I. 서론 : 식생활은 인간의 가장 원초적인 욕구이며 생존을 위한 기본조건입니다. 그러므로 식생활의 기본이 되는 식품은 사람에게 가식성, 영양성, 안전성을 충족시켜야 하며 여기에 생산자의 입장에서는 높은 생산성이 요구되고 있습니다. 이러한 식품의 구비조건은 과거 자급자족의 농경시대에는 생산자가 바로 소비자로서 커다란 문제를 제기하지 않았으나 도시화, 산업화된 현대사회에서는 생산자와 소비자가 다르며 식품은 상품으로서 판매되므로 소비자는 고품질의 안전한 식품을 요구하고 생산자는 수익성이 높은 고생산성의 식품을 상품으로서 생산하기에 이르렀습니다. 축산식품이 상품으로 생산되면서 생산자들은 더 높은 생산성을 요구하게 되었고 이러한 요구에 따라 축산분야에서는 가축 품종의 육종 개량과 함께 생산성을 저해하는 각종 질병의 예방과 치료약제 및 성장촉진과 사료효율을 개산할 수 있는 물질들을 사료첨가제로 개발하여 사용하게 되었습니다. 그러나 이러나 의도적으로 사용한 물질들은 대부분 항생제물질이나 화학적 합성품들로서 가축자체는 물론 생산물에 잔류되어 그 축산물을 이용하는 사람에게 유해작용의 우려를 갖게 하였습니다(의도적 오염). 또한 농작물의 생산성을 높이기 위하여 사용되는 농약들은 경우에 따라서는 샤료곡물에 잔류되어 사료를 통한 오염원ㅇ니이 될 수도 있고 목초지에 산포한 잔류성 농약이 목초를 오염시켜 뜻하지 않게 가축과 축산물을 오염시킬 수도 있습니다. 축산분야에서 잘 알려진 아플라톡신 같은 곰팡이 독소류는 오염된 사료원료에 의하여 가축에 피해를 일으킬 수 있으며 또 우유나 축산물을 통하여 사람에 피해를 줄 수 있습니다. 과학기술의 발달은 많은 공해요인들을 유발시켰으며 산업체에서 요구하는 고순도의 중금속류(수은, 납, 카드뮴 등)는 각종의 과학기계를 제작하는데 필수소재로써 우리의 생활을 윤택하게 하였지만 그 폐기물들은 우리의 생활주변을 오염시켜 그 환경에서 자라는 식물과 동물을 오염시키고 사람의 생활환경도 위태롭게 하고 있습니다.
최근 서부경남에서는 대형 화력발전소 및 제철소 등에서 배출되어진 대기오염물질로 인한 대기질 악화 및 대기환경의 산성화가 문제가 중요한 지역 대기환경오염문제로 대두되고 있으며, 그 피해사항도 언론매체를 통해 자주 보도되고 있다. 이러한 대기환경 오염문제를 해결하기 위해 지방정부에서는 각종 대기보전정책을 제시하고 있으나, 보다 구체적이고 효과적인 대기질 개선방안을 마련하기 위해서는 실제 정확한 대기오염의 현황 파악을 통한 적극적인 대책방안이 요구된다.(중략)
개발된 산성비 모델에서는 다종의 대기오염물 제거로 인한 강우내의 화학성분과 산성도의 고도별 및 시간별 변화를 예측하기 위하여, 강우시 구름내와 밑에서 일어나는 대기 오염물의 강우내로의 물질전달 현상과 화학반응 현상을 동시에 고려하였다. 또한, 강우 산성도의 형성에 중요한 영향을 미치는 구름내에서의 복잡한 동력학적 특성을 고려하기 위하여 강우율의 높이별 변화를 단순화하여 해석하였다. 개발모델을 이용하여 1985년과 1987년 가을의 서울시 산성비에 대하여, 산성비 모델을 이용하여 추정한 pH값과 실측 pH값 사이의 상관관계는 0.57을 나타내었고, 효과적이고 정량적인 관리를 위하여 대기중의 이산화황 농도, 구름층의 두께, 지상에서의 강우율 및 황산이온의 형성에 중요한 역활을 하는 산화제들의 강우 산성도에 미치는 영향을 민감도 분석을 통해서 나타내었다.
본 연구에서는 비교적 청정지역인 홍천 계방산지역내의 장거리이동에 따른 대기오염물질의 유입정도를 알아보고자 이 지역 내의 강수를 채취하여 산도(pH) 및 이온분석을 실시하였다. 분석 자료에 대한 이온수지와 전기전도도(EC) 검토에서 신뢰성이 확인되었고 홍천 계방산지역 내 강수산도(pH)는 산성우의 기준이 되는 pH5.6 이하의 범위인 pH5.0~5.5 범위에 집중적으로 나타났다. 대체적으로 강수량이 많을수록 이온농도가 감소하는 경향을 나타내었고 산성원인물질의 증감과 중화물질에 따라 강수산도(pH)의 증감에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 한편, 강수중 이온성분의 조성비율을 살펴보면 음이온은 $SO_4^{2-}$와 $nss-SO_4^{2-}$, 양이온은 $NH_4^+$와 $nss-Ca^{2+}$가 많은 비율을 차지하였다. 특히 대기오염물질 배출원이 거의 없는 홍천 계방산지역에서 인위적 오염물질인 $SO_4^{2-}$와 토양의 유입원인물질인 $Ca^{2+}$의 농도가 높았던 결과를 통해 이곳의 강수 화학성이 장거리 이동성 물질에 의해 영향을 받고 있음을 추정할 수 있다.
