Teknik Lingkungan
Teknik lingkungan adalah disiplin teknik profesional yang erat kaitannya dengan ilmu lingkungan. Ini melibatkan beragam topik ilmiah seperti kimia, biologi, ekologi, geologi, hidrolika, hidrologi, mikrobiologi, dan matematika untuk menciptakan solusi yang bertujuan melindungi dan meningkatkan kesehatan organisme hidup serta kualitas lingkungan. Sebagai subdisiplin dari teknik sipil dan teknik kimia, Teknik Lingkungan, khususnya dalam konteks teknik sipil, lebih fokus pada Teknik Sanitasi.
Praktik rekayasa lingkungan menerapkan prinsip-prinsip ilmiah dan teknik untuk memperbaiki dan menjaga lingkungan dengan tujuan melindungi kesehatan manusia, menjaga ekosistem alami yang bermanfaat, dan meningkatkan kualitas hidup manusia terkait lingkungan. Insinyur lingkungan merancang solusi untuk manajemen air limbah, pengendalian polusi air dan udara, daur ulang, pembuangan limbah, dan kesehatan masyarakat. Mereka juga merancang sistem pasokan air kota dan pengolahan air limbah industri, serta mengembangkan rencana untuk mencegah penyakit air dan meningkatkan sanitasi di berbagai lingkungan.
Insinyur lingkungan mengevaluasi sistem pengelolaan limbah berbahaya, memberikan saran tentang penanganan dan pengendaliannya, dan berkontribusi dalam pengembangan peraturan untuk mencegah kecelakaan lingkungan. Mereka juga bertanggung jawab dalam menerapkan hukum teknik lingkungan, termasuk menilai dampak lingkungan dari proyek konstruksi yang diusulkan.
Dalam studi mereka, insinyur lingkungan mempelajari dampak kemajuan teknologi terhadap lingkungan, serta berusaha mengatasi masalah lingkungan lokal maupun global, seperti hujan asam, pemanasan global, penipisan lapisan ozon, dan polusi air serta udara dari sumber-sumber industri maupun kendaraan bermotor. Mayoritas yurisdiksi mengharuskan insinyur lingkungan yang berkualifikasi untuk memenuhi persyaratan perizinan dan registrasi yang ditetapkan.
Etimologi
Kata "lingkungan" berasal dari bahasa Perancis pada akhir abad ke-19, environ (kata kerja), yang artinya mengelilingi atau mencakup. Pada tahun 1827, Carlyle menggunakan kata "lingkungan" untuk merujuk pada kondisi tempat seseorang atau sesuatu hidup. Penggunaan kata ini mulai bergeser pada tahun 1956 ketika digunakan dalam konteks ekologi, yang merupakan ilmu yang mempelajari hubungan antara makhluk hidup dan lingkungannya.
Sementara itu, istilah "insinyur lingkungan" berasal dari bahasa Latin dan telah digunakan dalam bahasa Prancis pada abad ke-14 sebagai "engignour". Awalnya, istilah ini merujuk pada pembuat mesin militer seperti trebuchet, meriam, dan alat-alat perang lainnya. Penggunaan kata "insinyur" untuk merujuk pada pekerjaan umum baru muncul pada abad ke-16. Kemungkinan besar, istilah ini menjadi umum sebagai sebutan untuk pembuat pekerjaan umum pada masa John Smeaton.
Sejarah
Rekayasa lingkungan telah menjadi bagian dari kehidupan manusia sejak zaman kuno, ketika manusia mulai memodifikasi dan mengelola lingkungan mereka untuk memenuhi kebutuhan hidup. Ketika kesadaran akan hubungan antara kesehatan manusia dan kualitas lingkungan meningkat, masyarakat mulai membangun sistem untuk memperbaiki lingkungan mereka. Contohnya, Peradaban Lembah Indus kuno memiliki kontrol yang canggih atas sumber daya air mereka, dengan struktur seperti sumur, pemandian umum, tangki penyimpanan air, dan sistem irigasi yang memungkinkan pertanian skala besar.
