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대기오염의 주범인 산성비와 산성눈은 이미 심각한 상태. 레몬주스나 식초 정도의 산도(酸度)를 갖고 있는 시큼한 비를 맞으면…

문제

1. 산성비의 주원인은 대기중에 포함돼 있는 이산화황이다, 이산화황은 대기 중에 포함돼 있는 수분과 결합, 동식물에 피해를 주게 된다. 그런데 산성비보다 겨울의 산성눈은 피해를 덜 줄 것이라고 생각하는 경우가 많다. 그러나 실제로는 산성비 보다 산성눈이 환경에 미치는 피해가 더 크다. 그 까닭은 무엇일까?

① 추운 겨울은 식물의 대사가 활발하지 못할 때이므로
② 눈이 오랫동안 지표에 남아 녹아 없어지는데 오랜 시간이 걸리기 때문에
③ 이산화황 농축효과가 비보다 눈에서 더 크기 때문에
④ 눈과 이산화황의 반응이 잘되기 때문에

2. 강이나 호수의 산성화 때문에 고통받는 물고기들은 산성 그 자체 때문에 피해를 받기도 하지만 그것과는 다른 이유 때문에 더 심각한 피해를 입고 있다. 우리를 가끔 놀라게 하는 등이 굽은 물고기도 그 한 예다. 그렇다면 산성비에 의한 호수나 강물의 산성화가 왜 물고기에 그런 후속적인 영향을 미치는 것일까?

① 물고기의 체질이 산성화되기 시작하면 노화가 촉진되기 때문이다.
② 물고기의 피부를 덮고 있는 비늘이 녹기 때문이다.
③ 플랑크톤의 산성화를 견디지 못해 죽어버리기 때문이다.
④ 토양에 포함된 중금속이 녹아 물고기 체내에 축적되기 때문이다.

3. 산성비의 피해는 실로 광범위하고 지속적이다. 식물에게도 예외는 아니다. 우리나라 서해안의 소나무 숲이 붉게 죽어가고 있는 것은 중국 상해의 공업단지에서 날아오는 매연 때문인 것으로 추측된다. 이산화황을 잎의 기공을 통해 흡수하면 황산염이 되고 그 양이 많아지면 피해가 발생한다. 그런데 공해가 심한 거리의 활엽수들은 그런대로 잘 버틸 수가 있는데 침엽수인 소나무가 오히려 민감하게 반응을 한다. 그 이유는 무엇일까?

① 활엽수는 조건이 나빠지면 낙엽을 떨구어 자신을 보호할 수 있기 때문이다.
② 침엽수는 공기를 기공에서 뿐만 아니라 줄기에서도 흡입하기 때문이다.
③ 침엽수는 비교적 맑은 공기 속에서 적응하며 살던 수종이기 때문이다.
④ 활엽수의 물(산성비)을 흡수하는 능력이 침엽수 보다 훨씬 작기 때문이다.

4. LNG는 LPG와는 달리 불순물이 들어있지 않기 때문에 공해물질이 원천적으로 봉쇄돼 있다. 잘 알다시피 LNG는 각 가정에서 보관하기 어렵기 때문에 중앙에서 낮은 온도로 보관한 뒤 관을 통해 각 가정으로 공급하고 있다. 이 LNG에 불순물이 포함돼 있지 않다는 증거는?

① 주원료가 전혀 다른 곳에서 생산되기 때문이다.
② LNG는 순수하지 않으면 액화되지 않아 보관이 어렵기 때문이다.
③ LNG는 LPG에 비해 가벼워 불순물을 분리해 내기 쉽기 때문이다.
④ LPG가 더 구하기 쉽고 값이 싸기 때문이다.

5. 산성비의 원인이 되는 물질들이 뿌옇게 떠있는 스모그. 여기에는 두가지 종류가 있다. 런던형 스모그와 L. A.형 스모그가 그것인데 그 둘의 차이를 바르게 지적한 것은?

①도시를 뒤덮은 스모그의 형태에 따라 다르게 부르는 것이다.
②오염의 원인이 되는 물질이 다르다. 런던의 경우는 주로 질소 산화물이고 L. A.의 경우는 황산화물이다.
③생성원인이 다르다. 런던스모그의 오염원은 공장이나 가정의 석탄이 탈 때 발생한 불완전 연소물질이고 L. A.스모그는 자동차 배기가스 등에 포함된 산화물이 광화학적 반응에 의해 바뀌면서 생긴 물질들이 오염원이다.
④사람에게 피해를 주는 형태가 다르다. 런던시민의 경우 폐질환이나 호흡기 질환에 많이 걸렸지만 L. A.시민의 경우 눈이나 피부에 좋지 않은 영향을 미쳤다.

6. 산성비에 의한 피해정도는 대기중에 포함돼 있는 농도에 의해 결정된다. 그러나 대기중에 아주 미량이 포함돼 있어도 우리에게 심각한 피해를 주는 경우도 있다. 다음은 그런 물질들의 예다. 잘못 말한것은?

