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판구조론

판구조론1.맨틀대류설1928년 홈즈(A. Holmes)는 맨틀 내의 방사성 원소의 붕괴열과 고온의 지구 중심부에서 맨틀로 올라오는 열에 의하여 맨틀 상하부에 온도차가 생기고 그 결과 매우 느리게 열대류가 일어난다는 맨틀 대류설을 주장하였다.즉, 맨틀 내에서 높은 온도로 인해 융해되어 액체 상태인 암류권은 물질의 온도가 주위의 온도보다 뜨겁기 때문에 밀도가 낮아져 상승하게되고, 이 힘에 의해 지각을 이루는 암석권이 찢기게 된다. 이렇게 해서 생긴 틈새 때문에 압력이 감소되어 암류권이 상승하면서 주위의 암석을 녹이게 되고, 이것은 지표에서 냉각되어 새로운 암석층이 된다. 이러한 대류 현상이 지각 변동의 원동력이 되고 있다.대류라고 하는 것은 극히 일반적인 현상이라 할수 있는데, 예를 들면 우리는 주전자의 물을 가열할 때 물이 빨리 데워지는 것을 알고 있다. 전적으로 열의 전달이 전도에 의해서만 이루어진다고 가정하면 액체의 열전도성은 매우 낮기 때문에 주전자의 물을 가열하는데 많은 시간이 걸릴 것이다. 그러나 주전자의 물이 빨리 끊는 것은 바로 대류에서 의해 열이 분산이 잘 이루어지기 때문이다.대류 현상은 가열된 유동체, 즉 액체나 기체가 가열하여 팽창하게 되면, 주위의 차갑고 무거운 물질보다 밀도가 낮아지고 가벼워져 상승하게 된다. 이대 전도에 의해서 천천히 전달되는 열의 상승하는 뜨거운 물질에 의해 더욱 빨리 위로 전달된다. 한편, 차가운 물질은 상승하는 물질의 빈자리를 메우기 위해 하강하여 가열되면 다시 상승하여 순환을 계속하게 된다. 뜨거운 유체의 상승과 차가운 유체의 하강으로 이루어지는 하나의 순환을 대류 단위로서 대류 세포라고 한다.이와 같은 현상은 지구 내부의 열의 전달에도 그대로 적용될 수 있다. 만약 지구 내부의 열이 단 지 전도에 의해서만 전달된다고 가정하자 일반적으로 두 점 사이에는 단위 시간당 전달되는 열의 양은 단위 거리당 온도 차이에 비례하여 열 전도성에 비례한다. 전도성은 물질에 따라 각기 다르며 암석은 매우 불량한 열 전도체이다. 예를 흐를 수가 있다. 짧은 시간 동안에는 지구 맨틀은 지진파를 효과적으로 전달하는 강성체로 작용하지만, 백만 년 이상 오랫동안 응력이 가해지면 맨틀은 약해져서 유동성이 있는, 소위 연약권이 된다. 오랫동안 고온과 고압 하에서 맨틀은 서서히 유동하여 점성이 매우 높은 물질과 흡수하게 움직임으로써 대류가 가능하게 된다.2.베게너와 대륙이동설"우리는 진실을 밝히기를 꺼려하는 피고를 대하는 판사의 심정으로 상황 증거로부터 진실을 밝혀야 한다."라고 말한 독일의 강상학자 알프레트 베게너(Alfred Wegener)에게 있어서 지구는 수억년에 걸친 진실을 감추고 있는 피고였다. 1910년 베게너가 우연히 세계 지도를 보고 대서양의 양쪽 해안의 굴곡이 서로 일치하는 것을 알았을 때, 원래 두 대륙은 하나가 아니었을까? 츠측을 하였으므로 그로부터 지구 짜 맞추기의 수수께끼를 풀기에 골몰하였다. 마침내 본인조차 믿기 어렸웠던 아이디어로 과거 하나였던 대륙들이 움직였을지 모른다는 대륙 표이(漂移)(continental drift)의 가능성을 생각하였다.모든 역사의 발견이 그렇듯이 단순한 혹기심에서 나와 하나의 우물을 파는 발견자의 모습을 베게너 역시 그대로 걸었던 것이다.기상학자이자 탐험가인 베게너는 그의 생각을 뒷받침하기 위하여 수많은 여행을 증거를 수집하였다. 대서양 양쪽 대륙의 해안을 조사하여 그곳에 분포하는 암석들이 동일한 시기에 생성되었으며, 겉은 종류의 생물들이 서식하는 것을 알게 되었을 때, 그의 생각에 대한 확신을 가졌다.그 후, 그 결과를 1912년 프랑크푸르트 암마인 학회에서 발표하고 1915년 소책자인 "대륙과 해양의 기원(The origin of Contient and Ocean)"초판본에서 수 억년에 걸쳐 감추어진 지구의 진실을 세상에 공개하였는데 이는 20세기 들어와 가장 격렬한 논쟁을 불러 일으켰다.그 후, 베게너는 50번째 생일 맞이하던 1930년에 세 번째이자 마지막이 되어 버린 그린랜드 탐사에서 불귀의 객이 되었다. 그는 바로 전해인 1929년 "대로 격하아였다.다만 영국의 홈즈(A Holmes)교수는 1928년 맨틀 대류에 고나란이론을 발표하고 베게너가 설명에 실패한 대륙이동의 기구를 맨틀 대류로서 명쾌하게 설명하면 베게너를 지지하였지만, 재부분의 지질학자들에 베게너를 믿지 않았듯이 홈즈의 맨틀 대류설 또한 받아들이지 않았다.1) 5가지 간접 증거들베게너는 지형학적인 증거, 지질학적인 증거, 기후적인 증거, 고생물학적인 증거 등을 제시하여 대륙이 이동하였다는 것을 설명하였다. 여기에 고지자기의 증거를 포함한 이들은 대륙의 이동을 지지하는 5가지의 간접 증거이다.㉠. 지형학적인 증거: 북미, 남미, 유럽 및 아프리카가 하나의 대륙으로 잘 합쳐진 다.㉡. 지질학적인 증거: 대륙을 하비치면 같은 시대를 나타내는 암석들이 잘 연결된 다. 즉 아프리카와 남아메리카의 중생대 퇴적층이 연속적으로 발견되는 것은 과거 한덩어리 대륙에서 함께 형성된 것을 의미한다.㉢. 기후학적인 증거: 현재 적도 바로 아래에서 남반구 쪽으로 분포하는 빙하의 흔적은 현재의 대륙 위치로는 설명이 되지 않으며, 과거에는 현재의 대륙이 남극 가까이 있었음을 나타낸다.㉣. 고생물학적인 증거: 남반구의 여러 대륙에 분포하는 같은 종류의 고생물들은 대륙이 분리되어 있었다면 이동이 어려웠을 것이다.㉤. 고지자기의 증거 : 고지자기로 측저된 두 개의 극이동의 궤도가 대서양과 아 프리카를 지나고 있다. 극(북극)이 두 개일 수는 없으며, 이들 궤도를 합치면 대륙도 일치한다.※고지자기학이란?암석에 기록된 암석 생성 당시의 과거 지구의 자기장을 연구하는 학문으로 2 차 대전 후 오래된 용암을 이용하여 과거의 지구 자기장의 방향을 측정하기 시작하였다. 고지자기의 이상분포, 자기 역전, 자극의 이동 경로의 발견으로 대륙 이동설의 부활과 해저 확장설을 성립하는 계기가 되었다.거의 모든 사람들은 조그만 자석이나 나침반을 사용해 본 기억을 가지고 있을 것이다. 자석에는 N, S 극이 있으며, 나침반의 바늘에 있는 N, S 극은 항상 지도상의 북과 남을 가리키게 되는어질 때, 암석 속에 포함된 자철석과 같은 자성을 띠는 광물들은 그 당시의 지구 자기장 방향으로 자화(磁化)되어 남아 있게 되는데, 이를 자기 화석(magnetic fossil)이라 한다. 마그마에서 암석이 생성될 때 온도가 퀴리온도 이하로 내려가면 그 중에 자성 광물이 자화하여 그 당시의 지구 자기장의 방향으로 자화되어 굳게 되는 현상을 자연 잔류 자기라 하며, 퀴리온도(용융온도) 이상의 온도에서는 원자의 열 교란에 의하여 자성 광물들은 자성을 잃는다. 자철석의 큐리 온도 580℃ 이다. 자철석이나 철을 포함하고 있는 특정한 광물은 고결될 때 영구적으로 자화될 수 있다. 암석에 포함된 자성 광물은 당시의 지구 자기의 방향으로 자화된다. 따라서 어떤 화성암체의 자성을 측정하면 마그마가 냉각될 당시의 지자기의 방향을 정확하게 기록하여 제공해 주게 된다.2) 초대륙 팡게아(Pangaea)베게너는 수집한 증거들로부터 대륙이 이동하였음을 확신하게 되었고, 수 차례 수정을 가한 그의 저서에서 대담하고 단순하게 지도에 표시된 모든 대륙들을 하나로 뭉쳐 이를 하나의 대륙이라는 의미의 팡게아 즉, 초대륙이라 불렀다. 현재의 대륙은 팡게아에서 분리되어 이동하였다고 주장하였다. 그는 '대륙과 해양의 기원'에서 초대륙 팡게아가 분열해서 오늘날과 같은遁 대륙의 분포가 형성되어 가는 과정을 설명하였다.3. 해저 확장설1960년 초 해저 지질 연구에 의해 해양저 산맥의 성질이 알려지면서, 디이츠(R. Dietz)와 헤스(H. Hess)는 그것을 관찰하고 정리한 해저확장설(Theory of sea-floor spreading)이라는 가설을 발표하였다. 즉, 중앙해령에서 솟아오르는 고온의 마그마가 해양저 산맥을 만들고, V자형 골짜기인 열곡의 양쪽에 용암이 냉각되면서 새로운 해양 지각을 형성하며 산맥 양쪽의 해양지각은 열곡을 중심선으로 하여 서로 반대 방향으로 이동하게 되는데, 이 때문에 해양 지각이 확장을 일으키는 것이라고 주장하였다. 새로운 지각이 생겨나므로 오래된 지각은 계속 밀려서대류 라고 생각하였다. 따라서 디이츠와 헤스는 해저확장설을 주장하는데 홈즈가 내세운 대류설을 다시 등장시킬 수 밖에 없었으며, 이 가설로서 베게너가 실패한 대륙 이동에 필요한 에너지와 이동 기구를 설명할 수 있었다.4.판구조론지구의 표층인 지각은 대륙지각에서는 35km, 해양지각에서는 5～10km의 평균 두께를 갖는다. 이들은 6개의 큰 판(유라시아판 아프리카판 인도판, 태평양판 아메리카판 남극판)과 몇 개의 작은 판(필리핀판 카리브판 코코스판 나스카판 등)으로 구성되어 있으며, 이들이 지구 내부에서 작용하는 힘에 의하여 연간 수 cm 정도의 속도로 서로 움직이고, 이에 따라 화산작용 지진현상 마그마의 형성 습곡산맥 형성 등 각종 지각변동을 일으킨다는 학설이 판구조론이다.1)판이란 무엇인가?지각 근처의 정밀한 지진파 탐사에 의하면 지각으로부터 약 100km하부에 지진파의 속도가 급격히 느려지는 부분이 존재하고 있는 것으로 알려져 있다. 지진파의 전파속도 감소는 부분적 용융에 의한 것으로, 우리는 이 부분을 저속도층 또는 연약권이라고 부른다. 지각으로부터 연약권 상부까지 즉, 지각과 맨틀의 상부를 포함하는 부분은 암석권이라고 불리는데 통상 우리는 이곳을 판이라고 칭한다.2) 판의 종류?대양저 산맥에서 새로 생겨나는 대양지각은 산맥의 정선에서 좌우로 갈라져 퍼져 나간다. 그러므로 대양저 산맥의 정선, 즉 열곡이 암판의 경계가 되며 이를 발산경계라고 한다. 발산경계는 대서양저산맥, 인도양저산맥, 동태평양저산맥 및 기타의 대양저산맥으로 총연장 약 6만 km의 연결된 체계를 형성한다.새로 생겨난 대양지각은 상부맨틀과 함께 이동하여 대륙암판 아래로 들어가거나 대양에 있는 도호(island arc) 아래로 들어간다. 이렇게 들어가는 경계를 수렴경계라고 한다. 수렴경계에서 대양지각을 싫은 암판이 다른 암판 아래로 비스듬히 들어가는 것을 섭입이라고 한다. 세계의 대부분의 수렴경계에서는 섭입이 일어나면서 대양저산맥에서 만들어진 대양암판을 흡수아여 이들은 맨틀로 돌려 보내고 극히

