随着人类社会的快速发展和工业化进程的加速,环境污染问题日益凸显,人们开始关注环境问题对自身健康和生态系统的影响,对环境工程专业的需求也随之增加。这种需求的增长直接推动了对环境工程专业人才需求的增加。 从属于交叉学科范畴的环境工程专业,作为集化学、生物学、物理学、工程学等多学科知识于一体的专业,在解决复杂环境问题、推动绿色发展方面发挥着关键作用。 接下来,老师将为大家全面解析环境工程专业,以2024年U.S.News环境工程专业排名第一的加州大学伯克利分校为例。
PART.1、什么是环境工程?
环境工程(Environmental Engineering)主要研究如何保护和合理利用自然资源,利用科学的手段解决日益严重的环境问题、改善环境质量、促进环境保护与社会发展,是研究和从事防治环境污染和提高环境质量的科学技术。
PART.2、专业分支
环境工程是一门涉及保护和改善环境质量的学科,它致力于解决环境污染和可持续发展等环境问题。环境工程专业包含多个分支,下面是其中几个常见的分支:
01.水资源工程(Water Resources Engineering):这个分支专注于水资源的开发、管理、保护和恢复。它涵盖了水资源规划、水质监测、水处理技术、水资源循环利用以及洪水控制等领域。
02.水质量工程(Water Quality Engineering):此分支主要关注水体中污染物的去除、水质标准的制定和实施,以及水质改善技术的研究和应用。
03.废水处理(Wastewater Treatment):废水处理是环境工程的重要分支,旨在将工业废水、生活污水等经过处理后达到排放标准或回用要求。这包括物理处理、化学处理和生物处理等多种技术。
04.环境水力学及水文学(Environmental Fluid Mechanics and Hydrology):这个分支研究水在自然环境中的流动、分布和变化规律,以及这些变化对环境的影响。它对于水资源管理、洪水预测和防治等方面具有重要意义。
05.空气质量工程(Air Quality Engineering):空气质量工程关注大气中污染物的来源、扩散、转化和归趋,以及空气质量改善技术的研究和应用。它对于减少空气污染、保护人类健康和环境具有重要意义。
06.大气建模(Atmospheric Modeling):大气建模是空气质量工程的一个重要工具,通过数学模型模拟大气中污染物的传输、扩散和转化过程,为空气质量预测和管理提供科学依据。
07.环境微生物学和化学(Environmental Microbiology and Chemistry):这个分支研究微生物和化学物质在环境中的行为、效应和相互作用,以及它们在污染控制和环境治理中的应用。
08.环境生物工艺学(Environmental Biotechnology):环境生物工艺学利用生物技术手段解决环境问题,包括生物降解、生物修复和生物转化等技术在污染治理和资源化方面的应用。
09.可持续性电力能源(Sustainable Energy):随着全球对可持续发展的重视,可持续性电力能源成为环境工程的一个重要研究方向。它关注可再生能源的开发利用、能源效率提升以及能源系统的可持续性等问题。
10.生态系统与环境保护(Ecosystem and Environmental Protection):这个分支研究生态系统的结构和功能,以及人类活动对生态系统的影响和保护措施。它对于维护生态平衡、保护生物多样性具有重要意义。
PART.3、与环境科学有何不同?
