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산성비에 대하여

대기오염 문제가 20세기에 한정된 사실이 아니라는 것은 매우 흥미롭다. 서기 61년 로마의 철학자 세네카(Seneca)는 다음과 같이 말하고 있다 : "로마의 짙은 공기와 해로운 증기와 검댕이로 고약한 냄새를 내뿜는 굴뚝의 연기를 접하자마자 나는 내 정신이 아니라는 느낌을 받았다."불이 발견되자마자 적어도 그것이 사용된 동굴이나 텐트 내에서는 어느 정도 오염을 나타내었다. 야금술,도자기 제조술 그리고 동물 생산물의 저장 과정들은 대기오염을 일으킨다. 기원전 4000년경부터 구리와 금을 단조하기 시작하였으며 진흙을 유약으로 사용하였다.석탄은 서기 1000년전에 채굴되어 사용되었다. 이것이 상당한 대기오염을 일으켰다는 사실은 의심의 여지가 없다. 서기 1600년경에는 석탄으로 코크스를 만들었으며, 이것이 철 용융제로 사용되기 시작되면서부터 필연적으로 대기오염 문제는 증가하였다.1661년 런던에서는 이러한 대기오염 문제가 발생하여 대기오염을 취급하는 팜플렛이 제작되어 찰스 2세 왕과 국회에 제출하였다. 이 팜플렛에는 대기오염 문제를 치료하는 여러 가지 제안들이 들어 있었다.산업 혁명은 1784년 왕복 운동하는 증기 기관의 개발로 귀착되었다. 증기 보일러는 식물과 화석연료를 연소시켜 동력을 얻으며 이런 과정에서 대기중으로 상당한 양의 연기와 오염물질들을 만들어 내었다. 1800년대에 이르러서는 연기 경감 법규들이 미국과 영국에서 만들어졌다. 미국에서는 이러한 것들이 대부분 시 조례로도 제정된 점으로 보아 대기오염 문제가 상당한 관심을 기울일 정도로 매우 심각했다는 것을 시사해 주고 있다.1900년이 시작되고 나서 얼마 지나지 않아 자동차가 대기오염 문제에 기여하는 주오염원으로 되었다. 자동차의 공장 판매 수는 1900년에 4192대, 1920년에 200백만 대, 여기에 두배가 되는 400백만 대는 1925년에, 또한 여기에 두 배가 되는 800백만 대는 1950년에 증가하였다. 그러한 새로운 차의 판매 증가와 계속된 중고차의 사용으로 인한 가솔린 연소는 1900에서부광 등의 광석이 유황 박테리아에 의하여 산화될 때 생기는 황산도 산성비의 원인이 된다.이상과 같은 경우로 보아, 오염되지 않은 자연환경에서도 산성비가 내릴 가능성이 있는 것이다. 산성비가 생성되는 원인 중에서 인간 활동에 의한 주된 원인은 석탄과 석유등 화석연료의 연소에 의한 것이다. 석탄이나 석유는 산지에 따라 약간의 차이는 있으나, 모두 유황을 함유하고 있어 연소될 때 아황산가스를 방출한다. 또한 연소시 발생하는 열로 공기 중의 질소가 산소와 반응하여 일산화질소 또는 이산화질소를 형성함으로써 산성 대기오염물질이 된다.이렇게 형성된 산화 물질이 대기 중에 떠 있다가 공기 중의 습기와 작용하여 황산과 질산으로 변하고, 이물질들이 비가 내릴 때 빗물 속에 용해되어 산성비가 된다. 현재 각국에서 뿜어내는 엄청난 양의 대기 오염 물질이 대기중에 부유하고 있다. 이중에서 특히 아황산가스와 질소산화물이 빗방울에 녹음으로써 산성비가 되고 때로는 산성 눈으로 내려 지표에 쌓여 있다가 해빙기에 녹으면 한꺼번에 많은 양의 산성물질이 하천이나 호수로 유입되어 그 피해는 가중된다.위 내용들을 정리해 보면 다음과 같다.비가 산성화되는 데는 원인물질이 여러 가지 있다. 산성화된 비, 눈, 안개 등을 분석하면 대개의 경우에 황산, 초산, 염산이라는 산이 포함되어 있다. 