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지질학

자연계의 순환 과정으로서의 공해

by 쭈니의 하루 2021. 6. 7.

미량원소는 암석권 등의 천연물질을 0.1% 미만 함유하는 원소입니다. 토양중의 모암으로부터 분해된 특정 원소의 농도가 일정 이상이 되면 그것들은 특정 유기체에 유해할 가능성이 있습니다. 미량 원소에는 미량 금속, 중금속, 미량 영양소, 미량 미네랄이 포함되어 있습니다. 중금속은 밀도가 5gcm가 넘는 원소입니다. 예를 들어 As, Cd, Cr, Co, Cu, Pb, Hg, Ni 등이 있습니다. 미량영양소로 기능하는 대부분의 원소는 토양환경 수준에 집중되어 있을 경우 유해한 원소로 기능합니다. 특정 암석 중 특정 성분의 함유량은 토양오염법에 규정되어 있는 잠재적으로 위험한 함유량의 범위를 초과하고 있습니다. 그러나 바위함유량이 많다고 해서 반드시 이온상태로 존재하며 식물성장에서 영양소로 공급되는 것은 아닙니다. 먹이 사슬을 통해 사람에게 영향을 주거나 지하수에 녹이거나 하면 위험합니다. 예를 들어 위의 암석이 풍화되면서 유독원소의 이동 없이 토양을 형성하고 있을 경우 오염토양이 되는 것은 자연스러운 일입니다.
예상대로 가장 양적으로 풍부한 원소는 0, Si, Al, Fe, C, Ca, K, Na, Mg로 모두 지각조성의 8대 원소입니다. 이 중 산소는 지각과 토양에서 가장 일반적인 원소로 중량비로는 지각의 약 47%, 부피비로는 90% 이상을 차지합니다. 이 표에서는 토양조성과 지각조성을 비교하고 특정 암석의 함유량을 비교할 수 있습니다.
토양에 있는 무기 성분의 90% 이상이 고체로 화학 조성을 결정합니다. 또한 이 고체재료의 대전특성에 따른 크기, 표면적, 거동은 토양에서 발생하는 많은 중요한 평형 및 기계적 반응에 큰 영향을 미칩니다. 토양의 무기 성분에는 다양한 크기의 입자로 이루어진 제1급 또는 제2급의 광물이 포함되어 있습니다. 1차광물이란 마그마에서 결정된 최초의 광물을 말하며, 2차광물은 풍화에 의해 새롭게 형성된 퇴화광물을 말합니다. 토양에서 가장 일반적인 일차광물로는 석영, 장석 등이 있으며 이들보다 소량의 제이제, 운모, 각섬석, 감 등이 있습니다. 1차 광물은 주로 토양의 모래나 진흙 성분으로서 존재하지만 점토 크기의 작은 입자로부터도 발견되는 것도 있습니다. 2차광물은 구조변화 및 1차광물의 풍화와 재퇴적에 의해 발생하는 1차광물의 풍화산물입니다. 토양 중의 일반적인 2차 광물은 노후한 토양과 몬몰리나이트 등의 규산 알루미늄 광물, 주택 부지, 침구석, 베르네이트 등의 산화 광물, 이모라이트와 알로핀 등의 아모르퍼스 물질, 황산염과 탄산염 등이 있습니다.

인간의 산업활동으로 인한 오염

인간의 산업활동에 의한 오염의 대표적인 예로서 토양오염이나 산성비에 의한 산성퇴적에 의한 삼림파괴를 들 수 있습니다. 근년 산성비에 의해, 건물이나 기념물, 특히 석회암이나 다리암으로 만들어진 건조물에 피해가 생겨 금속이 부식되고 있습니다. 이 산성비 피해는 이미 잘 알려져 있습니다. 산성비는 이산화황, 석탄 등 화석연료의 연소로 이산화질소의 발생을 촉진하고 주로 질소산화물의 발생원인 자동차 배기가스에서 발생합니다. 이러한 성분은 대기중의 수분이나 그 외의 물질과 결합해 질산이나 황산을 형성합니다. 질산은 바람에 의해 인간의 거리까지 운반되며 비, 눈, 진눈깨비, 안개, 가스에 의해 지상으로 떨어집니다. 토양에 침입하는 산성비는 토양오염을 일으킵니다. 빗물은 대기 중의 이산화탄소를 용해시켜 대기 중의 pH가 5.6 이하인 빗물과 평형상태로 하고, 이를 바탕으로 빗물의 pH가 5.6 이하면 산성비로 정의합니다.
1996년 환경백서에 따르면 한국의 주요 도시 중 강수량인 pH는 부산 5.2, 울산 5.1이지만 서울을 비롯한 다른 도시의 강수량은 아직 산성이 아닙니다. 그러나 안심시키기에는 매우 위험한 징후가 몇 가지 있습니다. 1994년의 대기오염 배출량 452만 6천톤 가운데 자동차가 전체의 36.3%를 차지하고 있으며, 근년의 국산차의 동향은 거의 감속하고 있지 않습니다. 하지만 한국에서는 산성비로 인한 피해를 아직 관찰할 수 없어요. 그러나 산성비에 의한 임업의 심각한 영향은 유황과 질소산화물이 적절히 관리되지 않는 동유럽에서는 이미 잘 알려져 있습니다. 또 다른 우려는 중국의 공업화가 환경 배려 없이 진행되면 즉시 국내의 산성비 문제로 이어질 수 있다는 것입니다. 산성비의 장기적인 영향에 대해서는 자세한 보고가 이루어지지 않았지만 장기간에 걸쳐 산성비에 노출된 수목은 토양침식이나 생육의 영향을 받고 있는 것으로 알려져 있습니다.

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