대기에 존재하는 산성 가스로 오염되었으며 pH 값이 5.65 미만인 강수를 산성비라고 합니다. 산성비는 주로 인위적으로 대기로 대량의 산성 물질을 배출하여 생긴 것이다. 우리나라의 산성비는 주로 유황량이 높은 석탄을 대량으로 연소하여 형성된 것이며, 각종 자동차에서 배출되는 배기가스도 산성비를 형성하는 중요한 원인이다. 최근 몇 년 동안 우리나라의 일부 지역은 이미 산성비 다발 지역이 되었으며, 산성비 오염의 범위와 정도는 이미 사람들의 세심한 관심을 불러일으켰다. 신맛이란 무엇입니까? 순수한 물은 중립적이며 맛이 없습니다. 레모네이드, 오렌지 주스는 신맛이 나고 식초는 신맛이 커서 모두 약산이다. 소다수는 약간 떫은 알칼리성이 있고, 가성나트륨은 수렴성이 있고, 알칼리성 나트륨은 알칼리성이며, 소다는 알칼리성이지만 소금류에 속한다. 과학자들은 신맛의 크기가 수용액의 수소 이온 농도와 관련이 있다는 것을 발견했다. 알칼리 맛은 수용액에서 히드 록실 이온 농도와 관련이있다. 그런 다음 수소 이온 농도 로그의 음수 값인 pH 값을 설정합니다. 따라서 순수한 물 (증류수) 의 pH 값은 7 입니다. 산성이 클수록 pH 값이 낮아집니다. 알칼리성이 클수록 pH 값이 높아집니다. (pH 값은 일반적으로 0-14 사이) 오염되지 않은 비와 눈은 중성이며, PH 값은 7 에 가깝다. 대기 중 이산화탄소가 포화되면 약간 산성이 되고 (물과 이산화탄소가 탄산으로 결합됨) pH 값은 5.65 입니다. PH 값이 5.65 미만인 비를 산성비라고합니다. PH 값이 5.65 미만인 눈을 신설이라고 합니다. 고공이나 고산 (예: 아미산) 에 자욱한 안개, pH 값이 5.65 미만이면 산안개라고 합니다.
물의 산성도를 검사하는 데 일반적으로 몇 가지 도구를 사용할 수 있습니다. 리트머스 시험액 \ 페놀프탈레인 시험액 \PH 시험지 (정확도가 높고 PH 값을 검사할 수 있음) \ PH 계 (보다 정확한 PH 값을 측정할 수 있음).
산우율이란 무엇입니까?
< P > 1 년 내에 몇 차례 비가 내릴 수 있고, 어떤 것은 산성비가 아니며, 어떤 것은 산성비가 아니기 때문에, 일반적으로 한 지역의 산우율은 해당 지역의 산성비 횟수를 강우로 나눈 총 횟수라고 한다. 가장 낮은 값은 0 입니다. 최대값은 100 입니다. 만약 눈이 내리면, 비를 내려 보아야 한다.
< P > 경우에 따라 강우 과정이 며칠 동안 지속될 수 있으므로 산우율은 1 년 동안 산성비가 발생하는 강수 과정 수를 연간 강수 과정의 총 수로 나누어야 합니다.
연평균 강수 pH 값 외에 산우율은 한 지역이 산성비 지역인지 여부를 판단하는 또 다른 중요한 지표다.
산성비 지역이란 무엇입니까?
어딘가에서 산성비 샘플을 수집하는 것은 아직 산성비 지역으로 간주 될 수 없다. 1 년에 수십 차례의 비가 있을 수 있고, 어떤 비는 산성비일 수 있고, 어떤 비는 산성비가 아닐 수 있기 때문에 연평균에 달려 있기 때문이다. 현재 우리나라가 산성비 지역을 정의하는 과학적 기준은 아직 논의 중이지만, 연평균 강수 pH 가 5.65 보다 높고 산우율은 0-20 으로 비산성비 지역이라고 생각하는 것이 일반적이다. PH 값은 5.30-5.60 사이이고, 산우율은 10-40 으로 가벼운 산성비 지역이다. PH 값은 5.00-5.30 사이이고, 산우율은 30-60 으로 중간 산성비 지역이다. PH 값은 4.70-5.00 사이이고, 산우율은 50-80 으로, 비교적 무거운 산성비 지역이다. PH 값은 4.70 미만이고 산우율은 70-100 으로 중산비 지역이다. 이것이 바로 이른바 5 급 기준이다. 실제로 베이징, 시닝, 란저우, 우루무치 등도 산성비 몇 경기를 수집했지만 연평균 pH 와 산우율은 모두 비산성비 지역 기준 내에 있어 비산성비 지역이다.
우리나라 3 대 산성비 지역은 (우리나라 산성비는 주로 황산형)
1 입니다. 서남 산성비 지역: 화중 산성비 지역에 버금가는 강수 오염이 심한 지역이다.
