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환경오염이 미치는 영향

환경오염이 미치는 영향

수질오염 『수질오염의 분류별 영향과 증상』

수질오염이란 물속에 부패성 물질과 유독물질, 가정에서 쓰고 버리는 각종 생활하수, 산업활동에 의한 산업폐수 등이 유입되어 각종 용수로는 사용할 수 없거나 생물의 서식에 심한 피해를 줄 정도로 수질이 나빠지는 것을 말합니다.
수질오염의 원인을 크게 구별해 보면 도시생활, 하수공장, 폐수, 농약, 축사에서 나오는 가축의 분뇨 등이 주원인입니다.
이중에서도 가장 큰 수질오염은 하루 약 1100만톤 배출되는 생활하수로 전체 폐수배출량의 58%를 차지하고 있습니다.

  • 오염원
    • 가정 및 건물
    • 공장 및 사업장
    • 축산시설
    • 농경지산림
    • 수상시설물 (야영지낚시터유원지 등)
    • 농가 및 골프장
  • 배출물질
    • 생활하수·분뇨
    • 산업폐수
    • 축산폐수·가축분뇨
    • 강우시 유출수
    • 기름·오수·음식찌꺼기 각종 쓰레기
    • 농약 비료 등
  • 수질악화 및 피해
    • 수인성 전염병 (이질장티프스콜레라 등)
    • 호수, 하천의 부영양화 및 적조현상
    • 수질악화 및 중금속에 의한 미나마따병, 이따이 이따이병 등이 발생
    • 유독성 물질에 의한 인체건강 장애
    • 수은 : 지각이상언어장애
    • 납 : 신경장애빈혈 등 유발
    • 불소 : 기관지염폐수종 등
    • 농약 : 급성중독증중추신경장애 등
    • 생태계 파괴 현상

물의 오염된 정도를 나타내는 BOD란?

  • BOD : 미생물이 물속에 있는 각종 오염물질(유기물)을 분해하기 위해서는 산소를 필요로 합니다. 이와 같이 물속에 들어있는 오염물질을 미생물이 분해하는데 필요한 산소의 양을 생화학시 산소요구량(BOD : Biochemical Oxygen Demand)이라고 합니다. BOD가 10ppm이라면 물 100만g 중에 포함된 오염 물질을 분해하는데 필요한 산소량이 10g이라는 뜻입니다.
    즉, 깨끗한 물에 오염물질이 많이 포함되어 있으면 그만큼 오염물질을 분해하는데 필요한 산소량이 많아지며 오염물질이 심할수록 BOD값은 당연히 높아지는 것입니다.
  • 상수원수 등급에 다른 물고기의 생장
    물의 오염된 정도를 나타내는 BOD
    등급 BOD 살 수 있는 물고기
    1 1ppm 이하 은어·열목어·산천어
    2 ppm 이하 은어·꺽지·밀어
    3 ppm 이하 피라미·메기·버들치
    4 ppm 이하 붕어·잉어·가물치

물의 오염된 정도를 나타내는 COD란?

수중의 각종 오염물질을 화학적으로 산화시키기 위해 필요로 하는 산소의 양을 화학적 산소요구량(COD : Chemical Oxygen Demand)이라고 합니다. 이와 같이 물이 오염된 정도를 나타낼 때는 BOD나 COD라는 단위를 써서 나타내며 이 수치가 높다는 것은 그만큼 오염이 심한 물이라고 할 수 있습니다.

1. 영양염류(질소,인)

발생원인

  • 인 위 적 : 분뇨를 비롯한 생활하수, 여관, 음식점, 위락시설, 세탁업등에서의 배출수
  • 산업폐수 : 농업, 임업, 축산업, 수산업
  • 자 연 적 : 하천유역에서 하천수나 운반되는 토양이나 생물체 공기중의 질소가 물의 표면에 용해
    부영양화(副營養化, eutrophication)를 일이키는 주요 원인물질은 통상 영양염류라고 말하는 질소와 인이다. 저수지나 호수에 흘러 들어오는 유입수중 질소와 인의 농도가 높아지면 이들을 섭취하여 생장하는 조류가 번성하게 되어 물꽃(water bloom)을 피우게 되는데, 물꽃이 발생하는 현상이 부영양화의 대명사처럼 사용하고 있다. 부영양화가 일어나면 물속에 녹아있던 산소가 소모되어 물고기나 다른 생물체가 산소부족으로 죽게 된다. 또한 조류의 증식으로 물이 탁해지고 색깔이 변화하여 상수로서의 이용가치가 떨어져 정수 처리비용을 증가시키는 결과를 가져온다.
    바다에서도 부영양화 현상이 발생하는데, 이때 생기는 조류는 주로 붉은색을 띠고 있어 이를 적조(赤潮)라고 하며, 대량의 적조가 발생하면 어패류가 떼죽음을 하는 등의 어업에 피해가 생긴다.