Dari sekitar tahun 4000 hingga 2000 SM, banyak peradaban telah mengembangkan sistem drainase dan sanitasi, seperti yang terlihat pada Kekaisaran Mesopotamia, Mohenjo-Daro, Mesir, Kreta, dan Kepulauan Orkney di Skotlandia. Bangsa Yunani juga memiliki saluran air dan sistem saluran pembuangan untuk mengairi lahan pertanian mereka.
Di Roma, saluran air pertama dibangun pada tahun 312 SM, diikuti dengan pembangunan saluran air tambahan untuk irigasi dan pasokan air kota yang aman. Mereka juga mengembangkan sistem saluran pembuangan bawah tanah pada abad ke-7 SM, membantu mengeringkan rawa-rawa dan membuang limbah dari kota.
Perkembangan signifikan dalam rekayasa lingkungan dimulai pada pertengahan abad ke-19 di London, ketika Joseph Bazalgette merancang sistem pembuangan limbah besar pertama setelah periode Great Stink. Sistem ini memindahkan limbah mentah dari kota ke Sungai Thames, yang juga digunakan sebagai sumber air minum utama, menyebabkan wabah kolera. Pengenalan teknologi pengolahan air minum dan limbah di negara-negara industri mengurangi penyebaran penyakit melalui air, mengubahnya dari ancaman utama menjadi penyakit yang jarang terjadi.
Pada pertengahan abad ke-20, rekayasa lingkungan menjadi disiplin akademis tersendiri sebagai respons terhadap kekhawatiran luas tentang polusi air dan udara serta degradasi lingkungan lainnya. Dengan semakin kompleksnya masyarakat dan teknologi, dampak-dampak ini menjadi semakin nyata. Contohnya, penggunaan pestisida DDT yang meluas setelah Perang Dunia II menyebabkan dampak serius pada lingkungan, seperti yang diungkapkan dalam karya "Silent Spring" (1962) karya Rachel Carson, yang dianggap sebagai awal dari gerakan lingkungan modern. Hal ini mendorong perkembangan bidang "rekayasa lingkungan" yang lebih modern dan bertujuan untuk menjaga keberlanjutan lingkungan.
Pendidikan
Banyak universitas menawarkan program dalam bidang rekayasa lingkungan, yang sering diselenggarakan melalui departemen teknik sipil atau teknik kimia, dengan tambahan proyek elektronik untuk mengembangkan dan menjaga keseimbangan lingkungan. Program-program ini memberikan berbagai fokus studi bagi insinyur lingkungan. Dalam program teknik sipil, fokus utama sering kali adalah pada hidrologi, manajemen sumber daya air, bioremediasi, serta desain sistem pengolahan air dan limbah. Di sisi lain, dalam program teknik kimia, perhatian lebih terarah pada kimia lingkungan, teknologi lanjutan pengolahan udara dan air, serta proses pemisahan.
Subdivisi dalam bidang rekayasa lingkungan mencakup teknik sumber daya alam dan teknik pertanian. Kursus-kursus yang ditawarkan bagi mahasiswa mencakup beberapa kelas utama, antara lain:
- Mata kuliah teknik mesin yang berfokus pada perancangan mesin dan sistem mekanik untuk penggunaan dalam lingkungan, seperti fasilitas pengolahan air, stasiun pompa, serta instalasi pemilahan sampah dan fasilitas mekanik lainnya.
- Kursus dalam bidang teknik lingkungan atau sistem lingkungan yang menekankan pendekatan teknik sipil dalam membangun struktur dan lanskap yang berinteraksi dengan atau melindungi lingkungan.
- Mata kuliah tentang kimia lingkungan, berkelanjutan, atau teknik kimia lingkungan yang bertujuan untuk memahami dampak bahan kimia terhadap lingkungan, termasuk proses penambangan, polutan, serta proses biokimia.