자연과학| 2003.10.26| 10페이지| 1,000원| 조회(1,503)

판구조론, 지구과학, 자기, 대륙이동, 맨틀대류

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환경호르몬

환경호르몬환경부 조사서 국내 생태계도 이상징후최근 환경부의 국내 생태계 내분비계교란물질(EDC 혹은 EDS · 일명 환경호르몬) 실태조사 결과, 일부 지역 어류와 양서류에서 성(性) 관련 이상 징후가 포착됐다. 이는 인공 화학물질의 무한정 생산과 무분별한 소비·방출·폐기가 인간을 포함한 생태계 오염을 심화시키고 있다는 또 하나의 증거로 해석된다. 이로써 환경호르몬이 생물내분비계의 교란을 일으켜 발생과 생식의 기형, 정자수 감소, 불임, 성행동과 성생활의 변화, 신경계와 면역계의 이상, 암까지 유발할 수 있다는 가설이 더욱 확실시되고 있다.더욱이 EDC는 난분해성으로, 생체내 지방조직에 축적돼 대물림되고 개체 사멸시에도 환경의 오염원이 되어 먹이사슬 전체에 영향을 준다는 점에서 야생동물은 물론 인류의 미래를 어둡게 한다. 우리는 이 물질에 얼마나 노출되고 있는지, 이것이 인체를 포함한 생태계에 미치는 영향은 얼마나 심각한지, 어떤 행동을 취해야 하는지 등을 알아본다.호르몬과 환경호르몬의 정의, 성질, 특성?호르몬의 정의? 내분비선에서 생성되어, 몸의 필요에 따라 혈액내로 분비되고, 혈류를 통해 여러 조직이나 세포로 운반되어 생리적 활성을 조절하는 화학전달 물질로 정의 할 수 있다. 호르몬은 세포의 대사 조절에 주된 역할을 하고, 성장, 생식 및 그 외의 세포 작용들을 조절하므로 세포내 일정한 환경을 유지시켜 준다고 생각할 수 있다.◈ 미량으로 작용하는 호르몬호르몬은 극히 미량으로 작용을 한다. 정상치 성장호르몬은 5나노그램/밀리리터 이하, 갑상선호르몬 0.1~0.6나노그램/밀리리터 부신피질자극호르몬은 10~100피코그램/밀리리터, 향이뇨호르몬은 0.1~3.2피코그램/밀리리터 공복일때의 혈당치가 0.7~1.0밀리그램/밀리리터 콜레스테롤의 정상치 1.5~2.2밀리그램/밀리리터 인것을 감안하면, 호르몬의 정상치는 경이적이라고 해도 좋을 만큼 미량이다.◈ 무게와 농도의 단위무게의 단위1㎎ = 0.001g(밀리그램 : 1000분의 1그램)1㎍ = 0.000001g(마이크서 파생하는 유해화학물질을 일컫는다.예를 들어 다이옥신은 제초제를 만들 때 부산물로 발생하거나, 소각장에서 피복전선이나 페인트처럼 유기염소계 화합물을 태울 때 생성되는 대표적인 환경호르몬이다. 또 폴리염화비닐(PCB)은 전기나 열의 전달을 막는 절연유의 원료인데, 변압기나 콘덴서를 비롯해 거의 전 공업분야에 이용된다. 주로 산업폐수에서 많이 검출되며, 한국에서도 오래 전부터 낙동강을 오염시키는 주범으로 인식되는 물질이다. 이외에도 계면활성제로 사용되는 페놀류나 선박의 도료로 사용되는 트리부틸주석(TBT)등 다양한 종류가 있다.그러나 67종이란 수는 어디까지나 현재까지 알려진 화학물질 중에서 색출된 것일 뿐이다. 매년 수십만종 이상의 화학물질이 실험실에서 합성되고 있기 때문에 자연계에 얼마나 많은 수가 존재하는지 아무도 모르는 실정이다. 또 학자에 따라서 환경호르몬의 종류는 다양하게 구분된다. 일본의 경우 독자적으로 환경호르몬을 1백42종으로 선정했다. 미국은 주별로 규제물질의 종류가 다양하다. 그래서 67종에서 제외된 수은이나 카드뮴 같은 중금속류가 환경호르몬에 포함되기도 한다. 이런 추세라면 앞으로 환경호르몬의 수가 얼마나 늘어날지 예측하기어렵다.세계생태보전기금(WWF) 분류(67종)일본 후생성의 분류 (142종)내분비계 장애물질 용출우려가 되는 생활용품- 다이옥신류 등 유기염소물질 6종- DDT 등 농약류 44종- 펜타- 노닐 페놀- 비스페놀 A- 디에틸헥실프탈레이트등프탈레이트 8종- 스티렌 다이머, 트리머- 벤조피렌- 수은 등 중금속 3종1.가소제 : 프탈레이트류등 9종2.Plastic에 존재하는 물질 17종3.산업장 및 환경 오염 물질: TCDD 등 21종4.농약류 : DDT 등 75종5.중금속 : 카드늄, 납, 수은 3종6.합성에스트로겐 : DEB 등 8종7.식품 및 식품 첨가물 : BHA 등 3종8.식물에 존재하는 호르몬 유사물질: 제니스테인 등 6종-플라스틱 용기, 음료캔, 병마개, 수도관의 내장코팅제, 치과치료시 이용되는 코팅제: 비스페놀 A- 먹고 사는 갑각류(4만5000배), 빙어(83만5000배), 호수송어(280만배)등에서 발견되며 재갈매기와 같은 상위 포식자에서는 바닷물에서의 농도보다 2500만배, 곰에서는 30억배까지 확대재생산되는 것으로 밝혀졌다.단계다이옥신 농축식물성 플랑크톤250배동물성 플랑크톤500배갑각류45,000배빙어83,5000배호수송어2,800,000배재갈매기25,000,000배곰30,000,000,000배때문에 새·물고기·조개류·파충류·포유류 등 이미 많은 야생동물이 이들 화합물에 영향을 받았다는 보고가 잇따른다. 예컨대 야생동물 집단에서 갑상선 질환, 생식력과 부화율의 감소, 출생시 기형, 대사 장애, 행동학적 이상, 수컷의 탈남성화와 여성화, 면역력 저하 등이 관찰된다. 게다가 EDC는 성체보다는 배아·태아 등의 유기체에 더 큰 영향을 미치며 노출된 성체가 아닌 후손에서 효과가 더 뚜렷한 것으로 보고되고 있다.