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조용한 살인자 미세먼지
[미세먼지로 덮힌 서울]
미세먼지(微細-, Particulate Matter, PM)또는 분진(粉塵)이란 아황산가스, 질소 산화물, 납, 오존, 일산화 탄소 등과 함께 수많은 대기오염물질을 포함하는 대기오염 물질로 자동차, 공장 등에서 발생하여 대기중 장기간 떠다니는 입경 10㎛ 이하의 미세한 먼지이며, PM2.5이라 하고, 입자가 2.5㎛ 이하인 경우는 PM 2.5라고 쓰며 '초미세먼지' 또는 '극미세먼지' 라고 부른다. 학술적으로는 에어로졸(aerosol)이라고 부른다. 미세먼지(fine particles) 는 부유분진(Suspended particles), 입자상물질(Particulate matter) 등으로도 불리며 명칭에 따라 약간씩 다른 의미를 가지고 있다. 입자상물질은 공기역학적 입경(지름)이 10nm에서 100㎛ 정도이며, 이보다 입경이 큰 경우는 중력에 의한 침강효과로 대기중 체류시간이 아주 짧다.
[런던스모그 1952년 약 4000명 사망]
우리 눈에 보이지 않는 아주 작은 물질로, 대기 중에 떠다니거나 흩날려 내려오는 직경 10㎛ 이하의 입자상 물질로 미세먼지는 인체에 큰 영향을 미치는 물질이다. 1948년 미국 펜실베이니아주 도노라에서 20명이 사망한 대기오염사고, 1952년 약 4,000명의 사망자를 발생시킨 런던스모그는 미세먼지가 인체에 어떤 영향을 미치는지 보여 주는 대표적인 사례이다. 그 이후로 미세먼지가 인체에 미치는 영향에 대한 다양한 역학조사가 실시되었고, 특히 10㎛ 이하의 미세먼지 입자(PM10)가 취약집단의 질병발생률과 사망률을 높이는 등 인체에 해로운 영향을 미칠 가능성이 높다는 것이 밝혀졌다. 이러한 연구결과가 나온 이후 각 국 정부에서는 대기오염대책을 마련하기 시작하였으며, 미세먼지가 인체와 환경에 미치는 해로운 영향을 줄이기 위해 대기오염기준도 마련하였다.
공기 속에 입자상물질(고체나 액체상태)이 부유하고 있는 상태를 일반적으로 에어로졸(Aerosol)이라 한다. 통상적으로 먼지라 말하고 있다.
- 먼지의 입도(粒度)범위는 0.001～1000㎛이지만 70㎛이상의 먼지는 발생 즉시 침강하므로 일반적으로 70㎛ 이하의 먼지를 총먼지(TSP, Total Suspended Particle)라 한다.
- 0.1㎛ 이하의 먼지입경을 초범위(ultra range)라 하며, 대부분의 먼지는 0.1～10㎛ 사이에 분포하게 된다. 0.1～1㎛ 범위의 입자는 입경분포의 특성상 침강이나 응집이 쉽지 않기 때문에 대기 중에 체류시간이 길고 폐포(肺胞)에 침투가 가장 용이하다.
- 0.5㎛ 크기의 입자는 빛의 산란효과가 가장 커서 시정감소 등의 원인이 되기도 한다.
PM-10 (Particulate Matter Less than 10㎛)
입자의 크기가 10㎛ 이하인 먼지를 말한다. 국가에서 환경기준으로 연평균 50㎍/㎥ , 24시간 평균 100㎍/㎥를 기준으로 하고 있다. 인체의 폐포까지 침투하여 각종 호흡기 질환의 직접적인 원인이 되며, 인체의 면역 기능을 악화시킨다. 세계보건기구(WHO) 가이드라인으로는 연평균 20㎍/㎥, 24시간 평균 50㎍/㎥으로 설정되어있으며, 개발도상국의 경우 연평균 70㎍/㎥ 정도라고 한다.
PM-2.5 (Particulate Matter Less than 2.5㎛)
입자의 크기가 2.5㎛ 이하인 먼지를 말한다. 이것을 초미세먼지라고 한다. 입자의 크기가 작을수록 건강에 미치는 영향이 크다는 결과에 따라 선진국에서 미세입자에 대한 기준을 90년대 후반부터 도입하기 시작했다.
