기상 오염 물질
● 황산화물
황산화물(SOx)은 화산 활동에 의해 자연적으로 발생하지만 주로 황을 함유한 화석연료를 태울 때 발생한다. ), 황산염 등 이 중 이산화황은 대기질 표준물질로 연소과정에서 발생하는 황산화물의 대부분을 차지한다.
S+ O2 → SO2
(9.4)
이산화황의 특징은 무색의 고자극성 불연성 가스이며 환원성을 가지며 각종 색소를 표백시킨다는 점이다. 또한, 이산화황은 물에 쉽게 용해되어 공기 중에 H2SO’ 형태로 쉽게 생성되며, 공기 중에서 광화학 반응에 의해 이산화황에서 생성된 삼산화황은 다시 물과 반응하여 부식성이 강한 황산 방울을 생성한다. 이 이산화황은 지구 환경 문제인 산성비의 원인 물질이다.
SO+HO H2SO SO3 + H₂O H₂SO₁
이산화황이 인체에 미치는 영향은 정상인이 ppm 이상의 이산화황을 흡입하면 기관지가 수축하고 호흡수와 맥박수가 증가할 수 있다. 10ppm 이상에서는 눈, 코, 후두가 자극되고 가슴 답답함을 느낄 수 있습니다. 300~500ppm의 농도에 단기간 노출되면 호흡곤란, 두통, 무의식을 일으키고 더 높은 농도는 치명적일 수 있습니다. 낮은 농도의 이산화황에서 인체에 미치는 피해는 9.4에 나와 있습니다. 이산화황의 만성 효과는 만성 기관지염 환자의 사망률을 증가시킬 수 있습니다. 이산화황은 먼지와 함께 공기 중에 존재할 경우 인체에 치명적일 수 있으며 위에서 소개한 런던 스모그 사건, 도노라 사건, 뮤즈 밸리 사건 등 세계적으로 유명한 대기오염 사건이 그 예이다.
표 9.4 SO2 농도
(9.5)
인체에 대한 변화 및 영향 농도(ppm) 0.030.10.251 인체에 대한 피해 만성 기관지염 환자 증가 찬 공기를 들이마실 때 천식 증상 발생 운동 시 천식 증상 발생 해당 지역 주인의 약 1%에서 천식 증상 발생
녹색 식물에 대한 이산화황의 영향은 표피 조직과 엽록소를 파괴하여 백화증을 유발합니다. 0.05ppm 이하의 농도에서는 식물에 피해가 없으며 연간 최대 농도가 0.3ppm을 초과하면 급성 피해가 발생합니다. 식물 손상의 한계는 0.3~0.4ppm 농도에서 8시간 노출되는 것으로 알려져 있습니다. 이산화황에 약한 식물로는 소나무, 고구마, 코스모스, 알팔파 등이 있으며 알팔파는 이산화황의 지표 식물로 사용된다. 여기서 지표식물은 인간보다 오염을 더 빨리 감지하고 환경파괴 정도를 알려주는 식물을 말한다. 감자, 옥수수, 글라디올러스는 이산화황에 상대적으로 강한 것으로 알려져 있습니다.
이산화황은 또한 물질과 재료에 손상을 일으킵니다. 철, 아연, 구리와 같은 금속을 부식시키고 가죽과 종이도 손상시킵니다. 또한 공기 중의 이산화황에서 생성된 황산 방울은 대리석이나 석회암으로 만든 건물이나 조각품의 표면을 손상시킵니다.
● 질소산화물
질소산화물(NOx)도 번개, 박테리아에 의한 유기물 분해, 성층권에서 일산화질소 생성 등 자연적으로 생성된다. 인공배출원은 화석연료를 사용하는 고정배출원과 휘발유나 경유를 사용하는 자동차와 같은 이동형 배출원을 포함한다. 질소 산화물의 종류에는 NO, NOz, N2O, N2O3, NO 등이 있다. 대기 오염 측면에서 중요한 질소 산화물은 일산화질소(NO)와 이산화질소(NO2)로, 일반적으로 NOx라고 한다.
산화질소는 무색의 기체로 물에 녹지 않으며 공기보다 약간 무겁습니다. 이 가스는 주로 고온 연소시 발생하며,
N2 + O2 → 2NO
대기 중으로 방출된 NO는 산소에 의해 산화되어 NO를 형성합니다.
(9.7)
NO+1/2O2 → NO2
하다.