이러한 사실은 EDC가 먹이사슬의 최정점에 있는 인간에게 미치는 영향을 가히 짐작케 한다. 야생동물에게서 먼저 나타나기 시작한 절박한 생식문제들이 인간에게도 닥치고 있다는 지적이다. 이를테면 정자수의 감소, 전립선암·고환암·유방암, 불임과 기형아의 증가, 주의력결핍·학습장애·동성연애·범죄·폭력성의 증가 등의 문제가 환경호르몬의 영향일 가능성을 배제할 수 없다는 것이다.환경호르몬은 ‘화학시대’의 유산유사 여성호르몬인 DES(Diethylstilbesterol)의 경우 1938년 영국의 찰스 도드 등에 의해 합성된 이후‘만병통치약’으로 알려져 임신부(약 500만명)의 유산방지, 출산후 모유생산 억제, 홍조·여드름·전립선암 치료제, 경구피임, 가축의 비육 등에 널리 사용돼 왔다. 그러다가 DES가 생식기 발생을 저해하고 생식 이상을 초래한다는 사실이 밝혀졌다. 또 같은 해 영국의 뮐러가 합성한 DDT는 말라리아 퇴치 등을 위한 ‘기적의 약’으로 통하면서 지난 수십년간 농장·가정·정원·도시·가로수 등 지구표면 도처에 뿌려졌고, 한국전쟁 후엔 이 박멸 등을 위해 심지어 인체 섭취하고 있는 셈입니다. 미환경청은 사람들의 다이옥신 1일 섭취량을 119pg/day으로 계산합니다. 이 용량은 미 환경청이 제정한 안전용량보다 무려 280배나 더 많은 것입니다. 이것은 인구 1000-10,000명당 한 명꼴의 암발생율을 의미합니다. 100만명당 1명이라는 정상적으로 누구나 납득할 만한 위험율에비 해 100-1,000배 더높은 위험율을 나타냅니다. 이러한 위험율은 일찍이 보고된 암발생위험율 가운 데 가장 높은 것입니다. 더구나 여기에는 암을 제외한 다이옥신의 다른 건강위해는 포함되어있지도 않습니다. 그러므로 다이옥신에 대한 안전용량이란 이제 없습니다. 이것은 더 이상 다이옥신을 허용해서는 안된다는 의미입니다◈ 모유속 다이옥신 '위험' 판단은 일러'다이옥신에 오염됐더라도 모유(母乳)를 꼭 먹여야 하나.차라리 분유를 먹이면 어떨까'.최근 모유에서 대표적인 환경호르몬이자 발암물질로 알려진 다이옥신이 검출됐다는 내.외신 보도를 종종 접하면서 아기를 가진 엄마들은 이런 걱정을 하게 마련이다.실제로 식품의약품안전청(식의약청) 산하 국립독성연구소의 지난해 조사 결과 산모 66명의 모유에서 지방성분 g당 10.3pg(피코그램=1조분의 1g)의 다이옥신류(類) 물질이 검출된 바 있다.최근 포항산업과학기술연구원이 4개 회사의 분유제품을 분석한 결과 다이옥신 농도는 지방성분 g당 평균 0.54pg이었다.모유의 다이옥신 오염도가 분유의 19배인 것이다. 하루 1.3ℓ의 모유만 먹는 체중 7㎏의 아기는 체중 ㎏당 하루 57pg의 다이옥신을 섭취하게 된다.이같은 양은 국내 성인이 음식을 통해 하루에 체중 ㎏당 섭취하는 0.37pg의 1백50여배에 해당한다. 또 식의약청이 체중 60㎏인 성인을 기준으로 정해놓은 체중 ㎏당 하루 섭취 허용량(TDI)인 4pg의 14배에 달한다.국립독성연구소 이효민(李效旻)박사는 "음식을 통해 섭취한 다이옥신은 체내 지방에 축적됐다가 모유를 통해 배출된다"며 "사람의 젖은 출산 이후에만 나오기 때문에 분유보다 모유에서 다이옥신 농도가 높최진호 부경대 교수)은 30일 지난 6개월동안 부경대와 목포대 등 5개 대학 연구팀이 공동으로 한강, 낙동강, 섬진강, 영산강, 금강 등 5대강 하류의 환경호르몬 오염도를 조사한결과, 암을 유발하거나 생식기능을 변질시키는 환경호르몬 비스페놀A는 평균 4~60ppb(10억분의 1g) 검출됐다.또 내분비계를 교란해 생식기능을 저해할 우려가 높은 노닐페놀도 낙동강과영산강, 한강 등의 순으로 농도가 높았으며 금강과 섬진강에서만 검출한계 이하로 나타났다.특히 이들 환경호르몬의 축적으로 대수리(고동의 일종)에서 수컷의 암컷화현상인 ‘임포섹스’가 발견됐다.이 같은 임포섹스 현상의 심화로 나타나는 산란불능 개체의 출현빈도는 영산강과 낙동강하구 뿐만 아니라 비교적 깨끗한 것으로 알려졌던 섬진강 하류에서까지 80%이상의 높은 출현률을 보였다.연구팀은 또 5대강 하류 갯벌의 중금속농도를 조사한 결과, 1982년에 비해 낙동강에서 카드뮴(Cd)은 2배, 영산강에서 납(Pb)과 아연(Zn)이 각각 3,4배, 섬진강에서 구리(Cu)와 납이 각각 2,4배, 아연은각각 4,25배 증가했다고 밝혔다.연구팀은 이와 함께 장내 병원성 세균인 ‘살모넬라’가 5대 강 하류에서 모두 발견됐고, ‘시겔라’의 경우 섬진강, 영산강, 낙동강 하류에서 검출됐다.강 훈기자hoony@hk.co.kr◈ “선진국 남성 정자수 50년새 절반 줄어” 환경호르몬·화학물질탓[조선일보] 2002-03-18 (국제/외신) 뉴스 17면 45판 385자영국을 비롯한 선진국 남성들의 정자 수가 지난 반세기 동안 절반 이하로 급격히 감소했으며, 이는 환경 호르몬을 포함한 공해 물질의 영향 때문으로 보인다고 영국 인디펜던트지가 17일 보도했다.세계 각국의 조사 결과를 취합한 결과, 남성의 정액 1㎖에 포함된 정자 수는 50년 전 평균 1억6000만마리에서 최근 6600만마리로 급감한 것으로 나타났다.특히 영국 의료연구위원회는 최근 보고서에서 1970년대에 출생한 스코틀랜드 남성의 수정능력이 1950년대 출생한 남성보다 25% 가량 이다.

