도시환경오염

환경(environment)이란

매우 광범위한 뜻을 포함하고 있으므로, 인간이 생활을 영위하는 공간을 포함 하여 자연상태의 모든 계(system)는 환경의 힘에 지배를 받게 된다. 국내의 환경 관련 법규에는 환경을 자연환경 과 생활환경으로 분류하고 있으며, 자연환경은 생물환경 과 무생물환경을 포함 하고 생활환경은 대기, 물, 폐기물, 소음, 진동 및 악취로 분류 한다. 법규에는 분류 하고 있지만 실질적으로는 자연환경과 생물환경은 공존하고 있다.

환경오염 (environmental pollution)이란

자연계의 한 권역 또는 여러 권역에서 환경에 관련된 문제가 야기될 때 발생한다 자연계는 오염 물질이 유입되었을 때 스스로 정화할 수 있는 자정 능력(self purification)을 가지고 있지만 자정의 한계를 넘는 오염 물질이 유입되면 자연계는 스스로의 정화능력을 상실하게 된다.자정능력을 상실해 버리는 시점을 환경오염의 시작으로 보아야 할 것이다. 환경오염이란 과다한 오염물질의 유입으로 인하여 자연계가 자정능력을 상실해 버린 후 여러 가지 환경문제를 발생시키는 것이라고 정의 할 수 있다.

환경오염의 요인.

환경오염문제를 바로 이해하고 해결하기 위해서는 오염문제의 원인이 정확하게 규명되어야 한다. 이것은 인간이 아프게 되면 치료방법을 결정하기 위하여 진단을 받는 것과 동일하다 환경오염의 주원인으로서 여러 가지가 있겠지만 주로 논의되어야 할 것은 인구의 증가와 도시집중, 공업의 발달, 에너지소비량의 증가 및 근시안적 사고방식이다.

Ⓐ.인구증가

인구의 증가는 오염 배출량의 증가와 직접인 관련을 갖게 된다. 산업 혁명 이후 농업기술의 발달로 인한 식량생산의 증대, 의학의 발달로 인한 인간 평균수명의 연장, 유아 사망률의 감소 등으로 인하여 세계인구는 표와 같이 급격하게 이루 어 졌다. 환경기초시설을 설치하여 운영하기 어려운 후진국의 인구증가는 환경오염문제를 발생시키는 주요원인이 될 수 있다.

우리나라는 1960년대 이후 지속적인 산업화로 급속한 인구증가 및 도시화가 진전되어 환경오염 요인이 증대 되었고 전체인구의 23.8%가 서울에 거주하고 있고, 특별 광역시의 인구는 우리나라의 인구의 47.7%차지하고 있다. 이와 같이 인구증가와 인구의 도시집중 현상으로 인해 환경오염이 국부적으로 집중되는 결과를 초래하고 있다. 인구가 한 곳에 집중하지 않고 흩어져 살 때에는 같은 양의 오염물질이라 하더라도 넓은 지역에 낮은 농도가 유입되므로 자연의 자정능력에 의해서 충분히 처리될 수 있다. 그러나 인구가 도시로 집중하면서 좁은 지역에서 다량의 오염물질이 배출되어 자정능력만으로는 오염물질을 처리하지 못하기 때문에 환경오염의 원인이 된다.

공업의 발달

전세계적으로 산업혁명 이후 공업의 발달은 어디가 한계인지 가늠하기 힘들 정도로 급속도로 발달해 왔다. 이러한 공업의 발달은 공업지역으로 인구의 집중을 유도 했고, 효율적인 수급과 원활한 원료 공급을 위하여 공단이 조성되었으며, 신속한 구송과 판매를 위하여 도로가 신설되고 운행 교통량과 교통매체를 증가 시켰다. 이러한 공업단지의 증가와 교통매체의 발달은 모든 경제 성장에는 도움을 주었으나 다른 측면으로 보면 환경 악화의 시발점이 되었다. 산업시설의 다양화는  여러 가지 오염물질을 대기권 또는 수계권으로 배출하게 되었고, 공업지역으로의 인구 집중은 오염배출량을 증대시키게 되었다. 결국 자연정화능력을 초과하는 오염물질이 배출되게 된 것이다. 국내의 경우 1960년대에 경제개발계획이 수립되어 중화학공업정책을 추진한 1970년대 이후 산업 발달이 급속도로 이루어졌고, 인구의 급속한 도시집중으로 공단지역을 중심으로 환경오염 문제가 심각하게 발생하기 시작하였다.