이산화질소는 적갈색의 자극성 기체로 물에 잘 녹아 질산 또는 질산으로 변해 비나 산성비와 함께 내린다.
2NO2 + H2O → HNO3 + HNO2 3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO
(9.8)
대기 중의 원인 물질 중 하나입니다.
(9.9)
(9.10)
이산화질소가 인체에 미치는 영향은 급성손상과 만성손상으로 나뉜다. 급성 손상으로는 눈과 코에 대한 강한 자극, 폐출혈, 폐쇄성 기관지염, 폐렴 등이 있으며, 만성 손상으로는 10~40ppm의 이산화질소를 장기간 흡입하여 발생하는 폐섬유증, 폐부종 등이 있다. 이산화질소 농도 변화에 대한 인체의 영향은 표 9.5에 나와 있습니다.
표 9.5 NO2 농도 변화 및 인체에 미치는 영향 농도(ppm) 노출시간 0.08 0.10.111100-1507-8년 1시간 인체에 미치는 영향 어린이의 급성 호흡기 질환 발병률 증가 기도 반응성 증가(기관지 천식 환자) 폐 기능 검사 상부 폐 환기 기능 장애 40분 사망
이산화질소의 농도가 약 2.5ppm일 때 식물의 잎은 백색 또는 갈색으로 변하고 약 25ppm 농도에서 급격하게 영향을 받으면 식물이 시들 수 있다. 고농도의 이산화질소는 직물의 색상을 변화시키고 금속을 산화시킵니다.
● 광화학적 산화물
대기로 배출되는 1차 오염물질인 질소산화물과 탄화수소는 햇빛이 있는 곳에서 대기 중에서 복잡한 반응을 일으켜 오존(O3)과 PAN(peroxy-acety nitrate), PBN(peroxy-buty !질산염) (2). 2차 오염물질). 그 중 오존은 광화학 스모그에 의해 생성되는 산화물의 약 90%를 차지하며 LA 스모그 이벤트 중에 처음으로 확인되었습니다. 광화학 스모그의 형성은 다음과 같이 간단하게 표현할 수 있습니다.
NO + HC + 햇빛 → 광화학 스모그
다른 광화학적 산화물과 마찬가지로 오존이 인체에 미치는 영향은 주로 호흡기 계통이며 눈과 코를 자극하기도 합니다. (표 9.6) 오존은 식물 신진대사를 방해하여 잎에 반점을 일으키고 작물 수확량에 악영향을 미칩니다. 하다. 오존은 고무, 직물 섬유 및 페인트를 산화시켜 재료를 손상시킵니다.
표 9.6 오존 농도 변화와 인체에 미치는 영향 농도(ppm) 노출 시간 0.05~0.1 즉시 1시간 1시간 2시간 1시간 30분 0.1~0.30.1~10.25 0.750.94 인체에 미치는 영향 불쾌한 냄새 호흡기 자극 증상 기침 증가, 눈 자극, 숨가쁨, 기존 호흡기 질환 증상 악화 기도 저항 증가 운동 중 폐 기능 감소 기침, 호흡곤란
● 일산화탄소
일산화탄소(CO)는 산불, 화산 폭발, 메탄의 산화 등 자연적으로 발생하며, 탄소 함유 화석 연료나 탄소 화합물의 불완전 연소 과정에서도 인위적으로 발생한다.
C + 202 → CO
인공적으로 발생하는 일산화탄소는 대부분 교통분야에서 배출되며, 특히 대도시에서는 일산화탄소의 발생원이 자동차입니다.
일산화탄소는 무색, 무취, 무미의 기체로 물에 녹지 않으며 공기 중의 다른 물질과 잘 반응하지 않습니다. 한편, 일산화탄소는 혈중 헤모글로빈과 매우 강한 결합력(산소와의 결합력의 약 200배)을 가지고 있으며, 생성된 일산화탄소헤모글로빈(COHhcarboxy-hemoglobin)은 혈액의 산소 전달 기능을 방해하여 일정한 농도 이상, 사람과 동물은 치명적입니다(표 9.7). 일산화탄소가 식물에 미치는 피해는 잘 알려져 있지 않습니다.
표 9.7 COHb의 농도와 인체에 미치는 영향
COHb 농도 %
1.0 이하
1.0-2.0
2.0-5.0
5.0 이상
인체에 대한 영향 명백한 영향 없음 행동에 대한 중간 정도의 영향 중추신경계 영향 및 정신운동 기능 장애 심장 및 폐 기능의 변화 두통, 혼수, 호흡곤란, 사망