자연과학| 2003.10.26| 18페이지| 1,000원| 조회(447)

환경, 오염, 호르몬, 지구과학, 내분비선

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[지구과학] 지구온난화와 기후변화 평가B괜찮아요

지 구 의 온 난 화 와 기 온 변 화[ 목 차 ]Ⅱ.문제 제기와 지구 온난화.(Global Warming)1. 문제 제기2. 지구 온난화란?3. 과거의 기후 변동 및 변화ⅡⅡ. 기후 변화의 원인1. 자연적 요인2. 인위적 요인Ⅲ.지구온난화가 끼치는 영향1. 자연 환경적 영향2. 인문 환경적 영향3. 지구온난화가 생태계에 미치는 영향Ⅳ.지구 온난화의 사례와 기사 보도 내용1. 오세아니아의 사례2. 지구 온난화에 대한 기사 보도Ⅴ.해결 방안 및 결언1. 지구 온난화 방지 대책과 해결방안 모색2. 지구 환경문제에 대한 언급과 결언Ⅰ.문제 제기와 지구 온난화.(Global Warming)1.문제 제기우리는 중. 고등학교때부터 지구 온난화란 말을 접해 들어 보았다. 최근 들어 지구 온난화에 대한 논쟁이 빈번히 일어나고 있다. 환경적으로 인간이 할 수 있는 일이 없다는 의견과 오히려 인간생활에 도움이 된다는 의견. 미래의 일이므로 나중에 가서 걱정해야 한다는 등 의견들이 분분하다. 지구 온난화는 그동안 인류의 무절제한 화석 연료사용과 자연파괴로부터 나오는 것으로 지구환경문제를 나타내는 가장 대표적 사안이다. 따라서 여러 가지 환경사안 가운데 '지구 온난화 '문제를 중심으로 그로 인한 피해와 이들이 보이고 있는 양상을 분석하는 가운데, 이 문제들을 바라보는 관점에 대해 다루도록 하겠다.2. 지구 온난화란?지구의 기온상승과 기후변화에 대해서 태양의 활동변화, 화산의 활동 그리고 최근에 관심을 끌고 있는 온실효과 등 많은 이론들이 전개되어 왔다. 일부학자는 현재 일어나고 있는 지구온난화와 기후변화는 태양의 활동이 활발해 짐에 따라 일어나고 있는 것이라고 주장하고 있고, 또 다른 이론인 화산활동에 의한 기후 변화이론은 화산이 분출되면서 다량 배출되는 황이 섞인 가스가 대기를 덮어 온실효과와 반대되는 효과를 가져온다는 것인데, 이들의 주장은 과거의 빙하기 및 기후변화가 대규모의 화산활동에 의한 것이고 엘니뇨현상도 화산활동과 관련 있다는 것이다. 지구온난화가 온실효과에 의한 것이알려진 것은 없으나, 고려되는 원인으로는 다음의 몇 가지를 꼽을 수 있다. 첫째는, 석탄기에 번성한 식물군이 생육하면서 공기 중의 CO2를 많이 소비해서, 이 때문에 기후가 한랭해졌다는 설이다. 둘째는, 바리스칸 조산 운동이 석탄기 말부터 페름기에 걸쳐 최성기가 되어 이러한 조산운동으로 지구 내부의 열량이 소비되었고, 또 심한 화산 활동에 의해 화산재가 대기 중으로 넓게 확산되면서 일사를 차단하여 빙하기가 시작되었다는 설이다. 마지막으로, 대륙의 위치 이동 때문이라는 설이 있다. 마지막 뷔름 빙기 이후의 후빙기에도 기온은 여러 번 변화를 거듭하였다. 역사시대로 들어가면, 근세 기후 변화의 특색은 소빙기가 있었다는 점에 있다. 중세 이후 세계의 기온이 냉각하여1550 ∼ 1890년의 300년간 한랭한 날씨가 북반구의 대부분을 덮었다.가)평균온도 나)CO2의농도 다)해수면의 높이[지난 100여년간의 변화량 그래프]*현재의 추이최근 100년간의 세계의 기후 변동을 살펴보면, 소빙기 이후 20세기에 들어와 기온 상승이 현저한 특색으로 나타나고 있다. 세계의 연 평균 기온은 1850∼1880년경까지는 거의 일정하였으나, 대략 1885년에서 현재에 걸쳐 급격한 상승을 보이고 있으며, 1880년에서 1940년까지 60년 동안 북반구의 평균 기온은 0.6 가량 상승하였다.Ⅱ. 기후 변화의 원인1. 자연적 요인(1) 지구 궤도 요인 - 지구 궤도 요인에는 태양활동의 변화, 지축 변화, 지구 공전 궤도 변화가 있다(2) 화산 분출2. 인위적 요인(1)온실기체의 증가 - 각 온실기체는 그들이 갖는 분자 구조의 특성에 따라 독특한 흡수 파장별 영역을 갖는다. 온실기체는 외계로 방출되는 지구 장파 복사를 파장별로 선택 흡수하여 자신의 온도 4제곱에 비례하는 에너지를 외계로 방출하는 동시에 지구 표면으로 되돌려 보낸다. 외계로 방출되는 지구 장파를 가장 많이 흡수하는 기체는 수증기이며, 이 수증기가 온실효과에 기여하는 정도는 전체 대기 온실효과의 약 60∼70%에 달한다. 그 다음에 의해 탄소가 대기중으로 배출되며, 이중 약 48%가 대기중에 축적되고 있다.② 메탄천연가스의 주성분이며, 공기가 없는 상태에 미생물에 의하여 자연적으로 발생되는 메탄가스도 온실효과의 원인으로 알려지고 있다. 메탄이 온실효과에 기여하는 비율은 18%로 상대적으로 다른 가스에 비해 상당히 높다. 석탄광산과 천연가스 누출을 제외하고는 메탄가스의 발생은 주로 생물에 의해 일어난다.③ 오존성층권에 존재하는 오존은 자외선 흡수등의 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 대류권에 존재하는 오존은 이산화탄소, 메탄등과 함께 온실효과를 일으키는 가스로 알려지고 있다.④ 아산화질소아산화질소는 화석연료의 연소, 벌목, 질소비료의 사용에 의하여 주로 생성된다. 아산화질소는 화석연료의 연소, 벌목, 질소비료의 사용에 의하여 주로 생성된다. 화석연료의 사용의 증가와 함께 아산화질소의 생성도 계속 늘어나고 있다.