작성일 : 10-10-19 13:53
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오염물질의 종류
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글쓴이 :
최고관리자
 조회 : 2,932
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오염물질이란 우리 주변 환경에 들어왔을때 사람이나 동식물에게 해로운 영향을 줄 가능성이 있는 물질이지요. 그 예는 다음과 같습니다.
1. 수질오염물질
1)분해성 유기 물질
유기 물질은 탄소를 비롯한 여러 가지 원소로 구성된 물질을 말한다. 이런 물질이 물에 들어가면 미생물에 의해 분해되게 되고 물 속의 산소를 소모시키며 나아가 산소가 없어지면 메탄, 황화수소 등의 냄새가 나는 가스가 나오기도 한다. 가정에서 버려지는 음식 찌꺼기, 분뇨, 쓰레기와 축사에서 흘러나오는 폐수가 그 대표적인 예이다.
2)합성 세제
거의 모든 가정에서 사용되고 있는 합성 세제가 수질 오염의 주범이라는 사실은 널리 알려져 있다. 이 합성 세제는 원래 독일에서 패전 후 비누의 원료인 유지를 공급받지 못하자 석유의 추출물로 합성하여 만들어 썼다는 것이다. 그 후 미국에서 더 개발, 상품화하여 지금은 거의 모든 나라에서 사용되고 있다.
합성 세제는 다른 오염 물질과는 달리 물에 녹은 상태에서 미생물에 의한 분해가 어렵고 물 위에 거품이 생기게 되어 산소가 물 속으로 녹아 들어갈 수 없게 될 뿐 아니라 햇빛을 차단시켜 플랑크톤의 정상적인 번식을 방해하는 등 물을 오염시키기도 한다. 또 여기에 서척력을 높이기 위하여 넣는 '인' 은 인산염이 되어 부영양화 현상을 일으켜 물을 썩게 한다. 이 때문에 각국에서 인의 사용을 규제하고 있어 '무린세제'가 나오게 되었다.
지금은 분해가 잘 된다는 식물성 세제가 널리 사용되고 있으나 물의 오염 시비는 연전하다. 주택가나 아파트 단지 인근의 하천에서 흔히 볼 수 있는 거품의 원인이 바로 이 합성 세제이다. 합성 세제의 지나친 사용은 물고기는 물론 미생물도 살지 못하는 죽음의 하천을 만드는 것이다.
3)중금속
중금속은 금속중에서 그 비중이 4.0이상인 것을 말한다. 중금속 가운데 독성이 강한 것으로는 카드늄, 수은, 크롬, 구리, 납, 니켈, 아연, 비소 등을 둘 수 있다. 이렇게 해로운 중금속은 공장 폐수, 산업 폐기물, 쓰레기 매립장 등에서 하천으로 흘러 들어온다.
중금속은 동식물의 체내에 농축되어 있기 때문에 동식물을 섭취하는 인간의 건강에도 크게 영향을 미치게 된다. 일본에서 발생했던 그 유명한 '이타이이타이병'은 카드뮴에 오염된 어패류를 먹은 사람에게서 발생되었고, 미나마타병은 수은에 오염된 어패류를 먹은 어민들에게서 발생했다. 산업의 발전으로 유해 중금속은 계속 증가되고 있다.
4)유독물질
사람이나 가축에 대해 독성이 심하여 아주 적은 양으로도 해를 끼치는 화학 물질을 말한다. 우리 나라에서 사용되고 있는 화학 물질은 대략 1만여종이나 되나 계속 증가되고 있다. 이런 화학 물질은 인간 생활에 이로움을 주기 위하여 만들어지고 있으나, 이것들이 유출되어 물을 오염시키고 오염된 물을 사람이 마시게 되면 건강에 치명적인 피해를 줄 수도 있는 것이다.
옛날에는 콜레라, 장티푸스 등의 수인성 전염병의 병원균에 의한 오염이 문제가 되었으나 이제는 유독성 화학 물질에 의한 오염이 큰 문제로 나타나고 있다.
5)유 류
석유 등의 유류는 비중이 물보다 낮아 수면에 유막이 만들어지는데, 1cc의 기름은 약 1,000 의 유막을 형성시킨다 . 유막이 형성되면 빛의 투과율을 감소시켜 물 속에 녹아 있는 산소의 양을 감소시켜 어패류의 호흡에 지장을 주며 기름 냄새가 어패류의 상품 가치를 떨어뜨린다. 하천 부근에서 세차를 하는 경우 수질 오염이 될 수 있기 때문에 이제는 법적으로 규제하고 있다. 때로는 저수지 부근에서 유조차가 뒤집히거나 송유관에서 기름이 흘러나와 기름이 저수지에 흘러들어 물의를 일으키기도 한다.