그리고 수용성의 황산염, 초산염 등의 염도 용해되어 있어 강수중에는 황산이온, 초산이온, 염소이온 등의 상태로서 존재하고 있다. 인간활동에 의하여 배출되는 황산화물 중에서 가장 양이 많은 것은 석유, 석탄, 갈탄등 화석연료에 포함되어 있는 유황분이 탈 때 배출되는 것이다.보통 원유에는 0.1 3%, 석탄에는 최고 10% 정도의 유황이 포함되어 있다. 발전소나 제철공장 등 화석연료를 대량으로 사용하는 공장이나, 가정에서 사용하는 연탄이나 오븐, 스토브가 주요한 배출원이다. 인공의 발생원으로부터의 배출량은 과거 30년간 급증하고 있으며, 석탄, 석유의 연소 외에 비철금속의 정련으로부터의 배출을 총계하면 세계에서 연간 약 1그리고 삼림소유자연협회에 따르면 독일에서의 삼림피해는 매년 3억 2,500만 내지 4억달러나 된다고 한다. T. Crocker 교수는 미국 동부 1/3에서 산성비로 인하여 발생한 경제적 손실을 재산피해 20억달러, 삼림피해 17억 54만달러, 직접적 농작물피해 10억달러, 수중생태계피해 2억 54만달러, 기타 1억달러로 추정하고 있다.산성비의 피해로서 특기할 것은 인체에 대한 건강피해이다.미국의회기술평가국(OTA)이 1984년 발표한 "산성비와 장거리이동 대기오염"의 보고서에서는 "산성비오염에 의하여 미국과 캐나다에서 연간 5만명이나 빠른 사기(死期)를 맞이한다"고 결론을 내리고 있다. 산성비에 의하여 심장과 폐의 기능이 저하되어 매년 사망자수의 2%에 해당하는 약 5만명이 사망하며, 만약 개선되지 않는 한 2000년에는 산성비에 의한 사망자가 5만명이나 증가할 것이라고 경고하고 있다. 산성비는 상수도원으로 사용될 지하수나 기타 수역에 금속이온을 용출시킨다. 특히 알루미늄 이온은 물을 오염시켜 이 물을 먹은 사람의 뇌신경을 침범한다고 한다. 노르웨이 중앙통계국에 의하면, 산성비에 의한 수원의 알루미늄 농도가 높은 장소일수록 알츠하이머병과 같은 노인성 치매병의 발생율이 높으며 통계적으로 상관관계가 있다고 한다.또한 먹이사슬에서 농도를 증가시킴으로써 생물학적 축적을 통하여 인체에 대한 손상을 줄 수 있다. 때로는 눈과 피부에 통증을 주는 안개비가 내려 피해를 호소하는 자가 많이 나오기도 한다.이러한 영향과 피해를 구체적으로 각 부문별로 나누어 알아보자① 삼림에 대한 직접적인 영향삼림에 산성비가 내리면, 특히 산성비의 PH가 3.0이하가 되면 잎의 표면에 괴사반점이 나타난다. 잎의 기공이 손상을 입어 광합성작용이나 분비작용에 이상이 생긴다. 그리고 식물에 필요한 칼슘, 마그네슘 등의 체내성분을 산성비에게 뺏기고 점차 쇠약해 진다. 간접적인 영향은 토양의 변질이다.오염물질이 비나 안개로서 용해되거나 또는 분업장의건설침전물로서 그대로 강하한 것은 토양중에 있는 칼슘, 또한 산성비가 지면에 떨어지면 토양 속의 인, 칼슘, 마그네슘 등 식물에 양분이 되는 광물질의 용해도가 크게 증가하여 씻겨져 버리므로 나무의 성장에 필요한 양분이 부족하게 된다. 물론 산성비에 포함되어 있는 질산은 식물에 비료가 되기 때문에 처음에는 나무의 성장에 도움이 되지만 점차로 토양을 산성화시켜 흙 속의 박테리아, 곰팡이 등 미생물의 활동을 중단시킴으로써 결국은 나무에 피해를 주게 된다. 산성비에 의한 삼림의 피해는 세계 도처에서 발생하고 있다.