Ingeniería ambiental: fundamentos, sustentabilidad, diseño Autores y Editores James R. Mihelcic Universidad del Sur de Florida Julie Beth Zimmerman Universidad de Yale Autores Colaboradores Martin T. Auer Universidad Tecnológica de Michigan David W. Hand Universidad Tecnológica de Michigan Richard E. Honrath, Jr. Universidad Tecnológica de Michigan Alex S. Mayer Universidad Tecnológica de Michigan Mark W. Milke Universidad de Canterbury Kurtis G. Paterson Universidad Tecnológica de Michigan Judith A. Perlinger Universidad Tecnológica de Michigan Michael E. Penn Universidad de Wisconsin-Platteville Noel R. Urban Universidad Tecnológica de Michigan Brian E. Whitman Universidad de Wilke Qiong Zhang Universidad del Sur de Florida ffirs.indd i 8/30/11 2:09:58 PM
Datos catalográficos Mihelcic, James y Zimmerman, Julie Ingeniería ambiental: fundamentos, sustentabilidad, diseño Primera Edición Alfaomega Grupo Editor, S.A. de C.V., México ISBN: 978-607-707-317-8 Formato: 20.5 x 25 cm Páginas: 720 Ingeniería ambiental: fundamentos, sustentabilidad, diseño James R. Mihelcic y Julie Beth Zimmerman ISBN: 978-0-470-16505-8 edición original en inglés “Environmental Engineering: Fundamentals, Sustainability, Design”, First Edition, publicada por John Wiley & Sons, Inc. New Jersey, USA. Derechos reservados © John Wiley & Sons, Inc. Primera edición: Alfaomega Grupo Editor, México, octubre 2011 © 2012 Alfaomega Grupo Editor, S.A. de C.V. Pitágoras 1139, Col. Del Valle, 03100, México D.F. Miembro de la Cámara Nacional de la Industria Editorial Mexicana Registro No. 2317 Pág. Web: http://www.alfaomega.com.mx E-mail:
[email protected] ISBN: 978-607-707-317-8 Derechos reservados: Esta obra es propiedad intelectual de su autor y los derechos de publicación en lengua española han sido legalmente transferidos al editor. Prohibida su reproducción parcial o total por cualquier medio sin permiso por escrito del propietario de los derechos del copyright. Nota importante: La información contenida en esta obra tiene un fin exclusivamente didáctico y, por lo tanto, no está previsto su aprovechamiento a nivel profesional o industrial. Las indicaciones técnicas y programas incluidos, han sido elaborados con gran cuidado por el autor y reproducidos bajo estrictas normas de control. ALFAOMEGA GRUPO EDITOR, S.A. de C.V. no será jurídicamente responsable por: errores u omisiones; daños y perjuicios que se pudieran atribuir al uso de la información comprendida en este libro, ni por la utilización indebida que pudiera dársele. Impreso en México. Printed in Mexico. Empresas del grupo: México: Alfaomega Grupo Editor, S.A. de C.V. – Pitágoras 1139, Col. Del Valle, México, D.F. – C.P. 03100. Tel.: (52-55) 5575-5022 – Fax: (52-55) 5575-2420 / 2490. Sin costo: 01-800-020-4396 E-mail:
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[email protected] Traducción y formación: Editec Al cuidado de la edición: Luz Ángeles Lomelí Díaz
[email protected] Gerente editorial: Marcelo Grillo Giannetto
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INGENIERÍA AMBIENTAL. MIHELCIC ALFAOMEGA Prefacio Para cuando termine de leer esta oración, diez personas se habrán sumado a la pobla- ción del planeta, mil toneladas de dióxido de carbono se habrán añadido a la atmós- fera y diez acres de tierra habrán sido deforestados. A menos que algo cambie dramá- ticamente en la manera en que los seres humanos interactúan con el mundo y los productos, procesos y sistemas que se diseñan, la humanidad terminará exactamente hacia un futuro insostenible. La sustentabilidad, como concepto, significa hacer aque- llos cambios transformativos necesarios para asegurar que la generación actual y las generaciones futuras tengan la capacidad de cumplir con sus necesidades. La manera en como se logra este tremendo reto es el propósito central de este libro. Los problemas ambientales duros y graves dieron lugar al campo de la ingeniería ambiental hace más de cinco décadas. El aire insalubre de Los Ángeles y Pittsburgh, los ríos ardientes de Ohio y comunidades enteras evacuadas debido a los tóxicos de Nueva York y Missouri fueron algunos de los problemas que los ingenieros ambien- tales tuvieron que direccionar como un campo emergente. La creatividad y la diligen- cia del campo resultaron en beneficios tremendos para el medio ambiente y mejoraron la calidad de vida. El conocimiento acerca de cómo lidiar con dichos problemas graves es fundamental y crítico para el campo de la ingeniería ambiental a medida que con- tinúa evolucionando. Tristemente, hoy en día están surgiendo nuevos retos que son más imperceptibles, más complejos, más globales y potencialmente más devastadores para las personas y el planeta. Debido a éstas y otras razones, la Ingeniería Ambiental emerge ahora como una disciplina distinta. Es una especialidad reconocida en los exámenes profesionales de licenciatura de Ingeniería, y el número de ingenieros ambientales empleados sólo en Estados Unidos se calcula que van de 54 000 a 100 000. Como profesión, esto ubica a la Ingeniería Ambiental en Estados Unidos como una profesión significativamente más grande que las ingenierías Biomédica, de Materiales y Química. Esta disciplina es también una de sólo dos disciplinas de ingeniería que el Buró de Estadísticas Laborales de Estados Unidos predice que tendrá “crecimiento más rápido del promedio” durante los siguientes diez años. Sin embargo, la disciplina de Ingeniería Ambiental está en constante movimiento. Los problemas que se han creado como resultado de la manera en que la sociedad y economía humanas han interactuado con el medio ambiente natural desde que la Revolución Industrial ha cambiado durante las décadas pasadas. Algunas caracteriza- ciones de los tipos de problemas con los que están lidiando los ingenieros ambientales se muestran en la siguiente tabla: Cuestiones ambientales Cuestiones ambientales del siglo xx del siglo xxi Locales Globales Agudas Crónicas Obvias Imperceptibles Inmediatas Multigeneracionales Discretas Complejas fpref.indd iii 9/13/11 6:13:17 PM
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