대한민국은 2015년 1월에 시행 예정인 연평균 25㎍/㎥, 24시간 평균 50㎍/㎥의 기준을 발표하였으며, 미국은 연평균 15㎍/㎥, 24시간 평균 35㎍/㎥의 기준을 설정하였다.이것을 초미세먼지라고 한다. 세계보건기구(WHO) 가이드라인으로는 연평균 10㎍/㎥, 24시간 평균 25㎍/㎥으로 설정되어있다.
TSP (Total suspended Particles)
총부유분진 또는 총부유입자상 물질 또는 총입자상 물질이라고 하며, 통상적으로 50㎛ 이하의 모든 부유 먼지를 말한다. 입자의 크기가 10㎛이상인 경우에는 도시미관에 영향을 미치긴 하지만 인체의 건강에는 영향이 적기 때문에 90년대 후반 TSP 에서 PM-10으로 환경기준을 변경하였다. 😀
발생원인
미세먼지의 배출원인은 인위적인 발생과 자연적인 발생으로 구분된다.
[사진출처- KBS뉴스]
[MBC 뉴스 - 중국발 스모그 한반도 습격...고농도 미세먼지 '주의']
[JTBC뉴스-[탐사플러스] NASA도 깜짝 놀란 한국 공기 "오염 위험수준"]
[YTN뉴스 - "이번 미세먼지 사태, 내부 요인 영향 커"...실효성 논란 여전]
[세계의 대기오염 실시간 미세먼지 사이트 http://aqicn.org/map/world/kr/]😀
미세먼지로 인한 질병 발생
[KBS 생노병사 - 보이지 않는 적 미세먼지]
노인사망률 증가
2009년 국립환경과학원과 인하대 연구팀의 미세먼지와 사망률 연구 결과, 서울에서 미세먼지(PM10) 농도가 ㎥당 10㎍(100만분의 1g) 증가할 때마다 65살 이상 노인 등 대기오염에 민감한 집단의 사망률은 0.4%씩 증가하는 것으로 파악했다. 초미세먼지(PM2.5) 의 영향은 더 커서 10㎍/㎥ 증가할 때마다 민감집단의 사망률은 1.1% 늘어나는 것으로 추정했다.
임산부와 태아에게 악영향
이화여대 의대 하은희 교수팀의 연구 결과 미세먼지 농도가 10㎍/㎥ 올라가면 저체중아 출산 위험이 5.2%에서 7.4%까지 높아지고, 임신 4~9개월 사이의 사산 위험도 8.0~13.8%까지 올라가는 것으로 조사됐다.
2009년 양산부산대병원 산업의학 전문의, 대기과학 및 지리정보시스템 전문가들이 공동으로 연구를 진행한 결과, 미세먼지(PM10, 직경이 10㎛ 이하의 먼지) 농도가 저체중아 출산 및 사산, 기형아 발생과 밀접한 관계가 있는 것으로 조사됐다.
국경없는의사회(MSF)의 1998년 조사 결과 투르크메니스탄의 아랄해 인접지역은 먼지 퇴적률이 아주 높았으며 살충제의 오염도 심한 것으로 나왔다. 2000~2001년 카라칼파크 지역의 먼지와 호흡기 질환의 상관관계 조사에서는 건강에 위협적인 미세먼지가 전체 먼지 가운데 14~53%에 이르는 것으로 나타났으며, 이 지역 어린이들의 폐활량 등 폐기능이 유럽 어린이에 비해 현저히 낮은 것으로 나타났다.
미국의 한 대학병원이 아동 천7백 명을 조사한 연구를 보면, 미세먼지 농도가 짙은 지역에서 태어난 아이들은 그렇지 않은 지역에서 태어난 아이들보다 폐활량이 정상의 80%에 못 미치는 '폐 기능장애'를 겪을 가능성이 커지는 것으로 조사됐다. 이런 사실 때문에 전문가들은 미세먼지를 '조용한 살인자'라고 부른다.
