대기오염이란?



















인공적으로 대기내에서 유입된 오염물질의 양, 농도, 또는 지속시간이 그 지역 다수인에게 불쾌감을 주거나 공중보건상 인간, 동식물 또는 재산에 유해하거나 안락한 생활 또는 재산상 향유에 방해를 받는 상태.

기 온 역 전

오염된 공기덩어리가 주변의 공기보다 따뜻하다면 위로 상승할 수 있다. 왜냐하면 따뜻한 공기덩어리는 찬 공기보다 상대적으로 가벼우므로 어린이가 놓친 고무풍선이 위로 올라가듯이 상승할 수 있다. 대기가 이러한 상태라면 매우 바람직하다. 자동차나 공장굴뚝에서 발생한 대기오염물질이공기에 섞여 이로 올라갈 수 있기 때문이다. 그러나 만일 위층의 공기가 아래층의 공기보다 온도가 높다면 공기는서로 섞이지 않고 정체되어 있게 되며, 이러한 현상을 기온역전이라고 한다. 이 상태가 되면 발새왼 오염물질은 위로 섞이지 않고 계속 축적되므로 바람직하지 않다.



입자상 오염 물질

입자 상태의 오염 물질은 아주 작은 액체 상태 또는 고체 상태의 떠다니는 부유 물질이며, 이를 먼지라고 한다. 입자 상태의 부유 물질은 먼지, 연기, 안개, 스모그(smog) 등과 같은 상태로 존재한다. 이러한 입자 상태의 오염 물질은 불완전 연소 과정, 기계적 분쇄 과정, 응축 및 화학적 과정을 통하여 생성된다.

가. 입자들의 크기
a. 미세입자 : 2.5/㎛미만의 입자. 불완전 연소. 대기중의 1차 오염물질, 화학적 반응.
고온 응축과정을 통해 생성, 폐 깊숙이 침투
b. 거대입자 : 2.5/㎛이상의 입자. 기계적 분쇄과정에 의해 생성.
빛을 흡수. 선란시키기 때문. 가사거리 감소.

나. 먼지
a. 대기중에 부유하거나 비산 강하하는 미세한 고체상의 입자상 물질.
b. 만성질환, 진폐증 등을 일으킴.
c. 식물체의 잎표면을 먼지가 덮어 동화작용을 저해하고 시정장애를 일으키며 다른 오염물질의 매체역할을 하여 대기오염을 가중시키는 것 들을 들 수 있다.

다. 스모그
연기와 안개의 합성어로 공장이나 자동차, 가정의 굴뚝에서 나오는 매연이나 자동차 등에서 배출되는 질소 산화물이나 탄화수소 등이 태양광선에 의하여 일어나는 상태.

두종류의 스모그

스모그는 크게 두종류로 나뉘는데 런던형 스모그와 LA형 스모그가 있다. 런던형 스모그가 난방연료에서 나오는 아황산가스가 주성분인데 비해, LA형 스모그는 광화학스모그라고 말하며 자동차의 배기가스가 원인이다. 광화학스모그는 자동차가 많은 로스엔젤레스에서 처음 관측되었다. 광화학스모그는 대기가 안정되어 있는 상태에서, 자동차 배기가스가 축적되면서 강렬한 햇빛의 작용으로 옥시단트가 생기는 현상을 말한다. 이 스모그는 푸르스름한 빛깔을 띄며 눈을 따갑게 하고 호흡기 계통에 피해를 입힌다. 서울에서는 최근 겨울에는 런던형 스모그, 여름에는 LA형 스모그가 발생되고 있는데, 낮에 근교의 산에 올라가 보면 서울의 도심을 이 광화학스모그가 뒤덮고 있는 모습을 확실하게 볼 수 있다.



가스상 오염 물질

탄소 함유 기체로는 일산화탄소(CO), 탄화수소 및 산화탄화수소가 있다. 일산화탄소는 화석 연료의 불완전 연소 과정 중에 생성되며, 무색 무취로 독성을 가진 기체이다. 탄화수소는 탄소와 수소의 다양한 비율로 구성된 화합물이며, 산화탄화수소는 탄소, 수소 및 산소로 구성된 화합물로서, 연소 과정에서 생성되기도 하며, 햇빛에 의하여 탄화수소와 산소의 화학 반응에 의하여 만들어진 2차 오염 물질이다. 이산화탄소의 양은 계속 증가하고 있다. 이러한 추세로 이산화탄소의 양이 증가되면 2065년에는 약 600ppm에 도달할 것으로 추측하고 있다.

황 함유 오염 기체로 대표적인 것으로는 이산화황이 있다. 황을 함유하고 있는 연료가 연소할 때, 황은 공기 중의 산소와 결합하여 이산화황이 만들어진다.

질소 함유 기체로는 산화질소, 이산화질소, 아산화질소, 무수질소 등이 있다. 질소 산화물은 광화학적 스모그와 산성비의 주원인이 된다.

오존은 산소 원자 3개로 이루어져 있다. 산소 분자는 성층권에서 파장이 매우 짧은 자외선의 광분해 작용에 의하여 두 개의 산소 원자로 나누어지고, 이 산소 원자와 산소 분자가 결합하여 오존이 형성된다.

