대기오염이 환경과 인간에 미치는 영향

 

• 홍앤강 ENVIRONMENT 강 작성

 

 

안녕하세요 K입니다.

종종 대기오염물질에 노출되면 건강상 장해가 발생한다는 기사를 확인할 수 있습니다.

https://www.fnnews.com/news/202309280815129784

대기오염에 5일만 노출돼도 뇌졸중 사망위험 급증

 

 

대기오염물질은 총 64종이 있고 환경부에서 배출량 지표로 공개하는 주요 대기오염물질은 총 9종이 있습니다.

이에 대해서 환경, 인체, 식물에 미치는 영향에 대해서 조사를 해보았습니다.

 

그림1.  지표누리(index.go.kr)

 

또한, 굴뚝자동측정기기라 하여 실시간으로 대기오염물질을 측정할 수 있는 기기를 부착한 사업장을 대상으로 대기오염물질을 조사하고 있는데, 여기서는 HCl, HF에 대한 조사도 이루어졌습니다.

(굴뚝자동측정기기는 배출부과금 대상인 물질을 대상으로 측정부착대상이 되고, 이 물질들은 사업장의 근로자 및 인근 주민의 건강에 심각한 피해를 줄 우려가 있는 물질을 대상으로 하여 물질이 추가된 것 같습니다.)

 

그림2.  환경부 보도자료 (굴똑자동측정기기 2022년 대기오염물질 배출량 통계 공개)