천식
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사람의 폐포까지 깊숙하게 침투해 기관지와 폐에 쌓인 미세먼지는 각종 호흡기 질환의 직접 원인이 되며 몸의 면역 기능을 떨어뜨린다. 천식과 호흡곤란을 일으키며 장거리 이동으로 비 또는 눈속의 중금속 농도를 증가시키기도 한다. 또한 대기 중에 부유하면서 빛을 흡수, 산란시키기 때문에 시야를 악화시키기도 하고, 식물의 잎 표면에 쌓여 광합성 동화작용, 호흡작용과 증산작용 등을 저해하여 식물 성장에도 나쁜 영향을 미친다.
한국환경정책평가연구원 조승헌 박사팀의 연구결과에 따르면, 미세먼지를 10∼30% 감축하면 수도권의 관련 질환 사망자 수가 해마다 40∼120명 줄어들고 심장 및 호흡기 질환 건수는 연간 2800∼8300건 줄일 수 있는 것으로 전망했다. 또 심장 및 호흡기계통 질환과 관련된 의료비용 등을 토대로 미세먼지 감축으로 인한 이익을 계산한 결과 연간 80억∼1200억원에 이르는 것으로 풀이했다.
두통
무연탄을 태울 때 나오는 신경계 독성물질인 납이나 비소, 아연 등 유해 중금속 농도가 높은 미세먼지를 마시면 멀쩡하던 사람도 기침하게 되고 목이 아프고, 피부 트러블을 일으키기도 한다. 머리가 굉장히 아프거나 어지러움, 호흡곤란 등이 생긴다.
대부분의 미세먼지가 치명적이지만 그중에서도 황산이온이나 질산이온 등은 황사 속 먼지와 흡착되면서 산화물로 변해 호흡과 함께 폐로 들어가게 된다. 이 물질이 폐로 들어가면 염증을 일으키는데, 기관지염이나 천식, 만성폐쇄성폐질환(COPD)이 대표적이다. 이런 물질들은 백혈구를 자극해 혈관벽에도 염증을 일으킬 수 있다. 이렇게 되면 전형적인 혈관질환인 동맥경화, 뇌경색, 심근경색 등을 유발할 수 있다.
아토피
모공보다 더 작은 초미세먼지는 모공으로 침투해 아토피 등 피부염의 원인이 되기 때문에 여드름이 있거나 아토피가 있는 사람들 역시 황사가 온다는 예보에는 야외활동을 자제하는 것이 좋다.
인슐린 저항성
대기오염 미세먼지의 주성분인 다환방향족탄화수소(PAH)가 노인층, 특히 과체중 노년여성의 인슐린 저항성을 높인다는 연구 결과가 나왔다. 인슐린 저항성(IR)은 혈당을 낮추는 인슐린의 기능이 떨어져 세포가 포도당을 효과적으로 연소하지 못하는 것으로 인슐린 저항성이 높으면 인체는 혈당을 효과적으로 사용하지 못해 대사증후군은 물론 심장병·당뇨병 등까지 초래할 수 있다.
예방과 대책
[키드키즈넷 안전교육 - 재난대비] 작고 작은 미세먼지_미세먼지 대처법]
- '에어코리아' 홈페이지에서 미세먼지 농도를 확인하고 그에 따라 행동할 필요가 있다.
- 어린이, 노인, 폐질환 및 심장질환자 등 민감군은 실외 활동을 제한하고 그렇지 않은 사람들은 장시간 또는 무리한 실외 활동을 줄인다.
- 미세먼지로부터 보호할 수 있는 가장 간단하고 보편적인 방법은 미세먼지 차단 마스크를 착용하는 것이다. 미세먼지 차단 성능이 있는 마스크는 제품 포장에 '의약외품'이라는 문자와 KF80, KF94, KF99 등이 표시되어 있다. KF80, KF94, KF99는 입자차단 성능을 나타내는데 KF80은 평균 60㎛ 크기의 입자를 94퍼센트, 99퍼센트 이상 각각 걸러낼 수 있다. KF 문자 뒤에 붙은 숫자가 클수록 미세입자 차단 효과가 더 크다.
황사(黃沙/黃砂, 영어: yellow dust, yellow sand, yellow wind, China dust storms, Asian dust)는 주로 봄철에 중화인민공화국이나 몽골의 사막에 있는 모래와 먼지가 상승하여 편서풍을 타고 멀리 날아가 서서히 가라앉는 현상을 말한다. 토우(土雨), 흙비라고도 한다. 아시아 대륙에서는 중화인민공화국과 대한민국, 일본 순으로 봄철에 황사의 피해를 가장 많이 입고 있는데, 그 발생 기간이 길어지고 오염물질이 포함되는 등, 매년 심해지는 추세이다. 황사는 아프리카 대륙 북부의 사하라 사막에서도 발생한다.