Ⅲ.지구온난화가 끼치는 영향1. 자연 환경적 영향① 삼림에 영향온도상승과 토양의 건조화로 미국 동부에서의 많은 수종이 그 남한계에서 고 사하고 그 남한계가 수백 ~ 1,000km 북상하게 된다. 한편 북한계의 이동은 수목의 이동속도가 느리기 때문에 북쪽으로 100km 북상하게 된다. 한편 북 한계의 이동은 수목의 이동속도가 느리기 때문에 북쪽으로 100km정도 이동되는 것으로 그치게 된다. 그 결과 생산력은 남한계에서는 40 ~ 100% 감소하고 북 한계에서는 성장속도가 빠른 광엽수림으로 대체됨으로써 증가하게 된다.② 해수면 상승첫째 해수 자체의 팽창에 의해 상승된다. 해수가 따뜻해져 팽창하게 되는데, 해양의 어느 깊이까지 온도가 상승할지, 해류가 어떻게 영향을 줄 것인지 등에 대해 아직 알지 못하는 부분이 많지만, 최신의 계산 결과로는 40Cm 상승하는 것으로 되어있다. 둘째, 알프스 및 알래스카의 산악빙하의 융해에 의해 해수면이 상승될 수 있다. 이들 빙하가 모두 녹으면 해수면이 약 60Cm 정도 상승하게 되며 부분적으로 녹게 되는 21세기에는 20Cm 정도의 해수면 상승이 있을, 어느 것이 우위를 차지하는 지는 밝혀지지 않았지만, 지구온난화는 성층권 오존량에 영향을 미칠 수 있다.⑤ 중위도 여름의 건조화CO2의 증가에 따라 대부분의 중위도 대륙 지역에서 여름 동안의 토양 수분량이 상당히 감소할 수 있다. 이러한 토양의 수분량 변화는 세계의 주요 곡물 생산 지역 전역의 농업에 상당한 영향을 줄 수 있다.⑥ 열대 태풍과 엘니뇨에 대한 변화온난화로 인한 열대태풍의 강도와 빈도 변화 가능성은 태풍들이 현재의 기후에 끼치고 있는 상당한 영향력 때문에 중요하다. 마찬가지로 엘니뇨는 홍수나 가뭄과 같은 넓은 지역의 기후변화와 연결되어 있다. 지구 온난화와 이러한 기후 현상간의 관계에 대해서는 아직 분명히 밝혀진 바는 없지만, 태풍과 엘니뇨가 기후에 미치는 영향력을 고려할 때 점점 더 온난해지고 있는 기후하에서의 이들의 변화는 중요하다사진: 건조기후로 인해 불길이 잡히지 않으면서 파카라이마 지역의 저수지는 거북등처럼 갈라졌다2. 인문 환경적 영향①지구온난화가 세계 교통망에 미치는 영향지구 온난화의 영향으로 인해 도로 교통은 정기적으로 체증에 시달릴 것이며 철도 교통은 더욱 더 혼란의 증가를 맛볼 것이라는 예측이 영국 기상청의 한 과학자에 의해 제기되었다. Anthony Astbury는 버크셔주 Crowthorne 소재의 영국 운송 연구소가 개최한 회의에서 도로교통과 철도교통이 다음세기에 일대 혼란을 겪게 될 것이라고 발표하였다.현재의 지구의 평균 기온은 1900년보다 섭씨 0.8도 상승한 상태이다. 정부간 기후변화 위원단은 2100년까지 섭씨 3도 정도 증가할 것으로 예측하고 있다. 지구가 온난화됨에 따라 극심한 이상 기상 현상은 일반적인 현상으로 될 것이라고 한다. Astbury에 따르면 모든 일들은 점차적으로 악화 될 것이며 우리들은 그 초기 증상들을 이미 겪고 있다고 한다.영국에서는 기습적인 폭우와 폭설의 가능성이 높아질 것이다. 비록 총 강우량은 크게 변화가 없더라도 순간적으로 쏟아지는 폭우가 가랑비를 대체 할 것이다. 폭설이 내리는 빈도. 최근 발표된 미국 국립 생태계 분석센터 카밀 파미산 박사의 연구에서는 유럽의 기후가 따뜻해지면서 유럽산 나비 35종 중 3분의 2의 서식지가 150마일 가량 북쪽으로 이동한 것으로 나타났고 영국 조류학 재단의 험프리 크릭과 지구 생태계 연구소의 티모시 스파크의 연구에서는 기후가 따뜻해지면서 영국에 서식하고 있는 새 20종이 예전보다 더 이른 봄에 알을 낳는 것으로 드러났다. 지구온난화의 영향을 설명하는 일반론은 인류에게 치명적인 상처를 줄것으로 예측하고 있다. 농업과 임업에도 매우 나쁜 영향을 미치는 것으로 설명한다. 산업혁명으로 지구온난화가 가속되면서 토양건조, 남한계 북상, 식물종 변화, 병충해 발생이 많아지고 기상이변에의한 농경지유실및 생산량감소로 요약된다.Ⅳ.지구 온난화의 사례와 기사 보도 내용1.오세아니아의 사례오세아니아 북부 군도 국가인 파푸아 뉴기니에서 최근 지구온난화에 따른 해수면 상승으로 주민 수천명이 고지대로 주거지를 옮겨야하는 상황이 발생했다. 선진국들이 지난 주 네덜란드 헤이그에서 지구온난화의 주범인 이산화탄소 배출 규제량을 놓고 한가하게 논쟁을 벌이고 있는 사이에 지구 반대편에 위치한 태평양지역에서는 벌써부터 재앙이 시작된 것이다.뉴크 오브 요크 섬 주민 1천여명이 최근 갑자기 높아진 해수면으로 인해 고지대로 긴급 대피했으며 이는 수백만명의 지구촌 해안 저지대 거주자들이 조만간 맞게될 대재앙에 대한 예행연습에 불과하다고 호주의 시드니 모닝 헤럴드가 1일 보도했다.뉴 브리튼과 뉴 아일랜드 사이에 위치한 듀크 오브 요크 당국은 해수면보다 3.7ｍ밖에 높지 않은 지대가 연간 30㎝씩 침수되고 있는 점을 감안해 주민 4천명의 주거지를 전면 재배치키로 했다.우선 침수 위험이 가장 높은 5개 마을 주민들을 뉴 브리튼으로 옮기기로 결정했다. 이들 마을은 최근 해수면 상승으로 가옥 일부가 물에 잠겨 주민들이 텐트생활을 하고 있을 정도로 상황이 긴박하기 때문이다. 주민 모두가 1인당 1천곡 이상의 노래를 기억할 정도로 음악문화가 발달해 외부세계에 `사 보도

자연과학| 2003.10.26| 10페이지| 1,000원| 조회(2,519)