이런 상황에 대비하기 위하여 각 댐 관리 사무소에서는 유막의 확산을 방지하고 기름을 제거하기 위하여 기름 확산 차단막과 기름 유착제를 준비하여 만약의 사태에 대비하고 있다.
6)영양 염료
식물의 생장에 필요한 영양소를 제공해 주는 염류로 암모니아, 질산염, 아질산염, 인산염 등이 있다. 이러한 영양 염료가 적당히 있어야 하나 롁비에서 버리는 물이나 논밭에서 비료가 섞인 물이 하천이나 호수에 흘러 들어오면 플랑크톤이 아주 많이 번석하여 물을 오염시킨다. 이때는 물이 하천이나 호수에 흘러 들어오면 플랑크톤이 아주 많이 번식하여 물을 오염시킨다. 이때는 물의 빛깔이 검붉게 변하고 썩은 냄새가 나기도 한다. 이런 물을 정수하기 위해서는 처리 비용이 많이 들 뿐만 아니라 기분 나쁜 냄새가 나는 경우도 생기게 된다. 물에 영양이 지나치게 많이 생기는 이와 같은 현상을 부영양화 현상이라 한다.
2. 대기오염물질
1) 입자상 물질
가) 분진
대기 중에 부유하거나 비산 강하하는 미세한 고체상의 입자상 물질을 말한다.
나) 매연
연소시 발생하는 유리탄소를 주로 하는 미세한 입자상 물질을 말한다.
다) 검댕
연소시 발생하는 유리탄소가 응결하여 입자의 지름이 1㎛ 이상이 되는 입자상 물질
라) 유적(mist)
가스나 증기의 응축으로 액상이 된 것이나 비교적 작은 물방울이 낮은 농도로 기상 중에 분산된 것이며, 시정거리 1km이상을 말한다.
마) 연무질(aerosol)
매연, 안개, 연무와 같이 가스 내에 미세한 고체 혹은 액체 입자가 분산된 것을 말한다.
바) 먼지
주로 콜로이드(colloid)보다 큰 고체입자로서 공기나 가스 내에 부유할 수 있는 것
사) 안개
분산질이 액체인 눈에 보이는 연무질을 말하며, 시정거리는 1km이하이며, 습도는 70%이상이다.
아) Fly ash
연료 연소시 생기는 굴뚝 연기 내의 미세한 재 입자로서 불완전 연소한 연료를 함유할 수도 있다.
자) 훈연(Fume)
용융된 물질이 휘발해서 생긴 기체가 응축할 때 생기는 고체입자로서 상호 응결하며, 때로는 충돌 결합한다.
차) 박무(Haze)
광화학 반응으로 생성된 물질로서 아주 작은 다수의 건조입자가 부유하고 있는 상태를 말하며, 습도는 70%이하이다.
카) 연하(Smaze)
연기와 박무의 혼합된 상태를 말한다.
타) 공중 알레르기 물질(Aero alergen)
공기 중의 화분, 균류의 포자, 기타 효모, 곰팡이, 동물의 털 등이 인간에게 알레르기 반응을 일으키기도 한다.
2) 가스상물질
(1) 황산화물 (SOx ; Sulfur Oxides)
자연에 존재하는 석탄과 oil류는 모두 0.1∼0.5% 이상의 유황을 함유하며 이들 연료가 연소할 때 SO₂의 SO₃발생율은 40∼80 : 1로 생성되며 따라서 SOx로 표시되는 황산화물에는 아황산가스(SO2), 3산화황(SO3), 아황산(H2SO3), 황산(H2SO4), 그리고 황산동(CuSO4), 황산칼슘(CaSO4), 황산마그네슘(MgSO4) 등의 황산염 등이 포함되나 배기가스 내에서는 주로 아황산가스, 삼산화황 형태가 주를 이루며 그중 아황산가스가 대부분이므로 배기가스 실측에 있어서는 아황산가스를 주로 하고 있다.
대기오염측면에서는 광화학반응이나 촉매반응에 의하여 다른 오염물질과 반응하여 삼산화황, 황산, 기타 황산염 등의 2차오염물질을 형성하며대기의 습도가 높을 때는 물과 반응하여 아황산이나 황산방울 등의 aerosol을 생성시켜 시야의 감소와 빛의 분산, 금속 및 재료의 부식, 식물 및 인간과 동물 등에까지 영향을 미치게 된다.