산성광산배수(Acid mine drainage; AMD)를 처리하기 위한 자연정화시설의 반응조는 긴 체류시간을 위해 넓은 면적이 요구되며, 집중호우로 인해 유량이 급격히 늘어나는 여름에는 체류시간 부족으로 반응이 충분히 일어나지 못하고 많은 오염물질이 유출수로 빠져나가는 현상이 발생한다. 본 연구에서는 국내 부지 및 환경 특성으로 인해 넓은 면적이 요구되는 자연정화시설을 설치하기에 어려움이 있는 폐광산의 AMD에 응집제를 사용하여 빠른 시간 내에 오염물질을 침전시키고 탁도를 개선하는 연구를 진행하였다. W광산에서 배출되는 AMD에 무기응집제 PAC (Poly Aluminium Chloride)와 유기응집제인 PAM (Polyacrylamide) 성분이 포함된 고분자응집제를 사용하여 AMD의 상등수 및 여액의 중금속 농도와 침전된 슬러지의 형태를 파악하기 위해 입도분석, ICP-OES, SEM-EDS 분석을 실시하였다.
2000년 후반을 기준으로 서울시는 인구 1,030만명(남한 전체인구의 25%), 가구 수 350만 가구, 자동차 등록대수는 240만대(남한 전체등록대수의 20%)인 반면, 서울시 전체면적은 605.5 $\textrm{km}^2$으로서 전체 남한 면적의 약 0.6%에 해당하는 거대도시이다 또한 대기오염측면에서 볼 때, 대기오염물질이 확산되기 어려운 분지형태이고, '88-'92년 동안의 대기안정도를 산출한 결과, 약한 안정 및 안정상태가 45% 정도로 대기오염 확산이란 측면에서 매우 불리한 특성을 지니고 있다(어수미 등, 1997) 이러한 토시에서 빈번하게 일어날 수 있는 대기오염현상이 Haze(or smog)이며, 시정장애가 동반된다. (중략)
대기오염물질 배출계수는 국가기관, 연구기관, 학계, 배출사업장, 방지시설업체, 환경영향평가사업 등 수많은 분야에서 실질적으로 활용하고 있는 자료로서 배출원에 대한 배출특성을 간접적으로 파악할 수 있을 뿐 아니라 기본부과금의 산정, 대기오염방지설비의 설계, 오염저감 계획의 수립 등에 매우 유용하게 활용 중에 있다. 그동안 국내 배출원에 대한 배출계수는 산발적으로 수행된 예가 있으나 대표성을 나타내는 자료를 확보하지 못하여 대부분의 자료를 미국(EPA AP-42) 등 선진국의 계수를 활용하고 있다. (중략)
현장에서 화학약액을 주입하여 탈착을 촉진시킴으로 유기화합물로 오염된 흙을 정화처리하는 방법을 실험실에서 모델링해 보았다. 본 실험에서 UH40이라고 명명된 흙에 페놀(phenol), 애닐린(aniline), 퀴놀린(quinoline), 및 2-낼톨(2-napthol) 등의 유기유해물질을 오염시킨 후, 여러 종류의 화학약액을 사용하여 이 유기물질을 탈착/제거시켜 보았다. 오염물질제거 용액으로는 물, 과산화수소, 산성 및 염기성용액, 그리고 계면활성제를 이용하였다. 현장의 흙의 응력 상태와 약액주입 상황은 삼축압축기를 응용한 투수기(permeameter)로 오염된 흙에 구속음력을 가해주고 등수경사를 유발시켜 약액이 흐르게 함으로써 모델링이 가능하였다. 폐놀과 애닐린은 수산화나트릅과 중성세제에 의해 각각 효과적으로 탈착되었고, 음이온성 세제는 퀴놀린과 2-낼톨의 정화에 효과적이었다.
1960년대 후반 이후 대기오염 및 산성비 등 산성강하물에 의한 산림생태계의 쇠퇴 및 피해가 유럽과 북미에서 보고되고 있으며, 최근 중국, 일본 등 동아시아 각국의 급속한 경제발전으로 인하여 산성비의 원인물질인 황산산화물과 질소산화물 배출량의 급속한 증가는 산림생태계의 피해를 가속화 할 것으로 예측되고 있다. 우리 나라의 경우 산성강하물에 의한 대규모의 산림피해는 아직까지 보고되고 있지 않으나, 산성비에 포함된 산성강하물의 토양내로의 부하의 증가는 토양을 산성화시켜 수목의 생육에 악영향을 미칠 가능성이 있다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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