminar químicamente.

Tratamiento de residuos sólidos

3. Incineración

Los métodos de eliminación de residuos sólidos incluyen el enterrado, la incineración o el procesamiento y aprovechamiento. La incineración también puede considerarse un método de tratamiento. Porque todavía hay que eliminar las cenizas. La recolección y almacenamiento de residuos sólidos, especialmente basura, no sólo cuesta menos sino que también afecta la salud ambiental. ① Los desechos sólidos agrícolas (paja, estiércol de ganado y aves de corral) son generalmente materia orgánica y se han utilizado como pienso, combustible y fertilizante en las zonas rurales de mi país. En los últimos 10 años, los residuos sólidos agrícolas se han tratado mediante fermentación de biogás. El biogás es un combustible limpio y conveniente y el residuo es un buen fertilizante. Cuando la cantidad de residuos sólidos industriales es pequeña, se suele tratar como basura. Cuando la cantidad sea grande, considerar su uso primero (ver residuos industriales y sus aplicaciones); cuando no se puedan aprovechar, entiérrelos o incinérelos; Los desechos tóxicos y peligrosos deben tratarse de manera inofensiva antes de enterrarlos, y aquellos que no puedan tratarse deben sellarse y enterrarse. ③Los residuos sólidos municipales son una mezcla de residuos sólidos en las ciudades. En China, los desechos de alimentos a menudo se recogen por separado de la basura y se utilizan para alimentar a los cerdos y fertilizar los campos. Los principales métodos de eliminación de residuos son los vertederos, la incineración menor y el compostaje. El entierro implica rellenar tierra, rellenar fosas, convertir zonas pantanosas en un sitio y arrojarlas al mar. Abandonar el mar, aunque no tenga consecuencias adversas a corto plazo, sí es preocupante a largo plazo. En el pasado, depositar basura en vertederos era similar a un simple vertido, que seguía contaminando el medio ambiente y provocando infestaciones de roedores. La basura que se arroja todos los días ahora debe cubrirse con tierra y compactarse el mismo día, lo que se denomina entierro sanitario. Una vez que el vertedero sea ecológico, se podrán construir edificios en él 10 años o más después. El vertedero sanitario se puede utilizar para crear rocallas en el vertedero para aumentar la cantidad de vertedero y embellecer el medio ambiente. Tomar medidas para reciclar la chatarra puede reducir la cantidad de basura.

4. Control de la contaminación acústica

El ruido es un sonido que interfiere en el descanso, el estudio, la vida y el trabajo de las personas, e incluso afecta a su salud. El ruido se compone de muchos tonos puros. La presión sonora (P) de un tono puro (sonido de frecuencia única) se puede expresar mediante la relación entre el nivel de presión sonora (Lp) y la presión sonora de referencia (p0 está cerca del umbral auditivo de la gente común, generalmente P0 = 2 ×10-5 Pa), y su expresión matemática La fórmula es LP = 201g (P/P0). La medición de la intensidad del ruido es relativamente compleja y no sólo debe combinarse con la frecuencia de los sonidos puros, sino también con las sensaciones subjetivas de las personas. Hay muchas formas de medir, generalmente se utiliza el nivel de sonido y la unidad también son los decibeles. Los sonómetros pueden medir directamente los niveles de sonido. El nivel de sonido aumenta en 40 decibeles, la presión del sonido aumenta unas 100 veces y la interferencia aumenta considerablemente. En general, se cree que cualquier valor por debajo de 85 decibeles no afectará la audición. Cuando un avión despega, el ruido alcanza los 150 dB, lo que puede provocar dolor en los tímpanos. Un ruido de 160 decibeles es ensordecedor. El ruido también afecta al sistema nervioso central y al sistema cardiovascular de las personas, provocando neurastenia y enfermedades cardiovasculares.