대기중의 SO₂는 시간당 약 0.1∼0.2%씩 태양광선에 의해서 산화되어 매우 작은 입자를 형성하게 된다.
그러나 공기중에 H촵C나 NOx가 존재할 경우 이 산화율은 약 10배 정도가 증가하게 되며 다시 물과 반응하여 황산 mist를 빠른 속도로 생성하게 되므로 빛의 분산을 크게 하고 시야감소의 영향을 미치게 된다.
SO2의 성상과 용도 및 배출원은 다음과 같다.
가) 성상
무수아황산, 이산화황이라고도 불리우며, 분자식은 SO₂이고, 분자량이 64.06인 불쾌한 자극취가 있는 무색의 불연성 기체로서 물에 잘 녹고, 초산, 에탄올, 클로로포름, 에테르에도 녹으며, 기체밀도는 2.9이고, 액체비중은 1.43이다.
이 물질은 수분이 존재할 때는 환원작용을 나타내며, 금속에 대하여 부식성이 강하다.
나) 용도 및 배출원
농업용 훈증제, 살균, 살충제, 과일 및 야채의 부패를 방지하기 위한 보존제, 표백제, 펄프공업, 광유의 정제 (방향족 성분의 용제추출), 각종 아황산염과 화학약품의 제조 등에 사용된다.
다) 인체에 미치는 영향
아황산가스가 인체에 미치는 영향은 그 농도와 노출시간이 문제된다. (표 1)
아황산가스는 고농도일수록 비강 또는 인후에서 많이 흡수되며, 저농도인 경우에는 극히 저율로 흡수된다고 한다. 고농도일수록 기관까지 도달하는 양은 많고 비강과 인후에 미치는 피해는 크다. 또한 호흡을 빨리하면 할수록 많이 도달한다. 비강과 인후에 흡착된 아황산가스는 점막액과 함께 황산을 형성하여 결국 염증을 일으킨다. 이와 같은 기전으로 눈에 자극을 주어 안질환을 일으킨다는 보고도 있다. 아황산가스는 안개가 많이 끼고 습도가 높을 때 호흡기 질병 이환율이 높으며 사망율도 높다고 보고되고 있다. 호흡기질환으로는 폐기종, 기관지염 및 폐렴인 것은 잘 알려져 있다. SO₃는 호흡기 계통에서 분비되는 점막에 흡착되어 작용하여 궤양을 일으켜서 세균에 의한 2차적 감염을 쉽게 일으킨다.
급성 피해로는 불쾌취기, 시야감축, 생리적 장애, 압박감, 기도저항증가 현상이 나타나고, 만성피해는 폐렴, 기관지염, 천식, 폐기종, 패쇄성질환 등을 유발한다.
(2) 질소산화물 (NOx ; Nitrogen Oxides)
질소산화물은 연소공기중에 포함된 질소 및 연료중에 함유된 질소분이 연소온도에 영향을 받아 산소와 결합하여 여러 가지 질소산화물(NO₂, NO, N₂O, N₂O₃, N₂O₄, N₂O5)이 생성되는 것이므로 총칭하여 NOx로 표시한다. 연소온도가 높을수록 많이 생성되며, 이 중에서 대기오염에 영향이 제일 많은 이산화질소(NO₂)는 적갈색의 자극성 냄새가 있는 유독한 기체이며, 연소과정에서 배출된 일산화질소(NO)가 증기중에서 산화하여 생성되기도 한다.
이산화질소는 온도에 따라 변화가 심하여 온도가 20°C이하가 되면 무색기체인 4산화2질소(N₂
O4)가 되고 또 온도가 20°C이상이 되면 무색기체인 일산화질소로 분해되기도 한다.
질소산화물의 영향은 인간과 동식물 및 재산상에 피해를 주며 산성비 생성과 Oxidant 생성에 주요 원인 물질이 되기도 한다.
NO₂의 성상과 용도 및 배출원은 다음과 같다.
가) 성상
NO는 무색, 무취의 기체로서 물에 0.07/1 정도의 비율로 녹으며 비등점은 -151.8°C이고 비중은 1.27이다.
NO₂는 적갈색의 자극성 기체로서 물과 반응하여 HNO₂와 HNO₃를 만든다.
비등점은 21.3°C이고 비중은 1.59이다.
