입자상 오염 물질의 특성과 영향
대기중 입자상 물질 -> 농도단위 micro gram mg/m3 mg/m3 mm
- 입경 범위: 0.001~500mm (통상 대기중에 존재하는 입경 0.1~10mm .. PM2.5~PM10)
- 총 부유먼자(TSP: total suspended particulate): 대기중에 부유하는 입자 중, 총 입자상 물질을 정량화 한 것이다.
- PM-10 (suspended particulate materials less than 10mm ): 공기역학적 직경이 10mm 이하인 것을 포집하여 정량화 한 것이다.
- 공기 역학적 직경(aerodynamic diameter): 실제의 분체와 같은 속도로 낙하하는 단위 밀도( 1g/cm3)의 구형 입자의 직경을 말한다.
- 초미립자(aitken particle): 입자의 직경이 0.1mm 이하인 것을 말하는데, 주로 고온에서 발생되는 fume 등이 이에 속하다.
- 미세입자(fine particle): 입자의 직경이 0.1~2mm 인 범위 (학자에 따라서는 2.5mm 이하)인 것을 말하며, 초미립자가 성장하거나, 가스상 물질이 입자로 변환되어 생성된다.
- 조대 입자(coarse particle): 입자의 직경이 2mm 이상(학자에 따라서는 2.5mm 이상) 인 것을 말하며, 습성침착(wet deposition)에 의해 제거되는 입경이 여기 속한다.
강하 먼지 (dust fall): 대기중에서 강하하는 먼지를 총칭한다. (약 20mm 이상), 단위 ton/km2.월
입자상 물질의 특징
분류 | 정의/생성기구 | 크기/특징 | 성상 |
입자(particulate) | 물질의 파쇄, 선별 등의 기계적 처리나 연소, 합성, 분해시 발생되는 고체상, 액체상 물질 | 기체상을 제외한 모두 | 고체 액체 |
먼지(dust) | 대기중에 떠다니거나 흩날려 내려오는 입자상의 물질 | 0.001~100mm | 고체 액체 |
매연(smoke) | 연소시 발생하는 유리 탄소 | 0.01~1mm 연소 공정 | 고체 액체 |
검댕(soot)
| 연소시 발생하는 유리 탄소의 응결 | 1mm이상 연소 공정 | 고체 액체 |
Snow smut | 매연을 핵으로 하여 황산증기의 응축 | 1mm이상 연소 공정 | 고체 액체 |
훈연 fume | 금속의 승화, 용융 과정에서 발생된 증기의 냉각 응축 | 0.001~0.1mm 도금 공정 | 고체 |
미스트 mist | 증기의 응축, 기체의 화학 반응에 의해서 생성 | 0.01~10mm 가시거리 1km 이상 | 액체 |
안개 fog | 수분의 냉각 응축 미스트 보다는 탁도가 높다 | 가시거리 1km미만 습도 90% 이상 | 액체 |
박무 haze | 미세한 분산질(오염물질, 먼지 등)이 대기중에 존재하는 현상 | 1.0mm이하 습도 70% 이하 | 고체 액체 |
입자상 물질의 영향
구분 | 피해 특징 |
대기질 | 빛의 흡수, 산란 가시거리의 감소 가스상 물질의 운반 매체 -> 상승, 상가 작용 |
인체 | 호흡기의 침착율이 높은 입경 범위: 0.5~5mm 침착율의 최대 입경: 1mm 호흡/침착율의 관계: 천천히 호흡 할수록 침락율이 증가 입경/피해부위: 5mm이상 -> 상기도 영향, 5mm이하 ㅡ> 하기도 영향 |
식물 | 온도와 습도가 높을 수록 피해 증가 식물의 호흡 기공을 폐쇄 -> 탄소동화작용 방해 -> 생장 발육 지장 엽면의 포식자 제거 -> 병충해에 대한 저항력 약화 곡과류의 배종의 방행 -> 수확량 감소 |
재산 | 기물의 표면에 침착 -> 미관상 손상 부식 -> 금속과 섬유류의 부식, 약화 그림물감, 도료 등의 퇴색 -> 재산상의 손실 전선피복의 손상 -> 누전 원인 실내 악취 발생의 원인 |
여기서
A: 실험상수
C: 분진농도 (mm/m3)
C': 분진농도 (g/m3)
t: 빛 전달율 (It/I0),
V: 이동 속도 (m/sec)
r: 입자의 반경
입자상 유해 물질이 인체에 미치는 영향
유해 입자상 물질 | 대표적인 배출공정 | 대표적인 유해 물질 | 대표적인 질환 |
Cd | 아연 정련 | CdS, CdSO4 | 이따이이따이 병 |
Pb | 자동차 | 산화납(PbO) | 납중독, 마비, 빈혈 |
PCDD | 연소, 소각 | 2,3,7,8-TCDD | 발암성, 기형성, 돌연변이성 |
PAH | 연소, 소각 | 3,4-Benxopyrene | 발암성, 돌연변이성 |
석면 | 절연재, 단열재 | 섬유형 석면 | 석면폐증, 발암 |
수은 | 계측기기 | 메탈수은 | 미나마타병 |
Cr | 피혁공업, 도금공업 | 6가 크롬 | 비중격천공 |
아연, 망간 |
|
| 발열물징 |
다이옥신의 특성
증기압이 낮으며 열적 안정성이 높아 700도 이상의 고온에서 분해된다.
물에 대한 용해도는 낮으나 벤젠 등의 유기용매에는 녹는 지용성 이다.
저온 (400도 범위)에서는 재생성을 갖으며, 흡착성이 커 토양의 오염이 되기도 한다.
PCDD는 2개의 벤젠고리에 산소가 2개, PCDF는 산소가 1개 결합 되어 있다.
PCDDs의 허용농도는 독성이 강한 2.3.7.8-TCDD를 기준한 독성 등가인자 (TEF)로 나타낸다.
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