지구온난화, 지구과학, 기후변화, 온난화

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중금속이 인간과 환경에 미치는 영향 및 대책

§.목차1.들어가며2. 지구환경에 대한 인식 변화3. 중금속의 정의4. 환경오염물질로서의 중금속5. 중금속 오염원6. 중금속의 종류별 인체에 미치는 영향 및 오염사례(1)수은(2)납( Pb )(3)카드뮴 ( Cd )(4)크 롬 ( C r )7. 중금속의 지구화학적 순환8. 환경오염 가능성이 큰 중금속9. 중금속 오염방지 대책(1)환경교육(2)청정 기술의 개발과 산업의 육성(3)폐수처리방식의 개선(4)오염물질의 총량규제10. 중금속으로 오염된 환경의 극복(1)유해 중금속이 우리 몸속으로 들어오지 않게 하기(2)유해 중금속이 체내로 흡수되지 않게 하기11. 맺으며― 중금속이 인간과 환경에 미치는 영향 및 대책 ―1.들어가며환경에 관련된 리포트를 작성하기에 앞서 어떤 주제를 정할 것인가 하는 것이 큰 문제였다. 이유는 현재 환경오염과 관련된 것들이 너무도 많아서 였고 또한 그것들 각각이 중요한 문제들이 였기에 선뜻 어떤 주제로 조사를 해야할지 생각하게 하였다.중금속에 관련된 보고서를 작성하게 된 이유는 여러 가지 오염물질 중 특히 중금속 오염은 미량이라도 체내에 축적되어 잘 배설되지 않고 장기간에 걸쳐 부작용을 나타내기 때문이며 또 다른 이유는 환경에 배출된 중금속은 분해나 자정작용을 받지 않고 생물권을 순환하면서 먹이연쇄를 따라서 사람에까지 빠른 속도로 이동할 수 있기 때문이였다.지금부터, 현재 지구상에서 대규모적이고 장기적으로 나타나는 여러 환경 변화 중에서 인간의 생존에 직접 간접으로 영향을 미칠 수 있고 그 심각성이 자주 논의되고 있는 수환경의 중금속 오염에 대해 서술하겠다.2. 지구환경에 대한 인식 변화최근 사람들이 지구를 인식하는 방법에 큰 변화가 나타나기 시작했다. 과거에는 지구라는 행성은 그 자체로서 완벽하게 되어있기 때문에 그 구조나 기능이 웬만큼 교란되어도 시간이 감에 따라 원상으로 복구된다고 믿어왔다. 70년대에 접어들면서 사람들은 일부 지역의 환경오염이 단기적으로는 그 지역에 한정되어 문제를 일으키는 것 같지만 장기적으로는 지구 전체에 영향을 에 물속에서의 농도는 극히 낮아지는 경우가 많다.입자태의 중금속은 수중의 용존산소가 고갈되거나 pH가 낮아지는 환경에서는 쉽게 용존태로 전환될 수 있기 때문에 수질오염물질로서의 입자태의 중금속의 위험성이 간과되어서는 안된다. 또 수은과 같이 버려진 후 그 존재형태가 크게 달라지면서 독성이 커지는 경우도 있다. 미나마타만의 경우에도 무기수은으로 버린 것이 만의 퇴적물 속에서 박테리아의 작용(methylation)에 의해 유기수은으로 변하여 독성이 1,000배나 강하게 되었고 또 유기수은은 퇴적물 입자와의 결합력이 작아 많은 량이 물로 용출되어 먹이연쇄를 따라 인간에게 도달될 수 있었다.5. 중금속 오염원수질오염물질로서 중금속을 그 근원별로 나누어 보면 크게 다섯 가지 정도로 나누어 볼 수 있는데 지질적 풍화에 의한 자연적인 근원과 중금속을 함유한 광석이나 중금속을 취급하는 산업체에서 유래된 것, 각종 산업에서 중금속이나 그 화합물을 원료로 사용한 후에 배출된 것, 도시 쓰레기나 고체 폐기물에서 침출되어 나오는 것, 사람이나 가축의 배설물에서 유래된 것 등이 있다. 이 중 지질적 풍화에 의한 것은 자연적인 것(background level)이기 때문에 환경오염으로 간주되지 않는 경우도 있다. 광석을 채굴하거나 버려진 광산은 고농도의 중금속 오염원일 뿐만 아니라 금속유화물의 산화에서 유래되는 산성 배출수를 흘려보내는 경우가 있기 때문에 하류의 하천수에서는 높은 농도의 중금속이 관찰되는 경우가 많고 물고기나 수서 곤충 등의 고등생물이 사멸하는 경우가 많다. 따라서 채굴되고 있는 광산은 물론이고 버려진 광산에 대해서도 적절한 관리가 요망된다.산업폐수에서 유래되는 중금속은 그 종류도 다양하고 양도 대단히 많다.그 중 특히 도금산업과 전자, 비료, 정유, 철강업 등은 여러 종류의 중금속을 배출하고 섬유, 가죽처리, 유리산업, 도료공업 등은 크롬과 같은 단일 중금속을 배출하는 경향이 있다. 이 외에 하수처리장도 여러 가지 중금속의 오염원으로 꼽히고 있다.이러한 산업활동 외에수은이 검출된 것도 있다.이 밖에도 우리는 치과 등의 의료 기관이나 화학, 금속 가공, 전기 장치, 자동차, 빌 딩 등 여러 산업 시설들로부터 수은에 노출 될 수 있다.수은은 어떤 피해를 주는가?수은 증기를 들이 마시거나 수은에 오염된 음식을 섭취하는 경우, 또는 무기 수은 으로 오염된 물을 마시는 경우 수은은 우리 몸 속으로 들어 온다. 그러나 체내로 들 어온 수은의 대부분은 한달 내에 소변과 대변을 통해 몸 밖으로 배출된다.수은에 오랜 기간 동안 노출될 경우 영구적으로 뇌, 신장, 임신에 나쁜 영향을 줄 수 있다. 수은 증기는 특히 뇌에 심한 피해를 입게 되고, 수은에 오염된 음식을 먹거나 물을 마시는 경우에는 특히 신장에 악영향을 받는다.산모가 유기 수은에 노출되면 태아의 뇌가 해를 입는다. 비록 적은 양이라 하더라도 장기간에 걸쳐 수은에 노출되는 경우, 높은 농도의 수은에 단기간 동안 노출되는 것보다 회복되기가 더 어렵다. 