가. 황산화물
a. 연료중에 포함된 유황분이 연소되어 공기중의 산소와 결합하여 생성.
대기중에서 시간이 경과함에 따라 산소와 수분이 결합하여 산화성이 강한 황산이 된다.
b. 목구멍, 눈, 호흡기점막 등에 손상을 일으킴.
c. 산성비의 원인이 되어 동식물, 건물, 토양 등에 피해를 주기도 함.
d. 메르캅탄과 황화수소는 유기물을 분해시킬 때 발생.

나. 질소산화물
a. 연료가 연소될 때 공기중에 포함된 질소와 연료중에 함유된 질소분이 연소온도에 따라 산소와 결합하여 생성. b. 호흡기 질환, 기관지염, 폐기종, 폐렴 등을 유발.
c. 광화학적 스모그와 산성비의 원인이 됨.
d. 온도의 변화에 따라 산화질소, 일산화질소, 이산화질소등으로 변하기도 함.

다. 일산화 탄소
a. 연탄가스로 잘 알려진 일산화탄소는 산소가 충분하지 않은 상태에서 연료가 연소되면서 생성되는 물질이다.
b. 헤모글로빈은 일산화탄소와 결합하는 능력이 산소에 비해 약 210배나 강하여 일산화탄소 흡입시에는 산소의 공급이 차단되어 중독을 일으키게 된다.

라. 오존
a. 자동차배출가스인 질소산화물과 탄화수소 등이 태양광선에 의하여 생성되는 광화학 2차오염물질로서 햇빛이 많이 쬐이는 여름철 오후 2∼3시 사이에 많이 발생.
b. 산화력이 강해 눈을 자극, 물에 난용성이므로 쉽게 심부까지 도달하여 폐수종, 폐출혈 유발.
c. 방사성과 비슷하게 RNA, DNA에 작용하여 유전인자에 변화를 일으킬 수 있음.
d. 식물에 대해서는 수확량이 감소되고 개화가 줄어드는 등 피해가 크다.
e. 자연에서 발생되는 오존은 대기중에 일정한 농도 이하로 존재하면 살균효과가 있어 일상생활에 좋으며 바닷가나 숲속에서 발생하는 오존은 상쾌한 느낌을 주는 이로운 물질이기도 하다.

마. 아황산가스
a. 황이 탈 때,성냥불을 석탄난로를 피울 때 나는 무색 자극성 기체이다.
b. 목, 눈, 호흡기점막에 피해를 입으며 세균에 감염되기 쉬운상태가 되어 호흡기질환에 잘 걸린다.
c. 시간이 지나면 물에 녹아 황산이 된다.

바. 탄화수소
a. 탄소와 수소의화합물로써 자동차 같은 수송기관에서 많이 발생하며 자연계에서는 유기물질이 썩을 때, 매립장, 소와 흰개미등에서도 발생한다.
b. 메탄가스가 대부분을 차지하며 자체로서는 인체나 동식물에 피해를 별로 주지 않는다.
c. 질소산화물과 탄화수소가 함께 잇을 때 자외선을 받으면 광화학적작용을 일으켜 해로운 2차오염물질로 변하기 때문에 문제가 되고 있다.

액체상태의 오염 물질

가. 산성비
대기중에는 탄산가스가 보통 0.033% 존재하고 있으며 비가 올 때는 탄산가스가 빗물에 용해되어 탄산을 형성하여 수소이온농도지수(pH)가 5.6정도 된다. 그러나 아황산가스나 이산화질소에 오염된 빗물은 황산과 질산을 형성하여 pH5.6이하의 더 강한 산성을 띠게 되는데 이러한 빗물을 산성비라고 한다.

대기오염의 영향

가. 온실효과
온실 효과란, 온실에 특별히 난방 장치를 하지 않아도 온실 내부의 온도가 상승하는 것과 같이, 지구 주위를 둘러싸고 있는 기체가 마치 온실의 유리나 비닐과 같은 역할을 하여 지구의 온도가 올라가는 것을 말한다. 온실 효과는 이산화탄소가 50%, 메탄가스가 20%, 염화불탄화탄소가 15%, 일산화탄소가 10%, 기타가 5%를 일으키는 것으로 알려져 있다.

산업 활동 및 에너지 이용이 현재대로 계속되면, 2030년경에는 기온이 현재보다 1℃ 높아지고, 해수면의 높이도 약 20㎝ 정도 올라가며, 2100년경에는 기온이 3℃ 높아지고, 해수면도 약 65㎝정도 높아질 것으로 전망하고 있다.

대기 오염물이 인체에 끼치는 일반적인 현상으로는 눈이나 목이 따갑거나, 시야가 흐려지거나, 현기증, 두통이 일어나거나, 기침 또는 재채기를 하는 등의 현상이 일어난다. 오존, 이산화황, 이산화질소와 같은 기체는 호흡기를 손상시키며, 점액의 과다 분비, 섬모 운동의 약화, 허파 꽈리의 팽창, 기관지 경련 등을 일으킨다. 분진에 장기간 노출되었을 때에는 분진의 성분에 따라 규폐증, 진폐증, 탄폐증. 석면 침착증 등의 폐질환을 일으킨다.

다. 열섬현상(Heat Island Effect)
인구가 밀집되어 있고 고층건물이 빽빽하게 들어선 도시중심지는 인접한 교외지역에 비하요 평균기온이 0.3℃∼1.2℃ 더 높은 기온현상을 나타내는데 이를 열섬현상이라 부른다.

열섬현상은 고층건물에서 나오는 인공열, 포장도로에서 방출되는 열, 상층을 덮고 있는 오염층 등에 의해 발생됩니다.