2. 화중 산성비 지역: 현재 전국 산성비 오염 범위가 가장 크고 센터 강도가 가장 높은 산성비 오염 지역이 됐다.
3. 화동 연해 산성비 지역: 그것의 오염 강도는 화중 서남 산성비 지역보다 낮다.
[ 이 단락 편집] 산성비 발견
현대산업혁명, 증기기관부터 보일러 석탄 연소, 증기 생성, 기계 추진 그런 다음 화력 발전소 스타 로지브 (Star Rozibu) 는 석탄 연소량이 날로 급증하고 있다.
유감스럽게도 석탄에는 불순물황이 함유되어 있으며, 약 1% 가 연소할 때 산성 가스 SO2； 를 배출한다. 연소로 인한 고온은 연소를 돕는 공기에 일부 화학변화가 일어나게 하고, 산소와 질소가 화합하고, 산성 가스 NOx 를 배출할 수 있다. 그들은 고공에서 비와 눈을 씻고, 용해하고, 비는 산성비가 된다. 이 산성 가스는 빗물의 불순물 황산근, 질산근, 브롬이온이 된다. 1872 년 영국 과학자 스미스는 렌튼시의 빗물 성분을 분석한 결과, 그것이 산성이고 농촌 빗물에 탄산암모늄이 함유되어 있어 산성이 크지 않다는 것을 발견했다. 교외 빗물에는 황산 암모늄이 함유되어 있어 약간 산성이다. 도시 지역의 빗물에는 황산이나 산성의 황산염이 함유되어 있어 산성을 띠고 있다. 그래서 스미스는 먼저 그의 저서' 공기와 강우: 화학기후학의 시작' 에서' 산성비' 라는 고유 명사를 제시했다.
[ 이 단락 편집] 산성비의 원인
산성비의 원인은 복잡한 대기화학과 대기물리학의 현상이다. 산성비에는 다양한 무기산과 유기산이 함유되어 있는데, 대부분 황산과 질산이다. 산업생산, 민간생활 연소 석탄에서 배출되는 이산화황, 석유 연소 및 자동차 배기가스에서 배출되는 질소산화물은' 구름 내 성우과정' 을 거쳐 황산근, 질산근 등 응결핵에 수증기가 응결되어 액상산화반응이 일어나 황산 빗방울과 질산빗방울을 형성한다. 또' 구름 아래 정련 과정' 을 거쳐 산성비가 떨어지는 과정에서 끊임없이 흡착을 합병하고, 다른 산성비 방울과 산성 가스를 씻어 큰 빗방울을 형성하고, 결국 땅에 착륙해 산성비를 형성한다. 우리나라의 산성비는 황산형 산성비이다.
산성비는 대부분 화석 연료의 연소가 된다:
⑴S→H2SO4 S+O2 (점화) → SO2
SO2+h2so 2so 2+2h2o+O2 = 2h2so 4
⑵ 질소 산화물은 물에 용해되어 산을 형성한다:
a.NO→HNO3 (질산)
총 화학반응 방정식:
< 4no+2h2o+3 O2 = 4hno3
)[ 이 단락 편집] 산성비 형성에 영향을 미치는 요인
1. 산성 오염 물질 배출 및 전환 조건
일반적으로 특정 지역의 SO2 오염이 심할수록 강수의 황산근 이온 농도가 높아진다
2. 대기 중의 암모니아
대기 중의 암모니아 (NH3) 는 산성비 형성에 매우 중요하다. 암모니아는 대기 중 유일한 흔한 기체 알칼리이다. 그것의 수용성으로 인해 산성 에어러졸 또는 빗물의 산과 반응하여 중화작용을 하여 산도를 낮출 수 있다. 대기 중 암모니아의 원천은 주로 유기물의 분해와 농지에서 사용되는 질소 비료의 휘발이다. 토양의 암모니아의 휘발량은 토양 pH 값의 상승에 따라 증가한다. 경진 지역의 토양 pH 는 7~8 이상이고 중경 귀양 지역은 보통 5~6 으로 대기 암모니아 수준이 북고 남보다 낮은 중요한 이유 중 하나다. 토양이 산성인 곳에서는 모래바람이 먼지를 날리는 완충 능력이 낮다. 이 두 가지 요인이 합치면, 적어도 현재로서는 우리나라의 산성비가 남방에서 많이 발생하는 분포 상황을 설명할 수 있다.
3. 미세먼지 산도와 완충 능력
대기 중의 오염물은 산성 가스 SO2 와 NO2 외에 중요한 멤버인 입자도 있다. 입자의 원천은 매우 복잡하다. 주로 석탄먼지와 모래바람이 분다. 후자는 북방에서 약 절반을 차지하고, 남쪽에서는 약 3 분의 1 을 차지할 것으로 예상된다. 미세먼지는 산성비의 형성에 두 가지 작용을 하는데, 하나는 함유된 촉매금속이 SO2 산화를 산으로 만드는 것이다. 두 번째는 산에 중화작용을 하는 것이다.