영양염류 처리방법

  • 활성슬러지법 - 질소와 인 제거율이 10∼40%로 처리효율이 낮다.
  • 혐기 호기 무산소 생물처리법
  • 혐기 호기 순환 생물막법
  • 수생생물 이용법 (부레옥잠, 개구리밥)

인체에 미치는 영향

  • 질산성 질소는 아질산성질소로 환원되면서 헤모글로빈을 메트헤모글로빈으로 산화시켜 헤모글로빈과 산소의 결합력을 저하시키므로 호흡이 곤란해지고 엉덩이, 피부 등 온몸이 파랗게 되는 블루베이비병(메트헤모글로빈현증을 발생시킨다. 또, 간적적인 영향으로는 상수원에서의 부영양화 발생으로 물에서 역겨운 맛과 냄새를 발생시키므로 정수처리 비용을 상승시키는 요인이 된다.
  • 오염된 지하수중의 질산성질소는 끓여도 제거되지 않기 때문에 약수나 지하수를 음용수로 사용시 주의하여야 한다.

2. 트리할로메탄

트리할로메탄(trihalomethane, THM)이란 메탄(CH4)의 수소원소 중 3개가 한가지 또는 여러 가지의 할로겐원소(염소, 불소, 요오드, 브롬)로 치환된 화학물질을 말하며 10종류가 존재하는데, 그 중 트리클로로메탄(CHCl3), 브리모디클로로메탄(CHBr2Cl), 디브로모클로로메탄(CHR2Cl), 브로모포름(CHBr3)의 4종류를 총칭하여 총트리할로메탄(THMs)이라 부르기도 한다.
트리할로메탄은 수돗물에서 가끔 검출되고 있으며, 이들은 발암성 또는 변이원성이 있는 물질인 것으로 알려져 있다. 트리할로메탄은 상수 정수처리 과정에서 염소 소독을 하면 생성된다고 알려져 있으며, 우리염소에 의해서만 생성되고 다른 원소와 결함한 염소 화합물에 의해서는 거의 생성되지 않는다.
물 속에 존재하는 유기물질의 양에 비례하지만 수은과 pH가 높거나 염소 주입농도가 높을수록 염소처리 후 시간이 경과할수록 그 생성량은 증가하게 된다.

인체에의 영향

트리할로메탄 중 클로로포름은 수돗물에서 가장 많이 함유되어 있어 이에 대한 인체의 영향 연구가 많이 이루어졌으며 다른 트리할로메탄도 독성실험결과 클로로포름과 유사한 독성물질인 것으로 보고되고 있다.
클로로포름은 중추신경계의 작용을 억제하고 간장과 신장에도 나쁜 영향을 미치며, 중독되면 의식을 잃거나 혼수상태에 이르고 심한 경우에는 사망하기도 한다.

3. 불소화합물 (F)

  • 주요 발생원인 : 주요 발생 원인으로는 불소가 함유된 원료를 사용하는 알루미늄 정련공장, 인광석을 원료로 쓰는 비료공장, 유리, 도자기, 타일, 법랑 등을 만드는 공장과 일부 야금공장 등이 있다.
  • 오염의 경로 : 불소화합물이 녹아 있는 지하수가 하천 등 공공수역에 유입되는 경우 또는 불소화합물을 원료로 사용하는 사업체에서 배출되는 가스가 물에 용해되거나 폐수가 유입되는 경우에 불소화합물에 의하여 수질이 오염된다.
  • 인체영향과 그 피해 : 음용수에 함유된 불소화합물은 체내에서 거의 완전히 흡수된다. 불소화합물은 고농도에서 급성독성을 일으킨다. 병리적 변화로 출혈성 위장염, 급성 신장염을 일으키며 간 및 심근에 해를 주고 심한 경우 갑상선에도 영향을 준다. 불화나트륨의 급성 치사량은 약 5g이다. 불소화합물의 농도가 약 1mg/ℓ까지 증가하게 되면 충치발생이 감소되나, 1.5∼2.0mg/ℓ로 증가하게 되면 가끔은 심할 정도로 치아에 반점(반상치)이 형성된다. 또한 불소화합물의 식물에 대한 피해도 매우 심각하다. 불소가 식물에 미치는 영향은 먹이사슬 등을 통하여 농축되어 사람에게 피해를 줄 수 있기 때문에 매우 중요하다.
  • 오염경로를 차단하는 방법 : 도시하수처리장, 분뇨처리시설 및 축산폐수 공동처리시설 등을 설치하여 이들을 적정처리하고 소독을 통하여 병원성 미생물의 자연수계 배출을 차단하는 방법과 적절한 정수처리와 소독으로 사람에게 이용되기 직전에 물을 정화하는 방법이 있다.