나) 용도 및 배출원
자동차의 가속과 고온 연소시 다량 발생하며 폭약, 비료, 필름의 제조, 금속의 부식, 사진건판등이 있다.
다) 인체에 미치는 영향
이산화질소로 인한 급성 피해증상을 살펴보면 그 자체가 직접적으로 눈에 대한 자극이 없다는 것을 제외하고는 아황산가스의 피해와 거의 비슷한 호흡기 질환 즉, 기관지염, 폐기종 및 폐렴 등은 같지만 아황산가스는 천식까지 진전된다는 점과 이산화질소에서 섬유성 패쇄기관지성염, 폐암을 일으킨다는 점에서 같다. 이산화질소는 혈색소와는 친화력이 강하며 용혈을 일으키는 것이 특이하다.
이산화질소는 적갈색으로 무색의 NO보다 독성이 5∼7배 강하며, NO2, NO 다같이 대기 중 고농도로 존재할 경우 단독으로 독성을 가진다.(NO₂의 독성은 O₃보다 약한 편이다.)
질소화합물은 식물보다도 사람이 피해를 받기 쉽다.
NOx는 대기중 HC(주로 olefins), 자외선(또는 가시광선)의 영향으로 O3, HCHO, PAN 등의 각종 산화제를 생성하므로 코, 눈, 점막 등을 자극하여 광화학스모그를 발생시킨다.
(3) 산화물 (Oxidant)
Oxidant는 2차 오염물질로서 대기중에서 질소 산화물과 탄화수소가 자외선에 의한 촉매반응으로 광화학 스모그가 생성되어 축적되며, 생성된 광산화물질은 O3, Formaldehyde, Acrolein, PAN(Peroxy Acetyl Nitrate ; C₂H₃NO5)등이 있다.
가) 오존
무색, 무미, 해초냄새의 기체로 강한 산화력이 있어 KI녹말종이를 푸른색으로 변화시킨다. 분자량 48, 비등점 -112°C, 비중 1.67로 고무제품을 손상시킨다.
나) 포름알데히드
Methanal이라고도 불리며, 분자식은 HCHO이고 분자량이 30.03인 자극취가 있는 투명한 액체로서 물에 잘 녹고(55%이상), 에테르, 알코올에도 녹고, 지붕은 0.815(20°C), 증기밀도는 1.075이며, 융점은 -92°C이고, 비등점은 -19.5°C, 인화점은 300°C이다.
다) 아크로레인
분자식은 CH2=CHCHO, 휘발성이며 폭발성이 있다. 비등점은 52.5°C이고 인화점은 -18°C이다.
라) 옥시탄트 및 스모그에 의한 인체의 영향
1] 오존
산화력이 강하므로 눈을 자극하고 물에 난용성이므로 쉽게 심부까지 도달하여 폐수종, 폐출혈 등을 유발시킬 수 있다. 화학적으로 활발한 가스이므로 방사선과 비슷한 DNA, RNA에 작용하여 유전인자에 변화를 일으킬 수 있다.
2] PAN, 아크로레인
2차오염물질로 강산화제로 작용하여 눈을 자극한다.
(4) 탄화수소 (Hydrocarbons)
탄화수소는 탄소와 수소의 화합물로서 정유시설, 자동차 및 페인트 도장시설 등에서 발생되며 유기물질의 부패시 메탄가스 상태로 발생되기도 한다. 그리고 화산작용, 산림의 화재 및 천연가스의 배출 등에서도 생성되어 대기중에서 발견되는 각종 탄화수소의 종류는 약 60여가지에 이른다고 알려져 있으나 이러한 탄화수소의 종류는 수없이 많이 존재하며 실험방법에 따라 많은 차이를 보이고 있다.
탄화수소의 주성분은 알켄(Alkane)인데 이중에서도 메탄(CH₄)이 거의 대부분을 차지하며 총탄화수소의 거의 반을 점유하고 그 이외의 주요물질로는 아세틸렌 방향족 등이 있다.
특히 탄화수소중에서 메탄은 매우 낮은 광화학 작용력을 가지고 있기 때문에 탄화수소의 농도 측정시에 흔히 메탄계와 비메탄계의 탄화수소로 구별하여 측정한다.
탄화수소는 그 자체로서도 유해한 성분들이 있으나 광화학작용에 의하여 알데히드를 포함한 각종 산화성 물질을 생성하게 될 때 피해가 나타난다.
