물과 오염의 화학 | 물의 순환

지구상의 물의 총량은 거의 일정하나 정지해 있는 것이 아니고 지표와 대기, 해양 사이를 항상 순환(cycle)하고 있다. 대기에서의 물은 주로 기체 상태로 존재하여 대류에 의해서 이동하고 강수(precipitation)로서 지상으로 분배된다. 지표에서는 액체 형태의 물이 존재하고 남극 및 북극 지방에서는 고체 형태로 존재하며 지하에서의 물은 토양의 암반 중에 존재한다. 지하의 물은 다시 지표로 흘러나오거나 또는 사용할 수 없는 지하수층으로 이동하기도 한다.

 

대기, 지표, 지하에서의 물은 상호 밀접한 관계를 유지하면서 매우 복잡한 계(system)를 형성하고 있다. 이러한 물의 순환은 대규모 순환(major cycle)과 소규모 순환(minor cycle)으로 나누어진다. 대규모 순환은 해상에서 증발한 수증기가 강수로 되어 육지로 이동하며, 다시 지표수나 지하수로서 돌아가는 순환을 말한다. 그리고 소규모 순환은 육지에서의 증발이나 강수 중에서의 승화(sublimation)등으로 생기는 부분적인 순환을 말한다(그림 2 참조).

 

바다에 내리는 연 강수량은 324×10¹⁵L(85.5×10¹⁵gal)이고, 육지에서는 약 99×10¹⁵L(26.1×10¹⁵gal)이다. 바다와 육지에서 강수량에 큰 차이를 보이는 이유는 지표 면적의 약 75%가 바다로 덮여 있기 때문이다.

 

 

인간이 사용하고 있는 물은 대부분이 깨끗한 지표수와 지하수이다. 그러나 지표수나 지하수가 없는 지역은 바닷물을 담수화하여 사용한다. 지하수와 지표수는 수질의 특성이 다르다. 지표수에는 지표에 있는 여러 가지 물질 특히 영양 물질들이 용해되거나 부유하고 있어 수화현상(hydration phenomena) 등이 나타나 있다. 그리고 생물학적으로 분해가 가능한 유기물질을 풍부하게 포함하고 있어 여러 종류의 미생물들이 존재하기도 한다. 이러한 요소들이 지표수의 질을 결정하여 준다. 그러나 지하수는 점토광물을 통과하는 동안 점토광물의 구성성분에 따라 미생물이 여과되고 용출된 광물질(무기물)이 포함된다. 그 결과 지하수는 pH가 높다.

 

해수에는 주로 염화나트륨(3.5w/w%)이 들어있으며 그 외 70가지 이상의 원소들이 대부분 미량으로 존재한다. 해수는 NaCl, Br₂, Mg 등을 얻을 수 있는 공업적 자원과 해저로부터는 U, Mn 등의 광물을 얻을 수 있다. [표 3]에 해수 중의 중요한 이온들을 나타내었다.

 

담수에는 광물이 용해되어 만들어진 이온들 즉 Ca²⁺, Ma²⁺, Fe³⁺, CO₃^2-, SO₄^2- 이온 등이 함유되어 있다. 천연수는 화학적 의미로 볼 때 결코 순수하지 않다. 그리고 천연수에는 많은 미생물이 존재한다. 인간 활동에 의하여 천연수가 변화되었을 때 오염되었다고 하는데 천연수에 오염 물질이 혼입됨으로써 수생 생물이 더 이상 살 수 없게 되거나 식수나 공업용수로서 사용이 불가능해질 수 있다.

 

 

 

 

[Chemistry/생활 속 화학] - 물과 오염의 화학 | 물의 중요성

[Chemistry/생활 속 화학] - 물과 오염의 화학 | 물의 특성

[Chemistry/생활 속 화학] - 물과 오염의 화학 | 우리나라의 수질원

[Chemistry/생활 속 화학] - 물과 오염의 화학 | 수질 관리

[Chemistry/생활 속 화학] - 물과 오염의 화학 | 수질 오염

[Chemistry/생활 속 화학] - 물과 오염의 화학 | 부영양화

[Chemistry/생활 속 화학] - 물과 오염의 화학 | 수질 오염의 방지

[Chemistry/생활 속 화학] - 물과 오염의 화학 | 수질 오염의 지표

 

 

 

[일반화학]물과 오염의 화학 레포트