[공중보건학] #7 대기오염 정리

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전공이론 공중보건학 대기오염 정리

1. 대기오염물질의 발생원
 1-1. 입자상 물질
 1-2. 가스성 물질
2. 대기오염의 영향
 2-1. 인체에 미치는 영향
 2-2. 농작물에 미치는 영향
 2-3. 재산 및 물질에 미치는 영향
3. 대기오염과 기상
 3-1. 대기오염에 영향을 미치는 기상조건
 3-2. 대기오염에 의한 기상변화

1. 대기오염물질의 발생원

 미국의 기술자 총 연합회의에서는 "대기오염이란 먼지, 퓸, 가스, 안개, 냄새, 연기 및 증기 등의 오염물질 한 가지 또는 그 이상이 인체, 식물, 동물 또는 재산에 피해를 주거나 또는 인간의 쾌적한 생활과 재산에 위해가 될 정도의 오염과 오염 기간이 나타났을 때를 말한다"라고 정의하였다.

 세계보건기구(WHO)에서는 "대기 중에 인공적으로 배출된 오염물질이 존재하여 오염물질량, 그 농도 및 지속시간이 어떤 지역주민의 불특정 다수인에게 불쾌감을 일으키거나 해당 지역에 공중보건상 위해를 미치고 인간이나 동식물의 생활에 해를 주어 도시민의 생활과 재산을 향유할 정당한 권리를 방해받는 상태를 말한다"라고 정의하였다.

 

 

1-1. 입자상 물질

• 분진 : 대기 중에 부유하고 있는 고체상의 입자로서 연소, 제조, 가공 과정에서 발생하는 매연, 회분, 철분, 연, 비소, 마그네슘 등의 입자이다. 공기 중에서 확산하지 않고 중력에 의해 가라앉는다.
• 매연 : 연료의 불완전 연소에 의해 생성되는 탄소입자이며 석탄연기는 0.01~0.2㎛, 기름 연기의 입자는 0.03~1.0㎛이다.
• 훈연 : 용용된 물질이 휘발하여 생긴 기체가 응축할 때 생기는 고체입자이다. 상호응결하며 때로는 충돌 결합하기도 한다. 대부분 0.001~1㎛ 이하이며 ZnO, MgO, Pb, NH₄CI 등이 증기이다.
• 연무 : 가스나 증기의 응결이나 화학반응에 의하여 생긴 2~200㎛크기의 큰 액체 입자가 낮은 상태로 분산되어 있는 것을 말한다.
• 안개 : 아주 작은 수많은 물방울이 공기 중에 떠 있는 현상으로서 수평시정이 1km에 미치지 않으며 습도 100%에 가까운 경우이다.

 

 

1-2. 가스성 물질

 대기오염물질의 약 90% 이상을 차지하며, 상온의 공기중에 액체나 고체의 물질이 기화된 상태로 존재하는 것을 말한다.

• 연료의 연소나 화학반응에서 생기는 기체 - 일산화탄소, 질소산화물, 황산화물 등
• 연소되지 않았거나 부분적으로 연소된 기체 - 탄화수소, 암모니아, 아민류, 후발성 유기물 등

 

 

2. 대기오염의 영향

 2-1. 인체에 미치는 영향

• 아황산가스 : 석탄의 연소과정에서 발생 → 인체호흡기질환, 식물의 성장 피해
• 일산화탄소 : 산소가 부족한 상태에서 연료가 연소할 때 발생 → 산소공급 저해, 두통, 현기증 유발
• 이산화질소 : 자동차 배기가스, 질산을 사용하는 표면처리 공정 → 코와 인후 자극 호흡기에 나쁜 영향
• 미세먼지 : 연료 연소, 시멘트공장, 도로 등 → 아황산가스와 결합하여 호흡기 질환 유발
• 오존 : 자동차 배출가스 중 이산화질소와 탄화수소가 햇빛과 반응하여 생성 → 눈 자극, 농작물 피해
• 납 : 자동차 배기가스 및 납 사용 용해시설 등 → 중독 시 신경염 및 두통, 현기증 등
• 탄화수소 : 휘발유가 연소되지 않은 상태에서 배출 또는 연소에 의해 크래킹을 일으킬 때 → 광화학 스모그 생성

 

 

2-2. 농작물에 미치는 영향

 식물은 잎에 좁은 기공으로 호흡을 하기 때문에 분진보다는 매연이나 유해가스에 대해 동물보다 더욱 예민하다고 알려져 있다. O₃은 토마토, 담배, 콩에 많은 영향을 미치며 잎에 반점이나 탈색을 유도하여 잎 세포를 파괴시킴으로써 성장을 둔화시킨다. SO₂는 상추, 백송, 보리 등에 영향을 준다. 대체로 농작물의 생장장애, 식물의 조직 파괴 및 대사장애 등을 일으킨다.