El ruido también afecta el habla y el uso del teléfono. El ruido que puede dejar sordas a las personas también puede afectar el uso de algunos instrumentos. El ruido proviene principalmente de las máquinas (ruido industrial) y de los vehículos (ruido del tráfico). Para controlar el ruido, en primer lugar, no se necesitan equipos ruidosos, o es necesario reformar el proceso, como cambiar el remachado por el de soldadura o cambiar la maquinaria, como utilizar un martinete en lugar de un martinete; En segundo lugar, innovar en la estructura y materiales de la maquinaria, como mejorar la precisión de las piezas, reducir colisiones, sustituir materiales metálicos por materiales no metálicos, utilizar elementos elásticos para las piezas de transmisión, utilizar bases de aislamiento de vibraciones o cubiertas insonorizadas para toda la máquina, e instalación de silenciadores en los puertos de escape. Aspecto aerodinámico, etc. En tercer lugar, opere correctamente, como usar lubricantes correctamente y usar equipos de audio como parlantes correctamente. También son medidas eficaces la instalación de barreras acústicas (como muros, montículos) o el uso de materiales aislantes y absorbentes del sonido en las superficies de los edificios, así como una planificación urbana razonable (ver Protección medioambiental de los aeropuertos).

5. Control de la contaminación radiactiva

Las radiaciones ionizantes producidas por materiales radiactivos perjudicarán la salud humana si superan una determinada dosis. Esta radiación ionizante se puede bloquear sellando el material radiactivo con un cierto espesor de lámina de plomo u hormigón. En las plantas de energía nuclear o en los departamentos de investigación industrial, médica y científica que utilizan materiales radiactivos, los peligros se pueden evitar siempre que se operen y gestionen de acuerdo con las regulaciones. Los desechos radiactivos, ya sean gaseosos, líquidos o sólidos, deben almacenarse por debajo de un cierto nivel de radiación ionizante antes de que se les permita ingresar al medio ambiente. Para facilitar el almacenamiento, a menudo se realiza una concentración y el gas residual concentrado y el líquido residual deben solidificarse.

6. Control de la contaminación térmica

La combustión excesiva, la contaminación del aire y los cambios en las características del suelo cambiarán la temperatura ambiente y afectarán el equilibrio ecológico natural local, regional o global. El agua de las centrales eléctricas y de refrigeración industrial es la fuente más común de contaminación hidrotermal. La descarga directa de agua de refrigeración en ríos y lagos aumentará la temperatura del agua, acelerará el metabolismo de los organismos en el agua y reducirá el oxígeno disuelto, afectando así a la pesca y destruyendo el equilibrio natural. Se puede utilizar un sistema de circulación de agua de refrigeración para reducir la descarga de agua de refrigeración, o se puede enfriar a través de una piscina de refrigeración y luego descargarla en cuerpos de agua naturales.

7. Control de la radiación electromagnética

Con la rápida popularización de la radiodifusión, la televisión y la tecnología de microondas, la potencia de los equipos de radiofrecuencia se ha duplicado, haciendo que la intensidad de la radiación electromagnética cercana alcance un nivel máximo. nivel que puede representar una amenaza directa para la salud humana. El método de protección de la radiación electromagnética generalmente consiste en instalar dispositivos de blindaje electromagnético alrededor de equipos de radiofrecuencia u objetos protegidos para reducir la intensidad de la radiación electromagnética dentro del rango de protección al rango permitido. Los equipos de protección electromagnética incluyen principalmente cubiertas de protección, salas de protección, trajes de protección, cascos de protección y máscaras para los ojos. Diferentes objetos de protección utilizan diferentes dispositivos. Además, se deben adoptar medidas integrales de prevención y control, como mantener las fuentes de contaminación electromagnética alejadas de las zonas residenciales densamente pobladas mediante una distribución razonable de los equipos electromagnéticos para reducir la radiación electromagnética al medio ambiente; Oportunidad de exposición del personal a radiación electromagnética de alta intensidad.