산성비(Acid rain) A Silvery rain Olivia Newton John 이 부른 이 노래는 하늘에서 떨어지는 공해물질로 비유하여 부른 반공해 노래임

A silvery rain - 3 Butterflies danced on invisible strings Showing wings they borrowed from a rainbow And a blackbird on high sang a praise to the sky While a light aeroplane sprayed the fields with a silvery rain 무지개가 빌려준 날개 뽐내며 뵈지 않는 줄 위에서 나비들 춤을 추었고 날아 오른 찌르레기 하늘 향해 찬양 노래 불렀어 그때에 경비행기 한 대 들판에 은색 비 뿌리고 있었지.

A silvery rain-2 Furry backed bees with a tireless drone Never moan, they're happy to be working And a grasshopper green could be heard but not seen While a light aeroplane sprayed the fields with a silvery rain 솜털 덮인 벌들은 지칠 줄 모르는 수벌과 함께 일하는 게 즐거워 불평하지 않지 그리고, 보이지는 않아도 초록빛 메뚜기 노래 들을 수 있었어 그때에 경비행기 한 대 들판에 은색 비 뿌리고 있었어

A silvery rain-3 <Repeat> Fly away, Peter, fly away, Paul, before there's nothing left to fly at all Take to the sky, higher than high, before the silvery rain begins to fall 멀리 날아가, 피터, 멀리 날아가, 폴, 날아갈 곳이 다 없어지기 전에 하늘로 달아나, 높이 더 높이, 은색 비 떨어지기 전에 주: Peter, Paul은 예수의 제자들 Nothing moves now but the swaying ripe corn Not a dawn is greeted with a bird's song There's a feather or two from a bird that once flew Before a light aeroplane sprayed the fields with a silvery rain 잘 익은 옥수수만 흔들리고 있고 새벽이 와도 한 마리의 새도 노래 부르지 않네 경비행기 한 대 들판에 은색 비 뿌리기 전에는 날아다니던 새의 깃털만 한두 개 흩날릴 뿐

산성강하물(Acidic Deposits) 산성강하물의 종류 1) Dry 2) Wet Rain. Fog, Snow 산성비란 산성강하물의 일종

완충작용(Buffering capacity) 토양, 바다, 강 및 호수는 화학물질의 집합체 모든 자연 상태는 완충능력을 가지고 있음

산성강하물의 이동 발생원으로부터 수백-수천 km를 이동하여 떨어진다. 산성안개 = 인근 지역 산성비, 산성눈 = 수백 km

산성 강하물의이동 - 2

산성강하물의 원인 화석연료(석탄, 석유)의 산화 때에 발생하는 NOX, SOX와 공기 중의 수증기와 반응 산성화 화학반응 예 2SO2 + 2H2O + O2  2H2SO4 산소도 산성화에 가속 햇빛에 의한 반응 속도 가속

산성비란? 중성 = pH 7.0 정상 비의 pH = 5.6 그 이유는 공기 중의 CO2가 녹음) H2O + CO2 HCO3- + H+ 따라서, 산성비는 pH 5.6 이하를 말함

산성도의비교

산성우의 특성 만성적 진행에 따른 계속적인 생태계 파괴 일시적, 돌발적 피해가 아니라 계속적으로 매우 광범위하게 천천히 이루어짐 산성 물질의 장거리 이동성 산성비의 원인 물질은 장거리 이동이 가능함 특히 국경이 인접한 나라들간의 분쟁 유발 인류의 편익 증가에 따라 산성비 원인 물질이 계속적으로 증가함

산성비의 원인 물질 황 산화물(SOx) 질소 산화물 NOx(NO, NO2)

산성비의 영향 산림 피해 토양 피해 호수와 강의 피해 인간 건강

산림피해 나무 잎의 왁스 성분 녹음 - 잎의 고사 -겨울 동사 유발. 기공 주위 변화, 수정 발아 방해 줄기 보호 부분 상처 - 감염 뿌리 주위의 미생물 사멸 - 공생 깨짐 - 성장률 저하 뿌리 주위의 이온(예, Al 이온 독성 작용) 용출 - 나무 흡수 - 고사 그 결과 나무 고사  숲의 파괴

나무의 고사

숲의 파괴

산림 파괴의 심각함 유럽 1800년대 조림 - 단일 수종 – 산성비에 취약 공업지대 인근 지역 산림 황폐화 산성비 - 나무의 병충해, 건조, 공기 오염 등의 stress에 약하게 만듦 대책: 산성비에 강한 수종 선정

토양에 미치는 영향 Ca2+, Mg2+, Al3+ 및 기타 토양이 흡착하고 있는 성분을 용탈 수소이온은 Ca2+, Mg2+, K+, Na+ 등 유용 양이온과 교환 반응 – 반응 후에 급격히 토양을 산성화 Al3+, Cu2+, Zn2+ 등 중금속이온도 용해 먹이연쇄 과정 - 식물, 동물에 전달 토양미생물의 사멸

하천 및 호수에 미치는 영향-1 호수와 하천은 자연상태: pH 6-8 사이 자연 상태에서 약 산성 상태 - 산림의 유기산 등 때문 산성비가 내리면, 주위의 토양, 하천 및 호수 자체의 buffering capacity(완충용량)에 의하여 중화 중화능을 넘으면 산성화

하천 호수에 미치는 영향-2 독성이온인 Al3+의 유입 - 낮은 pH 조건 - 물고기 저체중, 먹이, 서식지 경쟁력 저하 산성화로 물고기 알과 치어의 고형화 - 사멸 플랑크톤 군집의 변화 - 먹이 연쇄 파괴 생물 종다양성 감소 - 산성에 강한 생물종의 우점

수서생물들의 pH 내성도 개구리는 pH 4.0까지 생존이 가능하나, 먹이인 mayfly(하루살이)는 pH 5.5 이하에서는 사멸한다. 따라서, 먹이연쇄때문에 개구리도 사멸한다.