그러나 입자 자체가 산성이면 중화작용을 할 수 없고 산의 원천 중 하나가 될 수 있다. 현재 우리나라의 대기 미세먼지 농도 수준은 보편적으로 매우 높아 외국의 몇 배에서 10 여 배에 이르는 산성비 연구에서 자연히 간과할 수 없는 것이다.
4. 기상 상황의 영향
기상 조건과 지형이 오염물 확산에 유리하면 대기 중 오염물 농도가 낮아지고 산성비가 감소하며 반대로 가중된다 (예: 역온현상).
[ 이 단락 편집] 산성비의 위험
황과 질소는 영양소입니다. 약산성 강수는 땅 속의 미네랄을 용해시켜 식물이 흡수할 수 있게 한다. 산도가 너무 높으면 pH 값이 5.6 이하로 떨어지면 심각한 피해를 입힐 수 있다. 큰 숲을 직접 죽이고 농작물을 시들게 할 수 있습니다. 토양 중 유기물의 분해와 질소의 고정을 억제하고 토양이온과 결합된 칼슘 마그네슘 칼륨 등 영양소를 씻어내 토양을 척박하게 한다. 호수와 강을 산화시키고 토양과 수역 퇴적물의 중금속을 물에 용해시켜 물고기를 독살시킬 수도 있다. 건물과 문화재의 부식과 풍화 과정을 가속화하다. 인체 건강을 위태롭게 할 수 있다.
산성비의 영향은 유럽과 미국 북동부에서 가장 두드러지고 널리 홍보되고 있지만, 위협받는 지역에는 캐나다, 캘리포니아 세라 지역, 로키 산맥, 중국도 포함될 수 있다. 어떤 곳에서는 가끔 내린 빗물이 식초처럼 시큼하다는 것을 관찰한다. 산성비의 영향의 정도는 끊임없이 논쟁하는 주제이다. 호수와 하천의 수생물에 대한 피해는 애초에 사람들의 관심의 초점이었지만, 건물, 다리, 장비에 대한 피해는 산성비의 또 다른 값비싼 결과라는 것을 깨달았다. 오염된 공기가 인체 건강에 미치는 영향은 가장 정량적으로 확정하기 어렵다.
가장 큰 피해를 입은 것은 완충 능력이 떨어지는 호수들이다. 천연 알칼리성 완충제가 존재하면 산성비의 산성 화합물 (주로 황산, 질산, 소량의 유기산) 이 중화된다. 그러나 화강암 (산성) 지층에 있는 호수는 직접적으로 해를 입기 쉽다. 빗물의 산이 알루미늄과 플루토늄 같은 금속이온을 용해시킬 수 있기 때문이다. 이것은 식물과 조류의 성장을 감소시킬 수 있으며, 일부 호수에서는 어류의 쇠퇴나 실종을 초래할 수도 있다. 이 오염 형태로 인한 식물에 대한 피해 범위는 잎에 미치는 유해한 영향부터 가는 뿌리의 파괴에 이르기까지 다양하다.
미국 북동부 지역에서 오염물 감소에 대한 주요 고려 사항은 높은 유황량을 연소하는 석탄 발전소다. 오염물 배출을 막을 수 있는 화학 세정기는 가능한 구제책 중 하나이다. 화학 세정기는 배기가스를 처리하거나, 용해하거나, 침전시키거나, 오염물을 제거하는 설비이다. 촉매제는 고정원과 이동원의 질소 산화물 배출량을 줄일 수 있으며, 화학이 공기의 질을 개선하는 데 작용할 수 있는 또 다른 예이다.
