환경공학개론에서의 대기의 특성과 정의 그리고 대기오염 예시까지 알아보겠습니다.
1. 대기의 특성
지구를 둘러싼 대기는 우리의 삶에 끊임없는 영향을 미치고 있는데요, 이 대기는 다양한 기상 현상을 포함하고 있으며, 일반적으로 공기로 이루어져 있습니다. 대기권 전체의 질량은 약 5.2 × 10^5 톤으로, 이는 대류권, 성층권, 중간권, 열권으로 구성된 네 가지 기본 영역으로 나뉩니다.
특히 대류권은 지구 표면과 가장 가까운 영역으로, 대기 오염의 주요 발생지입니다. 산성비나 온실 가스 등 다양한 오염물질이 이 영역에서 발생하여 지구 생태계 및 인간 건강에 부정적인 영향을 미칩니다. 따라서 우리는 환경 보호 및 인간 건강을 위해 대류권에 특별한 관심을 기울여야 합니다.
대류권의 공기는 주로 질소, 산소, 아르곤, 이산화탄소 등으로 구성되어 있습니다. 이 중에서도 질소가 약 78.0%, 산소가 20.95%로 가장 많이 포함되어 있습니다. 이와 함께 아르곤, 이산화탄소 등의 불활성 기체도 미량 존재합니다.
2. 대기오염이란?
일상생활 속에서 우리는 대기 오염에 노출되고 있습니다. 대기 오염은 주로 실외 환경에서 발생하는 것으로, 공장, 차량, 발전소 등에서 배출되는 유해 물질들이 대기 중에 농축되어 발생합니다. 이러한 오염물질들은 먼지, 유해가스, 악취 등 다양한 형태로 존재하며, 인간뿐만 아니라 동식물과 지속 가능한 환경에도 부정적인 영향을 미칩니다.
미국의 플로리다주에서는 대기오염을 사람의 건강, 복지, 재산, 그리고 동식물 등에 부정적인 영향을 주는 많은 양의 오염물질이나 하나 이상의 오염물질이 실외 대기에 존재하는 것으로 정의하고 있습니다. 한편, 우리나라에서는 대기오염의 정의가 명확히 규정되어 있지는 않지만, 대기환경보존법에서는 대기오염물질, 가스, 입자상 물질, 먼지, 매연, 악취, 특정 대기유해물질 등과 관련된 용어들을 규정하고 있습니다.
이러한 대기 오염은 우리의 건강과 생활에 직간접적인 영향을 미치며, 특히 도시지역에서는 교통량이 많고 산업활동이 활발하여 대기 오염의 수준이 높은 경우가 많습니다.
3. 대기오염 예시
중세 시대에는 의식주를 위해 불을 사용하는 것이 일상적이었으나, 이는 연기를 발생시켜 지역의 기상 조건과 결합하여 주민들에게 일시적인 불편함을 초래했습니다. 이에 영국의 역사적인 사건 중 하나로, 1307년 에드워드 2세가 석탄의 매연을 법으로 규제하고, 1578년에는 엘리자베스 여왕이 석탄 사용을 궁전 주변에서 금지하는 법을 제정했습니다.
그러나 산업 혁명과 함께 석탄 사용이 증가함에 따라 대기오염 문제는 더욱 심각해졌습니다. 특히 20세기에는 다양한 오염물질과 기온 변화 등이 복합적으로 작용하여 주민들에게 큰 피해를 줬습니다. 1930년 12월, 벨기에의 Meuse Valley에서는 화력발전소, 제련소, 황산공장 등에서 발생한 오염물질이 무풍상태 및 복사역전으로 인해 축적되어 63명이 사망하고 수천 명의 환자가 발생했습니다. 이러한 사건에서는 주로 이산화황(SO2) 및 분진 등의 오염물질이 호흡기 질환을 야기했습니다.
1948년에는 미국 펜실베니아주의 도노라시에서 발생한 대기오염 사건이 있었습니다. 역전층과 무풍 상태로 인해 황산미스트와 황산가스가 축적되어 17명이 사망하고 수천 명의 주민이 호흡기 및 눈 등에 피해를 입었습니다.
1950년에는 멕시코의 포자리카에서 황화수소가 누출되어 22명이 사망하고 약 300명이 중독되는 사고가 발생했습니다.
1952년에는 런던에서 무풍 및 복사역전 상태에서 발생한 스모그 사건이 발생하여 4000명 이상이 호흡기 질환으로 사망했습니다. 이 사건은 화석연료 연소로 인한 오염물질이 태양빛과 상호작용하여 생성된 광화학 스모그로 인한 것입니다.
이외에도 최근에도 다양한 대기오염 사고가 발생했습니다. 1976년 이탈리아 세베소에서는 다이옥신 방출로 인해 기형아가 출생하고, 1984년 인도 보팔에서는 화학물질 누출로 수천 명이 사망했습니다. 또한 1986년 러시아 체르노빌 원자력발전소 사고로 28명이 사망하고 많은 주민이 대피했습니다.
이러한 사례들은 대기 오염이 인간의 건강뿐만 아니라 환경에도 치명적인 영향을 미치는 것을 보여줍니다. 따라서 대기오염에 대한 인식과 관리가 더욱 필요한 과제로 대두되고 있습니다. 지속 가능한 환경을 위해 우리는 대기 오염에 대한 효과적인 대응책을 마련해야 합니다.