보건직, 위생사, 기사 등 시험대비 공중보건학 요약 정리 5. 환경오염

제5강 환경오염

 

❶ 환경과 건강

 

 

◎ 환경문제

환경오염(대기오염, 수질오염, 토양오염, 해양오염 등)

지구온난화, 오존층 파괴, 산성비, 사막화 현상 등

 

❷ 환경문제

◎ 환경문제의 배경(원인)

인구의 증가 및 도시화로 환경악화 산업화로 인한 환경자원의 소비 증가

기술개발로 인한 유해물질의 증가 국민의 환경보전의식 결여

◎현대 환경오염의 특성

다양화 : 환경오염물질의 다양 누적화 : 환경오염물질의 누적

다발화 : 여러 지역에서 발생 광역화 : 발생지역에서 타 지역으로 확대

 

❸ 대기오염

◎ 대기오염의 정의 (WHO)

대기 중에 분진, 가스상 물질 등 유해물질이 혼입되고 그 양, 질, 농도, 지속시간이 상호작용하여 다수의 지역주민에게 불쾌감을 일으키거나 공중보건상 위해를 끼치며, 인간의 생활이나 생물의 성장방해 및 경제적 손실을 주는 상

 

◎ 대기오염의 주요 사례

 

 

◎ 스모그(Smog) = Smoke(연기) + Fog(안개)의 합성어

안개가 없는 지역에서도 광화학작용에 의하여 스모그 형성

스모그 : 대기 중 안개모양의 대기오염상태를 말함

런던형 스모그와 로스앤젤레스(L.A)형 스모그로 구분

✽런던형 스모그와 L.A형 스모그의 비교

 

◎ 기온역전

대류권에서 지상 100m마다 기온 0.5~0.7℃ 하강

기온역전 : 고도 높아짐에 따라 기온도 상승하여 상부의 기온이 하부의 기온보다 높아지는 현상

대기가 안정되어 공기의 수직확산이 안 이루어짐

유형 : 침강성역전, 복사성역전, 전선성역전

① 침강성역전 : 고기압 지역에서 공기의 단열압축으로 따뜻한 공기층이 형성되어 생기는 역전

② 복사성역전 : 야간에 지열 복사로 지표면의 공기층은 냉각되고 상부의 공기층이 따뜻해 져서 생기는 역전 복사성역전 (방사성역전, 지표성역전)

③ 전선성역전 : 한랭전선이나 온난전선의 이동에 의하여 생기는 역전

◎ 열섬효과

도시는 도로포장 등으로 복사열이 많고, 열생산량이 많음,

한편 대형빌딩은 바람을 차단하여 도심의 기온이 변두리 지역보다 높아지는 현상

먼지지붕(dust dome)을 형성하여 대기오염이 심해짐

◎ 대기의 난류 : 대기는 층으로 움직이기 보다는 소용돌이의 흐름으로 이러한 대기의 난류에 따라 오염물질의 확산이 달라짐

 

❹ 대기오염물질

◎ 물리적 성상에 따른 구분

√ 가스상 물질 : 일산화탄소(CO), 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 탄화수소(HC)

√ 입자상 물질 : 먼지, 매연, 연무, 검댕 등

◎ 생성기전에 따른 구분

√ 1차 오염물질 : 배출원으로부터 직접 배출된 오염물질 – 일산화탄소, 질소산화물, 먼지 등

√ 2차 오염물질 : 1차 오염물질이 태양광선의 광화학 반응으로 생성되는 산화물(Oxydants) – 오존, 알데히드, PAN

 

✽ 입자상 물질

대기 중에 존재하는 미세한 고체 및 액체의 입자

PM(Particulate Matter)이라 함

① 먼지

TSP(Total Suspended Particulate) : 총먼지량 PM10 : 직경 10㎛ 이하의 먼지

② 매연

연소시 나오는 1㎛ 이하의 탄소입자 1㎛ 이상의 입자상 물질 : 검댕(soot)

③ 연무 : 가스나 증기가 응축해서 생긴 입자

④ 흄(fume) : 광물질의 용해나 산화시 증기가 응축해서 생긴 고체입자

 

✽ 가스상 물질

 기체상태의 물질

황산화물(SOx) 질소산화물(NOx) 일산화탄소(CO) 탄화수소(HC)

휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compound ; VOC) - 벤젠, 톨루엔, 프로판, 부탄 등

 

✽2차 오염물질

❺ 대기오염과 기상변화

◎ 지구온난화

대기 중에 배출된 이산화탄소 등이 층을 형성하여 지표로부터 복사되는 적외선을 흡수해서 열의 방출을 막고 다시 지상으로 복사해서 지구의 기온이 상승하게 되는 현상