 

 

2-3. 재산 및 물질에 미치는 영향

 금속제품의 부식 및 변색, 페인트의 변질, 세탁물·피혁제품의 손상, 건축물의 손상, 가축의 피해, 항공운항의 피해 등을 들 수 있다.

 

 

3. 대기오염과 기상

 3-1. 대기오염에 영향을 미치는 기상조건

• 기온역전
  대류권에서는 정상적인 경우 고도가 상승함에 따라 100m에 0.98도씩 대기온도가 하강한다. 그러나 특별한 경우 고도가 상승함에 따라 기온도 상승하여 상부의 기온이 하부보다 높게 된다. 이렇게 고도가 높을수록 기온이 상승하는 현상을 기온 역전이라고 말하며 이러한 경우 대기층이 매우 안정화되고 공기의 수직 확산이 강력하게 저지되어 대기오염이 증가하게 된다.
  
  
• 열섬현상
  열섬현상이란 도심의 온도가 주변지역보다 2~5도 정도 높은 특별한 기온 현상을 말하며, 여름보다 기온의 교차가 큰 봄을 비롯하여 가을이나 겨울에 뚜렷하게 나타나며, 낮보다는 밤에 심하게 나타난다. 1차적 원인은 콘크리트 빌딩의 밀집과 아스팔트 도로포장과 같은 도시구조에 있으며 2차적 원인은 자동차 배기가스 배출과 각종 가전제품과 같은 에너지원 사용에 있다. 도심 상공의 따뜻한 공기는 도심 주변 상공의 찬 공기에 눌려서 도심 하늘을 뚜껑처럼 덮고 있어 공기가 정체하게 되고 대기오염농도는 더 높아진다.
  
  
• 난류
  대기 중에서 오염물을 확산시키는 원인은 분자의 운동과 공기의 소용돌이이다. 대기는 층류로서 움직이고 있을 때는 적고 여러 가지 크기의 소용돌이의 흐름으로 되어 있는데 이것을 대기의 난류라고 한다.

 

 

3-2. 대기오염에 의한 기상변화

• 지구 온난화
  대기 중의 탄산가스가 지표로부터 복사하는 적외선을 흡수하여 열의 방출을 막을 뿐만 아니라 흡수한 열을 다시 지상에 복사하여 지구 기온을 상승시키는 것을 말한다.
  
  
• 오존층 파괴
  오존층은 고도 20~30km에 있으며 지구를 완전히 둘러싸고 있어 인체 및 생태계에 유해한 태양의 자외선을 차단하고 지구에 도달하는 것을 막아주는 역할을 한다. 오존층 파괴의 원인은 에어졸의 충전제, 냉장고나 에어컨의 냉동제 등으로 사용되는 프레온가스와 할로겐, 사염화탄소, 메틸 클로로포름 등으로 알려져 있다.
  
  
• 산성비
  pH 5.6 이하의 산도를 가진 빗물로서, 화석연료인 자동차의 배기가스와 공장지대의 연기 속에 들어있는 질소산화물과 황산화물, 염소화합물 등이 대기 중에서 황산, 질산, 탄산으로 변한 후 비에 함유되어 내리는 것이다. 콘크리트, 철 등을 부식시키며 삼림, 호수, 하천을 산성화 하여 생태계 파괴와 토양 오염을 초래한다.
  
  
• 황사
  황사는 몽고(고비사막) 및 중국 대륙의 사막지대와 황하강 유역(타클라마칸 사막)의 황토지대에서 발생한 흙먼지가 바람에 의해 떠다니거나 낙하하여 시정 장애를 일으키는 혀상이다. 급속한 산업화와 산림개발로 토양유실과 사막화가 급속히 진행되며 발생은 증가하고 있다. 호흡기에 침착되거나 눈에 들어가 기관지염, 천식, 안질 등의 질환을 유발한다.

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