4. 페놀류

페놀은 특유한 냄새를 갖는 무색의 결정으로 페놀수지와 나일론 등 섬유를 제조하는데 원료로 사용되며, 살균력이 좋기 때문에 병원에서도 소독용으로 널리 사용되고 있다. 페놀류 중에서도 염소와 반응하여 만들어지는 염화페놀류는 매우 강한 독성을 가지고 있으므로 살충제나 농약으로 사용되며, 이중에서도 삼염화페놀은 발암성 물질인 것으로 알려져 있다.

  • 주요 발생원인 : 석탄증류공장, 석유화학 관련공장, 펄프제지공장 등의 폐수에 섞여 수계로 배출될 수 있다. 또한 염화페놀류가 함유되어 있는 농약이나 제초제를 사용할 경우에는 토양오염 및 수질오염을 일으킬 수 있으며, 폐기물을 소각 처리할 때 배출가스에 함유되어 환경중에 방출될 수 있다.
    상수원수가 페놀로 오염되면 정수처리 과정에서 염소소독에 의해 염화페놀류가 생성된다. 이중 일염화페놀이 1ppm이상 함유된 수돗물은 특이한 냄새나 맛을 나타내므로 마실 수 없게 된다.
  • 페놀류의 급성독성 : 염화페놀류는 많이 섭취한 경우 점막부식성이 강하여 복통과 구토를 수반하는 소화기계에 염증을 일으키고 혈압강하, 경련, 간장 및 신장장애 등의 급성중독 증상이 나타난다.

5. 합성세제

동식물의 기름으로 만드는 유지비누와는 달리 석유나 석탄의 화석자원으로부터 여러단계의 합성과정을 거쳐 만들어 진다.

합성세제의 종류 : 물속에 녹아 세정력을 나타내는 이온의 성질에 따라 나뉘어진다.

양이온계 : 거품이 나지 않고 그 자체가 살균력이 있어 외과용 의료기기의 소독에 사용

음이온계

  • 경성세제(ABS) : 물속에서 분해가 늦어 수질오염의 원인이 되고 있음
  • 연성세제(LAS) : 물속에서 분해가 비교적 잘되어 가정 합성세제로 가장 많이 사용
  • 기타 합성세제
    • 물속에서 분해속도가 유지비누와 거의 비슷
    • 올레핀설폰산염(AOS) : 세탁용이나 주방용 세제로 사용
    • 알킬황산염(AS) : 세발용 삼푸 원료
    • 알킬에스텔황산염(AFS)

합성세제가 하천, 호수 등 공공수역에 유입되면 수면에 거품을 형성하여 공기중의 산소가 물속에 용해되는 것을 방해하므로 물속의 생태계 전반에 다음과 같은 영향을 미치게 된다.

  • 용존산소의 부족으로 물고기의 호흡작용 저해 및 유기성 오염물질을 분해시키는 자정능력 감소
  • 햇빛의 물속투과 방해로 물속식물의 탄소동화 작용을 저해
  • 또 합성세제 중에는 계면활성성분 이외에 경수를 연화시켜 세정력을 높여주는 폴리인산염이 배합되어, 흐름이 정체된 호수나 연안에 인산의 농도를 증가시켜 부영양화 현상을 발생시킨다.

인체에 미치는 영향

합성세제는 의류나 식기류 또는 야채류를 세척하고 헹구는 과정을 거치게 되므로 1일 섭취하는 세면활성 성분량은 0.3∼3mg(Swisher발표)으로 사람이 직접 섭취하는 양은 아주 적다. 그러나 사용의 농도, 빈도, 시간에 따라 피부의 지방성분이 녹아 나올수 있어 각종 피부질환을 일으킬 수 있다. 손가락습진(화폐상 습진)

