대기 오염 : 원인, 결과, 오염 물질 - 환경 - 2025

대기 오염은 외부 공기의 구성 요소 또는 생물에 유해한 정상적인 구성의 변화를 소개합니다. 정의에 따라 인간의 건강에 영향을 미치는 대기에 존재하는 모든 요소는 오염 물질입니다.

대기 구성의 균형은 자연적 원인과 인위적 원인 (인간 행동)의 영향을받을 수 있습니다. 자연적인 원인으로는 화산 활동으로 인한 가스 배출, 산불, 툰드라 해동 등이 있습니다.

제지 산업의 대기 오염. 출처 : Estormiz 08:22, 2006 년 9 월 24 일 (UTC)

대기 오염의 인위적 원인은 다양하며 오염 가스를 배출 할 수 있습니다. 여기에는 산업 활동, 자동차 교통, 화석 연료 연소 및 인공 화재가 있습니다.

대기 오염은 살아있는 유기체의 호흡에 영향을 미치는 대기 질 저하를 초래합니다. 또한 인간과 다른 동물에게 호흡기 질환을 일으키며 일부 오염 물질은 산성비의 전조입니다.

반면에 온실 가스는 지구의 평균 온도 상승의 원인이됩니다. 지구 온난화 현상은 지구의 기능에 큰 불균형을 초래합니다.

국가는 다양한 원인으로 인해 대기 오염 정도가 다릅니다. 라틴 아메리카에서 멕시코와 페루는 대기 질이 가장 나쁜 국가로 간주되고 멕시코 시티는 가장 큰 문제가있는 도시로 간주됩니다.

대기 오염을 통제하기 위해서는 오염 가스 배출을 줄이기위한 조치가 필요합니다. 이러한 의미에서 대기로 배출되는 가스를 줄이는 법적 조치를 취해야합니다.

마찬가지로 화석 연료 의존도를 줄이고 청정 에너지 (수력, 태양열, 풍력, 지열) 사용을 늘려야합니다. 마찬가지로, 산림 벌채를 중단하고 피해 지역에서 재조림 프로그램을 실행해야합니다.

원인

화석 연료에 의한 대기 오염. 출처 : Alfred T. Palmer

대기 오염은 오염 가스 또는 오염 물질 입자의 존재로 인해 발생할 수 있습니다. 이들은 자연적으로 또는 인간 활동에 의해 생성 될 수 있습니다.

자연적인 원인은 주로 자발적인 산불과 CO2를 방출하는 툰드라의 해동입니다. 그러나 이러한 요소는 대기 질에 큰 영향을 미치지 않습니다.

특히 산업 개발과 관련된 인간 활동은 대기 중으로 가장 많은 가스를 배출하는 활동입니다. 이 중 우리는 :

산업용 가스 배출

산업 공정은 제지 산업에서 생성되는 다이옥신과 같은 다양한 가스를 대기로 방출합니다. 석유 화학 산업은 다른 화합물 중에서도 CO2, 질소 산화물 및 황산화물을 생산합니다.

에너지 산업은 석탄과 가스를 연료로 사용하기 때문에 CO2, SO2 및 수은 배출에 가장 많이 기여하는 산업입니다.

자동차 교통

자동차 교통은 대기에 추가되는 대부분의 CO2를 담당합니다. 반면에 디젤 차량의 연소는 수백 개의 기체 및 고체 물질을 대기로 방출합니다.

생성되는 가스 중에는 일산화탄소와 이산화탄소, 이산화황, 질소 산화물, 탄화수소 및 그 유도체가 있습니다. 또한 대기 중 NO2의 90 %는 디젤 연소에서 비롯됩니다.

반면에 원소 탄소, 유기물 및 황산염과 같은 입자가 방출됩니다.

화석 연료 연소

석유

가솔린, 디젤, 윤활유, 플라스틱 및 기타 부산물을 생성하는 가공유는 다량의 오염 가스와 입자를 생성합니다. 방출되는 가스 중에는 일산화탄소, 이산화황 및 대기를 오염시키는 CO2의 30 %가 있습니다.

석탄

많은 국가에서 석탄은 여전히 ​​가장 널리 사용되는 난방 연료입니다. 연소 중에 다량의 SO2가 생성되고 수은이 대기로 방출됩니다.

국내 연소

가정에서의 연소는 환경 미세 입자 (PM2.5)에 의한 지구 오염의 12 %를 차지하는 것으로 추정됩니다.

산불

산불은 매년 수백만 톤의 온실 가스와 산성비를 대기로 방출합니다. 여기에는 이산화탄소와 일산화물, 메탄 및 질소 산화물이 포함됩니다.

