Ingeniería y ciencias ambientales /
Mackenzie L. Davis, Susan J. Masten
- México : McGraw-Hill, 2005
- xvi, 750 p. : il., fig., tablas ; 27 cm
Incluye índice alfabético
Referencias al final de cada capítulo
1. INTRODUCCIÓN 1.1. ¿QUÉ ES LA CIENCIA AMBIENTAL? Ciencia natural Ciencia ambiental Ciencia ambiental cuantitativa 1.2. ¿QUÉ ES LA INGENIERÍA AMBIENTAL? Ingeniería Ingeniería ambiental 1.3. PERSPECTIVA HISTÓRICA 1.4. CÓMO TRABAJAN JUNTOS LOS INGENIEROS Y CIENTÍFICOS AMBIENTALES 1.5. INTRODUCCIÓN A LOS PRINCIPIOS DE LA INGENIERÍA Y CIENCIAS AMBIENTALES ¿Por dónde comenzar? Breve descripción general de este libro Sistema Internacional de Unidades 1.6. PERSPECTIVA DE LOS SISTEMAS AMBIENTALES Los sistemas como tales Sistema de administración del recurso agua Sistema de administración del recurso aire Administración de residuos sólidos Sistemas de varios medios Sustentabilidad 1.7. LEGISLACIÓN Y REGLAMENTACION AMBIENTAL ESTADOUNIDENSES Política ambiental Protección de la vida silvestre y del hábitat Administración de la calidad del agua Administración de la calidad del aire Control de la contaminación por ruido Administración de residuos sólidos Administración de residuos peligrosos Energía atómica y administración de radiación 1.8. ÉTICA AMBIENTAL Caso 1: Agregar o no agregar Caso 2: No se puede hacer todo al mismo tiempo 2. QUÍMICA 2.1. INTRODUCCIÓN 2.2. CONCEPTOS BÁSICOS DE QUÍMICA Átomos, elementos y la tabla periódica Enlaces químicos y fuerzas intermoleculares Mol, unidades molares y unidades de actividad Reacciones químicas y estequiometría Equilibrio químico Cinética de reacciones 2.3. QUÍMICA ORGÁNICA Alcanos, alquenos y alquinos Compuestos arílicos (aromáticos) Grupos funcionales y clases de compuestos 2.4. QUÍMICA DEL AGUA Propiedades físicas del agua Estados de impurezas en solución Unidades de concentración en soluciones o suspensiones acuosas Soluciones amortiguadoras 2.5. QUÍMICA DEL SUELO 2.6. QUÍMICA ATMOSFÉRICA Fundamentos de los gases ideales 3. BALANCES DE MATERIA Y ENERGÍA 3.1. INTRODUCCIÓN 3.2. TEORÍAS UNIFICADORAS Conservación de la materia Conservación de la energía Conservación de la materia y la energía 3.3. BALANCES DE MATERIA Fundamentos El tiempo como factor Sistemas más complejos Eficiencia Estado de mezclado Reacciones de inclusión Reactores Análisis de reactores 3.4. BALANCES DE ENERGÍA Primera ley de la termodinámica Fundamentos Segunda ley de la termodinámica 4. ECOSISTEMAS 4.1. INTRODUCCIÓN 4.2. INFLUENCIA HUMANA EN LOS ECOSISTEMAS 4.3. ENERGÍA Y FLUJO DE MASA Bioacumulación 4.4. CICLOS DE LOS NUTRIENTES Ciclo del carbono Ciclo del nitrógeno Ciclo del fósforo Ciclo del azufre 4.5. DINÁMICA DE POBLACIONES Crecimiento de poblaciones bacterianas Dinámica de poblaciones animales Dinámica de la población humana 4.6. LAGOS: UN EJEMPLO DE LOS CICLOS DE MASA Y ENERGÍA EN UN ECOSISTEMA Estratificación y renovación en lagos profundos Zonas biológicas Productividad lacustre Eutroficación 4.7. LEYES AMBIENTALES DE PROTECCIÓN DE LOS ECOSISTEMAS 5. PERCEPCIÓN, EVALUACIÓN Y ADMINISTRACIÓN DE RIESGOS 5.1. INTRODUCCIÓN 5.2. PERCEPCIÓN DEL RIESGO 5.3. EVALUACIÓN DE RIESGOS Recopilación y evaluación de datos Evaluación de toxicidad Evaluación de la exposición Caracterización de riesgo 5.4. ADMINISTRACIÓN DE RIESGOS 6. HIDROLOGÍA 6.1. FUNDAMENTOS DE HIDROLOGÍA Ciclo hidrológico 6.2. MEDICIÓN DE LA PRECIPITACIÓN, EVAPORACIÓN, INFILTRACION Y FLUJO DE LA CORRIENTE Precipitación Evaporación Infiltración Flujo de la corriente 6.3. HIDROLOGÍA DEL AGUA SUBTERRÁNEA Acuíferos 6.4. FLUJO DE AGUA SUBTERRÁNEA 6.5. LAS AGUAS SUPERFICIAL Y SUBTERRÁNEA COMO FUENTE DE ABASTO 7. RECURSOS GEOLÓGICOS DEL SUELO 7.1. INTRODUCCIÓN 