首先从字面上就可以区分一二:
“工程”则是注重于通过一系列措施来改善环境问题,提高环境质量使其更适宜人类生存;
“科学”是一门理论学科,更侧重于综合理论的学习。
它们都要求学生掌握环境科学的基础知识,其中一系列化学知识是学生需要重点关注的,也要求学生对环境具备一定的评估和监测能力,在此基础上对环境进行管理或规划。
环境工程专业注重培养学生具备对水源、环境生物、各类废物的污染防治或资源保护的能力,重在培养实践能力。环境科学专业侧重于培养学生掌握扎实的环境科学领域的知识,如环境自然科学、环境人文科学、环境社会科学等,重在培养学生具备各种环境问题的研究能力。
PART.4、环境工程专业课程设置
以加州大学伯克利分校环境工程项目(Environmental Engineering program)为例,该项目是环境与土木工程学院(Civil and Environmental Engineering Department,简称CEE)开设的研究生项目之一。
研究生主要的研究领域有三个:
Air Quality Engineerin (AQE)
空气质量工程UCB对空气质量问题的研究范围十分广泛,从室内微环境、烟羽扩散、城市及地区空气污染,到全球气候变化和大气化学变化。UCB尤其关注与建筑环境相关的环境和公共健康问题,包括能源和运输系统。学校还提供一系列与能源、环境和公共卫生相关领域学生兴趣相符的课程。
课程安排:
⭕️CE 106: Air Pollution - 空气污染
⭕️CE 107: Climate Change Mitigation - 气候变化缓解
⭕️CE 218A: Air Quality Engineering - 空气质量工程
⭕️CE 218C: Air Pollution Modeling - 空气污染建模
⭕️PH 270A: Exposure Assessment - 暴露评估
Environmental Fluid Mechanics and Hydrology (EFMH) 环境流体力学和水文学
UCB的研究重点在于探索控制自然环境中空气和水运动的物理过程,以及与之相关的污染物、能量和其他标量的传输。研究采用综合方法来研究沿海海洋和河口、大气边界层、地表水和地下水流动、陆气相互作用、水资源系统管理、气候变化和变异性、环境中的污染物传输,以及这些主题与其他主题之间的相互作用。
校方也鼓励学生将工作应用于个人感兴趣的领域,如环境质量和生态学、空气污染、气候动力学、污染物归宿和传输、地貌学和泥沙传输、生态系统动力学和公共卫生。
课程安排:
⭕️CE 200A Environmental Fluid Mechanics I - 环境流体力学 I
⭕️CE 200B Environmental Fluid Mechanics II - 环境流体力学 II
⭕️CE 203N Surface Water Hydrology - 地表水水文学
⭕️CE 206 Water Resources Management - 水资源管理
Water Quality Engineering (WQE) 水质工程
水对于社会和它所依赖的生态系统至关重要。水在水文循环中流动时,可能会受到对生物构成威胁的物质的污染。水质工程致力于解决影响水的化学和微生物污染物的来源、运输和处理问题。UCB水质工程的研究和课程侧重于评估污染物的来源、归宿和运输,以及开发用于化学污染物和人类病原体的自然和工程处理系统。
课程安排:
⭕️Water Quality Engineering - 水质工程
⭕️CE 209 Design for Sustainable Communities - 可持续社区设计
⭕️CE 210 Control of Water-Related Pathogens - 水相关病原体控制
⭕️CE 211A Environmental Physical-Chemical Processes - 环境物理化学过程
⭕️CE 211B Environmental Biological Processes - 环境生物过程
⭕️CE 215 Emerging Technologies for Water Sustainability (offered alternate years) - 水资源可持续性的新兴技术
⭕️CE 217 Environmental Chemical Kinetics (offered alternate years) - 环境化学动力学 对于三种不同的学科方向,学生可以根据自己的兴趣爱好和未来的发展方向进行有侧重的课程选择。
PART.5、专业就业方向
环境工程的毕业生可以从事环境工程规划、设计、工程管理、环境监测等方面的工作,就业领域主要包括公司企业、环科所、环境监测站、环境治理机构、政府机构、城市规划院、环境保护局等。在美国,约有43%的环境工程专业毕业生在政府部门工作,21%的毕业生从事管理、科学研究、技术咨询等服务行业,15%的毕业生从事建筑工程相关行业。以下是常见的就业方向:
01. 政府与环境保护机构:环境工程专业毕业生可以在各级政府环保部门、环境监测站、环保局等机构工作,从事环境保护政策、环境监测和污染防治方面的工作。
02. 工程咨询与环境技术公司:毕业生可以在工程咨询公司或环境技术公司从事环境评估、污染防治工程设计、环境规划、废水处理场的运营管理等工作。
03. 研究与教育机构:毕业生可以在大学、研究院所等科研机构从事环境科学与工程的研究、教育和培训工作,推动环境保护领域的学术进展和创新。
04.环境监测与评估:毕业生可以从事环境监测与评估的工作,包括大气、水体、土壤和噪声等方面的监测、数据分析和报告编制。
05. 可持续发展与资源管理:毕业生可以在可持续发展领域工作,包括能源与环境管理、绿色技术与产品开发、可再生能源项目管理等方面的工作。
06. 环境合规与法律咨询:毕业生可以在环境合规和法律咨询领域工作,帮助企业遵守环境法律法规,开展环境影响评价和法律风险评估等工作。
07. 国际组织与非营利组织:毕业生可以在国际组织、环保非营利组织从事环境项目的策划与管理,推动全球环境保护和可持续发展的工作。 以上仅是环境工程专业就业方向的一些示例,具体的就业机会还受到地区和行业需求的影响。毕业生可以根据自己的兴趣和专业背景选择合适的就业方向,并不断提升自己的技能和知识来适应环境工程领域的需求。