TY - GEN AU - MIHELCIC TI - INGENIERÍA AMBIENTAL: Fundamentos - Sustentabilidad - Diseño SN - 9786077073178 AV - TA170 M5418 PY - 2012/// CY - México PB - Alfaomega KW - ingeniería ambiental N1 - Contenido Capítulo Uno Ingeniería y desarrollo sustentable 1 1.1 Antecedentes 2 1.2 Definición de sustentabilidad 4 1.3 Problemas que afectarán la práctica de la ingeniería en el futuro 9 1.3.1 Población y urbanización 9 1.3.2 Salud 11 1.3.3 Escasez de agua, conflicto y resolución 13 1.3.4 Energía y clima 14 1.3.5 Químicos tóxicos y recursos finitos 18 1.3.6 Flujo de materiales y la construcción del medio ambiente 18 1.4 La revolución sustentable 21 Términos clave 22 Capítulo Uno Problemas 23 Referencias 25 Capítulo Dos Mediciones ambientales 26 2.1 Unidades de concentración de masa 27 2.1.1 Unidades de masa/masa 27 2.1.2 Unidades de masa/volumen: mg/L y g/m3 29 2.2 Unidades de volumen/volumen y de mol/mol 30 2.2.1 Uso de la ley de los gases ideales para convertir ppmv a g/m3 30 2.3 Unidades de presión parcial 33 2.4 Unidades de mol/volumen 37 2.5 Otro tipo de unidades 38 2.5.1 Normalidad 38 2.5.2 Concentración como un constituyente común 41 2.5.3 Reportar concentraciones de partículas en aire y agua 44 2.5.4 Representación por efecto 46 Términos clave 48 Capítulo Dos Problemas 49 Referencias 51 Capítulo Tres Química 52 3.1 Aproximaciones a la química medioambiental 53 3.2 Actividad y concentración 53 3.3 Reacción estequiométrica 56 3.4 Leyes de la termodinámica 57 3.5 Volatilización 60 3.6 Equilibrio aire-agua 65 3.6.1 Constante de la Ley de Henry con unidades para un gas que se disuelve en un líquido 65 3.6.2 Constante de la Ley de Henry adimensional para especies que transfieren de la fase líquida a la fase gaseosa 66 3.7 Química ácido-base 68 3.7.1 pH 68 3.7.2 Definición de ácidos y bases y sus constantes de equilibrio 69 29 4.2.1 Formas de energía 130 4.2.2 Conducción de un balance de energía 132 4.3 Procesos de transporte de masa 138 4.3.1 Advección y dispersión 139 4.3.2 Movimiento de una partícula en un fluido: la Ley de Stokes 148 4.3.3 Flujo de aguas subterráneas 150 Términos clave 153 Capítulo Cuatro Problemas 154 Referencias 157 Capítulo Cinco Biología 158 5.1 Estructura y función del ecosistema 159 5.1.1 Grupos principales de organismos 161 5.2 Dinámica de población 164 5.2.1 Unidades de expresión del tamaño de una población 164 5.2.2 Modelos de crecimiento de población 164 5.3 Flujo de energía en los ecosistemas 182 5.3.1 Capturar y usar energía: fotosíntesis y respiración 182 5.3.2 Estructura trófica de los ecosistemas 186 5.3.3 Termodinámica y transferencia de energía 187 5.4 Demanda de oxígeno: bioquímica, química y teórica 190 3 rosos 221 6.3.2 Toxicidad 221 6.4 Ética y riesgo de la ingeniería 227 6.5 Evaluación de riesgo 229 6.5.1 Evaluación del peligro 230 6.5.2 Evaluación de la dosisrespuesta 231 6.5.3 Evaluación de la exposición 236 6.5.4 Caracterización del riesgo 240 6.6 Problemas más complicados con por lo menos dos rutas de exposición 248 6.6.1 Establecer estándares de calidad de agua con base en la exposición al tomar agua y comer pescado 249 6.6.2 Cómo determinar los estándares de limpieza de tierra admisibles que protegen las aguas subterráneas 250 Términos clave 255 Capítulo Seis Problemas 256 Referencias 258 Capítulo Siete Ingeniería Verde 259 7.1 ¿Qué es la “Ingeniería Verde”? 