이것은 신체가 일시적인 오염은 자정할 수 있지만, 장기간에 걸친 오염에서는 배출되지 않고 남아 있는 극히 소량의 수은이 농축되기 때문이다.수은의 오염사례일본 큐슈에서 발생하여 미나마타 병으로 명명된 수은 중독 사건은 중금속에 의한 인간의 피해의 대표적 예이다. 미나마타만은 큐슈 남서쪽의 작은 포구인데, 인근에 염화비닐(PVC)과 세트알데히드를 생산하는 신 일본 질소주식회사가 위치하였다. 이 회사는 1932년부터 1968년 까지 무기 수은이 함유된 공장폐수를 바다에 방류하였다. 바다에 유입된 무기수은은 메틸수은으로 변하였으며 생태계의 먹이사슬을 통하여 각 단계의 생물에게 골고루 농축되었다. 한편 오염된 해양생물을 먹은 주민들은 수은중독에 걸려 1953년부터 1989년 까지 구마모토현과 가고시마현에서 수은 중독으로 판명된 환자는 2,266명 이며, 이중 938명이 사망하였다. 또한 일본의 니이카타 현에서도 1968년에 수은 중독 환자가 25명으로 판명되었으며, 이 중 5 명이 사망하였다. 수은에 중독된 사람들은 신경마비, 뇌기능손상, 시는 경우에도 우리 건강에 심각한 피해를 입히므로 주의해야 한다.카드뮴이 우리 건강에 끼치는 피해에 대한 연구 결과는 다음과 같다. 공기와 식품을 통해 카드뮴에 과다하게 노출된 사람의 경우 콩팥(신장)에 이상이 생 긴다. 이런 신장병은 생명에 위협을 줄 정도는 아니지만, 신장 결석을 생기게 하고 뼈를 아프고 약하게 한다. 카드뮴 농도가 높은 공장에서 일하는 노동자에게서는 폐 손상이 관찰되었고, 카드뮴이 들어 있는 공기를 오랜 기간 호흡한 동물에서도 폐암이 발견되었다.카드뮴에 노출된 동물에서 고혈압 증상이 나타났다 (인간의 경우에도 고혈압 증상을 유발 하는지에 대해서는 연구가 더 필요하다). 이외에도 동물과 인간에서 카드뮴 노출에 의해 손상을 입는 조직으로는 간, 정소, 면 역계, 신경계, 혈관 등이 있다. 다른 동물의 경우에는 카드뮴으로 인한 생식 및 발생 학적인 영향이 관찰되었지만, 인간의 경우에는 보고된 바가 없다. 카드뮴 중독의 가장 대표적인 피해는 이따이 이따이병이 있다.카드뮴 오염사례일본 도야마현의 진슈 강 하류에 위치한 작은 마을에서 일어난 카드뮴 중독사건 1947년에 처음으로 발생하여 1965년 까지 모두 100 여 명이 숨진 중금속 오염 사건으로 일명 "이타이 이타이" 병으로 알려졌다. 일본말로 이타이는 "아프다" 라는 뜻인데, 카드뮴 중독 환자들은 카드뮴이 뼈의 주성분인 칼슘 대사에 장애를 가져와 뼈를 연골화 시켜서 통증을 호소하며 "아프다"라고 하여 이름이 "아프다" 병이 되었다.카드뮴 중독의 원인은 진슈 강 50 m 상류에 있는 한 아연 광산에서 버린 폐수가 하천을 따라 강으로 흘러 들어갔다. 이 폐수에는 다량의 카드뮴이 다량 함유되어 있었으며, 주민들은 이 강물을 이용하여 벼 농사를 지었다. 이 지역의 벼에는 다른 지역보다 무려 10 배 이상이나 높은 카드뮴이 검출되었다. 카드뮴이 농축된 쌀을 오랫동안 먹은 마을 주민들은 체 내에 카드뮴을 농축하게 되었고 이는 카드뮴 중독을 일으키게 되었다.(4) 크 롬 ( Cr )크롬이란 어떤 금속인가?크로 밝혀졌다.마산시 하수처리장 방류수 해역 중금속오염 [한겨례 1998/06/09]경남 마산시 하수처리장 방류수가 마산만 해저의 중금속오염을 심화시키고 있는 것으로 나타났다. 경남대 환경보호학과 권영택, 이찬원 교수는 9일 '하수종말처리장 처리수의 해양방류와 퇴적물의 중금속 오염'이라는 논문에서 마산시 덕동 하수종말처리장의 중금속처리시설 미비로 처리수가 방류되는 마산시 구산면 옥계리 해역의 중금속 부하량이 미국 환경보호청의 기준을 크게 웃돌고 있다고 밝혔다. 교수들은 ?현재 침전에 의존하는 하수처리 방식으로는 중금속 오염을 막을 수없다?며 ?2차 하수처리시설의 신설과 생태계 파괴에 대한 특별한 대책이 필요하다?고 말했다.울산 온산항 해저퇴적물 중금속 오염 심각 [한겨례 1997/08/29]중금속을 취급하는 울산 온산국가공단의 대기업들이 원료하역 과정에서 관리 소홀로 원광석을 바다에 흘려버려 온산항 앞바다의 해저퇴적토가 중금속에 심하게 오염돼 있는 것으로 나타났다. 이에 대해 울산환경련 관계자는 ?해양 퇴적토에 대한 법적 기준은 없지만 해역폐기물의 배출규제치와 비교하면 기준치를 무려 1천배 넘어서는 수준?이라며 ?해양생태계 파괴는 물론 먹이사슬을 통한 인체유해 가능성도 높아 학계 및 관련기관의 정밀조사와 대책마련이 시급하다?고 말했다.7. 중금속의 지구화학적 순환자연수에 함유되어 있는 중금속은 산소가 충분한 경우나 pH가 높은 경우에는 정도의 차이는 있지만 공통적으로 침전을 생성시키는 성질이 커서 지구화학적순환을 거치는 과정에서 퇴적물에 침전되어 있는 경우가 많다. 따라서 물의 중금속 농도를 측정할 때 부유물질을 포함한 총중금속의 농도와 용존중금속의 농도가 크게 다른 경우가 많다. 따라서 용존산소의 함량이 높은 경우와 pH가 높은 경우에는 농축계수가 낮은 방법으로 농축한 경우에는 용존 중금속이 검출되지 않을 때가 흔히 있다. 물에 녹아 있던 중금속은 이러한 조건 외에도 pH 상승, 산화환원 전위의 증가, 생물에 의한 흡수에 의해 용존태에서 입자상태로 되어 침전되