인체에 미치는 영향(포름알데히드 및 아세트알데히드)
1] 포름알데히드(HCHO)는 흡입하였을 때 또는 피부 점막에 접촉하였을 때 유해한 작용을 나타낸다. 다만, 적절한 작업조건과 합리적인 주의로 이행할 때는 건강장애는 일어나지 않는다. 기본적으로 중요한 것은 될 수 있는 한 접촉을 않도록 하는 것이다.
2] 아세트알데히드(CH3CHO)는 특히 기상에 있어서 인체에 대하여 국소적 자극작용이 있어 그 증기는 눈, 코, 목구멍 및 호흡기관을 자극한다.
높은 농도의 증기를 다량으로 흡입하면 사망에 이르는 경우도 있다.
(5) 불소화합물 (Fluoride)
불소(Fluorine)는 결코 자연상태에서 존재하지 않으나 불소화합물의 형태로 흔히 식물이나 각종 광물에서 발견된다.
대기중에 존재하는 각종 불소화합물은 대부분 인산비료, 알루미늄, fluorinated hydrocarbon, fluorinated plastics, 우라늄 및 그 밖의 각종 중금속의 제조공정에서 발생한다. 특히 인산비료의 주 원료인 인산염은 약 3.5∼4.0%의 불소화합물을 포함하고 있으며, Silicon tetrafluoride의 형태로 직접 비료제조공정에서 사용되는 불소화합물중 약 1/3∼1/2정도는 불화수소로 가수분해되어 대기중에 가스나 mist의 형태로 존재한다. 아울러 보크사이트(Al2O3)로 알루미늄을 제조하는 과정에서도 상당량의 Cryolite(Na₃AlF6)가 생성되어 주로 불화수소나 tetrafluoride를 발생케 한다.
가) 성상
불소는 원자량이 19이고 비등점이 -188°C이기 때문에 통상 기체로 존재하며, 비활성기체보다 전자를 한 개 적게 가지므로 대단히 활성이 강한 화합물을 형성하는데, 기체상태의 불소화합물로서는 F2, HF, SiF4, H2SiF6 등이 있는 것으로 알려져 있다.
나) 용도 및 배출원
할로겐화 불소원료, 로케트 연료, 금속용접, 유리가공에 이용되며, 불소수지, 방부제, 살충제의 제조 등 매우 넓은 용도로 쓰여지고 있다.
또한, 주요 배출원으로서는 인산 및 인산비료 제조공정, 1차 알루미늄 제조공정, Fluorinated Hydrocarbon 제조공정, Fluorinated Plastic 제조공정, Uranium 광 제련공정, 석탄의 연소 등이 있다.
다) 인체에 미치는 영향(HF의 경우)
1] 불화수소(HF)의 경우는 농도가 진하여 지면 생체에 심하게 작용한다. 낮은 농도의 경우에도 그 자리에는 외견상 아무런 감각적 이상을 인식하지 아니하였거나 수시간후에 통증을 느끼고 특히 손 끝에 닿게 될 경우 국부의 발열, 통증을 일으켜 며칠 후 화농의 결과로 손톱이 빠지고 참을 수 없는 증상을 나타내기도 한다.
2] 사람이 견딜 수 있는 HF의 농도는 32∼110ppm으로 알려져 있지만 HF가 공기 중에 50ppm존재할 때 3시간 정도 후면 증상이 나타난다. 600ppm에서는 30∼60분간의 흡입으로 치명적 손상을 입기도 한다.
3] HF를 취급하는 작업원이 장시간 가스를 들이마신 경우 만성 장애로 뼈의 과잉증식(Fluorasis), 간장, 신장 장애등이 나타난다.
(6) 일산화탄소 (CO ; Carbon Monoxide)
불의 사용, 산림의 화재, 화산의 폭발 등으로 대기를 오염시킨 역사가 긴 일산화탄소는 주로 연료의 불완전 연소시에 많이 발생하는데, 특히 자동차 배기가스에서 많이 배출되어, 차량의 급증과 함께 주요 대기오염 물질의 하나로 부각되고 있다.
가) 성상
일산화탄소는 분자량이 28.01인 냄새가 없는 맹독성의 무색의 기체로서 비중은 0.968이고, 융점은 -205.0°C, 비등점은 -191.5°C이며, 인화점은 608.9°C이고, 폭발한계는 12.5∼75%(공기중)이다. 이 물질은 유황, 염소, 철, 니켈 등과 반응하고, 각종의 유해 또는 위험한 화합물을 만들며, 공기와의 홉합가스는 불꽃이 있으면 쉽게 폭발한다.