6. 중금속류

수은

  • 발생원인 : 광산, 광석, 제련공장, 알카리 전해 공장, 펄프 및 제지공장, 플라스틱공장, 농약공장, 의약품 합성공장, 수은 전구 공장, 전지 공장, 페인트 공장, 치과병원 등과 버려지는 수은 함유 건전지, 혐광등, 온도계 등
  • 영향과 증상 / 무기수은 화합물
    • 급성독성 : 구기, 구토, 토혈, 구강내 적반(赤斑).저혈압→무뇨혈뇨 → 死
    • 만성독성 : 두통, 현기증, 불면, 기억장애, 운동실조
  • 영향과 증상 / 유기수은 화합물
    • 급성독성 : 전신권태, 식욕부진, 구갈, 시력/언어/보행장애, 경련 → 死
    • 만성독성 : 입술/혀끝/사지 등에 이상감각, 운동실조, 난청, 언어장애, 보행장애, 전신장애
      * 미나마타병 : 일본에서 수은으로 오염된 수은중독 현상
  • 음용수 수질 기준 : 불검출

카드뮴(Cd)

  • 발생원인 : 도금, 전기공업, 합금, 용접공업 등의 공장 배출수 또는 아연광산, 정련소 등의 배출수
  • 영향과 증상 : 만성 鼻카타르, 폐기종, 후각 신경마비, 임신중독증, 고환의 혈관계 장애 (이다이 이따이 병 : 일본에서 발생한 카드뮴 중독사건)
  • 음용수 수질 기준 : 0.01mg/ℓ 이하

납(Pb)

  • 발생원인 : 배관으로부터의 용출, 안료, 합성수지공업, 전자제조공업, 용업, 납합금제 조업 등의 공장 배출수 및 광산 배출수
  • 영향과 증상 : 만성독성으로 피로감, 두통, 수면장애, 신경과민, 식욕부진, 근육 및 관절통
  • 음용수 수질 기준 : 0.1mg/ℓ 이하

비소(As)

  • 발생원인 : 광산폐수, 유리, 도자기, 염료, 합금, 반도체 등의 공장폐수 및 비산납이나 비산석회 등 농약의 혼입
  • 영향과 증상
    • 급성독성 : 식도가 따갑고 화끈거리며 침을 삼킬 수 없고 위와 배가 심하게 아프며 토하거나 설사, 특히 몸속의 수분을 고갈시키므로 입이 마르고 혈관이 마비되어 피 부가 차차가 가워지며 혈압과 맥박수가 내려간다. 심하면 심장장애 등의 쇼크 증상이 나타나 사망하게 된다.
    • 만성독성 : 처음에는 식욕이 덜어지고 무력해지며 설사, 변비, 구역질이 나타나다가 눈꺼풀이 붓거나 눈에 염증이 생기고 목구멍이 아프며 때론 코속에 구멍이 뚫린 다. 피부가 검게 변하고 손과 발바닥이 딱딱해지며 모발과 손톱이 별질되고 신경과 혈관이 괴사되며 신경염, 다리의 마비 등이 온다.
  • 음용수 수질 기준 : 0.05mg/ℓ 이하

크롬(Cr)

  • 발생원인 : 도금공장,피혁제조공장,염색공장,강철합금 제조공장,시멘트 제조공장 등
  • 영향과 증상
    • 급성독성 : 피부접촉시 화상, 피부괴사, 흡입시 기침, 호흡곤란, 구토, 복통, 심한 출혈성 신장 장애와 혈노 → 무뇨증, 요독증 → 수일내 死
    • 만성독성 : 비점막염증, 비중격궤양, 비중격 연골천공, 기관지 폐렴, 폐암
  • 음용수 수질 기준 : 0.05mg/ℓ 이하

대기오염 『오염원의 구성 및 주요원인』

대기오염이란?
인간은 하루에 1.5kg의 음식물을 섭취하고 2kg 정도의 물을 마십니다. 한편 인간이나 동물은 하루에 이보다 거의 10배에 달하는 약 13kg 정도의 공기를 마셔야 살 수 있고 단 몇분만 호흡을 멈추더라도 곧 사망하게 됩니다. 그만큼 공기는 우리에게 중요한 것입니다. 그러나 생물체는 오염된 공기를 마셔서는 절대로 살아갈 수 없습니다.
대기 오염이란 인위적으로 배출된 오염물질로 농도 및 지속시간이 그 지역주민의 불특정 다수에게 불쾌감을 일으키거나 공중보건상 해를 미치고 인간·식물·동물의 생활에 해를 주는 상태를 말합니다.

