환경공학개론 – 환경오염의 정의(기상오염물질2)

● 탄화수소

탄화수소의 천연 공급원에는 식물, 토양, 습지 등이 포함됩니다.

중요한 탄화수소에는 식물에서 생성되는 테르펜과 습지에서 유기물이 분해되어 생성되는 메탄이 포함됩니다.

메탄은 대기 중에 체류시간이 긴 온실가스 중 하나이다.

인공 소스에는 정유 공장, 자동차 연료 연소, 고형 폐기물 처리, 다양한 지방족(포화 및 불포화 탄화수소) 및 방향족 탄화수소가 포함됩니다.

배출 관점에서 볼 때 자연 배출은 인위적 배출을 훨씬 능가합니다.

탄화수소는 탄소와 산소로 구성된 유기화합물을 말하며, 알켄과 같은 불포화 지방족 탄화수소는 공기 중의 질소산화물과 광화학 반응을 일으켜 오존, PAN 등의 2차 오염물질을 발생시킨다.

벤조피렌은 발암성이 매우 강한 방향족 탄화수소로 알려져 있습니다.

9.4.2 미립자 오염물질

입자상 오염물질 또는 입자상 물질은 공기 중에 분산되어 액체 상태 또는 고체 상태로 존재하는 물질로 정의됩니다.

비산회 등
입자상 물질의 대표적인 크기는 0.002~500m이며, 대기오염의 관점에서 관심을 갖는 크기 범위는 0.01~100m이다.

위에서 언급한 6가지 오염 물질이 이 크기 범위에 속합니다.

입자상 물질은 크기에 따른 부력 및 침전과 같은 물리적 특성에 따라 부력 입자와 퇴적 입자로 분류할 수 있습니다.

공기 입자는 일반적으로 크기가 10m 미만이며 비교적 오랜 시간 동안 대기 중에 부유합니다.

퇴적물 입자는 10m보다 큰 입자입니다.

또한 입자상 물질은 빛을 산란시키는 물리적 성질을 가지고 있어 일정 농도 이상 존재할 경우 시인성을 저하시킨다.

한편, 입자상 물질은 대기 중으로 직접 배출되는 1차 입자로 광화학 반응에 의해 생성된 황산염과 질산염으로 존재한다.

등의 2차 입자로도 분류할 수 있습니다.

미립자 물질도 배출원으로 분류할 수 있으며 인공 배출에는 화산재, 꽃가루, 박테리아 등이 포함되며 자연 배출에는 먼지, 연기, 비산재, 금속염 및 연무가 포함됩니다.

미세먼지가 인체에 미치는 영향의 예로는 부유 미세먼지로 인한 호흡기 질환이 있습니다.

질병은 부유 입자 물질의 농도, 동반 물질의 존재 및 노출 시간에 따라 달라집니다.

식물에 큰 피해를 주지 않으며 재료에 대한 피해는 옷을 더럽히고 금속을 부식시킬 수 있습니다.

일부 미세먼지의 발생원과 인체에 미치는 피해는 표 9.10과 같으며, 부유물질의 환경기준 측정방법은 표 9.11과 같다.

표 9.10 미세먼지 발생원 및 인체피해 항목 총부유먼지(TSP) 납(Pb)연료연소, 시멘트공장, 도로차량배기(납가솔린사용) 중독시 신경염 및 두통, 사용 납 용해시설 현기증 등 바다 이산화황과 결합해 호흡기 질환 유발

표 9.11 부유물질의 환경기준 측정방법

시험

안건

수동 및 반자동 측정 방법 고용량 에어 시료기 방식 저용량 에어 시료기 방식 광산란 방식 에어 시료기 방식 빛 투과 방식 에어 시료기 방식

부유 입자상 물질

환경 기준 측정 방법

자동 연속 측정 방식

베타 모드

대기 오염 및 미기후

대기오염으로 인한 인간, 동물, 식물, 재산 및 물질에 대한 심각한 피해는 1) 분산 및 혼합을 제한하는 불리한 기상 조건, 2) 오염 물질의 존재 및 3) 특정 지형 조건의 결합 효과로 인해 발생합니다.

이러한 영향 중 불리한 기상조건이 세계적으로 유명한 대기오염사고의 결정적인 피해 원인 중 하나로 밝혀지고 있으며, 대기오염을 효과적으로 통제하기 위한 기상학 지식에 대한 관심이 높아지고 있다.

기상학은 태양광기상학과 미시기상학으로 구분할 수 있다.

미세기상학은 주로 작은 특정 지역의 대기 상태와 기류를 연구하는 학문으로 대기오염물질의 이동과 확산 등 원인을 규명한다.

공기질을 파악하여 공기질을 판단하는데 도움을 주는 연구입니다.

기상 및 미세먼지 오염물질의 대기 중 확산에 영향을 미치는 기상요인으로는 기온, 풍향(풍향 및 풍속), 기압, 습도 등이 있으며 대기질을 결정하는 주요 변수들이다.

바람은 오염 물질의 운반 및 분산에 직접적인 영향을 미칩니다.

즉, 오염물질의 예상 피해 면적을 알 수 있는 것은 풍향이며, 풍속은 배출되는 오염물질의 농도를 결정한다.

풍속이 증가하면 오염물질의 확산속도가 증가하고 오염물질 입자 사이의 거리가 멀어지기 때문에 단위 부피당 농도는 감소한다.

특정 지역에서 관측된 풍향, 풍속, 발생 빈도의 그래프를 윈드 로즈(wind rose)라고 하며, 특정 지역의 오염 분포도(예: 오염 물질의 등농도 곡선)를 그리는 데 사용됩니다.

기압도 오염 물질의 확산에 영향을 미칩니다.

고압계가 정체된 지역은 안정된 대기가 존재하기 때문에 오염물질이 잘 분산되지 않아 오염물질의 농도가 높아진다.

저압 시스템은 일반적으로 대기가 불안정하고 비와 바람을 동반하므로 오염 물질이 잘 분산됩니다.

습도가 높으면 비를 동반하는 경우가 많고, 공기 중의 입자상 오염물질과 용해성 가스가 잘 제거되어 공기질이 좋아집니다.

다음으로 대기오염으로 인한 피해에 대한 기상학적 관련 사항 중 주로 기온과 관련된 대류권 공기의 온도분포, 기온감률, 대기안정성, 기온 역전 현상에 대해 논의한다.

9.5.1 경험률

대류권 공기의 온도는 고도에 따라 감소하며 고도에 따른 온도 변화율을 감률이라고 합니다.

일반적으로 고도에 따른 온도 변화율은 대기 중 오염 물질의 수직 분산을 결정합니다.

안정된 공기는 오염 물질을 쉽게 분산시키지 않습니다.