나) 용도 및 배출원
메탄올 합성, 포스겐, 철, 니켈 등의 탄화물제조 등에 사용되고, 주요 발생장소로는 코크스연료로, 제련, 석유화학, 야금공업 등 화염을 취급하는 작업, 유기합성, 주물공업, 초산제조, 암모니아제조, 맥주발효, 수산제조, 터널작업, 수성가스 등을 들 수 있다.
다) 인체에 미치는 영향
급성피해는 역시 농도와 노출시간이 문제되며, 실제로는 혈색소와 결합된 CO의 정도, 즉 혈중 일산화탄소의 포화도(% COHb)에 의해서 증상이 달라진다. 혈색소가 산소와 결합하는 힘에 비해 CO의 친화력이 210배나 산소보다 강하기 때문에 산소결핍증을 유발하게 되어 증상이 일어나게 된다. 즉, 혈색소의 고유기능인 산소운반에 장애를 초래하여 각 조직에 산소를 공급하지 못하여 저산소증을 초래하고 산소해리를 처리하는 이중작용을 한다.
CO의 급성중독은 뇌조직과 신경계통에 가장 많은 피해를 준다. 청력과 시력이 극히 악화되며, 뇌혈관이 확장되고, 삼투력이 증가되고, 뇌에 압박을 가하여 뇌척추액압을 상승시킨다. 이 결과 뇌기능이 감퇴되어 사고가 둔해진다. 특히, 사고능력의 저하보다 운동신경과 근육마비가 먼저 나타난다. 심한 중독의 경우 뇌조직이 분열되어 조직학적인 변화를 일으키며, 또한 의식이 회복되지 않은 채 사망하는 예도 많다. 이외에도 식욕감퇴와 장운동의 저하, 위점막의 침식으로 인한 출혈과 부종이 일어난다. 갑상선과 부신피질활성이 항진되며 혈중 당분 상승, 탄산가스배출의 억제로 체온이 떨어진다.
신진대사 과정에서 생성의 원인으로 정상인에 있어서도 약 0.5%의 COHb가 나타난다. COHb가 0.5%이상이라면 호흡에 의한 원인이다.
(7) 이산화탄소 (CO₂; Carbon dioxide)
화석연료의 연소로 인해 배출되는 이산화탄소는 정상대기 중에 약 0.03% 정도 존재하며 동식물 성장에 필수불가결한 물질이다. 그러나 이산화탄소가 재료에 손상을 입히며, 기온의 변화를 가져온다는 대기의 온실효과학설이 발표되면서 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한, 이산화탄소 농도는 실내공기 오염의 지표로 활용되기도 한다.
가) 성상
분자량은 44, 비등점 -78°C, 비중 1.53, 융점 -56.5°C의 무색, 무미의 기체이다.
나) 용도 및 배출원
물에 녹인 것은 청량음료로 사용되며 고체는 dry ice라고 불린다.
배출원은 석탄, 석유 또는 천연가스 등의 화석연료의 연소, 산림의 화재, 기타 인간의 호흡등이 있는데 그 일부는 바다에 용해되어 순환하거나 식물에 의해 흡수된다.
다) 인체에 미치는 영향
흡입 공기중 이산화탄소 농도가 20∼30%이면 인체의 조직은 적당량의 산소 공급을 받지 못하게 되어 저산소증을 나타내게 된다. 혈중 이산화탄소의 농도가 달라지면 연수와 동맥에 있는 화학수용기를 자극하여 뇌의 호흡 조절 부위와 자율신경계에 자극을 전달함으로 호흡과 혈류를 조절한다.
(8) 암모니아 (NH3)
암모니아는 대기중에 0.006∼0.02ppm 정도의 background 농도로 존재하며, 5ppm 이하의 농도에서도 냄새로 감지할 수 있으며, 100ppm의 농도에서 강한 냄새, 즉 코에 자극을 일으키며, 피해를 일으키는 한계농도는 약 20ppm 정도이다. 특히 식물에 있어서 피해를 입은 부분은 노란색을 띄우며, 비교적 높은 농도 하에서는 엽록소가 완전히 파괴되지 않은 상태하에서도 세포를 죽일 수 있다.
가) 성상
분자식은 NH₃이고, 분자량이 17.03인 코를 찌르는 자극취가 있는 무색의 기체로서 증기밀도는 0.6이고 융점은 -77.7℃이며, 비등점은 -33.35℃이고, 발화점은 651℃이다. 이 물질은 물에 잘 녹아 수산화암모늄이 된다.