- Kursus teknologi lingkungan yang difokuskan pada pelatihan lulusan dalam elektronik atau listrik yang dapat mengembangkan perangkat dan artefak untuk memantau, mengukur, memodelkan, dan mengendalikan dampak lingkungan, termasuk manajemen pembangkitan energi dari sumber-sumber terbarukan.
Aplikasi
Pasokan dan pengolahan air
Insinyur lingkungan mengevaluasi keseimbangan air di dalam daerah aliran sungai dan menentukan pasokan air yang tersedia, air yang dibutuhkan untuk berbagai kebutuhan di daerah aliran sungai tersebut, siklus musiman pergerakan air melalui daerah aliran sungai, serta mengembangkan sistem untuk menyimpan, mengolah, dan mengalirkan air untuk berbagai penggunaan.
Air diolah untuk mencapai tujuan kualitas air untuk penggunaan akhir. Dalam hal pasokan air minum, air diolah untuk meminimalkan risiko penularan penyakit menular, risiko penyakit tidak menular, dan untuk menciptakan rasa air yang enak. Sistem distribusi air dirancang dan dibangun untuk memberikan tekanan air dan laju aliran yang memadai untuk memenuhi berbagai kebutuhan pengguna akhir seperti penggunaan rumah tangga, pemadaman kebakaran, dan irigasi.
Pengolahan air limbah
Ada banyak teknologi pengolahan air limbah. Kereta pengolahan air limbah dapat terdiri dari sistem penjernih primer untuk menghilangkan bahan padat dan bahan mengambang, sistem pengolahan sekunder yang terdiri dari bak aerasi yang diikuti dengan flokulasi dan sedimentasi atau sistem lumpur aktif dan penjernih sekunder, sistem pembuangan nitrogen biologis tersier, dan proses desinfeksi akhir. Sistem bak aerasi/sistem lumpur aktif menghilangkan bahan organik dengan menumbuhkan bakteri (lumpur aktif). Penjernih sekunder menghilangkan lumpur aktif dari air. Sistem tersier, meskipun tidak selalu disertakan karena biaya, menjadi lebih umum untuk menghilangkan nitrogen dan fosfor dan untuk mendisinfeksi air sebelum dibuang ke aliran air permukaan atau ke laut.
Manajemen polusi udara
Para ilmuwan telah mengembangkan model dispersi polusi udara untuk mengevaluasi konsentrasi polutan pada suatu reseptor atau dampaknya terhadap kualitas udara secara keseluruhan dari knalpot kendaraan dan emisi cerobong asap industri. Sampai batas tertentu, bidang ini tumpang tindih dengan keinginan untuk mengurangi karbon dioksida dan emisi gas rumah kaca lainnya dari proses pembakaran.
Polusi air
Insinyur lingkungan menerapkan prinsip-prinsip ilmiah dan teknik untuk mengevaluasi apakah ada kemungkinan dampak yang merugikan terhadap kualitas air, kualitas udara, kualitas habitat, flora dan fauna, kapasitas pertanian, lalu lintas, ekologi, dan kebisingan. Jika diperkirakan akan ada dampak, maka mereka akan mengembangkan langkah-langkah mitigasi untuk membatasi atau mencegah dampak tersebut. Contoh langkah mitigasi adalah pembuatan lahan basah di lokasi terdekat untuk memitigasi pengurukan lahan basah yang diperlukan untuk pembangunan jalan jika tidak memungkinkan untuk mengalihkan rute jalan.
Di Amerika Serikat, praktik penilaian lingkungan secara resmi dimulai pada tanggal 1 Januari 1970, yaitu tanggal berlakunya National Environmental Policy Act (NEPA). Sejak saat itu, lebih dari 100 negara berkembang dan negara maju telah merencanakan undang-undang serupa yang spesifik atau mengadopsi prosedur yang digunakan di tempat lain. NEPA berlaku untuk semua lembaga federal di Amerika Serikat.
Disadur dari: en.wikipedia.org