260 7.2 Diseño 261 7.3 Prevención de la contaminación, diseño para el ambiente, ecología industrial, sustentabilidad 264 7.4 Conceptos fundamentales 269 7.4.1 Inherencia 269 7.4.2 Ciclo de vida 270 5 de lagos y reservas 319 8.3.2 Materia orgánica, estratificación térmica y agotamiento del oxígeno 321 8.3.3 Limitación de nutrientes y estado trófico 322 8.3.4 Gestión de ingeniería de lagos 324 8.4 Humedales 326 8.4.1 Tipos de humedales 327 8.4.2 Funciones de los humedales 328 8.4.3 Construcción de humedales 330 8.4.4 Humedales creados: una opción para la mitigación 331 8.5 Desarrollo de bajo impacto 332 8.5.1 Azoteas verdes 333 8.5.2 Pavimentos permeables (o porosos) 337 8.5.3 Celdas de bioretención 338 8.5.4 Bioswales (riachuelos urbanos) y otras técnicas de uso de suelo 342 8.5.5 Selección de vegetación 342 8.6 Calidad de las aguas subterráneas 343 8.6.1 Fuentes y características de los contaminantes de las aguas subterráneas 343 8.6.2 Destino y transporte de los contaminantes en el agua subterránea 344 7 8.6.3 Estrategias de remediación de aguas subterráneas 348 Términos clave 348 Capítulo Ocho Problemas 350 Referencias 353 Capítulo Nueve Abastecimiento de agua, distribución y recolección de aguas residuales 354 9.1 Introducción 355 9.2 Disponibilidad del agua 358 9.3 Utilización del agua 358 9.3.1 Uso de agua en Estados Unidos de América 361 9.3.2 Suministro de agua pública 364 9.3.3 Reclamación y reutilización del agua 365 9.3.4 Escasez de agua 367 9.4 Demanda municipal de agua 368 9.4.1 Creación de modelos para estimar la demanda 368 9.4.2 Estimación del flujo de agua y de las aguas residuales 370 9.4.3 Flujos de tiempo variable y ciclos estacionales 372 9.4.4 Demanda de flujo de incendios y no contabilizada para el agua 377 9.4.5 Flujos de clima húmedo para aguas residuales 379 9.4.6 Previsión de demanda 380 9.5 Distribución de agua y sistemas de recolección de aguas residuales 385 9.5.1 Disposición del sistema 386 9.5.2 Velocidades de flujo de diseño y tamaño de las tuberías 387 9.5.3 Estaciones de bombeo y almacenamiento 389 Términos clave 391 Capítulo Nueve Problemas 392 Referencias 395 Capítulo Diez Tratamiento de aguas 396 10.1 Introducción 397 10.2 Características del agua no tratada 397 10.2.1 Características físicas 398 10.2.2 Constituyentes inorgánicos principales y menores 401 10.2.3 Principales constituyentes orgánicos 404 10.2.4 Constituyentes microbianos 405 10.3 Estándares de calidad del agua 407 10.4 Visión general de los procesos de tratamiento de aguas 408 10.5 Coagulación y floculación 408 10.5.1 Eliminación y estabilidad de partículas 410 10.5.2 Coagulantes químicos 410 10.5.3 Otras consideraciones 414 10.6 Eliminación de la dureza del agua 418 10.7 Sedimentación 422 10.7.1 Asentamiento discreto de partículas 422 guas residuales domésticas 463 11.3 Visión general de los procesos de tratamientos 464 11.4 Tratamiento preliminar 466 11.4.1 Filtración 466 11.4.2 Tanques desarenadores 467 11.4.3 Flotación 469 11.4.4 Ecualización 469 11.5 Tratamiento primario 473 11.6 Tratamiento secundario 475 11.6.1 Reactores de crecimiento suspendido: lodo activado 475 11.7 Modificaciones al proceso de lodo activado 489 11.7.1 Biorreactores de membrana (MBR’S) 489 11.8 Reactores de crecimiento adjunto 492 11.9 Eliminación de nutrientes: nitrógeno y fósforo 493 11.9.1 Nitrógeno 494 11.9.2 Fósforo 497 11.10 Desinfección y aireación 498 11.11 Tratamiento y desecho del lodo 500 11.11.1 Estabilización del lodo 501 11.11.2 Digestores 502 11.11.3 Deshidratación 503 11.11.4 Desecho 503 11.12 Sistemas naturales de tratamiento 506 11.12.1 