대기오염개론에서 대기오염의 정의를 정확하게 알아보고 대기오염의 정의를 통해 대기오염이 우리 일상생활에 어떠한 영향을 주고있는지 알아보겠습니다. 아래는 대기오염의 정의입니다.
1. 대기오염개론: 대기오염의 정의
1.1 대기오염의 정의
대기오염의 정의는 단체 또는 개인에 따라 그 정의가 약간의 차이가 있지만, 우리나라의 경우에는 별도로 정의되고 있지는 않다. 세계보건기구(WHO)가 규정하고 있는 대기오염의 정의는 “대기중에 인위적으로 배출된 오염물질이 한 가지 또는 그 이상이 존재하여 오염물질의 양, 농도 및 지속시간이 어떤 지역의 불특정 다수인에게 불쾌감을 일으키거나 해당 지역에 공중보건상 위해를 끼치고 인간이나 동물, 식물의 활동에 해를 주어 생활과 재산을 향유할 정당한 권리를 방해받는 상태”라고 정의하고 있다.
미국의 기술자 중 연합회(The Engineer’s Joint Council)에서는 “인간 및 동식물의 생명과 재산에 해가 되거나 인간의 생활을 안락하게 향유하지 못할 정도의 양 및 특성을 가지고 있는 분진(dust), 홈(fume), 가스(gaseous), 악취(odor), 매연(smoke) 및 증기(vapor)와 같은 오염물질이 한 종류 또는 두 종류 이상 외기에 존재하는 상태로 정의하고 있다.
일본의 공해방지법은 매연, 먼지, 악취 및 가스로 인한 대기오염을 대기오염의 요인으로 정하고 “공해라 함은 매연, 먼지, 악취 및 가스로 인하여 보건위생에 미치는 위해와 생활환경에 관련된 피해가 발생하는 것을 말한다” 라고 규정하고 있다. 따라서 대기오염이란 외기에 통상 존재하지 않거나 정상이상의 농도로 존재하여 지역주민에게 불쾌감 및 공중보건상의 위해를 끼쳐 생활과 재산을 지키고 누릴 권리를 방해받는 대기환경 상태를 의미한다.
대기오염의 정의는 현재 우리나라는 대기오염의 정의를 명확하게 설명하고 있지 않으나 대기환경보건법 제1장 제1조(목적)에서 대기오염의 위해성을 다음과 같이 지적하고 있다. “이 법은 대기오염으로 인한 국민건강 및 환경상의 위해를 예방하고 대기환경을 적절하게 관리, 보전함으로써 모든 국민이 건강하고 쾌적한 환경에서 생활할 수 있게 함을 목적으로 한다” 이와 같이 대기오염이 국민건강이나 환경상에 위해를 줄 수 있기 때문에 인간이 건강하고 쾌적한 환경에서 생활할 수 있게 하기 위해서는 대기오염을 예방하고 대기환경을 관리, 보전할 필요가 있음을 의미한다.
대기오염 물질은 크게 1차 오염물질과 2차 오염물질로 분류하며 1차 오염물질은 1에서 직접 대기로 방출되는 오염물질을 말하며, 2차 오염물질은 1차 오염물질들이 대서 물리·화학적인 변환에 의해 생성되는 위해한 물질을 말한다.
1.2 대기오염의 원인
대기를 오염시키는 물질의 발생원은 화산에 의해서 발생하는 화산재 및 가스, 온천지서 발생하는 물질, 바람에 의한 비산물질, 해염, 황사, 동식물의 부패, 발효 등의 자연을 발생원과 생산의 기술, 가동에 의한 생산수단, 연료사용, 각종 산업의 제품제조, 가공의 정, 농약 등 생활을 위한 인위적인 발생원으로 구분할 수 있다.
자연적인 현상에 의한 대기오염물질 방출량이 인위적인 방출량보다 훨씬 크지만 자연으로 방출되는 대기오염물질은 광역적으로 확산 및 분산되어 그 농도가 극히 낮게 되며 한강우, 산화 그리고 해수와 토양의 흡수 등에 의하여 대기는 자정될 수 있다. 그러나 인구적으로 배출되는 대기오염물질은 국지적으로 분산되므로 그 농도가 높아진다. 따라서 다음분의 대기오염은 인위적인 것이다.
대기의 주오염원은 화석연료를 대량으로 사용하는 화력발전소, 제철제련소, 석유정제공장, 중화학공장, 쓰레기 소각장 등에 의한 점오염원과 도시가정의 취사나 난방 등에 의한 편오염원, 자동차 주행 등에 의한 이동오염원으로 구분된다.
