19세기 런던 대역취 사건과 존 스노우의 콜레라 원인 규명에서 시작된 환경공학은 인류 문명의 지속가능성을 위한 필수 학문이다. 이 책은 1952년 런던 스모그 참사, 1969년 클리블랜드 강 화재사건, 러브캐널 토양오염 사건 등 실제 환경재해를 통해 환경공학의 필요성을 보여준다. 단순한 이론 설명을 넘어서 고대 로마 수도교부터 현대 상수도까지의 발전사, 19세기 파리 하수도 건설의 역사적 맥락을 제시하여 환경공학이 어떻게 인간 사회의 근본적 문제를 해결해왔는지 구체적으로 설명한다.
대기, 수질, 토양, 폐기물, 소음진동 등 각 환경매체별 오염현상과 제어기술을 체계적으로 다룬다. 미세먼지와 광화학 스모그 형성과정, BOD와 COD 등 수질오염 지표의 과학적 의미, 활성슬러지법과 생물막법의 작동원리, 바이오레미디에이션과 파이토레미디에이션의 토양복원 메커니즘을 구체적 사례와 함께 설명한다. 사이클론과 백필터 같은 집진장치, 삼원촉매와 SCR 시스템을 활용한 자동차 배기가스 저감기술, 염소소독과 오존소독의 장단점 비교 등 실무에서 활용되는 기술들의 원리와 적용방법을 상세히 제시한다.
환경영향평가 제도와 환경법규, 배출권거래제와 환경세 등 정책도구, 환경경제학의 이론적 배경을 실제 정책사례와 연결하여 설명한다. 미나마타병과 이타이이타이병 같은 공해병 사례를 통해 환경보건과 위해성평가의 중요성을 보여주며, 생물다양성협약과 기후변화 대응을 위한 국제협력 체계도 다룬다. 칼룬드보르 생태산업단지의 성공모델과 같은 산업생태학 사례, 인공지능과 사물인터넷을 활용한 스마트 환경관리, 블록체인 기술을 이용한 환경데이터 관리 등 4차 산업혁명 시대의 환경기술 혁신도 포함한다.
지구환경 시스템의 물질순환과 에너지 흐름에서 시작하여 탄소중립과 지속가능발전까지, 환경문제를 종합적이고 통합적으로 이해할 수 있는 관점을 제공한다. 태양에너지와 풍력발전의 기술원리, 환경모니터링과 분석기법, 환경윤리와 환경정의의 철학적 배경, 시민참여와 환경거버넌스의 실현방안을 균형있게 다룬다. 환경공학자가 갖춰야 할 핵심역량과 미래 사회에서의 역할, 스마트시티와 우주환경이라는 새로운 영역까지 제시하여 환경공학의 현재와 미래를 포괄적으로 조망할 수 있게 구성했다.