온실효과(greenhouse effect)

주된 원인 물질 : 이산화탄소(CO₂), 메탄(CH₄), 염화불화탄소(CFC), 아산화질소(N₂O) 등

◎ 오존층의 파괴

오존층 : 지상 20~25㎞의 성층권에 존재, 태양의 자외선을 차단하여 지구 생태계 유지

염화불화탄소(CFC)가 방출되면 염소가 오존과 반응하여 오존층을 파괴

CFC : 냉장고, 에어컨, 스프레이의 발포제로 사용되는 프레온(CCl₂F₂) 가스

오존층파괴 : 자외선의 증가로 피부암, 백내장, 생태계 파괴

◎ 산성비 : 황산화물, 질소산화물이 빗물과 결합하여 황산, 질산의 성분을 띠게 되는 현상

일반적으로 pH 5.6 이하

피부의 손상, 식물의 피해(잎의 구멍, 성장저하 등) 토양의 산성화, 금속의 부식, 석조물의 손상, 담수의 산성화로 생태계 파괴

◎ 대기오염으로 인한 피해

인체에 대한 피해 : 호흡기계질환, 눈·상기도 점막 손상 등

동.식물에 대한 피해 : 불소화합물 – 초식동물의 이 손상, 식물의 고사

물질에 대한 피해 : 금속, 건축자재, 고무제품 손상

시정 및 일광의 차단 : 교통사고, 일사량 감소 등

 

❻ 수질오염

◎ 수질오염 : 오염물질이 자연수에 혼입되어 물의 자정능력이 상실되거나 생물체에 유해작용 을 미칠 수 있는 상태

◎ 수질오염원

√ 점오염원 : 오염물질이 한 장소 또는 좁은 구역에서 배출되는 오염원

생활하수, 공장폐수, 축산폐수

 

√ 비점오염원: 넓은 지역에 산재되어 있는 오염원, 광물질이나 중금속이 배출되는 광산지역

◎ 수질오염으로 인한 사건

√ 미나마타병 : 1950년대 일본 미나마타만에서 공장폐수 중에 들어있던 수은에 오염된 어패류를 먹고 발생한 집단 수은중독 사건

원인물질 : 메틸수은 증상 : 뇌·중추신경계 장애, 사지마비, 언어장애, 시력장애 등

 

√ 이타이이타이병

1950년대 일본 금속광업제련소에서 배출된 카드뮴에 의하여 하천이 오염되고 이 물을 이용 하여 재배된 농작물을 먹고 발생한 집단 카드뮴중독 사건

 

원인물질 : 카드뮴 증상 : 요통, 대퇴부 통증, 보행곤란, 신장기능장애 골연화증, 골다공증

 

◎ 부영양화 및 적조현상

√ 부영양화(富營養化)

저수지나 호수에 질소(N)와 인(P)을 함유한 생활하수나 농업배수가 다량 유입하면 녹조류가 과도하게 번식하여 물이 썩어가는 현상

√ 적조현상(red tide)

영양분이 풍부한 생활하수 등이 바다로 흘러 들어 홍조류가 과다하게 번식하여 붉은색을 띠는 현상

◎ 수질오염지표

오염물질 간의 물리∙화학∙생물학적 작용이 복합적으로 이루어지므로 단일 지표로 전체적인 오염도를 나타내기가 곤란

일반적인 지표 : pH, DO, BOD, COD, SS, 대장균군 등

√ 수소이온농도(pH) : 물에 산성 또는 알칼리성 오염물질의 유입을 판단하는 지표

√ 용존산소(DO) : 물에 녹아있는 산소의 양(ppm, ㎎/ ℓ)

용존산소는 기압이 높을수록, 수온이 낮을수록 증가

용존산소 부족시 혐기성분해로 메탄가스 및 악취 발생

√ 생물화학적 산소요구량(BOD) : 수중의 유기물질이 호기성 미생물에 의하여 분해될 때 필요로 하는 산소요구량

BOD가 높으면 오염도가 높음 BOD₅ : 시료를 20℃에서 5일간 측정

 

√ 화학적 산소요구량(COD) : 수중의 오염물질(유기물질과 산화성 무기물질)이 산화제에

의하여 분해될 때 필요로 하는 산소요구량

산화제 : 중크롬산칼륨, 과망간산칼륨

√ 부유물질(SS)

부유물질(Suspended Solid) : 수중에 입자의 크기가 2㎜ 이하인 불용성 현탁 고형물질

점토, 미세한 입자, 세균, 유기물 등

탁도를 유발하며 탁도가 높으면 광선 투과율 저하 및 조류의 광합성 저해

√ 대장균군 : 분변성 오염의 지표로 병원성 미생물의 존재 가능성을 의미