산성비의 손익 가치 측정기
분석 및 계산 공식
d = DH+da+df+db+DC+dt
d-대기 오염으로 인한 총 손실
DH-대기 오염으로 인한 인체 건강 손실
da-대기 오염으로 인한 농업 손실
dt-산안개가 가시도에 영향을 미치는 교통 손실
1. 대기오염으로 인한 인체 손실 추정
DH = dhm+DMT+dhd
dhm-호흡기 질환 의료비 손실
DMT-호흡기 질환의 오공 손실
dhd-폐암 환자의 조기 사망으로 인한 생산 손실 <
dav-대기오염으로 인한 채소 감산 손실
Dag-대기오염으로 인한 식량 감산 손실
3. 대기오염으로 인한 임업의 손실 추정 P >
dfe-산림 생태 피해 (비임산물) 의 경제적 손실
4. 대기 오염으로 인한 건축 자재 손실 추정
< db = DBS+DBP
5. 대기 오염 증가 청소 비용 견적
DC=DCH+DCR
여기서
dch-
여기서
DTH-산안개가 육로 운송으로 인한 경제적 손실
DTW-산안개가 수상 운송으로 인한 경제적 손실
[
통제 조치
세계에서 산성비가 가장 심한 유럽과 북미의 많은 국가들이 다년간의 산성비 피해를 입은 후, 마침내 대기국경없는, 산성비 예방은 국제적인 환경 문제이며 한 국가에 의존해서 단독으로 해결할 수 없다는 것을 깨달았다. 반드시 * * * 함께 대응해야 한다 여러 차례의 협상을 거쳐 1979 년 11 월 제네바에서 열린 유엔 유럽 경제위원회의 환경부장회의에서' 장거리 국경 대기 오염 통제 협약' 을 통과시켜 1983 년에 발효되었다. 협약은 1993 년 말까지 계약국이 이산화황 배출량을 1980 년 배출량의 70% 로 줄여야 한다고 규정하고 있다. 유럽과 북미 (미국과 캐나다 포함) 등 32 개국이 모두 협약에 서명했다. 약속을 이루기 위해 대부분의 국가들은 이미 적극적인 대책을 취해 산물 배출을 줄이는 법규를 제정했다. 예를 들어, 미국의' 산성비법' 에 따르면 미시시피 강 동쪽 지역에서는 이산화황 배출량이 1983 년 2000 만 톤/년, 10 년 만에 1000 만 톤/년으로 줄어든다. 캐나다 이산화황 배출량은 1983 년 470 만 톤/년, 1994 년까지 230 만 톤/년 등으로 줄었다.
현재 세계에서 이산화황 배출량을 줄이는 주요 조치는
1, 원탄 탈황 기술로 석탄에서 약 40% 160% 의 무기황을 제거할 수 있다.
2, 유황이 낮은 저황탄, 천연가스 등 저황연료를 우선적으로 사용한다.
3, 석탄 기술을 개선하여 석탄 연소 중 이산화황과 질소 산화물 배출량을 줄입니다. 예를 들어, 액상화 석탄 기술은 각국에서 환영받는 신기술 중 하나이다. 주로 석회석과 백운석을 첨가하여 이산화황과 반응하여 황산칼슘을 만들어 재를 따라 배출한다.
4, 석탄을 태운 후 형성된 연기는 대기로 배출되기 전에 연기 탈황을 한다. 현재 주로 석회법으로 연기 중 85% 190% 의 이산화황 가스를 제거할 수 있다. 하지만 탈황 효과는 좋지만 돈이 많이 든다. 예를 들어, 화력 발전소에 배연 탈황 장치를 설치하는 데 드는 비용은 발전소 총 투자의 25% 에 달합니다. 이것은 또한 산성비 관리의 주요 어려움 중 하나이다.
5. 태양열, 풍력, 원자력, 가연성 얼음 등과 같은 새로운 에너지를 개발하지만, 현재 기술이 충분히 성숙하지 않아, 사용하면 새로운 오염을 초래하고 소비가 매우 높다.
산성비는 대기 오염의 한 가지 표현이다
순수한 비와 눈이 착륙할 때 공기 중의 이산화탄소가 녹아 탄산을 형성하므로 약산성이 있다. 공기 중의 이산화탄소 농도는 보통 약 316ppm 정도인데, 이때 강수의 pH 는 5.6 에 달할 수 있다. 이것은 정상적인 현상이지, 우리가 흔히 말하는 산성비가 아니다.
우리가 말하는 산성비는 인간 활동의 영향으로 pH 값을 5.6 이하로 낮추는 산성 강수를 말한다. 근현대 공업화가 발전함에 따라 이런 강수가 나타나기 시작하여 해마다 증가하고 있다. 그것은 이미 인류가 의존하는 환경과 인류 자체에 영향을 미치기 시작했다.
고대의 비와 눈산도는 기록되지 않았다. 약 180 년 전 그린란드의 얼음 축적에 대한 측정에 따르면 당시 눈이 내린 pH 는 6 ~ 7.6 사이였다.
< P > 1950 년대 이전에는 세계 강수의 pH 수치가 일반적으로 5 보다 높았고, 소수의 공업단지에서는 산성비가 내렸다. 1960 년대부터 공업의 발전과 광물 연료 소비가 늘어남에 따라 세계 일부 공업개발 지역 (예: 북유럽 남부와 북미 동부) 강수의 pH 가 5 이하로 떨어지고 범위가 확대되면서 생태계가 눈에 띄게 피해를 입었다.
1872 년 영국의 화학자 스미스는' 공기와 강우: 화학기후학의 시작' 이라는 책에서 먼저' 산성비' 라는 용어를 사용하여 강수의 화학적 성질이 석탄과 유기물 분해 등의 요인에 의해 영향을 받는다는 점을 지적하며 산성비가 식물과 재료에 해롭다고 지적했다.
