※ 2006년 주요도시의 산성비 현황(5개월이 아닌 2006년으로 조사함.)1월2월3월4월5월6월7월8월9월10월11월서울4.14.65.55.25.15.34.14.34.54.33.8부산5.55.75.65.55.85.74.84.25.56.06.4대구5,35.56.36.05.65.55.25.25.25.45.4인천4.66.37.16.45.85.74.14.64.54.45.0광주4.75.95.64.94.76.15.34.44.44.44.6대전4.75.14.95.65.34.74.74.64.44.54.9울산5.14.85.45.35.25.35.15.05.74.74.9▶ 자료에 대한 나의 생각주요도시의 빗물의 산도를 보면, 대체적으로 봄과 여름에 높고 가을, 겨울에 낮아지는 양상을 보여주고 있다. 다시 말하면, 봄에서 겨울로 갈수록 pH가 낮아지고 있다.산성비의 대표적인 원인 물질인 아황산가스와 질소산화물은 주로 가정 난방, 발전소, 자동차 등의 화석 연료 사용으로 인한 배기가스에서 배출된다. 아래에 참고로 2006년 주요도시의 아황산가스와 질소산화물의 오염도를 표로 만들어 보았는데, 이들의 오염도는 빗물의 산도와 완벽히 맞아 떨어지진 않지만, 비례함을 알 수 있었다.또한, 여기에는 보여주지 않았지만, 다른 지역들도 조사해 본 결과, 발전 정도가 크고, 큰 공업 ? 산업, 수도권의 도시들이 산성비가 더 많이 내림을 알 수 있었다.세부적으로 들어가서 이 자료를 분석해 보았다.봄에는, pH가 대체적으로 높음을 볼 수 있다. 이는 봄에 찾아오는 황사현상 때문이다. 황사중에 포함된 약알칼리성의 탄산칼슘이 이동 과정 중에서 중국 동북부 공업지역의 산성가스를 중화시켜 산성비의 농도를 저하시킨다.여름에는, 우리나라 산성비의 특징으로 초기강우시 pH가 높고, 차후 pH가 낮아지거나 일정한 수준이 된다고 한다. 이유는 우리나라의 경우 초기 강우에 의해서 제거되기 쉬운먼지가 대기 중에 존재하다가 강우 시 흡수되어 빗물을 중화 시키기 때문이다. 표에서도 보이듯이, 보통 초기 강우가 있는 봄과 여름도 마찬가지로 우리는, 고등학교 과정 화학시간에 촉매환원장치를 배운적이 있다. 연소 후 촉매환원장치를 이용하여 배연 가스 중에 암모니아 가스를 주입시켜 일산화질소 및 이산화질소를 질소가스로 환원시켜 질소산화물이 대기중으로 배출되는 양을 감소시키는 것이다. 또한, 자동차 배출감소는 자동차의 배기관에 촉매장치 등을 부착하여 환원반응을 통하여 질소산화물, 일산화탄소 및 불완전연소 물질을 무해한 기체로 전환시켜 자동차로부터 배출되는 질소산화물의 배출량을 감소시키는 것이다.셋째로, 대체 에너지를 사용하여야 한다. 화석연료의 사용은 연소중으로부터 발생되는 이산화황과 질소산화물의 양을 줄이는 데는 한계가 있게 마련이다. 따라서 화석연료를 사용하는 대신에 수력, 풍력, 원자력, 지열 및 태양열 등과 같은 대체 에너지 즉, 청정연료를 통하여 이산화황과 질소산화물의 배출을 막아야 한다.마지막으로, 우리 개인이 할 수 있는 에너지 절약활동이 있다. 겨울철 난방시와 여름철 냉방시에 최소 에너지 소비조건에서 생활할 수 있도록 개인의 생활습관을 조절하므로서 에너지 사용을 감소시켜야 한다.이렇게만, 에너지를 절약하고 소량의 오염물질만 배출할 수 있다면, 산성비뿐만 아닌 지구온난화 등 다른 기상이변도 조금이라도 막을 수 있으리라 생각해본다.