대기는 여러 가지 기체의 여러 가지 혼합물로 이루워져 있으며, 대기의 하층에서는 공기의 운동에 의하여 상하의 공기가 잘 혼합이 되므로 상당한 높이까지 조성비(組成比)가 일정하다. 지표 부근에서 수증기를 제외한 건조공기의 성분은 그 부피백분율로 따져서 약 78%가 질소 N2, 약 21%가 산소 O2, 0.9%가 아르곤, 0.03%가 이산화탄소, 그 나머지는 미량의 네온·헬륨·크립톤·크세논·오존 등으로 되어 있다.
인간 생활의 필요에 의한 문화생활 및 산업발전으로 이산화탄소 배출 증가, 제3세계의 산업활동은 지구의 대기를 혼탁하게 만들어 지구온난화를 가속화시키고 있다.
지구온난화 가속으로 인한 대기의 불안전한 상태가 지속되면서 인간에게 각종 질병과 무서운 전염병을 야기 시키고 있다. 인간은 과학의 힘을 빌어 더욱 편리한 생활을 추구하여 오늘날과 같은 문화와 문명을 영위하고 있다.
과학발전이 대기환경오염시켜
과학발전의 기본이 되는 에너지의 사용은 인간의 삶의 질을 높이는 원동력이 된 반면, 대기오염물질을 방출하여 지구상의 모든 생물의 생존을 위협하고 있다.
환경오염이란 일반적으로 산업 발전에 따른 자연 파괴와 함께 각종 환경이 파괴되어가는 상태를 의미한다.
오염된 상태 자체에 초점을 맞춘다는 점에서 가해 피해관계를 중시하는 공해(公害)와는 개념이 상이하다. 환경이란 인간에게 직 간접적으로 영향을 주는 외적 상황을 말하며, 일반적으로 자연환경과 생활환경으로 나누어진다. 자연환경은 지하, 해양 포함한 지상의 모든 생물과 이들을 둘러싼 비 생물적인 것을 포함한 자연의 상태이며, 생활환경은 대기 폐기물, 소음진동 악취 등의 일상생활과 관계되는 환경이라 할 수 있다.
현재 우리나라의 「환경정책기본법」에서는 이를 바탕으로 환경오염을 “사업 활동 및 기타 사람의 활동에 따라 발생하는 대기오염 수질오염 토양오염해양오염 방사능오염 소음 진동 악취 등으로 사람의 건강이나 환경에 피해를 주는 상태”라고 정의하고 있다. 대기오염의 역사는 인간이 불이라는 에너지를 사용하면서 시작되었다고 할 수 있다.
산업의 발달에 따라 13세기부터 연료가 목재에서 화석연료인 석탄으로 옮겨지고, 석탄의 소비량이 증가함에 따라 영국에서 대기오염이 심각하게 대두되었다. 도시와 같은 인구밀집지역에서 화석연료인 석탄이 난방뿐만 아니라 공장의 동력이나 수송에도 사용되어 석탄의 사용량이 크게 증가하고 그 매연 때문에 고통을 받게 되었다.
환경오염은 다양한 형태로 존재한다. 일반적으로 환경오염은 대기오염, 수질오염, 토양오염 등으로 분류한다. 물론 다른 오염도 인간의 삶에 미치는 영향이 크지만, 이 중 대기오염의 심각성은 날이 갈수록 심각한 폐혜를 인간에게 영향을 주고 있다.
다른 형태의 오염과 마찬가지로 대기오염물질은 일단 대기 중에 배출되면 제거할 방법이 없으므로 인간과 생태계에 미치는 영향이 크고, 이러한 영향은 결과적으로 인간의 복지 수준에 영향을 미치기 때문이다. 그리고 대기오염은 일개 국가의 문제가 아니라 전 지구적인 문제라는 점에서 큰 관심을 불러오고 있다.
