대기오염 원인

 

인류의 생활 활동 결과 발생한 물질이 직접 또는 간접으로 인간생활에 불쾌감을 주고 재해 위험성이 있으며 건강장애를 끼치거나 재산상의 피해를 끼칠 정도로 대기 중에 포함되어 있어 자연을 즐길 수 있는 권한을 방해하는 대기오염의 원인에 대하여 알아보자.

대기환경의 오염의 원인은 다양하다. 그중에서도. 온실효과, 산성비, 오존층 파괴가 대기오염의 주요 원인이다.

먼저 온실효과에 대하여 알아보자. 온실효과는 지구 주위를 둘러싸고 있는 대기는 질소와 산소가 대부분을 차지하고 있고 이산화탄소 등의 각종 미량 가스와 입자가 모여 있는 곳이다. 일상생활과 밀접한 관련이 있는 기상현상은 대기의 움직임에 따라 발생되며 지구 표면과 열적 균형에 의해 조절되는 기상현상이 기후로 나타난다. 태양으로부터 지구로 전달되는 에너지는 주로 가시광선의 형태로 대기에서 산란되고 일부만이 지구 표면에 도달되며 도달된 복사선은 적외선인 ‘열’‘열’ 복사의 형태로 반사되어 외계에 방출되거나 온실가스라고 불리는 대기 중의 기체들에 의해 흡수된다. 흡수된 열은 대기의 온도를 적절하게 유지시켜 주는 역할을 하는데 이러한 현상을 ‘자연적 온실효과(natural greenhouse effect)’라고 한다. 만약 자연적 온실효과가 없다면 지구 표면에서 반사된 열들이 모두 외계로 방출돼서 지구의 온도는 현재보다 34℃ 정도 낮아져서 생물들이 서식하기에 부적절한 조건이 된다. 대기복사의 양과 속도를 대기 중에 존재하는 온실가스가 조절함으로써 지구의 평균기온을 일정하게 유지시키는 역할을 한다. 대기 중에 존재하면서 방출된 열을 흡수하여 온실효과에 가장 크게 기여하는 기체는 수증기이다. 수증기의 대기 중 농도는 물의 공급원인 해양에 의하여 거의 일정하게 유지되므로 수증기에 의한 온실효과인 변화는 매우 작다고 할 수 있다.

그리고 대기오염의 주원인인 산성비에 대하여 알아보자.

산성비는 일반적으로 정상적인 대기 중에 발생되는 강우에는 공기 중의 이산화탄소가 용해되어 있어 강우의 pH가 약 5.6 정도이며, 이보다 현저하게 낮은 pH의 강우가 지속될 경우 산성비(acid rain)라고 한다. 즉, 비나 눈 혹은 먼지(황산염, 질산염 등)의 형태로 pH 5.0이하로 지표에 강하하는 것이 산성비이며 산성비 자체가 인간에게 직·간접적으로 영향을 미치기도 하지만 건조나 습식 낙하된 오염물질도 환경, 생태계, 사람, 건물 등에 광범위하게 영향을 미친다. 산성비의 원인은 화석연료의 연소 때문에 발생한 아황산가스와 질소산화물 등이다. 배출된 오염물질의 약 50%는 대기 중에 머물다가 배출원으로부터 약 30km 이내의 토양으로 낙하하지만(건조 낙하)(건조낙하) 나머지는 수증기와 반응하여 황산이나 질산으로 습식 낙하하여 산성비가 된다. 산성비는 자연적으로 발생할 수도 있으나 주요 발생원인은 화석연료의 연소나 자동차 배기가스에 의하여 인위적으로 발생한 황산화물과 질소산화물로 이들이 수분과 반응하여 황산이나 질산으로 바뀌기 때문으로 알려져 있다.

또한 오존층파괴가 대기오염의 주원인으로 오존층은 지상에서 12~50km 상공의 성층권에 존재하는 오존층은 태양복사선 중 자외선과 유해 우주선을 흡수하여 이들이 지구 상에 도달하지 못하도록 하는 중요한 역할을 담당하고 있는데 1970년대 중후반에 들어 CFC(chlroflourocarbons), 질소산화물, 탄화수소 등에 의해 주로 극지방에서 두드러지게 오존층의 두께가 감소되는 오존층 파괴현상이 나타난 것으로 보고되었다. 오존층의 두께 감소에 따라 과량의 자외선이 지표면에 도달하게 되어 피부암 환자 증가 및 농작물의 수확량 감소와 같은 피해를 주게 되었다. 이러한 오존층 파괴 현상의 주 원인 물질은 CFC인데, 1920년대 냉장고의 용매로 쓰였던 물질들이 독성이 크고 폭발성이 있어 보다 안전한 대체물질로 시장에 나온 것이다. CFC는 염소, 플루오르, 탄소를 합성하여 프레온(Freon)이라는 상품명을 갖는 화학물질로서 끓는점이 매우 낮고 극히 안정된 비활성 가스로 냉장고나 에어컨의 냉각제, 자동차의 분무제 등에 사용되어 왔다. 또한 제조가 간단하고 가격이 싸며 인간에게 해롭지도 않고 인화성도 없기 때문에 이용량이 급격히 증가되었다. CFC는 에어로졸, 폼, 냉매제, 유기용제, 소방제 등으로 이후 수 십년 동안 전 세계에서 광범위하게 사용해 왔다.

이뿐만이 아니라 광학스모그도 대기오염의 주요 원인 중 하나이다.

광화학스모그는 질소산화물과 탄화수소(HC)가 대기 중에 농축되어 있다가 태양광선 중 자외선에 의하여 화학반응을 일으키면서 2차적으로 생성되는 오염물질인 광화학 산화물이다. 광화학스모그는 황갈색의 안개 형태로 호흡기를 자극하고 눈물을 나게 하는 물질을 함유하는 것을 지칭한다. 노란색은 이산화질소에 의한 것이고, 자극성 물질은 오존, 지방족알데히드와 유기 질산염 등이 해당된다. 광화학스모그가 형성되기 위해서는 질소산화물, 탄화수소, 자외선, 18℃ 이상의 온도 등 네 가지 조건이 필수적이다. 광화학스모그는 네 가지 조건이 ahe 충족되어야 발생 확률이 높으므로 대도시에서 일어나는 현상으로 볼 수 있다.