① 석면을 흡입하면 석면침착증, 폐암 등에 걸릴 확률이 높아진다.
② 원자로 및 핵무기에 사용하는 베릴륨은 특히 폐질환환자에게 치명적이다.
③ 수은전지나 페인트공장에서 자주 접할 수 밖에 없는 수은을 흡입할 경우 체중감소 불면증 정신착란증에 걸리기 쉽다.
④ 납은 무거운 중금속이기 때문에 대기중에서 쉽게 땅으로 가라 앉으므로 그렇게 걱정할 것이 못된다.

정답

1. ② 이산화질소에 의한 대기의 산성화와 산성비는 오염원 근처의 환경에 영향을 끼치는 반면 이산화황에 의한 산성비는 보다 넓은 지역에 영향을 끼치므로 국가간 정치적인 문제를 야기시키기도 한다. 이산화황은 세단계를 거쳐 황산이 되는데 그 반응시간은 대략 3, 4일이 걸린다. 이 기간동안 공기는 상당히 먼 거리까지 움직이게 된다. 이런 과정을 통해 만들어진 산성비나 산성눈은 환경에 심각한 영향을 주게 된다. 특히 산성눈은 지표에서 완전히 없어지는데 오랜 시간이 걸리기 때문에 환경에 지속적으로 영향을 미친다.
 

2. ④ 물고기는 호수나 강이 산성화됨에 따라 피해를 받기 시작해 차츰 그 종(種)이 사라지게 된다. 호수의 PH가 5이하가 되면 몇몇 예민한 종이 사라지기 시작하고 PH4.6이하가 되면 거의 사라진다. 예컨대 갑각류 달팽이 연체동물이 먼저 사라지고 연어 곤돌매기 송어가 다음으로 모습을 감춘다. 산성비에 의해 토양에 있던 중금속이 물에 녹아 물고기 체내에 축적되면 물고기의 물질대사에 지장을 초래하게 된다. 가끔 등이 굽은 물고기가 등장하는 이유 중 한가지도 바로 중금속 축적이다. 그렇지만 꼭 그 때 문에 등이 굽은 물고기가 나온다고 보기는 어렵다.

3. ① 활엽수는 대기오염이 심해지거나 기온이 떨어지면 낙엽을 떨구어 자신을 보호한다. 그러나 침엽수에는 그런 기능이 없기 때문에 피해를 심하게 입는다. 환경에 적응하는 식물을 관찰해 보면 환경문제를 푸는 뜻밖의 열쇠가 주어질지도 모른다. 예컨대 활엽수와 침엽수의 생리적 기능을 환경문제와 연결시켜 생각해보면 교과서적인 생물지식을 우리 생활주변의 환경문제에 적용할 수 있게 된다.

4. ② 날로 심각해지는 대기오염 문제를 해결하기 위해 정부는 여러가지 대책마련에 부심하고 있다. 그중 하나가 대체연료의 개발이라고 할 수 있는데 그 구체적인 예로 태양에너지 원자력발전 LNG사용 등을 들 수 있다. 이들중 기술 개발이 어려운 태양-수소에너지, 핵폐기물의 불안에 떨어야하는 원자력발전 보다 LNG는 쉽고 안전하게 접근할 수 있는 에너지다. 그런데 LNG는 -1백62℃에서 액체가 되므로 천연가스를 액화시키는 과정에서 수분이나 탄산가스 그리고 부식을 일으키는 황 금속성분을 분리시키지 않으면 극저온에서 액화시키기 어렵기 때문에 무엇보다 순수성이 요구된다.

5. ③ 1952년 12월에 있었던 런던스모그사건은 하천평지에서, 바람이 없는 상태에서 기온이 역전돼 안개가 발생함으로써 일어났다. 이때 악취가 나는 차가운 스모그가 만들어져 3주간 지속됐는데 보통 때보다 4천명이 더 죽었다고 한다. 오염원은 미립자 에어로졸 분진 등이었고 아황산가스의 농도가 최고 0.75ppm에 이르렀다. L. A.형 스모그란 1954년 이후 미국 서부에서 1년 동안 계속됐던 대규모 오염사건을 말한다. 이때도 기온 역전현상이 나타났고 백색연소가 발생했다. 그 원인은 자동차의 증가에 따른 석유계 연료소비량의 증가 때문인 것으로 밝혀졌다. 당시 L. A. 시민들은 눈 코 기도 폐 등의 점막에서 지속적인 반복성 자극을 느꼈으며 과일과 식물에도 피해가 심했다.

6. ④ 아주 미량으로도 치명적인 피해를 입히는 물질이 많다. 예컨대 단열제로 사용되는 석면가루를 흡입하게 되면 폐암에 걸리기 쉽다. 베릴륨은 흔히 볼 수 있는 것은 아니지만 폐질환을 앓고 있는 사람들에게 피해를 준다. 완구를 만드는 공장이나 전지 페인트 생산에 이용되는 수은을 장기간 흡입할 경우 체중감소 불면증 뿐만 아니라 정신착란증에 걸리기도 한다. 또 자동차배기가스를 통해 뿜어져 나오는 납을 흡입하면 납중독에 걸리게 된다. 대로변이나 고속도로변의 먼지, 흙 및 식물에서 검출된 납은 자동차에서 배출된 것으로 생각된다.