7.2. CICLO DE LAS ROCAS 7.3. CONCENTRACIÓN MINERAL Actividad ígnea Erosión Procesos de sedimentación Precipitación 7.4. ROCAS Y RECURSOS MINERALES Reservas Impactos ambientales Conservación de recursos 7.5. RECURSOS ENERGÉTICOS Formación del carbón Formación del petróleo Reservas de combustible fósil Energía nuclear Impactos ambientales Efectos sobre el terreno Fuentes alternativas de energía Conservación de la energía 7.6. FORMACIÓN Y PROPIEDADES DEL SUELO Erosión Componentes del suelo Propiedades del suelo 7.7. RECURSOS DEL SUELO Almacenamiento de energía Producción de plantas 7.8. PARÁMETROS DE SUSTENTABILIDAD Ciclos de nutrientes Acidez del suelo Salinidad del suelo Textura y estructura 7.9. CONSERVACIÓN DEL SUELO Administración del suelo Erosión del suelo 8. ADMINISTRACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA 8.1. INTRODUCCIÓN 8.2. CONTAMINANTES DEL AGUA Y SUS FUENTES Fuentes puntuales Fuentes no puntuales Material que demanda oxígeno Nutrientes Microorganismos patógenos Sólidos suspendidos Sales Metales tóxicos y compuestos orgánicos tóxicos Sustancias que trastornan el sistema endocrino Arsénico Calor 8.3. ADMINISTRACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA EN LOS RÍOS Efecto de los desechos que demandan oxígeno en los ríos Demanda bioquímica de oxigeno Medición de la demanda bioquímica de oxígeno en el laboratorio Notas adicionales acerca de la demanda bioquímica de oxígeno Oxidación del nitrógeno Curva con mínimo de OD Efecto de los nutrientes en la calidad del agua de los ríos 8.4. ADMINISTRACIÓN DE LA CALIDAD DEL AGUA EN LOS LAGOS Control del fósforo en los lagos Acidificación de los lagos 8.5. CALIDAD DEL AGUA EN LOS ESTUARIOS 8.6. CALIDAD DEL AGUA EN LOS OCÉANOS 8.7. CALIDAD DEL AGUA SUBTERRÁNEA Migración de contaminantes en las aguas subterráneas 9. TRATAMIENTO DEL AGUA 9.1. INTRODUCCIÓN Calidad del agua Características físicas Características químicas Características microbiológicas Características radiológicas Normas de calidad del agua Sistemas de clasificación y tratamiento de agua 9.2. MEZCLADO RÁPIDO, FLOCULACIÓN Y COAGULACIÓN Estabilidad y desestabilización de los coloides Coagulantes Mezclado y floculación 9.3. ABLANDAMIENTO Dureza Ablandamiento con cal-carbonato Ablandamiento por intercambio iónico 9.4. SEDIMENTACIÓN Descripción general Determinación de la velocidad de sedimentación (vs) Cálculo de la velocidad de derrame (vo) 9.5. FILTRACIÓN 9.6. DESINFECCIÓN Cinética de la desinfección Desinfectantes y productos de la desinfección Reacciones del cloro en el agua Dióxido de cloro Ozonación Radiación ultravioleta 9.7. OTROS PROCESOS DE TRATAMIENTO PARA EL AGUA POTABLE Procesos de membrana Procesos avanzados de oxidación Adsorción con carbón Aireación 9.8. ADMINISTRACIÓN DE PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Análisis por balance de masa Tratamiento de lodo Disposición final 10. Tratamiento de aguas residuales 10.1. INTRODUCCIÓN 10.2. CARACTERÍSTICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS Características físicas Características químicas Características del agua residual industrial 10.3. SISTEMAS DE DISPOSICIÓN EN EL SITIO Sistemas alternativos de tratamiento y disposición con agua en el sitio Sistemas de tratamiento y disposición en el sitio en condiciones desfavorables Otras opciones de tratamiento y disposición en el sitio Sistemas alternativos de tratamiento y disposición sin agua en el sitio 10.4. SISTEMAS MUNICIPALES DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Tratamiento previo de residuos industriales 10.5. OPERACIONES UNITARIAS DE TRATAMIENTO PREVIO Rejas de barra Cámaras de desarenado Desmenuzadores Igualación 