대기오염 물질
대기오염 물질이란 인간, 동물, 식물에 피해를 입힐 수 있는 농도수준으로 대기 중에 존재하는 물질을 말합니다. 인간은 하루에 약 2만 리터의 공기를 호흡하므로 대기 중에 유해가스나 미세한 독성 입자가 존재할 경우 호흡기 질환을 비롯한 심각한 건강장애를 일으키게 됩니다. 대기오염물질은 발생 경로에 따라 크게 1차 오염물질과 2차 오염물질로 구분되며 그 종류와 주된 발생원을 나타냈습니다. 미국에서 인간에 의해 발생하는 대기오염물질의 발생량과 발생원을 연도별 대기오염물질 발생량의 변화추이로 나타냈습니다.
일산화탄소
일산화탄소는 무색, 무취, 무미의 가스로서 다른 대기오염물질에 비해 발생량이 가장 많으며 석탄과 석유 등의 화석연료가 불완전 연소할 때 발생한 것입니다. 화석연료는 산소의 공급, 불꽃 온도, 가스의 체류시간 및 연소실내의 난류 등의 조건이 충분히 만족되지 못할 경우에 불완전 연소됩니다. 화력발전소를 비롯한 산업시설에서는 대규모로 화석연료가 사용되나 연소 효율이 최대가 되도록 각 조절변수를 세밀히 조절하여 가동되기 때문에 일반적으로 자동차배기 가스에 비해 적은 양의 일산화탄소를 방출합니다. 미국의 경우 화력발전소에서 연간 화석연료 소비량의 약 30%를 소비하나 일산화탄소 배출량은 약 0.5%에 불과합니다. 따라서 일산화탄소는 교통부문에서 가장 많이 배출되며 특히 그 중 자동차배기 가스가 대부분을 차지합니다. 그러나 현재 촉매변환기의 사용으로 자동차 배기가스 중의 일산화탄소는 상당히 감소되었습니다. 자연적으로 메탄 가스가 산소에 의해 산화되어 일산화탄소가 발생하는데, 메탄 가스는 주로 늪지, 논, 소택지 등에서의 혐기성 분해작용, 반추동물과 개미 소화기관에서의 유기물 분해작용 등으로 발생하며 자연적인 일산화탄소 발생량은 인간활동에 의한 배출량의 10배를 상회합니다. 그러나 자연적인 일산화탄소의 배출은 지구 전체에 걸쳐 분산되어 이루어지므로 큰 문제를 일으키지 않습니다. 또한 이산화탄소로의 전환, 토양 미생물에 의한 일산화탄소 제거 등의 자연적인 제거 과정을 통해 전세계적인 일산화탄소 농도는 약 0.1ppm으로 유지되고 있습니다. 그러나 국부적으로 살펴볼 때 도시지역에서는 대부분의 토양이 아스팔트나 콘크리트로 덮혀 있어 일산화탄소 제거과정이 현저히 적어 농도가 높게 나타났습니다. 일산화탄소는 산소와의 결합력이 혈액내 산소 전달물질인 헤모글로빈보다 강하기 때문에 인체에 유입되면 유해한 영향을 미치며 낮은 농도에서도 인간과 동물에 독성을 일으킬 수 있습니다. 즉, 호흡된 일산화탄소는 헤모글로빈과 쉽게 결합하여 카복실헤모글로빈을 생성하고 이로 인해 산소공급이 줄어들어 뇌기능에 장애가 나타나고 심장의 박동수가 빨라집니다. 일반적으로 포화수준 백분율로 나타내는 혈액내 COHb 양은 일산화탄소의 농도, 노출시간 및 호흡속도 등에 좌우됩니다. 노출시간에 따른 COHb의 양을 나타내고 있습니다. 일산화탄소 중독에 따른 증상으로는 두통, 어지러움, 호흡곤란 등이 있으며 심각한 경우 의식불명 또는 사망에 이르게 됩니다. 특히 심장병이나 빈혈이 있는 사람은 고산지대에서 일산화탄소 중독의 위험이 더욱 큽니다. 대도시에서는 일산화탄소의 농도가 약 50ppm를 나타내며, 특히 지하시설이나 교통혼잡지역에서 더 높은 농도의 일산화탄소가 관찰되기도 합니다. 임상연구결과 5% COHb에서는 정신적 반응시간이 느려지고 심장질환을 앓고 있는 환자의 경우 육체적 고통이 증가하며 10% COHb에서는 대다수의 사람이 어지럼증과 두통을 호소하게 되고 50% COHb에서는 사망한다고 알려져 있다. 미국 EPA에 의해 1996년 현재 설정된 일산화탄소에 대한 노출기준은 24시간 노출될 경우 평균 9ppm, 1시간 노출될 경우 35ppm입니다.
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