  • 오염원의 구성 및 내용
    • 고정오염원
      • 점오염원 : 공장 등 생산과정에서 오염물질을 배출하는 것 (제조사업장)
      • 지역오염원 : 개개 오염원이 모여 있는 지역등에서의 오염 물질 배출(가정·주택가)
    • 이동오염원 -움직이는 물체에 의하여 오염을 유발시키는 오염원
  • 대기오염의 주 원인 : 대기오염은 위와 같이 고정오염원과 이동오염원으로 나눌수 있습니다.
    대기오염의 원인은 대부분 다섯가지 1차 오염물질인 일산화탄소·탄화수소,질소산화물·황산화물 및 분진 등과 1차 오염물질 상호간 화학적 반응에 의해서 생기는 2차 오염물질에 의하여 발생됩니다.
  • 대기오염의 원인 및 피해
    • 오염원
      • 화석연로(석유·석탄 등)
      • 난방용기구(가정·공장)
      • 자동차 배기가수
      • 산업용 열 공급시설 등
      • 기타 연소물 등 소각
    • 배출물질
      • 황산화물(SOx)
      • 질소산화물(NOx)
      • 일산화탄소(CO)
      • 옥시딘트(OX)
      • 먼지 등
    • 대기악화 및 피해
      • 지구온난화현상 초래
      • 농작물 피해
      • 산성비 피해 (식물의 탈색·고사·금속과 건물의 부식·물고기 떼죽음 등)
      • 인체건강 장애 (호흡기 질환·폐렴·결막염·대사장애·정신이상·노이로제 등)
  • 대표적 대기오염의 사례 :
    런던스모그 사건 런던은 “안개의 도시”라는 별명처럼 항상 짙은 안개에 싸여 있는 도시입니다.
    이 안개는 공장이나 가정에서 배출되는 아황산가스·매연등과 합쳐 스모그를 이룹니다.
    런던스모그 사건은 바로 이런 스모그가 일으킨 참사였습니다. 런던에서는 13세기에 이미 에드워드 1세가 석탄연료 사용을 금지하였고 매연 단속을 목적으로 1875년에는 공중위생법을 제정하지 않으면 안될 정도였습니다.
    [런던스모그 기간 중 오염도와 사망자]
    1948년에는 스모그에 의한 사상자가 300명이 나왔고, 또 1959년 1962년에도 스모그 피해가 발생하였지만 흔히 일컫는 스모그사건은 1952년 겨울의 사건을 가르킵니다.
    1952년 12월 4일 목요일 아침 기온은 섭씨 4도 전후로 날씨도 쾌청하였습니다. 그런 정오 무렵에는 아침부터 불어오던 따뜻한 바람이 돌연 멈추면서 수백평방 마일에 이르는 템즈계곡에 대륙에서 건너온 찬기운이 꽉 자리잡기 시작하면서 안개가 끼기 시작하였습니다. 해가 져 냉기가 심해지자 모든 가정에서 난방을 위해 많은 석탄을 땠고 수십만채의 굴뚝에서 배출된 연기와 아황산가스가 안개와 섞여 스모그 현상이 발생하게 되었습니다. 하룻밤이 지난 12월 5일 금요일의 런던은 오염된 대기의 짙은 안개 속에 완전히 휩싸였고 도로는 몇십 마일에 걸쳐 통행이 불가능할 정도였습니다. 6일 토요일에 안개는 런던 외곽으로까지 확산되고 고든필역에서는 안개로 인해 열차가 충돌하였고 템즈강의 배들도 운행이 금지되었습니다. 다음날 7일 일요일에는 사태가 더욱 악화되었고 안개속을 걷는것조차 위험하였습니다. 8일에도 안개는 걷히지 않고 심했으며 런던의 각 지구에서는 사망자 수가 평상시보다 증가하고 있다는 소식이 빗발쳤으며 9일 아침 6시에 스모그는 전날 남서풍이 불기 시작하면서 사라졌습니다.
    이런 스모그 현상으로 금요일 발생 12시간만에 런던시의 사망률은 38%나 늘어나 114명의 사망자가 발생하였고, 토요일에는 209명으로 늘어났으며 일요일에는 다시 사망률이 3배로 높아져 스모그에 의한 사망자는 602명이 되었습니다.
    12월 13일까지 스모그에 의한 사망자는 2800명을 넘었으며 그 다음주에는 1200명 이상이 사망했고 불과 4일간의 스모그로 4000명의 주민이 목숨을 잃었던 것입니다.
    그 뒤에도 사망자는 계속 늘어 다음해 2월 중순까지는 추가로 8000명의 사망자를 기록하는 대참사를 빚었습니다.
    사망 원인도 기관지염이 압도적으로 많았고 그 다음으로 폐렴·인플루엔자 등 호흡기 질환이 평상시의 다섯배를 넘는 것으로 나타났습니다.