다른 한편, 그들은 공기를 오염시키고 건강에 영향을 미치는 환경에 직경이 다른 입자를 통합합니다.

농업과 가축

쌀

벼 재배 시스템은 대기로 유입되는 다량의 메탄을 생성합니다. 이 식물은 박테리아가 혐기성 조건에서 유기물을 분해하고 메탄을 생성하는 늪에서 자랐기 때문입니다.

전 세계적으로 벼를 재배하면 대기에 포함되는 메탄의 20 %까지 기여할 수있는 것으로 추정됩니다.

사탕 수수

이 작물의 관리에는 수확 전에 제어 된 연소가 포함되며, 이는 대기 중 CO2 및 미세 입자의 원천이됩니다.

반추 동물

반추 동물은 소화 기관에서 박테리아가 수행하는 발효 과정 덕분에 섬유질 풀을 섭취 할 수 있습니다. 반추 동물은 대기로 생성되는 메탄의 약 18 %를 차지하는 것으로 추정됩니다.

결과

자동차 교통으로 인한 대기 오염. 출처 : Zakysant

지구 온난화

태양 복사는 대기를 통해 지구를 관통하고 자외선의 일부는 성층권의 오존층에 의해 필터링됩니다. 오존층이 손상되면 더 많은 자외선이 유입되고 지구는 더 가열됩니다.

마찬가지로 대기 중에 열 방출을 막는 조건이 생성되면 지구 온도가 전 세계적으로 상승합니다.

소위 온실 가스 (CO2, 메탄, NO2, SO2 및 CFC-11)는 오존층을 손상 시키거나 지구에서 방출되는 열 복사를 막을 수 있습니다. 예를 들어, CO2는 지난 10 년 동안 온실 효과 증가의 82 %를 차지합니다.

지구 온난화는 해수면 상승을 유발하는 빙하 및 극지방 얼음의 손실과 같은 심각한 환경 불균형을 유발합니다. 따라서 해안 지역에서 홍수가 발생하고 온도 체계와 해류가 변경됩니다.

반면에 오존층이 손상되면 더 많은 자외선이 지구를 통과 할 수 있습니다. 이러한 유형의 방사선은 돌연변이를 일으키고 생명체의 건강에 영향을 미칩니다.

호흡기 질환

세계 보건기구 (WHO)에 따르면 2016 년까지 전 세계 인구의 90 % 이상이 대기 질이 낮은 곳에 살았습니다. WHO는 대기 오염이 전 세계적으로 매년 700 만 명이 사망하는 원인이라고 지적합니다.

대기 오염으로 인한 질병에는 만성 폐쇄, 폐암, 허혈성 심장 질환 및 뇌졸중이 포함됩니다.

산성비

산업 활동, 난방 사용, 산불 및 자동차 교통으로 인한 CO2, NO2 및 SO2 배출은 산성비를 유발합니다. 이러한 가스는 대기에서 산화 과정을 거쳐 수증기와 혼합되어 침전되는 산을 형성합니다.

산성비는 자연 동식물, 농작물, 인체 건강 및 건물에 영향을 미칩니다.

주요 오염 물질

-텅빈

일산화탄소 및 이산화탄소 (CO 및 CO2

이 가스는 성층권 오존을 파괴하고 안개를 형성하고 온실 효과를 촉진하는 지상 오존 형성에 기여합니다. 반면에 수분과 접촉하면 질산을 형성하여 산성비를 침전시켜 형성합니다.

대기로의 산화 질소 배출은 천연 자원에서 약 60 %, 인위적 자원에서 40 % 발생합니다. 이러한 출처에는 해양, 토양, 바이오 매스 연소, 비료 사용 및 다양한 산업 공정이 포함됩니다.

2017 년 N2 산화물의 대기 농도는 329.9ppm으로 산업화 이전 수준의 122 %를 나타냅니다.

이산화황 (SO2)

이 가스는 산성비의 선구자이며 공기 중에 포함되는 다양한 크기의 입자를 생성합니다. 이러한 입자는 PM10 (현탁 입자 10μm 이하) 및 PM2.5 (현탁 입자 2.5μm 이하) 일 수 있습니다.

이산화황의 주요 공급원은 화석 연료, 특히 석탄의 연소입니다.

지면 오존 (O3) 또는지면 오존

오존은 강하게 산화되며 인간의 건강, 다른 동물 및 초목 (작물 포함)에 심각한 피해를줍니다. 또한 짙은 안개를 형성하기 때문에 온실 효과에 기여합니다.

대류권의 오존 축적은 오염 가스가있을 때 발생하는 광화학 반응 때문입니다. 이러한 가스는 주로 자동차 운송 및 산업에서 생성됩니다.