1.3 대기의 조성
최초에 지구는 대기없이 형성되었으며, 그 후 지구 내부로부터 가스가 생기면서 차차 대기가 형성되었다고 하며 이들 기체는 오랜 지질시대를 거치는 동안 외기권으로 빠져나가고 고대 용암이 흘러나올 때 쌓였던 기체가 방출되어 점차 그 자리를 채우게 되었다.
현재의 대기는 여러 가지 기체분자와 양이 일정하지 않은 고체입자 및 액체입자로 구성된 혼합물이다. 지구 주위를 둘러싸고 있는 대기는 지표로부터 약 1,000km의 높이까지 존재하고 있으며, 그 중 99%는 지구인력의 영향으로 성층권 아래 부분인 32 km 이하의 고도에 분포하며 중력에 의해 지구표면을 둘러싸고 있다. 만약 중력이 존재하지 않으면 대기는 우주 공간으로 확산될 것이다. 지구 대기전체의 질량은 약 5×10″kg으로 지구 질량의 약 10″을 차지하고 있으며 공기의 평균밀도는 1.3×10g/cm’이고, 평균 분자량은 28.96 이다.
온도가 상승함에 따라 중력은 감소하므로 공기가 희박하고 밀도가 감소하게 되어 분자운동이 활발하게 이루어진다.
공기는 지구를 둘러싸고 있는 대기를 구성하는 기체로 질소 등을 비롯한 다른 원소를 함유하고 있는 가스상의 혼합물질로 구성되어 있으며, 혼합비율은 지구상의 위치에 따라서 약간의 차이는 있으나 이로 인한 차이는 각 구성물질의 농도적인 측면을 볼 때 무시하여도 된다. 대기는 그림 1.1에 나타난 바와 같이 대류권(Troposphere), 성층권(Stratosphere), 중간권(mesosphere), 열권(thermosphere)으로 구분되며 대류권에서 성층권, 중간권, 열권으로상승함에 따라 점차적으로 밀도가 감소한다. 전리층의 상부는 대류권과 비교할 때 가스상분자들은 거의 없고 분자간 간격도 크며, 열권과 전리층은 태양에너지를 흡수, 분산 시키는 작용을 하므로 성층권과 대류권에 도달하는 우주선(우주선)에 영향을 미친다. 그리고 성층권은 이 지역에서 일어나는 오염물질의 이동, 지상의 핵실험과 화산 분출물들의 이동 그리고 태양에너지의 분산과 흡수가 일어나기 때문에 큰 관심을 받고 있다.
대류권은 우리가 살고 있는 영역이며 대류권의 비오염 공기의 가스조성은 표 1.1에 나타나 있다. 비오염공기라는 것은 인간과 문명의 이기들이 지구상에 존재하지 않은 경우 나타나는 공기조성의 개념이다. 이 조성을 조사하려는 인간의 의지와 수단이 있었던 시기에는 이미 인간이 수 천년 동안 대기를 오염시켰으므로 우리는 비오염 공기의 정확한 조성을 결코 알 수 없을 것이며, 대양, 극지, 그리고 사막과 산 등 가장 오지장소의 공기는 거의 비오염 공기에 근사하지만 엷게 오염되었다고 보는 것이 타당할 것이다.
실제대기는 가스의 건조혼합물이라기보다 물과 유기액체의 증기, 분산상태의 분진 등을 포함하며 대기중의 수증기량은 거의 완전한 건조상태로부터 과포화상태까지 무게로는 0%~4%까지 변화한다.
공기의 약 78%를 차지하고 있는 질소는 정상상태에서 인체에 직접적인 영향을 주지 않지만 산소는 인간을 포함한 모든 동물의 호흡작용에 절대적으로 필요한 물질이다. 인체는 한번 호흡할 때마다 4~5%의 산소를 소비하여 탄산가스를 배출하고 성인의 경우 안정상태에서 하루에 약 25kg의 공기를 소비하는데, 세계의 인구를 60억이라고 한다면 하루에 약 150만톤의 공기가 인간의 호흡에 이용됨을 알 수 있다. 이 중 2,500~3,000L의 산소가 소비되는데, 산소는 생리적으로 영양소를 연소시키는 데 사용되며 식물의 동화작용과 공기의 이동에 의하여 보충된다. 따라서 우리는 공기가 얼마나 중요하고 고마운 물질인가를 느껴야하며 항상 깨끗한 대기상태를 유지하도록 노력해야 한다.