2.3에너지 소비의 증가

인간이 에너지원으로 가장 많이 사용하고 있는 석탄이나 석유같은 화석 연료는 주성문이 탄소와 수소로 구성된 탄화수소계로 모두 연소 과정을 통해 에너지로 이용 되고 있으며, 대기오염을 유발시키는 물질이다. 자연에서 나오는 것이며 자원의 고갈문제와 더불어 환경오염문제를 불러 오고 있다

3.1. 수질오염

(1) 수질오염의 정의

인간의 생활이나 생산 활동에 수반하여 배출되는 오수가 혼입되거나 유역의 지질 영향에 의해서 천연의 자연수역의 수질이 화학적, 물리적, 또는 생물학적으로 변화하는 현상을 수질오염이라 한다.그러나 우리들은 이것을 더욱 협의의 면에서, 수역이 오염되어 기대하는 이용목적에 적합하지 않게 되었을 때 또는 장래 그와 같은 사태가 일어날 가능성이 있을 때에도 이를 수질오염이라고 부르기도 한다.

(2)수질오염원

사회가 산업화, 도시화 됨에 따라 수질오염은 더욱 가속화 되고 있으며 물의 수요량도 증가함에 따라 물 관리가 매우 중요해졌다. 수질 오염의 발생 원인으로 는 자연적인 것과 인위적인 것으로 분류 할 수 있다. 자연적인 것의 예로는 자연적인 일시적인 현상으로 토사 퇴적으로 각종 부유물질이 하천에 유입이 있을 때 큰문제가 되지 않는다. 왜냐하면 자연은 자정능력이 있어서 시간이 어느 정도 지나면 저절로 정화되기 때문이나 그러나 인위적 오염물의 지속적인 배출은 자정능력을 상실케 한다.

오염원

(1)생활하수  생활하수는 주거지역과 상업용 공공시설에서 배출되는 음식물, 세탁수, 화장실의 희석 분뇨를 말한다. 생활하수의 주성분은 탄수화물, 단배질, 지방등의 유기물질, 부유물질 영류 등이다. 생활하수의 양은 인구 증가 및 국민 생활 수준의 향샹에 따라 점차 증가하고 있다.하지만 하주종말처리시설로 유입 처리되는 생활 하수량이 전체의 50%정도에 불과하다는 것이다.

(2)산업폐수  폐수배출 사업장수는 매년 증가 추세이다. 산업폐수는 대부분 고농도 유기성 물질 및 각종 중금속 등이 함유 되어 있어 처리가 곤란하고 생태계의 순환 사이클을 통해 결국 인간의 몸으로 되돌아와서 각종 환경질환들을 일으킨다.

(3)축산폐수  축산폐수의 발생량은 축산물 수요가 점차 증가함에 따라 가축 사육두수 및 단위 축산농가별 사육 규모가 점점 대형화 되고 있는 추세이며 축산폐수는 유기물의 함량이 놓아 처리가 어려우며 적정처리를 하지 않고 공공수역으로 방류하게 되면 하천의 수질 악화 및 호수의 부영양화를 초래할 뿐만 아니라, 악취 및 해충피해 등으로 인해 쾌적한 생활 환경을 해치는 요인이 된다. 최근에는 축산 시설물 등이 사수원 근처에 위치함으로써 그 심각성을 더해가고 있다

수질오염에 의한 영향

1)건강피해                                                                            수질오염이 인체에 미치는 영향은 직접적인 것과 간접적인 것이 있다. 직접적인 것은 오염된 물을 음료수로 사용 해서 영향을 받는 것이고, 간접적으로 수중의 오염물이 어패류나 농작물에 흡수되어 그 오염된 동식물을 인간이 섭취해서 생기는 것이다. 간접적인 피해로 서 널리 알려져 있는 것은 미나마타병과 이타이이타이병 등이다.

(a)미나마타병

미나마타병은 오염된 어패류를 장기간 대량으로 섭취해서 일으키는 중추신경의 질환이다 구마모도현 미나마타만 주변 일대에 발생한 미나마타병은, 신일본 질소 미나마타공장의 아세트 알뎋히드초산 제조 설비 내에서 생긴 메팃수은 화합물이 공장 배수에 함유하여 유출되어 미나마타만 내의 어패류를 오염시켜 그 체내에 농축된 메틸수은 화합물을 보유한 어패물을 지역주민이 섭취함으로써 미나타병에 걸렸다 증상으로 지각장애, 소뇌증상, 청력장애, 시야협착, 언어 장애 , 흔들림 등이다

(b)이타이이타이병

도야마현 간쓰천 유역에 발생한 이타이이타이병은 카드륨에 의한 건강장애이다 이질환의 본질은 먼저 카드뮴의 만성 중독에 의해 신뇨세관의 병변이 일어나 그재습수기능이 저해되어 칼슘의 상실과 체내 칼슘의 불균형을 일으켜서 공연화증을 일으킨 것이다. 증상으로는 지능장애, 원사시반사,사시, 침흘림, 수족 변형, 발육장애 등이 있다.