황사는 그 속에 섞여 있는 석회 등의 알칼리성 성분이 산성비를 중화함으로써 토양과 호수의 산성화를 방지하고, 식물과 바다의 플랑크톤에 유기염류를 제공하는 등의 장점이 있지만, 인체의 건강이나 농업을 비롯한 여러 산업 분야에서 피해를 끼쳐 황사 방지를 위한 범국가적 대책이 요구되고 있다.
황사 원인
바람에 의해 지표의 토양 일부가 대기 중으로 올라가서 먼 곳까지 이동하기 위해서는 여러 가지 조건이 필요하다. 우선 이들 토양 일부를 대기 중으로 옮길 수 있는 강한 바람이 있어야 하고, 지표면의 토양은 흙가루가 매우 작고 건조하여야 하며, 지표면에 식물 군락 등이 형성되어 토양 일부가 공중으로 떠오르는 것을 방해해서는 안 된다. 황사의 발원지인 중국과 몽골의 사막지역과 그 일대는 황사가 만들어지기에 적합한 조건을 가지고 있다. 황사가 발생하는 지역의 대부분은 해발 약 1,000m 이상에 있어서 강한 바람을 타고 한반도 등 동북아 지역으로 이동하기가 더욱 수월하다. 특히, 눈이나 비가 적게 내리는 경우 황사는 더욱 심해진다. 지구온난화의 영향으로 사막화가 가속되고 있는 중국의 반건조지역은 기후의 영향을 민감하게 받아서, 겨울철 가뭄이 심한 경우 지표가 매우 건조해져서 봄철에 강한 바람에 의해서 대기 중에 황사가 발생한다. 황사 발원지는 편서풍대에 위치함에 따라 서쪽에서 동쪽으로 바람이 분다. 특히, 봄철에는 강한 저기압이 주로 만주 쪽에 자리잡게 됨으로써 강한 바람의 풍향이 한반도와 일본으로 향하게 되고, 이러한 조건이 만족되면 황사가 발생하게 된다.
황사 피해
황사는 태양의 일사량을 감소시키며, 폐호흡기 환자와 조기 사망자를 늘리고, 항공, 운수, 정밀산업 등에 손실을 준다. 황사가 부는 지역은 시계가 줄어들며, 황사 먼지는 기관지의 자극이나 천식 외에도 여러 방면에서 일반인의 건강에 위협을 준다. 황사가 불 때에는 그 심한 정도에 따라 집 밖에서 활동을 피하도록 권고하고 있다. 천식이나 다른 호흡기 질환 환자에게 황사는 치명적일 수 있다. 황사 먼지의 피해 지역에서는 사망률이 1.7% 증가했다는 조사 결과가 발표되기도 하였다. 모래 자체는 토양에 해롭지 않지만, 황을 배출하여 산성비의 원인이 된다. 모래 폭풍은 또한 토양의 질을 저하시켜 농지를 파괴하며, 재와 그을음, 중금속이 축적되기도 한다. 황사와 함께 내리는 오염된 비는 송충이를 죽이는 효과가 있으며, 사람의 피부에 매우 해롭다. 황사가 한번 발생하면 동아시아 상공에 떠도는 미세먼지의 규모는 약 100만t에 이른다. 이 가운데 한반도에 쌓이는 먼지는 15t 짜리 덤프트럭 4,000대에서 5,000대 분량인 46,000t에서 86,000t에 달하는 것으로 추정된다.
오염물질
[산성비 맞은 숲속, 산성비 맞으면 머리카락 빠진다고 했던 기억이 나네요.]
황(산성비의 원인 중 하나), 그을음, 재, 일산화탄소, 기타 중금속(수은, 카드뮴, 크롬, 비소, 납, 아연, 구리 등)과 발암물질을 포함한 독성 오염물질들은 종종 모래 폭풍을 동반하며, 바이러스, 세균, 곰팡이, 기생충, 항생물질, 석면, 제초제, 플라스틱 조각, 연소 생성물, 프탈레이트 등을 포함하기도 한다.