아황산가스의 농도별 증상 (단위 : ppm)

아황산가스의 농도별 증상
농도 증상
3~5 냄새로 가스의 존재 여부를 감지
8~12 목이 자극된다.
10 장시간 견딜 수 있게한다.
20 눈에자극을 느끼고 기침이 난다.
50~100 단시간 견딜 수 있게한다
400~500 단시간으로 심한 중독

이산화질소의 농도별 증상 (단위 : ppm)

이산화질소의 농도별 증상
농도 증상
1~3 냄새를 감지할 수 있는 농도
13 눈이 따갑고 코를 자극
50 코에 강한 자극 및 가슴이 거북
80 가슴이 막힌 것 같은 통증
150~200 폐수종 발생 3∼5주내 사망

산성비란 무엇이며 그 과정과 원인

  • 산성비 : 빗물의 산성도를 나타내는 pH값(수소이온농도)이 5.6이하인 경우를 산성비라 부릅니다. 화산폭발과 같은 자연오염원이나 산업화·도시화에 따라 화석연료가 대량으로 소비되어 산성 오염물이 빗물에 용해되면서 빗물의 pH가 5.6미만으로 낮아지는 것을 산성비라고 합니다. 산성비의 산도를 그림으로 설명하면 아래와 같습니다.
  • 산성비가 내리는 과정과 원인 : 비는 지상에 떨어지는 동안 대기에 떠 있는 가스와 먼지·분진 등을 씻어내어 함유하게 됩니다. 대기가 깨끗하면 일반적인 비(pH 5.6∼6.5정도)가 내리지만 대기오염이 심각해지면서 산성비가 내리기 시작했습니다.
    산성비는 자동차에서 배출되는 질소산화물과 공장이나 발전소, 가정에서 사용하는 석유·석탄 등의 연료가 연소되면서 나오는 황산화물과 질소산화물이 빗물에 섞여(그림참조) 산성비가 내리게 됩니다. 즉, 산성비의 주요 원인은 황산화물과 질소산화물입니다. 황산화물은 우리가 소비하는 석유의 연소시에 많이 발생하며, 질소산화물은 자동차의 연료 연소시 온도가 높아지면서 대기 중에서 형성됩니다.
  • 산성비에 의한 피해 : 산성비는 세계 도처의 산림을 황폐화시키고 도양을 오염시키며, 하천이나 호수의 물고기 떼죽음 현상을 유발하고 있습니다. 산성비로 인한 피해는 점점 심각하게 나타나고 있어 이미 미국과 유럽에서는 공업지대 주변의 침엽수림이 말라죽고, 독일에서도 1986년 현재 전체 살림면적의 54%인 250만 ha가 피해를 입고 있는 실정입니다.
    호수의 경우 스웨덴의 9만개 호수 중 4만개가, 미국은 전체 호수의 5분의 1이상이 산성화되어 물고기가 떼죽음을 당하고 있으며, 미국 북부 100여 개 호수에서는 연어가 멸종되는 현상이 나타나고 있습니다.
    또한 산성비는 눈을 자극하며, 금속철재와 콘크리트 등 건축구조물 그리고 고고학적 유물까지도 부식시켜 경제적 손실 뿐만아니라 자연 생태계를 파괴하고 있습니다.