서독의 경우 최초로 산성비에 의한 삼림 피해가 발견된 1970년대 중, 후반 경에는 바이에른 지방과 서독의 해발 500m이상인 중, 고지방에서 주로 전나무에 국한되어 피해 현상이 발견되었으나, 1980년대부터는 독일 가문비나무, 구주소나무, 너도밤나무 등 점차 다른 수종으로 확대되고 있으며, 지금은 알프스 높은 곳까지, 혹은 깊은 계곡과 서독 본부 지방의 평림지에까지 피해가 나타나고 있다. 1982년 초에 서독 농림성에서 실시한 조사에 의하면 전체 삼림면적의 8%에 해당되는 56만ha가 피해를 입었으며, 1982년 1년 동안에 피해 면적은 4배로 증가되어 1983년 말에는 전체 산림면적의 34%인 2백 50만ha로 추산되었다. 이와 같은 추세로 피해가 증가한다면 20년 이내에 서독의 삼림은 모두 황폐해질 것이다.동독의 경우에도 정확한 자료가 알려져 있지 않지만 전체 3백만ha의 삼림 중에서 약 86%가 산성비의 영향을 받고 있는 것으로 추측되고 있다. 체코슬로바키아에서는 보헤미안 삼림을 포함하여 전체의 20%에 해당하는 96만ha의 삼림지대가 회복될 수 없을 정도로 피해를 받았으며, 획기적인 대책이 취해지지 않는다면 2 3년 내에 전체삼림의 반 이상이 죽게 되리라고 추정하고 있다. 미국에서는 최소한도 25개 주(州) 삼림지대에서 산성비가 관측되고 있는데, 특히 심한 곳이 동북부 뉴 햄프셔주의 화이트 산맥과 애팔레치아 산맥 정상지역이다. 또한 비몬트주의 삼림지대에서는 1960년 이래 이끼에 덮힌 면적이 50%나 파괴적이고 광범위하고 그리고 원상회복이 불가능할 정도로 불가역적인 손해를 미치는 점이 특이하다.③ 원인지, 피해지의 원거리격리성산성비는 원인물질의 배출원과 피강지가 먼 거리로 격리되어 있는 것이 보통이며, 오염물질의 장거리이동에 의해서 피해가 발생한다는 두드러진 특징을 가지고 있다. 때로는 산성비의 원인물질이 국경을 넘어서 수천킬로나 떨어져 있는 곳에 강하하기도 한다. 산성비의 이러한 특징은 "환경오염의 국제화"라는 새로운 양상을 초래하고 있다. 또 이러한 특징은 지역환경 오염사건과는 달리 가해자의 특정이 쉽지 않고, 산성비 피해의 구제에 있어서도 손해액의 적정산출은 전혀 불가능하게 된다. 종래의 공해나 환경오염에 적용되었던 제 원칙인 오염자부담원칙이나 또 인과관계의 입증책임의 완화 원칙인 개연성이론이나 신개연성이론 또는 이런 이론의 모순점과 불비를 수정하려는 행위공동이론, 책임집중이론, 시장분담책임이론도 주장되고 있으나, 월경형의 광역환경오염과 같은 새로운 유형의 환경오염에는 스스로 적용에 한계가 있다는 것을 인정하지 않을 수 없다.④ 책임자각의 희박성지역환경 오염사건과는 달리 산성비에 있어서는 직접적인 인과관계가 분명하지 않기 때문에 산성비의 원인물질을 발생한 자는 산성비의 피해가 아무리 중대하더라도 책임을 자각하지 못하도록 되어 있다. 미국이 캐나다의 산성비 분쟁도 국경을 접하고 산성비의 원인물질의 발생지와 피해지가 서로 교차되어 피차 책임을 회피 또는 전가하고 있어 문제를 복잡하게 하고 있다. 이러한 특징은 설혹 양국간에 협정이 있는 경우에도 오염물질 방출의 제한과 억제에도 소홀히 하는 경향을 나타낸다.⑤ 지구규모적 오염성과 국제정치성지역적 환경오염과 달리 산성비는 국경을 넘어서 국가관할권과는 관계없이 전지구적 규모로 피해를 확대하고 있다. 이와 동시에 산성비의 국제화라는 새로운 국면이 전개되었고 산성비의 대응책도 국제정치성을 띠게 되었다. 특히 유럽에서는 70년대 이후 산성비피해의 국제화에 대한 여러 국제적 대응의 움직임이 활발해 졌다. 1979년 타났다.

공학/기술| 2003.06.24| 30페이지| 1,000원| 조회(437)

산성비, 대기, 환경, 오염

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