1950 년대 중반, 미국 수생생태학자 고럼은 강수의 산도와 호수와 토양의 산도 사이의 관계를 밝혀내고, 강수 산도는 미네랄 연료 연소와 금속 제련에서 배출되는 이산화황으로 인한 것이라고 지적했다. 그러나 그들의 일은 모두 사람들의 주의를 끌지 못했다.
1960 년대 스웨덴 토양학자 오든은 먼저 호수학, 농학, 대기화학 관련 기록을 종합적으로 연구한 결과 산성 강수가 유럽의 광범위한 현상으로 강수와 지면수의 산도가 높아지고 있으며, 황과 질소가 함유된 오염물은 유럽에서 수천 킬로미터를 이동할 수 있는 것으로 나타났다.
1972 년 스웨덴 정부는 유엔 인류환경회의에' 국경을 가로지르는 대기오염: 대기와 강수 중 환경에 미치는 영향' 이라는 보고서를 제출했다. 이때부터 더 많은 국가들이 산성비 문제에 주목하면서 연구 규모도 확대되고 있다.
1975 년 5 월 미국 오하이오 주립대학에서 제 1 차 국제 산성 강수 및 삼림 생태계 토론회가 열렸다. 1982 년 6 월 스웨덴 스톡홀름에서 열린 국제 환경 산성화 회의는 현재 전 세계 환경 오염의 주요 문제 중 하나가 되었다.
산성비의 형성은 복잡한 대기 화학과 대기 물리학 현상이다.
산성비에는 다양한 무기산과 유기산이 함유되어 있는데, 대부분 황산과 질산으로 황산을 위주로 한다. 황산과 질산은 인위적으로 배출되는 이산화황과 질소 산화물로 전환되어 현지에서 배출되거나 먼 곳에서 이주할 수 있다.
석탄과 석유 연소 및 금속 제련 등의 산업활동은 이산화황을 공기 중으로 방출하여 기상이나 액상산화반응을 통해 황산을 생성합니다. 동시에 고온연소는 공기 중의 질소와 산소를 일산화질소로 만들어 대기 중에 산소와 계속 작용하며 대부분 이산화질소로 전환되며 물이나 수증기를 만나면 질산과 아질산염을 생성한다.
인간 활동과 자연과정으로 인해 대기로 들어가는 기체나 고체물질이 많이 있어 산성비 형성에도 영향을 미친다. 대기 입자의 철, 구리, 마그네슘 등은 산성반응의 촉매제이다. 대기광화학반응에 의해 생성된 오존과 과산화수소 등은 이산화황을 산화시키는 산화제이다. 플라이 애시의 산화 칼슘, 토양의 탄산 칼슘, 천연 및 인위적인 암모니아 및 기타 알칼리성 물질은 산과 반응하여 산을 중화시킵니다.
강수의 산도는 실제로 강수의 주요 음양이온의 건균형이다. 대기 중 이산화황과 일산화질소의 농도가 높을 때 강수는 산성으로 나타난다. 강수에서 알칼리성 물질을 나타내는 몇 가지 주요 양고자 농도도 높을 경우 강수는 높은 산도를 가지지 않으며 심지어 알칼리성을 나타낼 수도 있다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 강수명언) 알칼리성 토양 지역이나 대기 중 미립자 농도가 높을 때 이런 상황이 자주 발생한다. 반면 대기 중 이산화황과 일산화질소의 농도가 높지 않고 알칼리성 물질이 상대적으로 적더라도 강수는 여전히 높은 산도를 가지고 있다. 공업 지대의 큰 굴뚝은 이산화황을 먼 곳으로 확산시킬 수 있기 때문에 많은 산간 지대와 황야 지대도 산성비를 내린다.
황과 질소는 식물 성장에 없어서는 안 될 영양소로, 약산성 강수는 지각의 미네랄을 용해시켜 동식물 흡수를 제공한다. 그러나 pH 값이 5 이하로 떨어지는 것과 같이 산도가 너무 높으면 생태계가 손상될 수 있습니다.
토양염기 채도가 낮은 지역이나 토층이 얇은 암석 지역에서는 산성비가 땅에 착륙한 후 중화되지 않으면 토양 호수 강을 산화시킨다.
호수나 강물의 pH 값이 5 이하로 떨어지면 유역 내 토양과 수역 퇴적물의 금속 (예: 알루미늄) 이 물에 용해되어 물고기를 독살하여 번식과 발육에 심각한 영향을 미친다. 수체산화는 또한 수생생물의 구성 구조를 변화시켜 내산성 조류, 곰팡이 증가, 뿌리식물, 세균, 무척추동물 감소, 유기물 분해율 감소를 초래할 수 있다. 이에 따라 산성화된 호수와 강에서 물고기가 줄어든다. 스웨덴과 노르웨이 남부와 미국 북동부의 많은 호수들은 이미 물고기가 없는 사호가 되었다.