지구 온난화 현상과 온실효과

  • 지구 온난화 현상 : 지구의 온난화란 지구가 더워지는 것을 말합니다. 지구의 온난화는 ‘지구 온실효과'라고도 하며 이러한 현상은 대기 내의 탄산가스 농도가 증가한 데에 원인이 있습니다.
    아래 그림에서 보는 바와 같이 대기권으로 배출된 탄산가스가 두텁게 막을 형성하여, 태양열이 지표에 와 닿았다가 다시 대기권 밖으로 빠져나가야 되는 복사열 현상을 막고있기 때문에 발생되는 현상입니다.
  • 지구 온난화 과정
    • 햇빛이 지표를 때리면 적외선열 방출
    • 대기중 탄산가스가 열의 일부를 가두어 지구기온 유지
    • 탄산가스와 화석연료의 분출가스가 늘어나 열을 더 가두어 기온상승
  • 지구온난화에 가장 큰 영향을 주는 물질 : 지구온난화에 가장 큰 영향을 주는 물질은 이산화탄소(CO2)와 같은 온실기체입니다.
    산업혁명 이후부터 석탄·석유 등 화석연료의 사용이 계속 증가하고, 자동차·냉장고등 문명의 이기가 많아지면서 이산화탄소(CO2)·메탄(CH4)·아산화질소(N2O) 및 오존(O3) 등의 온실기체가 급격히 늘어났기 때문입니다.
    이런 기체의 온실효과 기여도를 보면 이산화탄소의 영향이 가장 크며, 프레온, 메탄등의 순으로 나타나고 있습니다.
  • 지구 온난화로 인한 피해 : 지구가 점점 더워지면서 나타나는 현상 가운데 하나는 극지방의 빙산이 녹는 것입니다.
    만약 빙상이 녹게 되면 해수면이 최소 10cm에서 최대 2m까지 상승하여 낮은 곳에 있는 도시와 섬들은 침수되어 지도상에서 사라지게 됩니다.
    또한 강수량과 수분 증발량이 변하여 각종 동·식물이 멸종되고 농업 및 목축·수자원에도 큰 변화가 일어나 수확량 감소와 해일 등 기상이변에 의한 피해를 입게 됩니다.
  • 지구 오난화에 의한 각종 현상과 피해
    • 10년마다 0.2∼0.5도씩 기온 상승
    • 2100년에는 2∼5도 상승예상(과거 1만년 동안 경험해 보지 못한 엄청난 기온 상승률)
    • 지구전체 평균온도가 15도인데 온실기체로 30도까지 상승하고 있음
    • 극지방으로 갈수록 기온 상승 증가
    • 해수면 10년에 6cm씩 증가
    • 여름보다 겨울 기온 상승 증가
    • 낮은 항구도시, 농경지의 수몰
    • 강수량·수분 증발량의 변화로 인한 이상 기온 현상 심화
    • 동·식물 수자원 분포의 변화
    • 질병·해충의 분포 변화
    • 목축·농업 수확량 감소
    • 해일 등에 의한 피해
    • 산업구조·식생활·에너지 사용등이 바뀜

오존층 파괴현상과 피해

  • 오존층의 역할 : 오존(O3)은 세 개의 산소원자로 구성된 단순분자로서 지상에서 60km까지의 대기에서 상이한 농도로 존재하고 있으며 특히 20∼30km 상공에 고농도 오존층을 이루고 있습니다.
    오존층은 태양의 자외선을 차단하는 천연필터의 역할을 함으로써 지상의 생명체를 보호하고 지구의 온도를 적절히 조절해 주는 중요한 역할을 담당하고 있습니다.
  • 오존층 파괴물질 : 오존층은 냉장고나 에어컨의 냉매제라든지 헤어스프레이용 분무제 및 반도체나 정밀기기 세척용으로 쓰이는 염화불화탄소(CFCs)를 비롯하여 여러가지 프레온가스에 의해서 심각하게 파괴되고 있습니다.
    원래 이들 프레온가스는 대기 내에서 매우 안정된 상태로 있지만 일단 성층권까지 올라가게 되면 그 고도에서 강한 자외선을 쪼이게 되어 반응성이 큰 염소원자를 방출하게 됩니다. 바로 이 염소가 오존층을 파괴하게 됩니다.
  • 오존층 감소와 피해 : 최근 연구에서 남극대륙 상공 15km∼20km의 낮은 성층권의 총 오존량이 평균 30∼40% 감소하였으며, 1957년 이래 남극의 오존농도가 계속 낮아짐으로써 오존층에 커다란 구멍이 생겼습니다. 또한 북극지방에서도 그러한 현상이 나타나고 있습니다.
    성층권의 오존농도가 10% 정도 감소하게 되면 자외선이 지표에 도달하는 양의 약 2% 증가하는데 그로 인한 피부암 발생률이 4∼6% 증가합니다. 자외선에 지나치게 노출하게 되면 체내의 면역체계가 약화될 수 있습니다. 이렇게 되면 말라리아 같은 전염병이 더 많이 발생하거나 증세가 더 악화되고 예방접종의 효과가 감소되기도 합니다. 또한 자외선의 증가는 안질환, 특히 백내장 등을 증가시킬 수 있습니다. 1%의 오존층이 감소하면 백내장 발생률이 1.6%정도 증가하게 됩니다. 식물도 자외선에 대하여 민감한 반응을 일으킵니다. 오존층이 파괴되면 식물의 성장이 둔화되고 수확량이 감소하게 되며 수중 생물 특히 플랑크톤과 게·새우·어린 물고기 등 작은 생명체에 해를 주어 어획량에 악영향을 끼치게 됩니다.