서울부산대구인천광주대전울산1996년5.75.15.65.95.95.85.71997년5.35.25.8-5.96.25.71998년4.94.75.44.44.84.74.91999년5.04.85.64.65.25.05.02000년4.84.95.85.05.24.75.02001년4.75.06.04.75.04.95.12002년5.06.25.64.85.15.1-2003년4.84.94.84.75.04.7-2004년4.55.05.34.75.24.85.02005년4.44.85.34.54.84.65.2< 년도별 주요도시의 산성비 현황 >1월2월3월4월5월6월7월8월9월10월11월서울0.0070.0050.0060.0050.0050.0140.0040.0040.0040.0050.0070290.0280.0230.0190.0180.0240.0310.030광주0.0250.0220.0240.0220.0200.0160.0150.0140.0150.0250.031대전0.0260.0210.0200.0190.0220.0170.0140.0140.0140.0190.025울산0.0220.0240.0270.0260.0260.0260.0220.0190.0200.0230.31< 2006년 주요도시의 이산화질소(NO2) 오염도 >1. 산성비의 정의산성비란 대기오염물질에 의해 산성화된 비를 의미하는 것으로 흔히 pH 5.6 이하의 비를 말한다. 일반적으로 오염되지 않은 정상적인 비의 pH는 5.6으로 나타나는데 이것은 공기중에 자연적으로 존재하고 있는 320 ~ 340ppm 정도의 이산화탄소(CO2)가 빗물에 녹아 탄산을 형성함으로서 약산성을 띄기 때문이다. 순수한 물은 pH 7.0으로서 중성을 나타내지만 이와 같이 대기중에 존재하고 있는 이산화탄소(CO2)가 빗물에 용해되어 기체상 ? 액체상 간의 평행을 이루게 될 때의 pH값은 5.6 정도가 된다. 따라서 이 pH 5.6을 대기중성(Atmospheric neutral point)이라고 한다. 따라서 산성비(acid rain 또는 acid precipitation )란 대기중에 이산화탄소 이외의 다른 산성오염물질이 구름이나 강수에 유입되어 그 pH가 5.6보다 낮아질 때의 비를 말한다.자연상태의 빗물이라고 하더라도 토양으로부터 황화수소(H2S), 염화수소(HCl) 및 각종 유기물의 분해로부터 생성되는 유기산 등이 대기중으로 방출됨으로서 인위적인 오염원이 없어도 빗물의 pH가 5.6보다 낮을 가능성이 있다. 따라서 일부 학자들 사이에서는 자연적으로 발생하는 물질들로 인한 효과를 고려하여 대략 pH가 5.0 이하일 때의 비를 산성비라고 간주하는 경우도 있다.< 산성비와 여러가지 물질들의 pH 비교 >2. 산성비의 생성원인(1) 산성비의 원인물질석유, 석탄, 천연가스 등의 화석연료를 에너지원으로 사용할 경우, 그 속에 포함 황산화물, 질소산화물, 염화수소 등이 원인물질로 작용한다. 또한 이동오염원으로서 자동차, 항공기, 선박 등의 이동시설에서 배출되는 황산화물, 질소산화물, 탄화수소 등이 원인물질로 작용한다.(2) 산성비가 생성되는 과정산성비의 생성은 대기중으로 이산화황(SO2)과 질소산화물(NOx 즉 NO와 NO2)등이 배출됨으로써 시작된다. 이들은 대기중에서 기체상의산화반응과 액체상의 산화반응을 거쳐 황산(H2SO4), 질산(HNO3)등으로 전환된다.기체상 산화반응은 주로 OH에 의해서 일어나므로 광화학반응이 활발한 여름에 겨울보다 많이 일어나며 밤보다는 낮에 활발하게 일어난다. 