예를 들어 미국 동부 아디론닥 산간 지역은 해발 700 미터 이상의 호수로, 현재 절반 이상의 호수 pH 가 5 이하이고 90 은 물고기가 없다. 1929 ~ 1937 년 사이에 4 개의 호수만 pH 가 5 이하이거나 물고기가 없었다. 현재 스웨덴의 18,000 여 개의 중대형 호수는 이미 산화되었는데, 그중 약 4,000 개의 산성화가 심하여 수생 생물이 큰 피해를 입었다.
산성비는 토양 중 유기물의 분해와 질소의 고정을 억제하고 토양 입자와 결합된 칼슘 마그네슘 칼륨 등 영양소를 씻어 토양을 척박하게 한다.
산성비는 식물의 신생순엽을 손상시켜 발육 성장에 영향을 미친다. 산성비는 건축 재료, 금속 구조, 페인트 등을 부식시키고, 고대 건축물, 조각상도 손상을 입는다. 수원인 호수와 지하수가 산성화되면 금속의 용해로 음주자의 건강에 해로운 영향을 미칠 수 있다.
산성비를 통제하는 근본적인 조치는 이산화황과 일산화질소의 인위적 배출량을 줄이는 것이다. 한편 스웨덴 등은 산성화된 토양과 수역에 알칼리성 석회를 적용해 단기간에도 좋은 효과를 거둔
< P > 어떻게 산성비를 줄일 수 있을까?
산성비는 오늘날 우리가 직면하고 있는 더욱 두드러진 공기질 문제 중 하나이다. 산성 물질과 산성 물질을 형성하는 화합물은 화석 연료를 연소시켜 전기를 생산하고 운송을 제공할 때 발생한다. 이 물질들은 주로 황산화물과 질소산화물에서 파생된 산이다.
이러한 화합물에는 번개, 화산, 생물자재 연소, 미생물 활동과 같은 천연원도 있지만, 희귀한 화산 폭발 외에 자동차, 발전소, 제련소에서 나오는 배출에 비해 상당히 적은 양이다.
산성비를 줄이기 위한 각종 전략대책은 연간 수십억 달러의 투자가 필요할 수 있다. 비용이 너무 많이 들기 때문에 오염물 이동, 화학 전환, 귀착과 관련된 대기 과정을 잘 이해하는 것이 중요하다.
산 침전은 "젖은" 강수 (예: 비와 눈의 형태) 와 건침하 (에어러졸 또는 기체 산성 화합물의 형태가 토양 입자, 식물 잎 등의 표면에 가라앉는 것) 의 두 부분으로 구성됩니다. 침강으로 끝나는 물질은 종종 매우 다른 화학 형식으로 대기로 들어간다. 예를 들어, 석탄의 황은 이산화황으로 산화되는데, 이것은 굴뚝에서 배출되는 기체 형태이다. 그것이 대기에서 이동함에 따라 서서히 산화되어 물과 반응하여 황산을 생성하는데, 이것은 그것이 바람의 방향으로 수백 마일 떨어진 곳에 가라앉을 수 있는 형태이다.
질소산화물의 생성, 반응, 그리고 결국 대기에서 제거되는 경로도 복잡하다. 질소와 산소가 발전소, 민간용 난로, 자동차 엔진의 고온에서 가열될 때 일산화질소 (NO) 를 생성하고 산화제와 반응하여 이산화질소 (NO2) 를 발생시켜 질산 (HNO3) 을 생성합니다. 전 세계 질소 산화물 균형 계산-그들이 어디서 왔는지, 어디로 가는지 정량적인 추정치는 여전히 상당히 불확실하다.
다양한 화학형태의 질소, 황, 탄소의 생지구화학순환과 이들 화학종의 글로벌 출처와 귀착점을 철저히 이해할 때까지 대기오염 통제 전략을 자신 있게 선택하기가 어렵다는 것을 쉽게 알 수 있다. 대기화학과 환경화학은 더 깨끗하고 건강한 환경을 실현하는 핵심이다. 공기 중 미량화학종을 개발하는 신뢰할 수 있는 측정 방법, 중요한 대기반응의 역학, 오염 물질 배출을 줄이는 데 사용할 수 있는 새롭고 효과적인 화학공예를 발견하는 것이 향후 10 년 동안 국가가 약속해야 할 목표다.