3.2. 대기오염

(1) 대기오염의 정의

인공적으로 배출되어 대기 중에 있는 오염물의 양, 농도 및 지속시간의 과잉으로 어느 지역의 다수인에게 불쾌감을 주는 상태, 혹은 공중위생상의 인간, 동물, 식물 및 재산에 유해하고 쾌적한 생활을 방해하는 상태라 할 수 있다. 공기 중에 정상적으로 존재하지 않는 물질을 대기 중으로 방출시킬 때 대기는 오염되며, 인간의 활동은 대부분의 경우 정도의 차이는 있지만 대기오염을 일으킨다.

1)황사

주로 중국 북부의 건조한 황토(黃土) 지대에서 먼지와 같은 세립질의 모래나 점토가 강한 바람에 의하여 고공으로 넓게 퍼져 온 하늘을 덮고 떠다니다가 상층의 편서풍에 의해서 한반도 부근까지 운반되어 서서히 하강하는 현상이다.  세계적으로는 '노란 모래' 뜻의 황사란 용어보다 '아시아 먼지'로 알려져 있다. 사막지역에서는 이와 유사한 현상들이 공통적으로 나타나는데,아프리카 대륙 북부의 사하라 사막에서 발원하는 것은 '사하라 먼지'로 불린다.

2)스모그

최근 서울 아침의 안개는 아침은 물론 오후까지 지속되는 예가 많으므로 순수한 물방울은 아니다. 이는 서울 대기 중의 미세입자에 수분이 응축되어 형성된 것으로, 미세입자 중의 이온 성분이 수분과 결합되어 있기 때문에 낮이 되어도 쉽게 증발하지 못하고 계속 큰 입자로 남아있어 시야가 맑아지지 않는 것이다. 대기 중의 미세입자는 안개를 오래 지속시킬 뿐 아니라 물방울의 응축을 촉진시킴으로써 안개를 자주 발생시킬 수 있다. 서울의 아침 안개는 수분이 중요하기는 하나 스모그이다. 또한 대도시지역에서 자동차의 증가와 함께 연료 사용량의 증가로 인한 광화학스모그의 원인물질로 작용하는 질소산화물과 탄화수소화합물의 배출량이 급증하고 있으며 이로 인하여 고농도 오존 발생일이 증가하고 있는 실정이다. 우리나라 겨울 아침의 스모그는 런던형 스모그에 가깝다.

3)산성비

산성비의 원인은 인간의 여러 활동 중 각종 공장, 화력발전소, 자동차에서 주로 발생한다. 뿐만아니라 가정에서 석유나 석탄 등의 연료를 태울 때도 발생한다. 산성비는 공기 중으로 배출된 산성물질이 비에 녹아 내릴 때 생기는데 대표적인 산성믈질에는 아황산가스와 질산화물이 있다.
이들은 물질이 연소할 때 물질 속에 함유되어 있는 유황이나 질소가 산화되어 생긴다. 또한 질소산화물은 연료를 고온에서 연소시킬 때 공기 중의 질소분자가 산화됨으로도 생긴다. 이들 물질들은 수분이 존재하면 쉽게 황산이나 질산, 염산 등과 같은 강산으로 변하여 구름이나 빗물에 스며들어 산성비, 산성안개, 산성눈의 형태로 지표면으로 떨어진다

3.3 토양오염

(1)토양오염의 정의

토양은 지구 표면의 상단에 위치하며,암석이 풍화되어 부서진 파편과 그것에서 서식하다가 죽은 .동식물의 사체가 혼합된 자연체로서 모든 식량의 총생산이 여기에 있디 때문에 대표적인 생명 유지 체계라고 할 수 있다. 광산이나 공장 등에서  배출되는 폐기물, 농약살포, 토양 속에 배출된 중금속 등에 의해 사람. 가축. 농작물에 유해한 특정 물질이 놓은 농도로 집적, 축적 되는 것을 말한다.

