대기 오염의 화학 | 대기오염의 방지

대기 오염물질을 감소시키는 방법은 다음 4가지로 구분될 수 있다. 첫째는 오염 물질을 포집하는 것, 둘째는 독성 폐기물질과 혐오스러운 폐기물질을 무해한 물질로 변화시키는 것, 셋째는 유해 폐기물질들이 발생되지 않도록 생산 공정과 운영방법을 개선하는 것, 넷째는 오염물질을 배출하는 제품의 생산 중단과 사용을 중지시키는 것 등이다.

 

 

 

오염 물질의 포집

난로, 소각로, 용광로 등에서 배출되는 가스 중의 입자성 물질은 여과지 형태의 시설이나 전기 집진시설을 통과시켜 제거할 수 있다. 그러나 이러한 장비들은 분자로 존재하는 아황산가스나 미세입자인 유해가스들을 제거하지 못한다. 이러한 물질들을 제거하는데는 화학적 여과방법을 사용해야 한다.

 

 예를 들면 아황산가스는 세정시설을 통과시켜 제거될 수 있는데, 이 기구에 의하면 배출가스에 석회를 분무해서 아황산가스가 석회와 결합하여 아황산칼슘과 황산칼슘의 슬러지로 침전되는 것이다. 그리고 유기물질들은 활성탄 여과시설을 통하여 제거될 수 있다. 여과시설은 다른 독특한 물질을 제거하기 위하여 추가 설계될 수 있다.

 

오염물질을 포집하는 것은 문제의 반만을 푼 것이다. 만일 포집된 폐기물질들이 아무 곳이나 버려진다면 오염문제는 해결되지 않은 것이다. 이것은 오염문제를 다른 측면으로 바꾼 것 뿐이다. 공기여과시설과 집진시설에서 수집된 물질들이 하수구에 그대로 버려지면 수질오염을 유발한다. 그리고 폐화학물질들을 매립시설에 매립하더라도 공해 문제는 마찬가지로 발생된다. 따라서 폐기물질을 포집하는 것은 적어도 이용이 가능한 다른 수단을 가능하게 만들어주어야 한다.

 

실제로 어떤 페기물질들은 다른 유용한 제품을 만드는데 이용될 수도 있다. 예를 들면 폐수은은 재이용될 수 있고, 포집한 황산은 공업용으로 많이 쓰이는 황산 제조에 이용될 수 있다. 그리고 어떤 것은 건축 자재 제조의 원료로도 이용될 수 있다. 그러나 이러한 재생 또는 재이용은 가격이 경쟁적이지 못하면 이루어질 수 없다. 즉 황산은 다른 경로를 통하여 황산을 얻는 것보다 싸지 않으면 폐황산으로부터 재생하지 않을 것이다.

 

 

화학적 변환

독성 화학 폐기물질들과 혐오스런 일반 폐기물들은 화학적으로 처리되어 무독성 물질로 변화될 수 있다. 자동차의 오염을 방지하기 위해 이용되는 촉매변환장치의 기능은 하나의 좋은 예가 된다. 즉 배출가스가 변환장치를 통과할 때 촉매제는 일산화탄소와 불연소 탄화수소물이 보다 많은 산소와 결합하도록 하여 탄산가스와 수증기로 산화시켜 준다.

 

화학적 변환 방법은 할로겐화 탄화수소물의 유해 화학폐기물질들에도 응용될 수 있다. 그리고 일반 폐기물질들은 고온 소각로에 의하여 탄산가스와 물 그리고 기타 무해한 물질로 산화시킬 수 있다.

 

 

생산공정 및 운영 방법의 개선

여과시설, 변환장치 등의 기구를 사용하는 대신 생산 공정의 운영방법을 바꾸어 부산물이 생성되지 않도록 하는 것도 가능하다. 예를 들면 일본의 자동차 제조업체인 혼다 회사는 다층소각엔진이라는 것을 개발하였다. 그 엔진은 연료를 거의 완전하게 연소시켜 상대적으로 적은 양의 일산화탄소와 탄화수소물을 발생시키게 하는 보완된 소각로를 부착하고 있다.

 

석탄이 연소되기 전에 석탄으로부터 유황을 제거하는 기술도 있다. 염소를 제조하는데 수은이 사용되고 있지만 수은을 사용하지 않고 염소를 생산하는 방법이 개발되어 수은함유 폐기물 발생을 감소시킬 수 있다. 그리고 사고 발생을 최소화하기 위하여 안전기준을 강화하는 것도 중요한 운영방법 중의 하나이다.

 

 

사용 중단

어떤 제품과 물질에 의하여 오염을 감소시키는 궁극적인 방법은 그의 생산이나 사용을 중지하는 것이다. 그러나 이것은 적당한 대체품이 있거나 혹은 사회가 그 제품으로 인한 이익을 포기할 때 가능하다.

 

이러한 접근방법에는 많은 예가 있다. 다량의 인을 함유한 세척제의 판매가 부영양화에 문제시되는 지역에서는 이 제품의 사용을 금지하였고, 그 대신 인이 소량 또는 전혀 들어 있지 않은 세척제로 대체되었다. 또 DDT와 어떤 종류의 유기염소계 살충제가 일반적인 용도에서는 사용이 금지되어 다른 살충제로 대체되었다. 미국에서는 염화불화탄소물(CFCs)이 에어로졸캔에 사용되는 것을 금지시켜 다른 충진재로 대체하였다.

 

그러나 어느 제품에 대한 대체품이 있다 해도 그것이 원래의 것과 같이 또는 더 나쁘게 오염 문제를 일으킬 수 있기 때문에 충분한 주의가 필요하다. 예를 들면 인 함유 세척제의 대용품으로 개발되었던 어느 것은 보다 더 발암성이 있는 것으로 판명되었다. 한 사회가 어느 제품으로부터 얻을 수 있는 이익을 포기한 적도 있었다. 즉 미국 국민들은 국회를 통하여 초음속 비행기의 개발을 포기하게 하였다. 또 핵발전소에 대한 국민들의 반대도 또 다른 예가 된다.

 

교통량을 줄임으로써 도시의 대기오염을 줄이려는 여러 가지 제안들이 있다. 이러한 제안들 중에서 도시 주차요금을 올리는 것과 특정지역에 자가용차의 주차를 엄격히 제한하는 것 등의 다양한 방법들이 있다. 이러한 제안들은 일반적으로 그 호응도가 낮고 반대하는 경우가 많은데 이는 시민들이 불편함을 감수하려고 하지 않기 때문일 것이다.

 

 

 

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