[ 이 단락 편집] 산성비의 생물방치
세계관찰연구가 최근 발표한 1994 년 글로벌 트렌드 보고서' 1994 년 생명특성' 에서 "전반적으로 지구의 상황은 그다지 좋지 않다. 지구의 건강상태를 측정하는 모든 것에서 탄소 배출량이 줄어들지 않아 대기 오염이 날로 심각해지고 있다. 통계에 따르면, 인류는 매년 대기로 SO21.15 톤, NO2 는 약 5012 만 톤을 배출한다. 전 세계 도시 인구의 절반 가량이 SO2 기준을 초과하는 대기 환경에 살고 있고, 10 억 명이 미세먼지 기준을 초과하는 환경에 살고 있다. 대기 오염은 이미 은폐된 살인자가 되었다. SO2 는 주범이다. 최근 유럽의 26 개국과 캐나다는 유엔 유럽경제위원회가 제출한 새 협정에 서명해 자국 SO2 배출량을 87 로 줄이고 미국도 2010 년까지 SO2 배출량을 80 으로 줄이겠다고 약속했다. 유럽 국가와 캐나다는 이 새로운 협정이 대기오염을 예방하는 이정표라고 칭찬했다. SO2 는 공기를 오염시키고 인간의 건강을 해칠 뿐만 아니라 산성비를 형성하는 주요 물질이다. 대기 중의 SO2 와 NO2 는 공기가 산화제의 작용으로 빗물에 용해된다. 비, 얼어붙은 비, 눈, 우박 등 대기강수의 pH 가 5.6 미만이면 산성비다. 미국 관련 부처에 따르면 산성비 중 황산은 60, 질산은 33, 염산은 6, 나머지는 탄산과 소량의 유기산으로 나타났다.
산성비는 지구 생태환경과 인류의 사회경제에 심각한 영향과 파괴를 가져오고, 산성비는 토양을 산화시키고, 토양 비옥도를 낮추며, 많은 유독물질이 가치물근계에 흡수되고, 뿌리를 독살하고, 뿌리털을 죽이고, 식물이 토양에서 수분과 영양분을 흡수하지 못하게 하고, 식물의 성장과 발육을 억제한다. 산성비는 강과 호수의 수역을 산화시키고 수생 생물의 성장과 번식을 억제하며, 심지어 물고기 묘목이 질식사하게 한다. 산성비는 또한 물 속의 플랑크톤을 죽이고, 어류 식량 공급원을 줄이고, 수생 생태계를 문란하게 한다. 산성비는 강과 호수와 지하수를 오염시켜 직접 또는 간접적으로 인체 건강을 해친다.
산성비는 식물 표면 (잎, 줄기) 을 직접 씻어내거나 토양을 통한 간접적인 상해를 통해 삼림이 쇠퇴하게 하고, 산성비는 병충해가 폭발하도록 유도하여 삼림이 크게 죽게 한다. 유럽은 매년 2 천 2 백만 톤의 황을 배출하여 넓은 숲을 파괴했다. 우리 나라 쓰촨 광서 등 성 () 에는 이미 10 여만 헥타르의 숲이 죽어 가고 있다. 산성비는 금속, 석재, 목재, 시멘트 등의 건축 재료에 강한 부식 작용을 하는데, 세계에는 이미 많은 고대 건축물과 석조예술품이 산성비에 의해 부식되어 파괴되었다. 예를 들면 캐나다의 의회 빌딩, 우리나라의 낙산대불 등이다. 산성비는 또한 전선, 레일, 다리, 집을 직접 위험에 빠뜨린다.
현재 세계에는 이미 3 대 산성비 지역이 형성되어 있는데, 하나는 독일, 프랑스, 영국 등을 중심으로 유럽의 북유럽 산성비 지역의 절반을 포함한다. 두 번째는 1950 년대 후반에 형성된 미국과 캐나다를 포함한 북미 산성비 지역이다. 이 두 산성비 지역의 총면적은 이미 1000 여만 평방킬로미터에 달하고, 강수의 pH 는 5.0 미만이고, 어떤 것은 4.0 미만이다. 우리나라는 1970 년대 중반에 형성되기 시작한 쓰촨 구이저우 광둥 광서 호남 후베이 강서 절강 장쑤 청도 등 성 일부 지역에서 200 만 평방킬로미터의 산성비 지역이 세계에서 세 번째로 큰 산성비 지역이다. 우리나라의 산성비 지역은 면적이 작지만, 발전이 급속히 확대되어 강수 산화율이 높다는 것은 세계에서 보기 드문 일이다. 대기오염은 국경을 가리지 않기 때문에 산성비는 세계적인 재해이다.