산성비에 의한 호수파괴의 실상 스웨덴의 경우 85,000개의 호수 중 8,000개가 산성화 노르웨이는 8,000개 중 1,750개가 산성화 캐나다에 산성비가 내리기 시작한 것은 약 10년 전이지만, 지금 어류가 절멸한 호수, 절멸에 직면한 호수는 각각 4%, 15%나 된다. 금세기 내에 48,000개의 호수가 산성화로 사멸 미국 동북부의 New England주나 New York주 등 9주 27개 지역의 17,059의 호수 중 9,423개의 호수 산성화 한국: 다행히도 석회암지대라 산성화 지연.

기타 영향 문화재 - 대리석 - 산성으로 녹음 자동차 등 철골 구조물의 부식 심화 산성강하물-건물이 더러워지고, 유지관리비용 증가

산성비에 의한 문화재 부식 금속이나 대리석으로 만들어진 동상, 기념탑 등의 유적과 각종 구조물을 부식시키며, 특히 시멘트 구조물은 산성비에 잘 용해되므로 피해가 크다 유럽의 경우 아테네에 있는 파르테논 신전과 아크로폴리스 같은 유적이 부식 독일의 쾰른 성당 부식 국보 20호 불국사 다보탑이 산성비와 염분으로 부식-실험결과 주변지역이 산업화되면서 산성비가 자주 내려 다보탑의 표면에 구멍이 뚫리고 오염물질과 화학반응을 일으켜 표면이 떨어져 나가는 현상이 발생(산성비로 인한 인공 석조물의 부식속도는 자연 풍화보다 30배 정도 빠르다)

산성안개 산성안개는 오염물질을 높은 농도로 함유할 가능성이 크며 체류 기간이 길어 산성비보다 생태계에 미치는 영향이 큰 것으로 알려졌다 춘천에서 발생한 산성안개는, 산성비보다도 29배나 오염이 심했다 산성안개는 산성비나 대기오염보다 훨씬 무서운 현상으로 호흡기 질환, 기관지소염, 천식, 폐기종, 호흡곤란, 폐암 등을 유발하기도 한다 안개가 심하게 낀 날엔 교통사고보다 더 조심해야 할 일이 숨쉬는 일이다

산성강하물에 대한 대책 에너지 절약 전기는 화석연료 연소로부터 나옴 자동차 운행의 저감 – 자전거나 도보 이용

산성비를 줄이는 방법과 산성비에 대한 대책 황 산화물의 감소 대책 정유 공장에 탈황 시설을 설치 화력 발전소에서 화석 연료 연소시 발생하는 황 산화물을 제거함[연료에서 직접 황(S)성분을 제거하는 것은 많은 비용이 들기 때문에 연소시에 발생하는 SO2을 제거함] 질소 산화물의 감소 대책 자동차 촉매 변환기의 효율을 높이고, 자동차의 최고 속도를 줄인다.

화석 연료의 사용 억제 : 태양 에너지, 원자력, 풍력, 조력, 지열 에너지 등의 대체 에너지를 개발하고 에너지를 절약 산성 토양의 중화: 석회석을 사용하여 토양 및 호수를 중화하거나 퇴비를 사용한다

국내의 산성비 실태 가을, 겨울 pH 4.7 봄 pH 6.2, 여름 pH 5.5 초기 강우시에는 먼지 등으로 pH 높음 중국의 영향 많이 받음

초기 및 후속 강우의 계절별 pH 변화 봄 여름 가을 겨울 초기강우 1mm 5.9 5.7 5.1 2mm 5.2 5.5 4.9 4.6 3mm 5.4 4.8 4.5 4mm 5.0 4.4 5mm 4.7 후속강우 6mm 5.3

중국에 의한 오염 정도 중국에서 날아오는 대기오염 물질은 국내 발생량의 27%에 이른다. 산성비의 원인인 아황산가스 유입량만 해도 연간 34만-36만7천톤으로 국내 발생량의 22.8-24.5%라고 한다. 중국의 산업화가 현재대로 진행된다면, 2010년에 가서는 중국의 아황산가스 배출량이 전세계 배출량의 42%를 차지하고, 이로 인한 우리나라의 경제적 피해가 연간 1조 8천억원이 넘을 것이다 (자료: 국립환경연구원) 중국의 황사  산성화를 방지하는 역할

동북아 국가에서의 대기오염물질 배출량 국가 중국 한국 북한 일본 9,995 647 166 493 2,243 169 143 SO2 (GgS/yr) NOx (GgN/yr) TSP (Kton) 중국 한국 북한 일본 9,995 647 166 493 2,243 169 143 589 21,050 420 N.A. 101 전체 14,489 4,712

산성 안개 산성안개의 생성 기작 ① 대기오염 물질인 황산, 질산 등이 안개 속에 유입 ② 1차 오염물질인 아황산가스가 2차 오염물질인 과산화수소나 오존을 생성함 ③ 안개 물방울 속에서 물과 반응하여 산성물질을 생성함

특징 안개 입자의 크기 1∼10 ㎛ 호흡기를 통해 인체에 유입됨 공기 중에서 떠다니면서 주위의 오염물질을 흡수 비보다도 고농도의 오염물질 흡수 pH가 더 낮음

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