(2) 토양의 분류

토양은 고체, 액체, 기체의 3상으로 구성되어 있으며 이들3상의 구성은 토성, 구조, 퇴적 양식 등에 따라 조금씩 달라질 수 있다.고체부분은 토양 입자 자체를 의미 하여 무기성분과 유기성분으로 구성 되어 있다.

(3) 토양의 유실

토양은 비나 바람, 인위적인 인간 활동에 의해 깎여나가는데 이를 침식이라 고 하며, 이러한 침식 자용에 의하여 토양이 유실된다. 토양의 침식은 자연적인 것과 인위적인 것으로 나눌 수 있다.

1)  자연 침식 바람에 의한 침식, 물에 의한 침식.                                       2)  인위적 유실 경작지 확보의 위한 토양 유실, 도시화에 의한 토양 유실.

(4) 토양오염원

토양오염은 인류가 생활하고 농사를 짓고 산업활동을 하는 과정에서 발생된 중금속 , 농약, 화학물질 등이 안전하게 처리 되지 않은 상태로 생계로 배출된 후 토양에 잔류됨으로 해서 발생된다.토양은  대부분 지표면 아래에서 이루어지고 진행 속도가 느리기 때문에 오랜 기간 누적된 후에야 토양이 오염 되었음을 느낄 수 있다. 광산 침출수, 금속공장 폐수, 제련소 분진, 자동차 배기, 밧데리, 농약등에서 비소, 코발트, 망간, 게르마늄 및 농약의 오염원이 된다.

3.4. 폐기물

(1) 폐기물의 정의

폐기물관리법에서는 폐기물을” 쓰레기.연소재.오니.폐유.폐산.폐알칼리.동물의 사체등으로서 사람의 생활이나 사업활동에 필요하지 아니하게 된 물질”로 정의하고 있다. 생활의 영위과정에서 불가피하게 발생되고 있다. 폐기물이란 인간과 동물의 활동에 수반되는 모든 폐기물로서 일반적으로 고형물이며 더 이상 쓸모가 없어져서 버려진 것이며, 폐기물이란 용어는 도시에서 발생되는 다양한 종류의 생활쓰레기와 상대적으로 균질인 농업, 상업 및 광산 폐기물들을 모두 포함 한다.

3.5. 악취

(1) 악취의 정의

냄새의 종류에 관계없이 싫거나 또는 불쾌한 냄새지각이 생기는 현상을 악취. 공해라 하며 그 원인이 되는 물질을 악취물이다. 악취란 황화수소, 메르캅탄류, 아민류, 기타 자극성 있는 기체성 물질이 사람의 후각을 자극하여 불쾌감과 혐오감을 주는 냄새를 말한다.

(2) 악취의 영향

악취가 사람에게 주는 피해는 육체적에 미치는 물리적인 피해보다 정신적인 스트레스를 주는고 호흡기의 영향  눈의 자극의 점막염증, 혈압이라든지 맥박의 변화 등의 영향을 준다.

(3) 악취의 발생원

악취를 발생하는 발생원으로는 크게 자연에서 배출되는 자연 발생원과 인간에 의해서 발생되는 인위 발생원으로 나눌 수 있다.

1)자연 발생원: 단백질이 박테리아에 의해 분해, 미생물, 어류 냄새, 방향족 화합물, 녹조

2)인위 발생원: 석유나 천연가스의 정제 공장, 석유화학 공장 코크스 공장, 비료공장 식품

공장, 양돈.양계장, 폐수처리장, 디젤 자동차 등이 있다

(4) 악취 방지 기술

악취를 제거하는 방법에는 연소, 흡착, 흡수 등을 통하여 악취물질을 제거하는 방법과 통풍 등을 이용하여 악취를 희석하는 방법 등이 있다.

1)악취 발생 제거 및 감소법

악취의 발생원을 밀봉, 복개 또는 변화(온도, 압력, 배출량 등 조절 )시킨다.

환기를 충분히 하여 악취를 희석시킨다.

2)악취물질을 처리하는 방법

연소 탈취: 악취물질을 연소 하여 완전 산화시킨다.

이온교환 수지법: 이온 교환수지를 사용하여 악취물을 변화시킨다.

화학적 산화: 염소, 차아염소산, 오존, 과산화수소 등 같은 산화제를 사용하여 산화 시킨다.

흡착법: 활성탄이나 실리카겔을 사용하여 유기성 가스 및 냄새물질을 흡착시킨다.

토양탈취법: 악취물질을 토양에 통과 시켜 흡착, 흡수 및 미생물 작용에 탈취시킨다.

막분리법: 악취를 가스 분리막에서 선택적으로 농축 분리하여 회수하는 방법이다