또한 우리나라는 급속한 산업 성장이 이루워져 대기의 중요성을 미쳐 관리하지 못한 우를 범하였다. 이 결과로 인하여 대기 오염이라는 문제점이 대두 되었으며, 이제 그 심각성을 깨달고 문제를 해결하기 위한 그 동안의 정부의 정책 등 노력에 대하여 조사, 대기오염을 줄일수 있는 방안을 적극 모색 해야 할 것이다.
대기오염배출원은 다양한 형태로 분류된다
1. 대기오염물질 배출원 분류
1) 자연적으로 발생되는 대기오염원
배출원 생물 오염원 자연식생, 농작물, 미생물 및 비생물 오염원 화산폭발, 산불, 번개, 해염발생 등
2) 인위적으로 발생되는 대기오염원
배출원 고정 오염원 연료 연소 시설: 공공발전시설, 지역난방시설, 석유정제시설 보일러, 민간발전시설, 공공업무용 빌딩 보일러, 아파트 대형 주거시설 보일러, 대형 농축수산업 시설, 산업용 보일러, 산업용 공정로 등
생산 시설 석유정제시설: 철강생산 등 금속제련시설, 무기산 제조시설, 화학비료 제조시설, 기 타 무기화학제품 제조시설, PVC 관련제품 제조시설, 고무 및 플라스틱 제조시설, 유기용제 제조시설, 기타 유기화학제품 제조시설, 펄프 및 종이 제조시설, 식음료품 제조시설, 아스팔트 제조시설, 시멘트 및 석회 제조시설, 유리제품 제조시설, 기타 대형 산업제품 제조시설 등
유류 저장 및 운반 시설 : 저장탱크, 출하시설
유기 용제 사용 시설: 도장시설, 금속세정시설, 인쇄시설, 세탁시설 등
폐기물 처리 시설: 소각시설, 매립시설, 하폐수 처리시설 등
상업용 연소시설: 가정용 연소시설, 소형 산업용 연소시설 등
이동 오염원: 도로 이동 오염원 승용차, 택시, 승합차, 버스, 트럭, 이륜차
비도로 이동 오염원| 군사용 장비, 철도차량(기관차 및 동차), 선박, 항공기, 농기계, 건설장비, 산업기계 등이 있다.
2. 오염물질에 의해 발생되어지는 현상과질병
대기오염에 의해 나타나는 현상
각종질병인 안과질환, 호흡기질환, 피부과 질환, 각종 전염병, 중금속 질환으로 인한 각종 암을 유발시키거나 희귀병을 일으키는 등이 있으며, 미세먼지가 식물생장을 막아 식물의 생장을 억제한다. 가축질병 및 생장장애 가축전염병(구제역, 조류독감 등)을 발생케 한다.
분진상태의 오염물질
먼지
먼지는 대기중에 부유하거나 비산 강하하는 미세한 고체상의 입자상 물질로서 만성질환, 진폐증 등을 일으키며 식물체의 잎표면을 먼지가 덮어 동화작용을 저해하고 시정장애를 일으키며 다른 오염물질의 매체역할을 하여 대기오염을 가중시키는 것을 들 수 있다.
스모그
연기와 안개의 합성어로 공장이나 자동차, 가정의 굴뚝에서 나오는 매연이나 자동차 등에서 배출되는 질소 산화물이나 탄화수소 등이 태양광선에 의하여 일어나는 상태로 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 햇 빛의 작용으로 옥시단트가 생기는 현상을 말한다. 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. 이 스모그는 푸르스름한 빛깔을 띄며 눈을 따갑게 하고 호흡기 계통에 피해를 입힌다.
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.
1).황산화물
연료중에 포함된 유황분이 연소되어 공기중의 산소와 결합하여 생성된며 대기중에서 시간이 경과함에 따라 산소와 수분이 결합하여 산화성이 강한 황산이 된다. 산성비의 원인이 되어 동식물, 건물, 토양 등에 피해를 주기도 한다. 목구멍, 눈, 호흡기점막 등에 손상을 일으키며 산성비의 원인이 되어 동식물, 건물, 토양 등에 피해를 준다.
