산성비 원인 및 피해, 해결방안

1. 산성비란?

산성비란 이산화황(SO2)이나 질소산화물(NOx) 등을 기원으로 하는 산성물질이 비·눈·안개 등에 녹아들어 평소보다 강한 산성을 나타내는 현상입니다. 산성비는 하천이나 토양을 산성화 하여 생태계에 악영향을 주고 콘크리트를 녹이거나 금속에 녹을 발생시켜 건조물과 문화재에 피해를 줍니다. 또한 기상청에서는 비 등에 녹아 지표에 내려온 것을 '습성 강 하물', 비 이외의 마른 입자 등의 형태로 내려온 것을 '건성 강 하물'로 하여 화학성분을 측정하여 두 개를 아울러 '강수·강하인의 화학성분'이라고 부르고 있습니다. 또, 현재는 산성비는 습성 강하물 및 건성 강하물을 합친 것으로 파악되는 경우가 많으며, 산성 강 하물 산성비의 지표 물질의 산성, 알칼리성 정도의 지표로서 일반적으로 수소이온 농도 지수(pH, 피에치 또는 페이퍼)가 이용되고 있으며 산성도가 강할수록 pH는 낮아집니다. 순수(중성)인 pH는 7이지만 강수에는 대기 중의 이산화탄소가 녹아들기 때문에 인위 기원의 대기오염물질이 없다고 해도 pH는 7보다 낮아집니다. 대기 중 이산화탄소가 충분히 녹아든 경우의 pH가 5.6이기 때문에 pH5.6이 산성비의 한 기준이 되지만 화산이나 알칼리 토양 등 주변 상황에 따라 본래 강수의 pH는 달라집니다.

 

2. 산성비의 원인과 국제적인 감시·관측 체제

산성비의 원인은 화석연료의 연소(인위 기원)나 화산활동(자연 기원) 등에 의해 방출되는 이산화황(SO2)이나 질소산화물(NOx)입니다. 이러한 가스는 대기 중에서 광화학 반응 등의 화학 변화를 일으켜 황산이나 질산이 되어 강수에 녹아들어 산성비가 됩니다. 또한 원인 물질이 방출된 후 산성비로 내려오기 전까지 국경을 넘어 수백에서 수천 km나 운반될 수 있어 그 동향을 감시하기 위해 세계 각국이 협력하여 다양한 관측과 분석을 실시하고 있습니다.  세계 기상 기구(WMO)가 추진하는 전구 대기 감시(GAW) 계획 하에서 유럽과 북미를 중심으로 한 약 200개의 관측점에서 강수의 화학 성분을 측정하고 있습니다. 아시아 지역에서는 '동아시아 산성비 모니터링 네트워크(EANET)' 하에서 산성비 모니터링을 공통의 방법으로 실시하기 위한 노력이 진행되고 있습니다. 산성비는 절대적인 수치에 의한 정의가 없습니다. 산성비란 인위 기원의 산성 물질을 공기 중에서 끌어들여 산성화 한 비를 말하며 그 지표로는 산성도를 나타내는 pH(피에치 또는 페이퍼)가 이용되고 있습니다.  비의 pH는 인위적으로 방출된 산성물질이 공기 중에 전혀 없는 경우에도 공기 중의 이산화탄소가 빗물에 녹아들기 때문에 산성을 나타냅니다. 또한 이산화황 등을 공기 중에 방출하고 있는 화산 주변에서는 비의 산성도가 원래 강하고 평소에도 산성보다 더 높은 값을 나타냅니다. 산성비를 판단하는 경우에는 지역별로 인위적인 영향을 받지 않는 자연스러운 상태에서의 비의 pH를 기준으로 해야 합니다. 또한 공기 중의 이산화탄소가 순수에 충분히 녹았을 경우의 pH는 5.6이므로 pH가 5.6 이하인 강수를 일반적으로 산성비라고 부를 수 있습니다.

 

3. 산성비가 내리면 어떻게 될까요?

하천이나 호수, 토양, 식물 등의 환경에 영향을 미칠 수 있습니다. 산성비에 의해 하천이 산성화 되면 그 물이 흘러드는 호수나 연못을 산성화 합니다. 이 결과 물속에 사는 곤충류, 조개류 등이 줄어들고 이들을 먹이로 삼던 물고기도 줄어듭니다. 또한, 수중의 식물에도 영향이 있습니다. 산성비가 오랫동안 계속 내리면 지표의 물이나 흙의 성질이 변하여 나무가 자라기 어려워지고 마지막에는 산림 전체가 말라 없어질 수 있습니다.

 

4. 비는 내리기 시작할 때 산성이 강하고 점점 약해진다고 들었는 데 사실인가요?

사실입니다. 사람의 활동에 의해 공기 중에 방출된 산성물질(황이나 질소의 산화물)이 비에 녹아들어 지표에 내려오면 산성비가 됩니다. 비에 산성물질이 녹아드는 구조는 두 가지가 있는데 하나는 비의 근원이 되는 구름이 생길 때 공기 중의 산성물질 자체가 구름 알의 핵이 되는 경우이고, 다른 하나는 구름에서 빗방울이 떨어질 때 그 경로상에 떠돌고 있는 산성물질을 받아들이는 경우입니다. 이것들이 결합되어 산성비가 생기지만 후자의 구조를 생각하면 내리기 시작한 빗방울이 공기 중의 산성 물질을 흡수해 씻어내기 때문에 비가 계속 내리면 그 산성도 점점 약해져 갑니다.