Estanques de estabilización 506 11.12.2 Humedales 508 1 11.13 Uso de energía durante el tratamiento de aguas residuales 511 Términos clave 513 Capítulo Once Problemas 515 Referencias 517 Capítulo Doce Ingeniería de recursos del aire 518 12.1 Introducción 519 12.2 Impactos y defensas en la salud humana 519 12.3 Transporte del aire 521 12.3.1 Transporte global 521 12.3.2 Transporte regional 522 12.3.3 Transporte local 522 12.3.4 Estabilidad del aire 524 12.3.5 Aire de interiores 526 12.4 Contaminantes del aire 530 12.4.1 Indicadores de contaminación 530 12.4.2 Contaminantes peligrosos del aire 537 12.4.3 Contaminantes del aire interior 539 12.5 Emisiones 541 12.5.1 Clasificación de emisiones 541 12.5.2 Cálculo de emisiones 545 12.6 Control de emisiones del aire 550 12.7 Tecnologías de control de emisiones gaseosas 556 12.7.1 Oxidantes térmicos 556 12.7.2 Absorción 558 12.7.3 Biofiltros 559 12.8 Tecnologías de control de emisiones de partículas 562 12.8.1 Ciclón 563 12.8.2 Lavadores 564 12.8.3 Colector de bolsa filtrante 565 12.8.4 Precipitador electroestático 568 Términos clave 572 Capítulo Doce Problemas 573 Referencias 575 Capítulo Trece Manejo de desperdicios sólidos 576 13.1 Introducción 577 13.2 Caracterización del desperdicio sólido 578 13.2.1 Fuentes de desperdicio sólido 579 13.2.2 Cantidades de desperdicio sólido municipal 580 13.2.3 Materiales en el desperdicio sólido municipal 581 13.2.4 Recolección de datos de caracterización de desperdicios sólidos 582 13.2.5 Caracterización física/química del desperdicio 585 13.2.6 Caracterización de residuos peligrosos 588 13.3 Componentes de los sistemas de desperdicios sólidos 592 13.3.1 Almacenamiento, recolección y transportación 592 13.3.2 Reciclaje y recuperación de materiales 594 13.3.3 Compostaje 597 13.3.4 Incineración 601 13.3.5 Relleno sanitario 604 13.3.6 Tecnologías de energía de desperdicios sólidos 617 13.4 Conceptos del manejo 618 13.4.1 Consulta 619 13.4.2 Opciones de políticas 620 13.4.3 Estimación de costos 620 Términos clave 622 Capítulo Trece Problemas 623 Referencias 625 Capítulo Catorce Entorno urbanístico 626 14.1 Introducción 627 14.2 Diseño sensible al contexto 629 14.3 Edificios 632 14.3.1 Diseño 633 14.3.2 Construcción 636 14.3.3 Operación y mantenimiento 637 14.4 Materiales 639 14.4.1 Agregados, liberaciones tóxicas, cemento, acero y vidriado 639 14.4.2 Análisis del flujo de materiales 64 14.4.3 Materiales de construcción tradicionales 643 14.5 Término de vida: deconstrucción, demolición, disposición 644 14.6 Dar el tamaño correcto a las construcciones 647 14.6.1 Uso de materiales en una casa 647 14.6.2 Eficiencia de energía y dar el tamaño correcto 647 14.7 Eficiencia de energía: aislamiento, infiltración y paredes térmicas 649 14.7.1 Pérdida de calor en un edificio 650 14.8 Movilidad 656 14.9 Isla de calor urbano 663 14.10 Planificación urbana, crecimiento inteligente y comunidades planificadas 667 Términos clave 671 Capítulo Catorce Problemas 672 Referencias 674 Respuestas a los problemas seleccionados 675 Créditos fotográficos de inicio de capítulo 681 Índice 683; Ingenieria en Gestion Empresarial N2 - El propósito central de esta obra es el propiciar los cambios necesarios que aseguren la capacidad de la sociedad para cubrir sus necesidades, fusionando fundamentos y habilidades para el diseño. Los autores proporcionan el conocimiento para lidiar con los retos del siglo xxi así como lo hicieron con los de enormes proporciones del siglo XX ER -