나) 용도 및 배출원
용도는 질소비료, 질산, 냉매, 무기약품, 염료의 산성중화제, 고무산화제, 의약, 금속표면의 질화, 폭약, 나일론 및 아크릴로니트릴 제조에 사용된다.
다) 인체에 미치는 영향
암모니아 용액이 눈과 피부에 닿으면 심한 손상과 함께 실명과 부식성 피부화상을 입게 되며 밀폐된 장소에서 폭로될 경우 성문 및 기관지 경련과 폐부종이 급작히 유발되어 호흡 정지로 사망을 초래하기도 한다. 그러나 대부분의 암모니아 폭로는 비교적 저농도 혹은 중등도 농도의 경우로 점막 자극증상이 현저하며 때로 두통, 흉통, 오심 및 구토 등이 동반되기도 한다. 만성 폭로시에는 취기에 대한 내성이 생겨 무후각증을 초래할 수도 있다.
(9) 염화수소 (HCl)
염화수소는 유독성 기체로서 물에 잘 녹는다. HCl의 농도가 대기중에 50∼100ppm일 경우 사람이 작업을 할 수 없으며 10∼50ppm정도에서는 작업은 가능하나 어려움이 뒤따르며 또한 저농도에서 장시간 노출될 경우 이가 부식되는 원인이 된다고 한다.
대기중에 염화수소가 1∼5ppm인 경우 대부분의 사람은 맛으로 감지할 수 있다.
가) 성상
염산가스라고도 불리우며 물에 녹아서 염산이 된다. 분자식은 HCl이고, 분자량은 36.47이며, 강한 자극취가 있는 무색의 기체로서 기체밀도는 1.639(0℃)이고, 융점은 -114.3℃이며 비등점은 -84.8이고, 증기압은 4.0atm(17.8℃)이다.
이 물질은 공기중에서 물에 녹기 쉬운 성질 때문에 염산의 mist로 존재한다.
나) 용도 및 배출원
전지, 의약품, 염료, 비료, 금속세정, 유기합성, 도자기 제조, 식품처리, 염화비닐의 제조 등에 사용된다.
(10) 염소 (Cl2)
가) 성상
황록색 기체로서 자극성 냄새를 가지며 점막을 자극하는 유독한 기체이다.
비중은 2.49, 비등점은 -34.7℃, 용융점은 -103℃이다. 물에 녹기 쉬우며 그 수용액은 염소수라 한다.
나) 용도 및 배출원
강한 산화력을 이용, 살균제, 표백제로 쓰이며, 요오드화칼륨 녹말종이를 푸르게 하는 성질을 이용하여 염소의 검출에 이용된다.
다) 인체에 미치는 영향
염소의 건강장애는 독성이 강하고 고농도의 가스를 흡입하면 호흡기계를 자극하여 사망하기도 한다. 피부에 접촉시 염증을 초래하고 액화염소의 경우는 동상을 초래하기도 한다.
급성중독증상은 눈 및 호흡기계의 점막에 나타난다. 증상은 가스농도와 개인차 및 취급경험 등에 따라 그 차이가 있다.
(11) 황화수소 (H2S ; Hydrogen sulfide)
가) 성상
유화수소라고도 불리우며 분자량이 34.08인 무색 가연성의 달걀썩는 냄새가 나는 기체로, 물에 녹고, 에탄올, 이황화탄소, 사염화탄소 등에 녹으며, 비중은 1.54(0℃)이고, 증기밀도는 1.19이며, 융점은 -85.5℃이고, 비등점은 -60.4℃이며, 인화점은 260℃이다.
나) 용도 및 배출원
분석시약, 금속의 정제, 각종 공업약품, 용제, 농약, 의약품의 제조 등에 사용되고 또한 유기합성에서 중요한 환원제로도 사용되며, 주요 배출원은 코크스 제조, 타르 증류, 석유 및 가스 정제, 펄프공장, 각종의 화학공업 등이다.
다) 인체에 미치는 영향
황화수소는 독성이 강하며 고농도 가스를 많이 흡입하면 즉사한다.
눈이나 호흡기계를 자극하여 심한 통증이 일어나는데 이는 황화수소가 점막에 작용하여 자극성의 산이 생기기 때문이며 수일이상 작업불능상태가 되는 경우도 있다.
중요증상은 다음과 같다.