메탄

메탄 (CH4)은 두 번째로 중요한 장수 온실 가스입니다. 이 환경 조건 생성에 대한 기여도는 약 17 %로 추정됩니다.

대기 중 메탄의 약 40 %가 천연 자원에서 나오는 것으로 간주됩니다. 인간 활동 (쌀 재배, 반추 동물, 쓰레기 처리장, 화석 연료)이 나머지 60 %를 차지합니다.

대기 CH4는 2017 년에 최대 1,859ppm에 도달하여 현재 산업화 이전 수준의 257 %에 도달했습니다.

휘발성 유기 화합물 (VOC)

휘발성 유기 화합물은 탄소를 포함하고 질소 산화물과 반응 할 때 O3를 형성하는 화학 물질입니다. VOC의 몇 가지 예는 벤젠, 포름 알데히드 및 ​​톨루엔 및 자일 렌과 같은 용매입니다.

CFC-11

CFC-11 (트리클로로 플루오로 메탄)은 성층권 오존을 고갈시키는 강력한 온실 가스이며 몬트리올 의정서에 따라 규제됩니다. 오존층 보호를위한 상기 프로토콜에 서명 한 이래로 CFC-11 배출량을 줄일 수있었습니다.

그러나 최근 몇 년 동안 중국과 같은 일부 국가에서는이 가스의 생산을 늘 렸습니다. 따라서 대기 중 CFC-11의 감소율이 감소하고 있습니다.

다이옥신과 퓨란

이러한 화합물은 건강에 매우 위험한 오염 물질 인 염소를 포함하는 연소 과정에 의해 생성됩니다. 자연적 과정과 인간의 활동 (예 : 산업 활동 및 쓰레기 연소)에 의해 생성 될 수 있습니다.

이러한 오염 물질의 주요 발생원 중 하나는 고형 폐기물의 연소입니다. 이런 의미에서 현대 쓰레기에서 플라스틱과 합성 섬유의 엄청난 존재는 특히 심각합니다.

-재료 입자 (PM)

유래

물질 입자는 연소 엔진, 고체 연료 및 연료 연소로 인한 연기와 같은 다양한 소스에서 발생합니다. 다른 출처로는 광업, 파운드리, 섬유 산업 및 폐기물 소각이 있습니다.

마찬가지로, 그들은 모래 폭풍과 화산 폭발과 같은 자연 현상에서 생성 될 수 있습니다.

분류

오염 입자를 분류하기 위해 크기가 사용되며 그중 직경이 10 μm (0.01 mm) 이하인 PM10이 있습니다. PM2.5는 "미립자"(직경 2.5μm 이하)이고 "초미립자"또는 PM0.1은 직경이 0.1μm 이하입니다.

효과 편집

미세 입자와 초미립자가 폐 깊숙이 침투하여 심각한 염증 장애를 일으 킵니다. PM0.1은 혈류로 들어가 혈관 내 응고, 빈혈, 심지어 백혈병을 유발할 수 있습니다.

멕시코, 콜롬비아, 베네수엘라, 페루, 아르헨티나의 대기 오염 데이터

멕시코 시티 (멕시코)의 대기 오염. 출처 : Lidia Lopez

세계 대기 질 보고서 (2018)에 따르면 라틴 아메리카는 도시 지역에서 PM2.5 (μg / m³) 농도로 중간 수준의 대기 오염을 나타냅니다.

보통 수준은 민감한 개인이 호흡기 증상을 경험할 수 있으므로 야외 활동을 피해야 함을 의미합니다.

멕시코

멕시코는 대기 중으로 가장 많은 양의 온실 가스를 배출하는 10 개국 중 하나입니다. 1992 년에 멕시코 시티는 세계에서 대기 오염이 가장 높은 도시로 간주되었습니다.

이 높은 오염의 원인 중에는 높은 자동차 교통량 및 산업 활동과 결합 된 도시의 생리학과 기후가 있습니다. 2002 년과 2005 년 동안 WHO는 멕시코 시티를 이산화질소 농도에서 두 번째로 선언했습니다.

그러나 국가는 이러한 오염을 줄이기 위해 많은 노력을 기울였으며 그 지표는 개선되고 있습니다. 2018 년에는 라틴 아메리카에서 대기 질이 가장 낮은 (보통 수준) 세 번째로 산티아고 데 칠레와 리마를 제치고 있습니다.

현재 멕시코는 73 개국을 포함하는 세계 대기 질 보고서 목록에서 33 위를 차지했습니다. 이 지수는 세계 여러 지역의 공기 중에 존재하는 PM2.5 (μg / m³) 농도를 기반으로합니다.