2).질소산화물
연료가 연소될 때 공기중에 포함된 질소와 연료중에 함유된 질소분이 연소온도에 따라 산소와 결합하여 생성되며 광화학적 스모그와 산성비의 원인이 됨. 온도의 변화에 따라 산화질소, 일산화질소, 이산화질소등으로 변하기도 하며 호흡기 질환, 기관지염, 폐기종, 폐렴 등을 유발 시킨다.
3).일산화 탄소
연탄가스로 잘 알려진 일산화탄소는 산소가 충분하지 않은 상태에서 연료가 연소되면서 생성되는 물질이다. 헤모글로빈은 일산화탄소와 결합하는 능력이 산소에 비해 약 210배나 강하여 일산화탄소 흡입시에는 산소의 공급이 차단되어 연탄가스 중독을 일으키게 된다.
4).오존
자동차배출가스인 질소산화물과 탄화수소 등이 태양광선에 의하여 생성되는 광화학 2차오염물질로서 햇빛이 많이 쬐이는 여름철 오후 2∼3시 사이에 많이 발생하며 산화력이 강해 눈을 자극, 물에 난용성이므로 쉽게 심부까지 도달하여 폐수종, 폐출혈 유발시킨다.
방사성과 비슷하게 RNA, DNA에 작용하여 유전인자에 변화를 일으킬 수 있으며 식물에 대해서는 수확량이 감소되고 개화가 줄어드는 등 피해가 크다.
자연에서 발생되는 오존은 대기중에 일정한 농도 이하로 존재하면 살균효과가 있어 일상생활에 좋으며 바닷가나 숲속에서 발생하는 오존은 상쾌한 느낌을 주는 이로운 물질이기도 하다.
5). 아황산가스
황이 탈 때,성냥불을 석탄난로를 피울 때 나는 무색 자극성 기체이다.
목, 눈, 호흡기점막에 피해를 입으며 세균에 감염되기 쉬운상태가 되어 호흡기질환에 잘 걸린다.
시간이 지나면 물에 녹아 황산이 된다.
6). 탄화수소
탄소와 수소의화합물로써 자동차 같은 수송기관에서 많이 발생하며 자연계에서는 유기물질이 썩을 때, 매립장, 소와 흰개미등에서도 발생한다.
메탄가스가 대부분을 차지하며 자체로서는 인체나 동식물에 피해를 별로 주지 않는다.
질소산화물과 탄화수소가 함께 잇을 때 자외선을 받으면 광화학적작용을 일으켜 해로운 2차오염물질로 변하기 때문에 문제가 되고 있다.
액체상태의 오염 물질
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 방지및 예방책
이산화탄소 배출가스가 없는 천연가스 자동차 보급, 산업체·발전시설·난방시설 등의 대기오염물질 정화 및 배출 규제 강화하고, 매연저감연료 사용 매연저감 난방시스템 개발. 열병합발전, 지역난방등 활용, 자동차공해관리, 전지, 하이브리드, 수소를 이용한 자동차를 개발, 매연저감연소장치 개발 활용, 배기기체 매연저감기술 개발 활용, 생활환경관리 쓰레기 무단 소각금지, 대기오염물질 배출업소관리(사업장악취관리,휘발성유기화합물,특정대기유해물질)휘발성유기화합물(VolatileOrganicCompounds, VOC)아세트알데히드, 벤젠, 휘발유 풍력, 태양력, 태양전지 등의 청청에네지 개발 등을 통하여, 환경친화적 생활환경으로 전환 하여야 한다.
아울러 정부의 정책과 강력한 정책과 대기정화와 복원에 관련된 기술을 연구개발을 민간 기업이 활성화 되도록 법적 장치가 필요하다.
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