Etapele Analizei Numerice pentru Descrierea Problemelor de Mediu

1.Generalitati

Ştiinţa mediului se ocupă de caracteristicile mediului şi de studiul interacţiunii între om şi mediu, ceea ce necesită un spectru larg de ştiinţe ale naturii şi exacte ca: biologia, chimia, fizica, etc., înţelegerea proceselor biologice, chimice şi fizice ale mediului. De asemeni, deciziile politice sunt de mare importanţă în managementul ecologic. Prin ştiinţa mediului se urmăreşte să se interconecteze cunoştinţele din diferite ramuri ale ştiinţelor naturale şi exacte, pentru a rezolva problemele de mediu, pentru a înţelege cum omul influenţează viaţa pe Pământ.

Ştiinţa mediului nu este o acumulare de cunoştinţe disparate, ea devine o ştiinţă care se bazează pe cuceririle altor ştiinţe, pe care le uneşte într-un instrument pentru a rezolva anumite probleme de mediu. În problemele tratate nu se va considera şi influenţa ştiinţelor socio-economice asupra ştiinţei mediului, deoarece în etapa actuală ar necesita prea multe calcule.

Deşi, ştiinţa mediului are un caracter pluridisciplinar, ea nu studiază cazurile izolate, ea se concentrează asupra principiilor folosite în rezolvarea problemelor de mediu în cadrul creat de ştiinţele naturale. Studiul separat al unor cazuri izolate, ar duce la o perimare rapidă a cunoştinţelor acumulate şi deci numai cunoaşterea principiilor comune, care pot fi particularizate şi care guvernează diferite evenimente, permite soluţionarea diferitelor probleme de mediu. Scopul acestui curs este de a descrie metodele şi principiile care sunt folosite în înţelegerea proceselor de mediu şi de a arăta cum sunt acestea folosite pentru rezolvarea unor probleme noi ale mediului, care devin tot mai complexe odată cu extinderea şi diversificarea tehnologiilor industriale. mediu )

1.1.1. Relaţia între ştiinţa mediului şi tehnologie, management, ecologie şi modelare

Relaţia între ştiinţa mediului şi ecologie este prezentată în fig.1

Ştiinţa mediului

Impactul naturii asupra omului

S-a arătat că ştiinţa mediului este un domeniu multidisciplinar care se ocupă cu studiul influenţei activităţilor umane asupra proceselor de mediu.

Influenţa omului asupra mediului se numeşte poluare.

Ecologia este definită ca studiul corelaţiilor între organismele vii şi mediu, sau în sens mai general cu studiul structurilor şi funcţiilor naturii, cunoscând că omul este o parte a naturii.

Modelele ecologice sau sistemele ecologice oferă posibilitatea de a alege metodele cele mai bune pentru controlul poluării şi reprezintă circuitul de reacţie din fig.1.1.

Ecosistemele sunt de mare complexitate şi nu pot fi luate toate problemele în stadiul de management, însă pentru o problemă dată este posibil să se facă un model simplificat al ecosistemului şi ale proceselor sale. Aceste modele au la bază principiile conservării masei şi conservării energiei şi reprezintă ecuaţii diferenţiale.

Un ecosistem se poate adapta la activităţile distructive ale omului, însă numai într-o anumită măsură. Deci, este necesar să se înţeleagă natura ecosistemului pentru a putea prevedea consecinţele impactului activităţilor umane asupra mediului, pentru a menţine o anumită calitate a civilizaţiei umane. Pentru a putea diminua efectul activităţii umane asupra mediului este necesar să se studieze relaţia între activitate şi efecte prin intermediul ştiinţei mediului şi de a limita impactul omului asupra ecosistemului. Dezvoltarea tehnologiilor de fabricaţie a mărit impactul omului asupra ecosistemelor , dar noile tehnologii care rezolvă problemele poluării pot fi aplicate simultan şi pot reduce aceste efecte. De exemplu au fost dezvoltate noi tehnologii de purificare şi recirculare a poluanţilor şi sunt încercări chiar de a schimba tehnologiile de fabricaţie pentru a reduce poluarea.

Managementul de mediu ( ambiental ) este scump, dar în multe cazuri poate deveni economic prin recuperarea unor materii prime, rezultă că pentru fiecare tehnologie trebuie aleasă o soluţie ecologică.

1.1.2. Principiile ştiinţei mediului

Viaţa pe Pământ este dependenţa de prezenţa unui număr de elemente într-o anumită formă şi concentraţie şi de mersul proceselor de creare a vieţii. Dacă aceste condiţii nu se îndeplinesc atunci viaţa ori este imposibilă ori este deteriorată. Principiile de bază ale conservării masei şi energiei reflectă echilibrul care trebuie să existe în orice activitate umană.. De exemplu, orice organism viu necesită anumite condiţii de mediu, şi e dependent de rata de înmulţire şi de temperatura ambientală ce reflectă anumite condiţii optime ale vieţii, fig.1.2.. Rezultă că un ecosistem reacţionează la variaţiile condiţiilor de mediu.

1.1.3. Principiile tehnologiilor de mediu ( ambientale )

Ştiinţa mediului stă la baza tehnologiilor de mediu deoarece alegerea unei tehnologii necesită cunoaşterea profundă a multor probleme.

Soluţiile oferite de tehnologiile de mediu trebuie să fie:

• eficiente, funcţionale şi de capacitate dorită;

• să nu perturbe procesul;

• să aibe o arie clară de utilizare;

• influenţa asupra mediului să nu creeze alte probleme.

Se disting trei grupe de probleme pentru tehnologiile de mediu:

• poluare ape;

• poluare aer;

• poluare reziduuri solide.