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hwp1. 산성비의 정의
정상적인 비는 PH 5.6정도로 알려져 있다. 빗물이 약간 산성인 것은 공기 중의 이산화탄소가 물에 녹아서 약한 산성인 탄산을 형성하기 때문이다. 산성비란 PH 5.6 이하인 비를 말한다. 주로 공장이나 발전소, 자동차 등의 각종 오염원에서 대기 중으로 방출된 황산화물과 질산화물 같은 대기오염 물질이 대가 중에 있는 수증기와 작용하여 강산성의 황산이나 질산을 형성하고 이것이 빗물에 씻겨 떨어지는 현상을 말한다. 다시 말해 산성비는 대기에서 산성의 물질을 제거하는 과정에서 생기는 현상이다.
최근 황배출량은 줄어드는 반면 질소산회물의 강하량은 증가하고 있는데 이것은 황을 함유한 오염원의 사용이 줄어드는 반면 자동차가 급증한 것 때문으로 보인다.
산성비라는 용어는 1852년 화학자 Angus Smith가 Great Britain에서 대기오염 연구 중 처음 사용한 용어이다. 그러나 비 뿐 아니라 기체와 고체입자로 지구표면에 도달하기 때문에 산성강화물이라는 용어가 더 적합하다. 산성안개와 산성눈의 경우 액체로 만들었을 때 PH 5.6이하인 것은 말한다. 대기중의 산성물질이 빗물에 녹아 지표면으로 떨어지는 것을 습성강하물, 습성침착이라고 하고, 에어로졸과 같이 입자 상태로 내리는 것을 건성강화물이라고 한다. 산성물질에 의한 피해를 고려할때는 이 두가지 형태를 고려해야 한다. 산성비는 인간의 활동에 의한 대기오염물질이 빗물을 산성화시키는 현상이다. 그러나 대기중의 수분은 빗방울을 형성하는 이외에도 안개, 눈, 구름의 형태로도 존재하며 안개, 구름은 그 입자의 크기가 빗물보다도 작아 성장하는 과정에서 포함되는 수증기의 양에 따라 차이가 있으나 포함하고 있는 황산, 질산농도가 빗물보다 높을 수 있으며 pH 도 빗물보다도 약간 낮게 된다.
1980년에 들어서서는 산성 안개 및 구름에 대해서도 연구가 활발히 진행되고 있다. 보통 산성비의 기준으로는 pH 5.6을 말하고 있는데 그 이유는 대기중의 이산화탄소( 약 350ppm) 와 평형관계에 있는 빗물의 pH 가 5.6이기 때문이다. 따라서 pH 5.6을 빗물의 자연상태의 pH라고 하며 보통 빗물의 산성 여부를 판단하는 기준으로 사용한다. 그러나 대기중에는 이산화탄소 이외에도 빗물의 산성도에 영향을 미칠 수 있는 수많은 다른 성분들이 있으므로 빗물의 pH 는 곳에 따라 변하게 된다. 예를들어 암모니아가 많거나 토양입자가 많은 지역의 빗물의 pH는 5.6보다도 커지게 되며, 화산의 영향권에 있는 지역은 pH가 s.6보다 작아질 수도 있게 된다. 따라서 인간의 활동의 영향을 받지 않은 지역의 빗물의 pH는 5.6과 많은 차이를 보일 수 있다. 실제로 오염원으로부터 멀리 떨어진 지역에서 pH 5.0 부근인 비가 많이 관측되고 있다.
1980년대에 들어서 많은 연구자들은 실용적인 관점에서 산성비의 pH 기준을 5.0으로 하는 것이 타당 하다는 주장이 점차 많이 나오고 있다. 이러한 주장의 근거로는 첫째, 산성비의 피해가 나타나기 시작 하는빗물의 pH는 5.0이하이며 둘째, 빗물의 pH가 5.0보다 작으면 인간의 활동에 영향을 받았다고 볼 수 있기 때문이다.
2. 산성비의 원인
산성비의 원인은 인간의 여러 활동 중 각종 공장, 화력발전소, 자동차에서 주로 발생한다. 뿐만아니라 가정에서 석유나 석탄 등의 연료를 태울때도 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 산화됨으로써 생긴다. 이들 물질들은 수분이 존재하면 쉽게 황산이나 질산, 염산 등과 같은 강산으로 변하여 구름이나 빗물에 스며들어 산성비, 산성안개, 산성눈의 형태로 지표면으로 떨어진다.
1) 아황산가스
전력 생산을 위하여 석탄을 태우는 화력발전소에서 주로 배출된다. 자연순환에서는 토양미생물에 의해 동화되어 공기 중으로 제거되지만, 화력발전소는 오염물질을 대기중으로 확산시키기 위하여 높은 굴뚝을 가지고 있고, 이 굴뚝은 넓은 지역으로 오염물질을 확산시킨다. 자연정화작용이 이루어지려면 아황산 가스가 토양과 토양 미생물과 접촉이 가능하도록 해야 한다.