10.6. TRATAMIENTO PRIMARIO 10.7. PROCESOS UNITARIOS DE TRATAMIENTO SECUNDARIO Descripción general Papel de los microorganismos Clasificación de los microorganismos Algunos organismos de interés en el tratamiento de aguas residuales Bioquímica bacteriana Descomposición de residuos Dinámica de población Filtros de goteo Lodo activado Estanques de oxidación Contactores biológicos rotatorios 10.8. DESINFECCIÓN 10.9. TRATAMIENTO AVANZADO DE AGUAS RESIDUALES Filtración Adsorción con carbón Eliminación de fósforo Control del nitrógeno 10.10. TRATAMIENTO EN EL TERRENO Aplicación lenta Flujo superficial Infiltración rápida 10.11. TRATAMIENTO DE LODOS Fuentes y características de diversos lodos Cálculos de sólidos Procesos de tratamiento de lodos 10.12. DISPOSICIÓN DE LODOS Disposición final Dispersión sobre el terreno Relleno sanitario Disposición en terreno dedicado (DTD) Utilización Reglamentos sobre disposición de lodos 11. Contaminación del aire 11.1. PERSPECTIVA DE LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE 11.2. FUNDAMENTOS Relaciones de presión y unidades de medida Relatividad Expansión y compresión adiabática 11.3. NORMAS SOBRE LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE 11.4. EFECTOS DE LOS CONTAMINANTES DEL AIRE Efectos sobre los materiales Efectos sobre la vegetación Efectos sobre la salud 11.5. ORIGEN Y DESTINO DE LOS CONTAMINANTES DEL AIRE Monóxido de carbono Contaminantes peligrosos del aire Plomo Dióxido de nitrógeno Oxidantes fotoquímicos óxidos de azufre Partículas 11.6. MICRO Y MACROCONTAMINACIÓN DEL AIRE Contaminación del aire en interiores Lluvia ácida Agotamiento del ozono Calentamiento global 11.7. METEOROLOGÍA DE LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE La máquina atmosférica Turbulencia Estabilidad Efectos del terreno 11.8. DISPERSIÓN ATMOSFÉRICA Factores que afectan la dispersión de los contaminantes del aire Modelo de la dispersión 11.9. MODELO DE LA CALIDAD DEL AIRE EN INTERIORES 11.10. CONTAMINACIÓN DEL AIRE: CONTROL DE FUENTES ESTACIONARIAS Contaminantes gaseosos Desulfurización de gas de combustión Tecnologías de control para óxidos de nitrógeno Contaminantes en partículas 11.11. CONTAMINACIÓN DEL AIRE: CONTROL DE FUENTES MÓVILES Fundamentos de los motores Control de las emisiones de los automóviles 11.12. MINIMIZACIÓN DE RESIDUOS 12. INGENIERÍA DE RESIDUOS SÓLIDOS 12.1. PERSPECTIVA Magnitud del problema 12.2. CARACTERÍSTICAS DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS 12.3. ADMINISTRACIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS 12.4. RECOLECCIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS 12.5. LOS RESIDUOS COMO RECURSO Antecedentes y perspectiva Química verde e ingeniería verde Reciclaje Elaboración de abono orgánico Reducción en la fuente 12.6. REDUCCIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS Procesos de combustión Tipos de incineradores Asuntos de salud pública y ambientales Otros procesos de tratamiento térmico 12.7. DISPOSICIÓN POR RELLENO SANITARIO Selección del sitio Operación Consideraciones ambientales Lixiviado Producción de metano y otros gases Diseño del relleno sanitario Clausura del relleno 13. ADMINISTRACIÓN DE RESIDUOS PELIGROSOS 13.1. EL RIESGO Dioxinas y bifenilos policlorados 13.2. SISTEMA DE LA EPA PARA DESIGNAR RESIDUOS PELIGROSOS 13.3. RCRA Y HSWA Acciones del congreso estadounidense acerca de los residuos peligrosos Concepto "de la cuna a la tumba" Requisitos del generador Reglamentos para el transportista Requisitos para tratamiento, almacenamiento y disposición Tanques subterráneos de almacenamiento 13.4. CERCLA Y SARA La ley del Superfondo La lista nacional de prioridades El sistema