또한, 액체상의 산화반응은 구름이나 안개 내에서 주로 일어난다. 산성비가 생성되는 과정을 반응식을 통해보면 다음과 같다.① 기체상의 이산화황은황산으로 변환할 때OH가 중요한 역할을 하고 있다.OH + SO2 + M → HOSO2 + M(M은 O2, N2 등)HOSO + H2O →HOSO2?OH2HOS2?OH2 + O2 → H2SO4 + H2O② NO2가 오존과 함께 반응하면 질산이 생성한다.NO2 + OH(+M) → HNO3(+M)N2O5 + H2O → 2HNO3NO3 + RCHO → HNO3 + RCO(R는 H 또는 CH3)③ NO2가 액체상에서 아래와 같은 반응으로 질산이 생성된다.2NO2 + H2O ? 2H+ + NO3_ + NO2_NO + NO2 + H2O ? 2H+ + 2NO2_2NO2 + H2O ? 2H+ +2NO3_ + NO(3) 산성물질의 침적과정일반적으로 강수에 의한 침적은 대기중의 성분이 대기로부터 지표면으로 제거되는 1차 메카니즘으로 생각된다. 산성물질의 침적과정은 오염물질이 운적과 빙정의 응축핵으로 작용하거나 가스상 물질이 구름 등에 녹아들어 강수와 함께 지표로 제거되는 과정과, 빗방울이 떨어질 때 대기 중 오염물질이 충돌에 의해 빗방울에 녹아 대기로부터 제거되는 과정을 포함하고 있다. 수용성 가스는 운적속에 흡수되고, 핵으로 작용하지 못할 정도로 작은 미세입자는 확산에 의하여늄을 용출시켜 나무 뿌리에 의해서 식물체 내로 흡수하게 됨으로서 해독작용을 하게된다.황산으로 변환되지 않은 기타 황화합물은 식물체의 잎에 침착되어 엽공을 폐쇠함으로서 광합성작용을 억제하여 식물의 성장을 저해하거나 엽록소와 잎의 조직을 파괴시킴으로서 잎이 떨어지게 되고 결국 식물은 고사하게 된다. 더욱이 이러한 현상은 서리가 강하게 내릴 때 더욱 악화되는데 대기중에 이산화황, 암모니아 및 오존 등이 존재할 때 서리에 대한 식물의 대응능력은 감소하게 된다. 암모니아가 이산화황과 반응하여 황산암모늄을 생성하며 이 황산암모늄은 황산 및 질산과 모두 반응하게 된다.산성물질의 하나인 질소산화물은 식물이 서식하고 있는 토양에 필수영양성분이 없는 경우일지라도 식물의 과잉성장을 초래하여 겨울철과 같은 때에 냉해를 입게된다.< 삼림에 대한 피해영향 >(2) 호소 및 수중생태계에 대한 영향산성물질들이 호소로 유입되게 되면 호소의 산성화를 초래하게 되어 수중에 서식하고 있는 각종 생물의 번식과 생존에 영향을 미치게 된다. 호소의 pH가 감소하면 조류의 성장이 감소하고 많은 종류의 갑각류의 번식에 지장을 초래하게 되어 그 수와 종이 감소함으로서 결국 먹이사슬을 파괴하여 수중생태계에 교란을 초래하게 된다.호소를 비롯한 수역의 pH는 일반적으로 수중생물의 서식에 적합한 pH 6~8을 유지하고 있으나, pH가 변화하면 특히 민물고기의 생존에 가장 중요한 요소중의 하나인 염 및 광물질의 평형을 유지하게 하는 삼투압 조절능력이 약화되여 물질평형을 유지할 수 없게 되며 체내에 칼슘 등의 필수영양성분이 부족하게 된다. 결과적으로 물고기의 알의 수가 감소되어 번식력에 지장을 초래하거나 골격이 약해지고 각종 기형이 발생하게 된다. 또한 지표면으로부터의 유출수는 토양으로부터 각종 영양염류나 유해금속들을 용출시켜 수중으로 유입시킨다. 토양에서 화합물의 형태로 존재할 때는 무해한 물질인 알루미늄 화합물이 알루미늄 이온의 형태로 수역으로 유출됨으로서 해로운 물질로 작용하게 된다. 특히 알루미늄 2가이온은