황산화물 (SOx)	1. 개요 : 자연에 존재하는 석탄, 석유류는 0.1~0.5% 이상의 유황을 함유하여 연소시 황산화물이 대량 발생하며, 부유먼지와 더불어 상승작용을 일으켜 인체에 미치는 영향이 큼. SO2, SO3, H2SO3, H2SO4 및 황산염(CaSO4, CuSO4, MgSO4 등등)이 있음 (대부분 SO2) 2. 영향 (SO2 기준으로 작성하였습니다.) - 인체 : 호흡기 계통의 질환을 일으킴 (SO3는 점막에서 H2SO4가 되어 궤양을 일으킴). 기관지염 및 호흡저항의 상승, 폐기종을 유발하며 시야감소도 나타냄 - 식물 : 0.1~1ppm에서도 수시간 내에 고등식물에 피해를 주며 대표적인 증상으로 백화현상, 회백색 반점, 잎맥 사이 표백이며 엽육세포에 주로 피해가 나타남. 세포를 파괴시킴 (광합성 반응 저해) - 구조(재산) : 금속 및 재료부식 유발, 습도가 높을 경우 속도증가. 건축물을 퇴색 및 노화시킴. 섬유의 인장강도를 떨어뜨리며 가죽/종이 등의 품질저하 유발
질소산화물 (NOx)	1. 개요 : 질소산화물은 NO, NO2, NO3, N2O. N2O3, N2O4, N2O5 등이 존재. 화석연료시 배출하는 NO, NO2가 주요물질이며 대략적으로 NO가 90%정도 되나 결국 대기중에서 O3 또는 산화제에 의해서 쉽게 NO2로 변경된다. 2. 영향 - 인체 : 혈중헤모글로빈과 결합하여 메트헤모글로빈을 형성함으로써 산소전달을 방해한다. 기관지염, 폐기종 및 폐렴과 천식증상을 유발 - 식물 : 담배 해바라기 등이 저항성이 약하며, 젋은 식물세포에 영향을 주고 식물 잎 전체에 흑갈색의 반점을 유발시킨다.
일산화탄소 (CO)	1. 개요 : 가연성 물질의 불완전 연소라던지 자동차 배출가스에서 발생한다. 자연적으로는 화산폭발, 해수중의 미생물 작용, 산불 등이 있다. 불꽃이 존재할 경우 쉽게 폭발하는 성질이 있고. 냄새가 없는 맥동석, 무색 기체로 각종 유해한 화합물을 생성한다. 2. 영향 - 인체 : 혈중헤모글로빈과 결합하여 카르복시 헤모글로빈을 형성하여 혈액의 산소전달을 방해한다. 급성중독시 운동신경 및 근육마비, 현기증, 구토, 두통 등의 증상이 나타나며 심장에 가장 강한 영향을 준다. - 식물 : 큰영향을 미치지 않으나 100ppm에서는 식물에 해로움
총 부유먼지 (TSP)	1. 개요 : 인위적 발생원(연소/배기가스)이 대부분을 차지한다. 가스물질이 대기중 응축 반응을 거쳐서 입자상물질로 변환되기도 한다. 입자의 크기는 1~100um임. 2. 영향 - 인체 : 별도로 찾지 못했고 미세먼지에 대한 내용만 찾아봤습니다. - 식물 : 별도로 찾지 못했고 미세먼지에 대한 내용만 찾아봤습니다. - 구조(재산) : 별도로 찾지 못했고 미세먼지에 대한 내용만 찾아봤습니다.
미세먼지(PM10) 초미세먼지(PM 2.5)	1. 개요 : 부유먼지와 더불어 PM10은 공기역학적 직경을 기준으로 10um 이하의 입자상 물질을 말하며, 호흡성 먼지 양의 척도를 나타낸다. 10um 미만의 먼지는 부유먼지라 하여 대기중에 체류하는 먼지로 구분된다. 초미세먼지는 2.5um 이하의 입자를 초미세먼지로 분류한다.(가스상 물질의 2차 반응에 의한 입자형성, 중금속) 2. 영향 - 인체 : 장기간 노출은 천식(asthma) [61], 만성 폐쇄성 폐질환(chronic obstructive pulmonary disease, COPD), 폐암(lung cancer) [4]을 증가시킬 수 있으며, 초미세먼지의 경우 호흡기관을 관통하여 혈류를 통해 다른 조직으로 이동 할 수 있어 심혈관 질환(cardiovascular disease)을 증가시킬 수 있는 위험성을 보유하고 있다고 알려져 있다. - 식물 : 식물 잎에 축적된 미세먼지는 식물의 생리적, 형태적 변화를 유발할 수 있다. 잎에 침착된 미세먼지는 잎에 도달하는 광합성 활성 복사(PAR)의 흡수를 방해하고(shading effect), 기공 근처에 침착하거나 기공으로 흡수된 미세먼지는 기공을 막아 기공전도도를 떨어뜨려 이산화탄소의 드나듦을 방해하는 방법으로 식물의 광합성 효율을 떨어뜨릴 수 있다. 기공의 크기 및 표피세포의 크기가 작아지는 현상도 관찰된다. 미세먼지 속 질산염은 nitrate reductase의 활성을 떨어뜨리는데, 이는 결과적으로 광합성 산물이 정상적으로 식물체 내에 재분배되지 못하게 할 수 있고, 이는 식물의 수행능력(performance)를 저해하고 생장을 방해하게 된다. 식물 잎에 침착된 미세먼지 내 중금속 및 미량 원소는 큐티클층 사이의 틈이나 기공 등의 여러 경로를 통해 식물체 내로 들어가는 것으로 알려져 있는데, 식물 대사 과정에 다양하게 영향을 미칠 수 있다. 가령 식물체 내의 활성산소(Reactive oxygen species: ROS)의 생성과 제거의 균형을 깨뜨려 산화스트레스의 원인이 될 수 있음이 알려져 있다.
블랙카본 (BC)	1. 개요 : 내연기관 및 소각 등의 연소과정을 통해 배출되는 블랙카본(BC, Black Carbon) 및 검댕입자(Soot particle)는 빛을 산란시키기도 하지만 주로 흡수하여 보유하는 특성을 가지고 있어 지구기후복사에너지 균형에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 2. 영향 - 인체 : 나노(nano) 수준의 카본블랙(carbon black) 입자가 증가하면 유전독성(DNA 손상)이 증가한다는 사례가 다수 보고되었다 - 식물 : 햇빛 차단에 따른 식물의 광합성 방해
휘발성유기화합물 (VOC)	1. 개요 : 다양한 배출원을 가지며 우리나라의 경우 큰 배출량을 차지하는 배출원은 유기용제 사용임 2. 영향 - 인체 : 벤젠고리(2개 이상, 육각형 구조식)을 함유한 물질의 경우 독성물질이 많고 일부는 발암물질로 정하져 있으며, 백혈병과 장기간 폭로시 혈액장애/간장장애/빈혈을 유발한다. 환경호르몬을 함유한 물질의 경우 유전자 변이를 일으킴. 메탄올의 경우 중추신경의 억제작용과 점막에 대한 중등도의 자극효과를 가진다. - 식물 : - 구조(재산) :
암모니아 (NH3)	1. 개요 : 알칼리 성으로 자극적인 냄새가 강한 무색의 가스이며 쉽게 액화되어 액체상태로 공업분야 등에 많이 사용된다. 물에대해 용해가 잘되고, 폭발성이 있음 2. 영향 - 인체 : 피부 점막에 대한 자극성과 부식성이 강하며, 고농도의 암모니아가 눈에 들어갈 경우 시력장해을 일으킴. 고농도 가스 흡입 시 폐수종을 일으키코, 시력장애를 일으킨다. - 식물 : 잎 전체에 영향을 주는 것이 특징이며, 접촉 후 수시간이 지나면 잎 전체가 갈색 또는 흑색으로 변한다. 성숙한 잎에 가장 민감하게 작용한다. 가장 민감한 식물은 토마토, 해바라기, 메밀 등이다.

 

[참고문헌]

1) 대기환경기사. 2015. 예문사

2) Jong Kyu Choi1, In Soon Choi2, Kwang Keun Cho3 and Seung Ho Lee. 2015. Harmfulness of Particulate Matter in Disease Progression, Journal of Life Science 2020 Vol. 30. No. 2. 191~201

3) 미세먼지와 식물의 상호작용: 국내외 연구동향 및 생태적 영향 고찰, 2020, 손민정, 남기정

4) 서울의 블랙카본 특성 연구. 박종성 외 8명, 환경영향평가 Vol. 28, No. 2(2019), pp.113~128

 

자료가 유익했다면 구독과 좋아요 부탁드립니다.