de clasificación de riesgo El plan nacional de contingencia Responsabilidad Superfund Amendments and Reauthorization Act (SARA) 13.5. ADMINISTRACIÓN DE RESIDUOS PELIGROSOS Minimización de residuos Intercambio de residuos Reciclaje 13.6. TECNOLOGÍAS DE TRATAMIENTO Tratamiento biológico Tratamiento químico Tratamiento físico o químico Incineración Estabilización-solidificación 13.7. DISPOSICIÓN EN EL TERRENO Inyección en pozo profundo Tratamiento en terreno El relleno seguro 13.8. CONTAMINACIÓN DEL AGUA SUBTERRÁNEA Y SU CORRECCIÓN El proceso de contaminación Procedimiento de la EPA para corregir agua subterránea Mitigación y tratamiento 14. LA AGRICULTURA Y EL MEDIO AMBIENTE 14.1. INTRODUCCIÓN 14.2. AGOTAMIENTO DE LOS RECURSOS ACUÍFEROS SUPERFICIALES Y SUBTERRÁNEOS Uso del agua Subsidencia del terreno 14.3. EROSIÓN DEL SUELO 14.4. CALIDAD DEL AGUA Salinización Nutrientes Plaguicidas 14.5. CALIDAD DEL AIRE Emisiones de partículas Emisiones de amoniaco Compuestos fétidos Gases de efecto invernadero Efectos sobre la capa de ozono Plaguicidas 14.6. ADMINISTRACIÓN DE RESIDUOS ANIMALES Manejo y almacenamiento del estiércol Operaciones de alimentación animal concentradas Prácticas administrativas óptimas Aplicación del estiércol 15. CONTAMINACIÓN POR RUIDO 15.1. INTRODUCCIÓN Propiedades de las ondas sonoras Potencia e intensidad del sonido Niveles y el decibel Clasificación del ruido 15.2. EFECTOS DEL RUIDO EN LAS PERSONAS El mecanismo de la audición Audición normal Deterioro auditivo Criterios de daño-riesgo Interferencia con el lenguaje Molestia Interferencia con el sueño Efectos sobre el desempeño Intimidad acústica 15.3. SISTEMAS DE EVALUACIÓN Objetivos de un sistema de evaluación del ruido Concepto Ln Concepto Leq 15.4. FUENTES DE RUIDO EN LA COMUNIDAD Y CRITERIOS Ruido del transporte Otros motores de combustión interna Ruido de construcción Consideraciones de zonificación y localización Niveles para proteger la salud y el bienestar 15.5. TRANSMISIÓN DEL SONIDO EN EXTERIORES Ley del cuadrado inverso Campos de radiación de una fuente sonora Direccionalidad Transmisión por el aire 15.6. PREDICCIONES DEL RUIDO DEL TRÁNSITO Predicción Leq Predicción Ldn 15.7. CONTROL DE RUIDO Concepto fuente-ruta-receptor Control de la fuente de ruido mediante el diseño Control del ruido en la ruta de transmisión Control de la fuente de ruido mediante el reajuste Protección del receptor 16. RADIACIÓN IONIZANTE 16.1. FUNDAMENTOS Estructura atómica Radiactividad y radiación Desintegración radiactiva Radioisótopos Fisión Producción de rayos X Dosis de radiación 16.2. EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA RADIACIÓN IONIZANTE Pauta secuencial de los efectos biológicos Determinantes de los efectos biológicos Efectos agudos Relación entre dosis y tipo de síndrome agudo de radiación Efectos retardados Efectos genéticos 16.3. NORMAS DE RADIACIÓN 16.4. EXPOSICIÓN A LA RADIACIÓN Riesgos de radiación externa e interna Radiación natural de fondo Rayos X Radionucleidos Operaciones en reactores nucleares Residuos radiactivos 16.5. PROTECCIÓN CONTRA LA RADIACIÓN Reducción de riesgos por radiación externa Reducción de riesgos por radiación interna 16.6. RESIDUOS RADIACTIVOS Tipos de residuos Administración de residuos radiactivos de alto nivel Planta piloto de aislamiento de residuos Administración de residuos radiactivos de bajo nivel Administración y contención a largo plazo
9789701049785
TECNOLOGIA AMBIENTAL QUIMICA ECOSISTEMAS EVALUACION DEL RIESGO CONTAMINACION ACUSTICA TRATAMIENTO DE AGUA HIDROLOGIA CONTAMINACION DEL AIRE RECURSOS DE AGUA ABASTECIMIENTO DE AGUA CONTAMINACION DEL AGUA GESTION DEL MEDIO AMBIENTE TRATAMIENTO DE RESIDUOS