1] 중독증상은 일반적으로 급성이나 특정작용이 없다. 100ppm 정도의 농도 가스에 단시간 접촉하면 눈, 코, 목구멍에 만성 자극증상이 일어난다.
2] 중추신경을 마비시키므로 실신하거나 호흡정지(질식증상)를 일으킨다. 또한 실신할 때 넘어지거나 떨어져서 외상을 입는 경우가 있으므로 주의할 필요가 있다.
(12) 이황화탄소 (CS₂; Carbon disulfide)
가) 성상
유화탄소라고도 하며, 무색 내지는 엷은 노랑색이며, 강한 불쾌한 냄새가 난다. 비등점이 46℃인 휘발성 액체이며, 물에는 녹지 않으나, 유지, 황, 고무, 요오드, 노란인 등을 잘 녹인다.
나) 용도 및 배출원
농약제조, 농작물 훈증제, 염료, 의약품, 고무제조, 유기용제, 수지제조, 성냥제조, 로케트연료제조, 석탄가스제조시 발생한다.
다) 인체에 미치는 영향
이황화탄소는 그 증기를 흡입한다든지, 액체상태의 이황화탄소가 피부나 점막에 장시간 접촉한다든지 또는 이것을 마신다든지 하면 유해하며, 주로 신경계통의 장애를 일으킨다.
1] 급성중독 ; 파이프의 파열이나 탱크의 파손 등에 의해 우발적으로 또는 탱크내 작업 중 부주의로 1000ppm이상의 고농도의 이황화탄소에 접촉 또는 가스를 흡입한 경우 급성 중독을 일으킨다. 중독증상은 알코올, 클로로포름 등의 마취현상과 비슷하고 보통 흥분상태를 거쳐 마비상태로 되며, 의식이 몽롱하게 되는데, 심하면 호흡곤란을 일으켜 사망한다. 회복기에는 맹렬한 두통, 토기, 어지러움, 불면, 망각증상 등이 나타나는 데 후유증은 거의 없다.
2] 아급성중독 ; 수백 ppm의 이황화탄소 증기 분위기에서 매일 작업을 계속할 때는 수 주로부터 수 개월 후에 두통, 신경과민, 야간에는 불면, 주간에는 졸리운 형태, 각종 자율신경장애, 성욕감퇴, 소화불량 등의 증상이 나타난다. 이러한 환경상태가 더욱 지속되면 돌연 정신장애를 가져오는 경우가 있다. 그러나, 이러한 정신장애는 이황화탄소 환경으로부터 벗어나면 수 주간 회복되는 것이 보통이다.
3] 만성중독 ; 수십 ppm에 가까운 이황화탄소 분위기에는 만성 중독에 걸리는 때가 있다. 이러한 증상은 본인도 모르는 사이에 발생한다. 전신 권태, 두통(후두부), 어지러움, 망각, 가슴이 답답한 상태, 주의집중이 안되고 우울한 상태, 불면, 다몽 또는 다리가 피로한 상태 등으로 나타난다. 신경질(소위 노이로제), 다리가 말을 안듣고, 마치 각기병과 같은 상태가 된다.
그 외 가벼운 빈혈을 초래하는 예가 있고 최근에는 이황화탄소 중독에 의한 동맥경화증의 존재가 문제시되고 있다.
(13) 악취 (Offensive odor)
악취는 대기오염물질 중에서 가장 복잡한 결합물질 중의 하나이다.
악취는 가장 정확하다고 생각되는 측정기구인 사람의 취각에 의존하며 사람이 감지할 수 있는 최저농도를 최저감지취(MIO ; Minimim Identificable Odor)라 한다. 또한 악취는 사람에 따라 감지 정도가 다르고 심리적인 작용, 냄새에 대한 익숙정도가 크게 좌우된다.
우리나라 환경보전법상 악취의 정의는 '황화수소 메르캅탄, 아민류, 기타 자극성 있는 기체성 물질이 사람의 후각을 자극하여 불쾌감과 혐오감을 주는 냄새'로 규정하고 있다.
가) 특성
화학구조로 볼 때 유황 혹은 질소를 포함하는 유기화합물로 구성되어 있다
나) 배출원
악취의 발생은 인간의 다양한 활동에 의해 생성된다.
인간의 산업활동에 의해서 생기는 악취는 석유화학공업, 식품제조 및 가공, 펄프제지공업, 비누공업 등 광범위하다.
또한 산업시설이 아닌 것에는 쓰레기야적장, 분뇨정화조, 하수처리시설, 채소쓰레기더미, 경작 등이 있다.
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