자연과학| 2003.06.20| 15페이지| 1,500원| 조회(2,239)

환경, 오염, 지구과학, 중금속

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사막화 평가A좋아요

《사 막 화》1. 사막은 넓어지고 있는가?1) 사막과 사막화사막은 일반적으로 강수량보다 증발량이 많은 지역이다. 사막의 연 강수량은 20mm 정도에 불과하나 증발량의 그의 20배가 넘는 230-250mm에 이르는 것이 보통이다. 따라서 수분이 부족하여 무강수일이 지속적이며, 강수현상이 있을 때는 소낙성이기 때문에 하천이 범람하는 경우가 많다. 사막의 여름철 기온이 특히 높은데, 일교차가 크다. 미국 애리조나주의 Yuma의 7월 평균기온은 33℃에 이르며, 아프리카 트리폴리의 Azizia에서는 일교차의 극값이 58℃에 이른다. 이러한 사막의 식생은 내한성이 강한 다년생 식물이 대부분이다. 선인장이 대표적이며, 4/5정도가 수분으로 되어있어, 인디언들은 이것을 음료수로 이용하기도 한다. 1년생 초목은 강수가 있을 때 급속히 성장하여 꽃을 피우기 때문에, 비가 온 후의 사막은 순식간에 화원으로 변한다. 사막의 주민들은 오아시스농업을 하거나 낙타, 양 등의 유목을 행하였는데, 최근 석유 등 지하자원의 개발로 점차 생활 방식의 변하고 있다.서아프리카에서 1970년대에 발생한 기근의 원인이 한발과 사막화라는데 국제적인 관심이 집중되면서 '사막화(Desertification)'는 전 지구적인 주요 환경문제로 대두되었다. 사헬지대에서 1968년부터 1973년까지 지속된 사막화현상을 계기로, 1977년에 유엔 사막회 회의(UNCOD)가 결성되고 사막화의 특성과 원인 및 그 영향과 대상지역 등에 관심을 기울이기 시작하였다.사막화라는 용어는 처음에 프랑스의 임학자에 의해서 사하라 사막 주변의 습윤한 지역이 사막과 같은 조건으로 변해 가는 것으로 사용되었다(Aubreville, 1949). 사막화는 문자 그대로 사막을 만든다는 의미로 40여 년간 사용되었지만, 일반적으로 동의하는 정의는 아니다. 그 후에 수많은 정의가 등장하였는데, 대부분은 사막의 면적이 사막 주변지역으로 점차 확대되는 것을 포함하고 있다. 이에는 토양, 식생, 유용한 식물 종을 포함하여 그 지역의 잠재적인 자원이늘었다(Middleton, 1985). 이와 같은 토양 손실의 증가가 한발과 인간의 활동에 의해서 설명될 수 있으나, 이들 인자의 상대적 역할을 정량적으로 설명하는 것은 어렵다.2) 사막화의 정의사막화란 말에는 크게 두 가지 의미가 있다.첫째 기후가 건조해져서 연평균 강수량이 40㎜에서 250㎜ 사이의 사막기후로 변하기 때문에 일어나는 사막화(desertization)가 있다.둘째 연평균 강수량으로는 사막보다 습윤하지만 식생파괴로 경관이 사막처럼 변하는 동시에 농업생산량이 급격히 줄어드는 현상도 사막화(desertification)라고 한다.사막화(desertificatioon)는 대체로 강수량 600㎜ 이하의 건조 또는 반건조 지역에서 주로 발생한다. 기후적으로는 극지역의 차가운 기단이 성장하여 습윤한 열대 수렴대를 이동시키는 이른바 대기순환의 장기적인 변동에서 비롯되는 기후적 요인과 함께, 인위적 요인으로 발생하는 생태적 균형의 파괴로 말미암아 토지의 생산력이 급속하게 감소하는 현상을 가리킨다. 따지고 보면, 인류는 오래 전부터 사막화를 경험해 오고 있다. 사막화란 말은 사용하지 않았지만, 성경을 비롯한 역사적 문헌 곳곳에서 이러한 현상을 찾을 수 있다. 바벨론, 레바논, 이집트, 이디오피아 등지는 삼림이 울창했다고 한다. 그러나 오늘날 이들 대부분의 지역은 황무한 사막의 모습을 띠고 있다.3) 사막화의 영향을 받고 있는 지역- 육지 면적의 1/4, 세계 인구의 1/6정도가 여향을 받는다.- 예) 사하라 사막 남부 사헬 지방(Sahel zone), 남아메리카의 열대 수림 지대 및 동남아시 아 지역, 남부 아프리카, 중국, 파키스탄, 오스트레일리아 등의 건조, 반건조 지역- 사막화 지역의 확대원인 : 이동식 농업, 유목 -> 정착 생활 -> 인구 증가 -> 농토 확대, 가축 사육-> 사막화 확대2. 사막화 원인사막화의 원인으로는 자연적인 원인과 인위적인 원인으로 나누어 진다.1) 자연적인 원인(1) 기후적 요인기후적 요인으로는 지구 온난화 현상으로 빙하가 녹항력이 약하기 때문에 토양이 침식되어 사막화를 촉진시킨다.(2)기상학적 요인적은 비, 또는 인위적 식생 파괴로 일단 사막화가 시작되면 태양에너지의 흡수량이 줄어들기 때문에 하강 기류가 우세하게 되어 비를 줄이고, 극심한 가뭄과 장기간에 걸친 건조화 현상으로 더욱 사막화가 진행된다.이를 '포지티브 피드백 메커니즘'(positive feedback mechanism)이라 한다. 또한 대기 오염으로 인한 지구기후 변화와 산성비 또한 원인을 제공한다2) 인위적인 원인일반적으로 사막화는 한발과 지나친 토지이용 때문에 진행되고 있다고 알려져 있다. 그와 같은 토지이용의 사례로는 과목(headings of overgrazing), 지나친 경작(overcultivation), 삼림의 파괴(deforestation), 관개에 의한 염류화(salinisation) 작용 등이 있다.1) 한발(drought)자연 재해의 요인 중 한발은 매우 광범위한 지역에 영향을 미치는 것이 특징이다. 이러한 한발은 최근에 우리 나라에서도 종종 발생하고 있으며, 세계의 도처에서 주기적으로 훨씬 대규모의 한발이 발생하고 있다. 특히 사하라 남부의 광범위한 사헬지대에서 최근 빈번하게 발생하였다(그림 2.3). 세계에서 가장 광범위한 건조지역인 이곳에는 적어도 1400년 이래 오늘날의 한발과 비슷한 규모의 것이 6회 정도 있었다는 기록되어 있다. 심한 경우는 한 세기에 3회씩이나 발생한 경우도 있었다. 총강수량과 마찬가지로 한발에 관한 어느 정도 공식적인 연구에 의하면 인간 생명의 피해와 재난은 과거에도 그 지역에서 늘기도 하고 줄기도 했었다. 그러나 인구가 계속 증가함에 따라서 인간의 활동은 한발의 효과를 더욱 강화시켜 환경에 미치는 영향을 더욱 강하게 하였다.잉여 식량이 거의 없거나, 없어도 식량을 구할 능력이 없는 사하라의 광대한 지역에서 최근 15년간의 한발로 극심한 기근을 겪고 있다. 1980년대 후반에는 계절별로 약간의 강수가 기록되었지만, 그 양에 비하여 인구는 더 빠른 속도로 증가하였고,조직이 약화되어 침식당하기 쉽고, 수분을 유지하거나 식물의 성장을 돕는 힘이 감소된다. 결국 이와 같이 계속되는 식물 자원의 파괴는 그 지역에서 방목할 수 있는 가축의 수를 감소시킨다.4) 지나친 경작(overcultivation)일반적으로 사막화 문제를 다루면서 지나친 경작의 다양한 면들이 인용되어 왔다. 일부 문제는 영양분의 결핍을 야기할 수 있는 단기간의 집약적 토지이용에서 발생하는데, 결국 생산량의 감소를 가져오는 원인이 된다. 바람과 물에 의한 토양의 침식도 토양의 지나친 이용에 의한 결과의 하나이다. 이는 토양의 구조를 약화시키고, 식생 피복을 감소시킨다. 많은 경우에서, 침식은 토양의 구조를 파괴하고 침식력을 강화시키는 기계적인 농업과 심경에 의해서 야기되어 왔다. 비슷한 결과가 한발의 경향이 계속되거나 침식이 잘 일어날 수 있는 급경사지의 경작 때문에 새로 확장된 농업지역 주변에서도 일어나고 있다.5) 삼림의 제거(deforestation)산불(인위적,자연적), 방목지와 농지를 확장하거나, 땔감을 만들기 위하여 행하여지는 삼림의 벌채는 나무의 피복에 의한 토양의 침식 보호 기능을 감소시킨다. 여기서 산불은 생태괴 파괴의 원인이기도하다. 가속되는 토양 침식은 토양 구조의 붕괴를 가져오며, 지하 수위도 그 영향을 받는다. 일부 지역에서는 마른 동물의 배설물과 더불어 나무를 제거하여 땔감으로 사용하고 있는데, 이런 행동은 유용한 영양분을 제공하는 토양을 잃게 할 것이다. 에디오피아에서의 한 연구는 이런 것들을 퇴비로 사용하는 것보다 땔감 열료로 사용할 경우의 경제적 가치가 연간 1-1.5백만 톤의 곡물 수확에 해당하는 1억 2천 3백만 달러의 연료비 효과를 가져온다고 평가하였다(Newcombe, 1984). 결과적으로 인구의 증가는 토지 악화를 야기한다. World Bank (1985)는 소위 '땔감 위기'가 심한 서아프리카의 건조지역에서, 지속적으로 구할 수 있는 땔감은 인구의 2/3의 여분에 불과하다고 평가하였다. 농촌지역보다 인구수 당 연료를 더 이는 농업에 feed back되어 생산량의 감소를 초래한다. 건조지역의 문제는 물의 지나친 이용에 의해서 야기된다: 식물이 이용할 수 있는 것 이상의 많은 물에 의해서, 부적절한 선형의 배수로에서의 물의 누수를 통하여, 부적절한 배수 체계 등 때문에 야기된다. 결과적으로 지하 수위의 상승, 침수(waterlogging), 염류화와 알칼리의 생성 등을 가져온다.대부분 재배작물의 염분에 대한 내성은 비교적 낮기 때문에, 염류화는 급속하게 생산성의 감소를 야기한다. 그런 문제들은 전세계를 통하여 건조지역의 관개 체계에서 발견되고 있다. Abrol 등(1988)은 세계의 건조와 반건조지역에서 일부 지역이 자연적인 염류가 있다고는 하지만, 관개지의 50% 정도가 토양의 염류화 문제를 겪고 있다고 하였다. 모든 경작지의 80%가 관개지로 이용되고 있는 Pakistan에서는 관개 지역의 35%가 염류화 문제를 겪고 있고, 매년 관개 지역의 40,000ha를 침수와 염류화로 잃고 있다(Pakistan, 1990). 또한 관개 용수의 지나친 이용은 아랄해의 비극에서 볼 수 있듯이 토지의 악화를 야기할 수 있다. 재정적인 압박, 유지 보수 문제, 무경험적인 관리와 농부들의 무지가 그와 같은 관개 문제의 일반적인 실패 요인들이다.7) 강우의존농업강우의존농업이라 함은 우량이 일정치 않은 자연의 강우에 의존하는 농법으로, 강수량은 동우형의 지역에서는 연간 250～500㎜이고 하우형의 지역에서는 연간 400～600㎜의 지역에서 많이 볼 수 있다. 이 농법에서는 토양 중의 부족한 수분을 이용하기 위해 최저 1～2년의 휴경기간이 필요하며, 그 간에 지중에 축적되었던 수분을 이용하여 경작이 이루어진다. 휴경기간 중에는 지면이 나지상으로 되기 때문에 건기에는 풍식이, 우기에는 수식이 일기 쉽다. 특히 한발이나 식량 부족으로 부득이 휴경기간을 단축한 경우에는, 수분부족으로 흉작이 되어 도중에서 경작을 포기하는 경우가 많으며, 목축의 경우와 마찬가지로 지면의 나지화가 진행되어 토양의 침식이 생다.

자연과학| 2003.06.20| 11페이지| 1,500원| 조회(1,249)

환경오염, 지구과학, 사막화

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