사막화의 원인과 피해

  • 사막화란 : ‘사막화'라는 말은 사하라 사막이나 타클라마칸 사막과 같은 전형적인 현존 사막(약 800만㎢)이 더 확대되는 현상을 말합니다. 또한 건조기후 지대의 식생이나 비옥한 토지가 파괴됨으로써 그 토지를 목장이나 농경지로 사용할 수 없도록 탈바꿈 시키는 현상도 사막화라 볼 수 있습니다.
  • 사막화의 요인과 진행상황 : 사막화의 주 요인은 과잉방목·산림벌채·과잉경작·관개시설 빈약 등으로 인하여 토질이 나빠지기 때문입니다. 특히 인구가 증가하면서 무분별한 화전과 지나친 방목이 진행된데다 남아 있는 산림을 땔감으로 뿌리채 벌채하는 바람에 사막화 현상이 더욱 심화되고 있습니다. 이들 토질 저하의 원인 중 과도한 방목이 34.5%로 가장 높고, 토질 저하 과정(그림 참조)에서는 물에 의한 침식이 55.7%로 가장 높게 나타나고 있습니다.
    지구상의 건조지대는 세계 육지면적의 약 30%인 4500만㎢(우리나라 국토면적의 6배이상)에 달하고 있습니다. 1970년대에 지구표면에서 사라진 열대산림의 면적이 무려 연간 7만 3000㎢(매분 1.4㎢꼴)인데 그 대부분이 농지화하거나 연료용 땔나무로 벌채되었기 때문입니다. 특히 사막화 현상은 대초원 등 건조한 지대나 열대 낙엽성 수림대, 지중해 기후구에서 더욱 심하게 나타나고 있습니다.
  • 사막화로 인한 피해 : 토질저하와 삼림의 황폐화는 그 지역에 거주하는 농민들이 대도시 빈민가로 이주하는 주요 요인으로 작용하여 도시문제를 더욱 심각하게 만들고 있습니다. 또한 식량생산량을 감소시켜 지역적, 세계적으로 식량난을 일으키는 원인이 되고 있습니다.
    사막화는 식생의 파괴 및 동·식물군의 감소를 초래하여 불모지역, 준불모지역에서 생물 다양성이 감소하는 원인이 되어 식량 생산을 더욱 줄어들게 하고 있습니다.

생물다양성의 가치와 소멸원인

  • 생물다양성이란? : 예를들어 5종의 새만 서식하는 섬은 2종의 새와 도마뱀 그리고 1종의 노루가 있는 섬에 비해 종의 숫자는 같더라도 종의 다양성에서는 차이가 납니다. 이와 같이 지구상에 존재하는 다양한 생물과 모든 종류의 생물종을 일컬어 생물다양성이라고 합니다.
  • 생물다양성의 가치 : 인류는 의식주, 특히 음식물과 의약품·산업용품 등을 다양한 생물로부터 얻어왔습니다.
    많은 나라에서는 국민들의 단백질 공급원으로 야생생물을 직접 이용해왔습니다. 한예로 1989년에는 전세계적으로 1억톤의 야생 물고기가 소비되었습니다.
    생물다양성은 인류의 건강에도 매우 중요한 역할을 하여 한때는 거의 모든 의약품을 식물과 동물로부터 추출해왔습니다. 개발도상국 인구 80%의 건강을 지켜주는 의약품은 식물과 동물에서 나온 것입니다. 그리고 중국의 전통적인 의약품에는 5000종 이상의 생물이 사용되고, 미국에서 조제되는 약 처방의 4분의 1이상이 식물로부터 추출된 성분을 포함하고 있으며, 3000종류 이상의 항생제를 미생물에서 얻고 있습니다.
    생태계의 다양성을 끝없이 변화하는 인간의 요구와 필요에 따라 수시로 꺼내어 이용할 수 있는 소중한 자원임이 분명합니다.
  • 생물다양성 소멸의 실태와 심각성 : 오늘날 생물다양성은 과거 어느 시기보다도 빠르게 손실되어 가고 있습니다. 앞으로 수십년 동안에 소멸될 종의 수는 지난 몇세기 동안에 소멸한 종의 총수보다 훨씬 많을 것으로 예상되고 있습니다.
    지구상에는 약 3000만 정도의 생물종이 존재하는 것으로 알려졌는데 그중 200만 종만이 보고되어 있습니다.
    전세계적으로 보면 1600년 이래 척추동물·무척추동물·관속식물의 700종 이상이 절멸된 것으로 보고되었고, 2000년 말까지 종전체의 10분의 1이, 2020년까지는 3분의 1이 없어질 전망입니다. 특히 가장 위험한 것은 열대우림 지역에 존재하는 생물로 종의 소멸량은 인간의 손길이 닿기 이전보다 1000∼1만배 정도로 증가하였습니다. 전체 종 소멸 가운데 열대림이 50∼60%를 차지하여, 이런 추세로 나가면 2050년에는 열대림에 존재하는 종의 절반으로 줄어들고 말 것입니다.
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