반면 남미에서 가장 오염이 심한 국가 중 3 위를 차지했습니다. 또한이 나라의 5 개 도시는이 지역에서 대기 오염 수준이 가장 높은 15 개 도시 중 하나입니다.

콜롬비아

이 나라의 대기 오염의 주요 원인은 화석 연료의 연소입니다. 콜롬비아는 세계 대기 질 보고서 (2018)에서 50 위를 차지했으며 PM2.5 (μg / m³) 농도에서 라틴 아메리카에서 5 위를 차지했습니다.

일반적으로 질소 산화물과 황의 수준은 허용 범위 내에 있습니다. 그 부분에서지면 오존은 도시 지역의 임계 수준을 초과합니다.

베네수엘라

자동차 교통으로 인해 전국 주요 도심의 대기 오염이 증가하고 있다는 지적이있다. 반면에 석유 및 석유 화학 산업에서는 예방 적 유지 보수 계획이 작동하지 않아 심각한 오염 문제가 발생합니다.

2008 년 총 부유 입자 (PTS)의 농도는 도시 지역에서 35 µg / m3에 도달했습니다. 반면 PM10은 2009 년에 37 µg / m3에 도달했고 2010 년에는 50 µg / m3를 초과했습니다.

페루

세계 대기 질 보고서 (2018)에 명시된 바와 같이 페루는 라틴 아메리카에서 대기 오염이 가장 많은 국가이며 세계에서 14 위입니다.

리마에서 이산화황과 질소, 부유 입자의 수준은 WHO가 허용하는 수준보다 높습니다. 이 높은 오염의 주된 원인은 지역의 기후 조건과 결합 된 자동차 교통입니다.

이러한 조건으로 인해 리마는 라틴 아메리카에서 대기 질이 가장 나쁜 두 번째 수도 (중간 수준)가되었습니다. 현재 산티아고 데 칠레가 능가합니다.

아르헨티나

부에노스 아이레스의 대도시 지역에서 주요 문제는 자동차 교통으로 PM2.5와 일산화탄소 (CO)의 임계 수준을 생성합니다. Bahía Blanca 지역에서는 석유 화학 기둥 부근에 높은 수준의 SO2, NOx 및 NH3가 존재합니다.

멘도사시에서는 겨울철 표면에 높은 수준의 오존 (O3)과 함께 열 반전 현상이 발생합니다.

솔루션

인식

핵심 요소는 대기 오염 문제의 심각성과 그 원인 및 결과에 대한 시민의 인식을 높이는 것입니다. 이것은 문제에 대한 시민의 관심을 요구하는 데 필요한 압력을 허용 할 것입니다.

대부분의 경우 사람들은 건강 문제를 호흡하는 공기의 질과 연관시키지 않습니다.

입법 조치

교토 의정서와 같은 온실 가스 배출 감소를 목표로하는 국제 협약 및 협약을 강화합니다. 현재 협정에 서명 한 많은 국가들이 제안 된 목표에 도달하지 못했습니다.

반면 온실 가스 배출량이 많은 선진국 (미국, 러시아, 캐나다)은이 국제 협약을 따르지 않고 있습니다. 따라서이 심각한 문제를 해결하려면 더 큰 국제적 압력이 필요합니다.

기술 응용

폐기물 관리

생태학의 세 가지 R (감소, 재사용 및 재활용)을 기반으로 폐기물 문제를 지향 할 필요가 있습니다. 그렇지 않으면 가스와 입자가 대기로 배출되는 문제가 증가 할 것입니다.

산업 공정의 효율성 및 청정 에너지 원 사용

산업 공정은 대기로의 가스 및 입자 방출을 줄일 수있는 수준의 기술 효율성을 달성해야합니다.

마찬가지로 화석 연료의 연소는 오염 가스와 입자의 주요 원인 중 하나입니다. 따라서 수력, 태양열, 지열과 같은 청정 에너지 사용을 장려해야합니다.

수송

대도시 중심에서 대기 오염의 주요 원인 중 하나는 자동차 교통입니다. 따라서 문제를 줄이기 위해 무공해 대중 교통 수단의 구현을 촉진해야합니다.

탄소 흡수원으로서의 숲

탄소 흡수원의 증가를 보장하려면 산림을 보호하고 새로운 지역을 재조림해야합니다. 한편, 녹색 도시의 발전을 촉진하는 것은 환경 CO2 저감에 기여합니다.

이러한 의미에서 1,000kg의 목재는 약 400 ~ 500kg의 고정 탄소와 동일하다는 점을 고려해야합니다.

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