산성비의 피해는 이미 세계 각국의 보편적인 관심을 불러일으켰다. 유엔은 산성비 문제를 논의하기 위해 여러 차례 국제 회의를 열었다. 많은 국가들이 산성비 통제를 주요 과학 연구 프로젝트로 꼽았다. 전 세계적으로 이미 40 여 개국이 관련 오염을 통해 자동차 배출을 제한하고 있다. 1993 년 인도에서 열린' 환경무해생물기술응용국제협력회의' 에서 전문가들은 생물기술을 이용해 환경 악화를 방지, 차단 및 역전시키고 천연자원의 지속적인 발전과 응용을 강화하고 환경무결성과 생태균형을 유지하는 조치를 제시했다. 전문가들은 생명공학을 이용해 환경을 다스리는 것은 큰 잠재력을 가지고 있다고 생각한다. 석탄은 현재 가장 중요한 에너지 중 하나이지만 석탄에는 황이 함유되어 있어 연소할 때 SO2 등 유해 가스를 방출한다. 석탄의 황은 무기황과 유기황 두 가지가 있다. 무기황은 대부분 미네랄로 존재하며, 그중 주로 황철광 (FeS2) 이다. 생물학자들은 미생물 탈황을 이용하여 2 가 철을 3 가 철로, 단량체 황을 황산으로 바꾸어 좋은 효과를 거두었다. 예를 들어, 일본 중앙전력연구소는 토양에서 유황균을 분리해 냈는데, 이는 철산화 세균으로 석탄에서 무기황을 효과적으로 제거할 수 있다. 미국 가스연구소는 석탄의 질을 떨어뜨리지 않고 석탄에서 유기황을 분리할 수 있는 새로운 미생물 균주를 선별했다. 체코에서 선별한 신열황화균은 황철광 중 75 의 황을 제거할 수 있다. 1991 년 통계에 따르면 체코는 생명기술을 이용해 석탄에서 무기황의 78.5, 유기황의 23.4 를 평균 제거했다. 현재 과학자들은 황철광에서 황을 제거할 수 있는 미생물과 산화철황균과 산화황균 등을 발견했다. 일본 컨소시엄 법인전력중앙연구소가 최근 개발한 미생물 접착제를 활용한 신기술은 무기황 70 을 제거하고 먼지 60 을 줄일 수 있다. 이 기술의 원리는 간단하고, 설비가 저렴하여, 비싼 탈황 설비를 구매할 수 없는 개발도상국에 특히 적합하다. 생명기술 탈황은' 근원관리' 와' 청결생산' 의 원칙에 부합하기 때문에, 매우 발전적인 통치 방법으로 세계 각국의 중시를 받고 있다.
[ 편집본] 산성비의 검은 유머
김치
산성비가 토양을 산성화한 뒤 지하수도 더욱 산성화했다. 독일, 폴란드, 전 체코가 접해 있는 흑삼각형 지역 (현지는 먼저 숲으로 유명하고, 그 후 숲은 산성비에 의해 파괴된 것으로 유명하다) 의 한 주부는 일본 손님들을 접대하면서 차를 대접하면서 "우리 지역에는 우물물이 몇 개밖에 없다" 고 말했다. 우리 자신도 우물물에 야채를 담그면 아주 좋은 김치 (에스테르 겨드랑이) 를 만들 수 있다고 농담을 많이 한다. "
염색머리
산성화된 지하수도 수도관을 부식시킨다. 스웨덴 남부 마르크군의 시리나 마을에는 세 아이의 머리카락이 모두 황금색에서 녹색으로 변했다. 이것은 마크 카운티를 유명하게 만든' 녹색 머리' 사건이다.
그 이유는 우물에 있는 물펌프를 아연관에서 구리관으로 바꿨고, pH 가 5.6 미만인 물은 구리에 부식성이 강해 녹청을 일으키기 때문이다. 그래서 이 집의 욕실과 세면대는 이미 동록색으로 물들었다. 구리나 아연 이온이 용해된 이 물은 영유아의 원인을 알 수 없는 설사 발생도 가능하게 한다. 마크군의 유치원에서 발생한 집단 식중독도 이런 이유다. (스웨덴 사람들의 절반 정도가 지하수를 식수원으로 사용한다.) 영국의 랭크샤는 수도꼭지에서 수도관 부식으로 인해 대량의 녹이 들어 있는 탁수를 방출한 적이 있다. 산성비는 심지어 송수관을 부식으로 파열시켰다. 1985 년 크리스마스 4 일 전 영국 요크샤의 직경 1 미터의 수도관이 파열되어 예비품도 사용할 수 없어 20 만 명이 한때 단수 공포에 휩싸였다.
완행차
폴란드의 토카비츠는 산성비로 철로를 부식시켜 시속 40 킬로미터도 채 안 되는 열차를 운행하며 상당히 위험해 보인다.
타지마할의 변색
대리석에는 칼슘이 많이 함유되어 있어 산성비 침식이 가장 무섭다. 예를 들어, 높이가 157 미터인 첨탑 두 개가 있는 유명한 독일 쾰른 대성당은 돌벽 표면이 울퉁불퉁하게 부식되어' 신근' 이 쌓여 있다. 인구처로 통하는 천사와 마리아 석상이 침식되어 이미 회복하기 어렵다. 그중 사암 (부식하기 쉬운 돌 조각) 은 거의 15 년 동안 10 센티미터까지 부식되었다. 세계유산 명부에 들어간 유명한 인도 타지마할은 대기오염과 산성비의 부식으로 대리석이 광택을 잃고 유백색이 점차 노랗게 변하고 일부는 녹슬었다.