Transcript 입자상물질

입자상 오염물질화학
정
의
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Chemistry
공기(기체) 중에 부유(포함)되어 있는 고체나 액체의 입자 (Particle)
들을 통틀어 에어로솔 (aerosol).
동일한 의미 : 입자상물질 (particulate Matter, 이하 PM이라고 함)
공기 중에 있는 PM은 고체나 액체이기 때문에 일정한 크기와 형태
를 가지고 있어 대기 오염물질 중에서 가장 잘 보이고 분명한 형태를
가진 입자.
PM은 검댕과 스모크와 같이 눈으로 볼 수 있는 만큼 크기가 크고
검은 것도 있지만 너무 작아서 전자현미경을 사용해야 만이 관찰할
수 있는 것도 있음.
일반적으로 대기 환경 중에 존재하는 PM의 입자크기는 대부분
0.001 ㎛에서 10 ㎛의 범위
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PM의 크기별 구분
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PM10
10 ㎛ 이하 크기를 가진 입자상 물질의 농도 (㎍/m3)
PM10은 채취되는 입자상물질(PM)이 모두 10 ㎛ 이하의
크기로써 호흡기계에 흡입되고 축적될 수 있는 가능성
PM2.5
2.5 ㎛이하의 크기로서 미세입자 (fine particle) 이라 한
다.
PM 2.5는 매우 미세한 입자 때문에 폐포까지 흡수되는
크기이므로 가장 큰 건강상의 위협을 초래
공기 중에서 가스의 화학적 변화에 의해서 형성
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입자상물질 (particulate)과 호흡성입자상물질 (RPM)
PM은 입자크기에 따라 침착(deposition)되는 호흡기계의 부위가 다
르고 독성도 다름. 근로자가 일하는 작업환경에서 입자상물질의 구
분은 입자상물질 (Total Particulate)과 호흡성입자상물질
(respirable particulate mass, RPM).
TP는 입자크기에 상관없이 모든 입자를 의미하고 RPM은 폐포까지
도달할 수 있는 크기를 가진 입자상물질.
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입자상물질(PM)의 거동 및 종류
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확산 (diffusion)
적은 콜로이드의 입자로서 브라운 운동에 의해서 공기 중에서 확산.
응집 ( coagulation)
콜로이드 크기의 입자보다 적은 입자들끼리 응집하여 보다 큰 입자로 형성.
침강 (sedimentation)
대기(공기)오부터 입자가 가라앉는 것. 응집된 입자상물질이나 크기가 크고 무거운 입
자가 그 무게의 중력에 의해 침강.
낙하 (precipitation)
대기 중에 떠 있는 입자가 다른 물질(비, 눈)에 의해 포획되어 함께 지상으로 낙하.
반응 (reaction)
대기 중에 있는 입자와 가스상 물질이 반응하여 다른 입자상물질로 변이(2차 오염물질)
대기 중의 연료연소물, 유기용제, 수증기, 태양 등의 반응에 따라 간접적인 입자상물
질 생성.
응축 (condensation)
대기 중에 있는 또는 대기 중으로 배출되는 가스, 증기, 물 등이 온도차이로 인해서
주변의 입자를 끌어들이면서 응축.
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가스상 오염물질 화학
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보통 가스와 증기를 동일하게 취급하지만 주로 샘플 채취할 때는 가
스와 증기로 구분하게 된다. 증기는 이슬점 이하에서 액체로 변할 수
있는 기체로서 휘발성 유기화합물 (volatilized organic compds)이
해당.
가스상 물질은 인간의 건강이나 동식물의 생육에 영향을 미치며 건
물,장치, 문화재를 부식시켜 인간에게 재산상 손해를 끼치는 오염물
질.
Ex) 아황산가스, 질소산화물, 일산화탄소, 탄화수소, 옥시던트 등
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탄소산화물
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일산화탄소(CO : carbon monoxide)
소멸
대기 중에 유입된 일산화탄소는 토양 박테리아의 활동에 의해 이산
화탄소로 산화됨으로써 제거되며, 이외에도 광화학반응에 의해 생성
된 수산기(OH∙)에 의하여 이산화탄소로 산화되어 소멸
CO + OH∙ → CO2 + H
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이산화탄소(CO2 : carbon dioxide)
소멸
대기 중에 방출된 이산화탄소는 해양에 용해되거나 식물의 광합성
에 의해 흡수, 제거됨.
CO2 + H2O → {CH2O} + O2
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질소산화물(NOx : nitrogen oxide) Environmental
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일산화질소(NOx : nitrogen monoxide)
소멸
일산화질소 소멸과정은 대기 중에서의 직접 산화와 오존, 과산화기(RO2∙), 이
산화수소(HO2)등과의 광화학 반응에 의하여 이산화질소로 전환.
2NO + O2 → 2NO2 (산소와의 반응)
NO + O3 → NO2 + O2 (오존과의 반응)
RO2∙ + NO → NO2 + RO∙ (RO2와의 반응)
HO2∙ + NO → NO2 + OH∙ (HO2와의 반응)
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