일반적인 온도분포가 바뀌는 현상이 발생하기도 하는데 이를 기온역전현상이라 한다. 기온역전현상이 발생하면 고도가 증가하면서 온도가 감소하지 않아 하부보다 온도가 높은 공기층이 상부에 형성되어 공기의 수직 순환이 일어나지 않게 되므로 오염물질이 분산되지 않고 지표 부근에 축적된다. 기온역전현상에 의한 대표적인 피해는 1948년 미국 펜실베이니아 도노라 계 곡에서 발생하였다. 즉, 산업 스모그가 기온역전현상으로 인해 계곡내에 5일 동안 정체됨으로써 많은 사람들이 사망하고 지역 인구의 절반이 호흡기 고통에 시달렸다. 또한 1952년 런던에서 4,000여 명이 사망한 사건도 기온역전현상으로 스모그가 분산되지 않아 발생한 것이었다.
지형에 의해서도 스모그의 피해는 한층 심각해질 수 있는데 만약 분지형 도시인 미국 LA, Denver, Salt Lake 등에 기온역전현상이 발생한다면 광화학 스모 그에 의한 피해는 극심할 것이다. 왜냐 하면 오염물질이 인접한 산에 가로막혀 수평적으로도 분산되지 않고 도시 전체에 정체되어 있을 것이기 때문이다.
대기질 기준
대기질 기준은 대기오염을 관리하기 위한 배출 기준과 관련되어 있다. 여러 나라에서 규정하고 있는 배출 기준은 특정 오염물질의 최대 배출량으로 정해 놓고 있다. 그러나 이 최대치는 국가마다 큰 차이가 있는데 이는 환경오염을 일으킬 수 있는 오염물질의 농도에 대한 국제적인 합의가 부족했기 때문이다.
미국의 청정대기법
미국에서는 국가의 대기질 향상을 목적으로 청정대기법이 1970년에 입법화되었다. 이 법은 1977년과 1990년에 개정되었으며, 1977년의 개정안은 대기질 기준을 두 가지 수준으로 정의하였다. 1차 기준은 인간의 건강은 보호하지만 구조물, 페인트, 식물에 대한 피해는 보호하지 못하는 수준이다. 2차 기준은 비록 다른 환경 손 상을 방지하기 위한 의도였지만 1차 기준과 거의 같다.
1990년의 개정안은 대기질에 대한 규제를 강화하였다. 특히 석탄을 연료로 하는 발전소로부터 방출되는 이산화황의 배출에 대해 엄격하게 규제하 고 있는데, 이는 이산화황의 배출량을 2000년까지 현재의 50% 정도로 감소시키는데 목적이 있으며, 이를 위해 공공기업은 오염배출 감소방안을 시행해야 한다.
또한 1990년의 개정안은 이산화질소의 배출 감소를 요구하고 있다. 이산화 질소의 배출량 감소는 이산화황의 경우보다 어려움이 있는데, 이는 이산화황의 배출이 정지되어 있는 석탄을 연료로 하는 화력발전소에 의해 발생되는 반 면에, 이산화질소의 배출은 자동차와 관련되어 있기 때문이다. 또한 1990년의 개정안은 인간의 건강과 관련된, 특히 암을 유발한다고 알려져 있는 독성물질의 대기배출에 대해서도 제안하고 있으며, 이것의 목적은 현재의 90% 정도로 그 배출량을 감소시키는 것이다.
대기오염 모니터링
미국에서는 도시 지역의 대기질을 인간 건강에 미치는 정도에 따라 양호, 보통, 유해, 매우 유해, 위험 등으로 구분하고 있다. 이러한 구분은 5가지의 주요 오염 물질, 즉 총부유입자, 이산화황, 일산화탄소, 오존, 이 산화질소 등의 농도를 모니터링하여 얻은 결과에서 나온 것이다. 또한 이 5가지의 주요 오염물질의 농도에 기초하여 대기질 기준을 오염물질표준지수로 수치화하여 대기의 오염평가에 이용하고 있다. 예를 들면 로스앤젤레스에서는 오염주의 보가 발효되는 동안 매시간 오존 농도가 보고된다. 그리고 1차 국가 대기질 기준인 오존의 농도가 0.12ppm(240g/m²)을 초과하게 되면 1단계 스모그주의보가 발령된다. 이것은 PSI의 100에서 300 정도에 해당하는 건강에 해로운 공기에 상응한다. 2단계 스모그주의보는 대기질이 모든 사람에게 해로운 정도인 PSI가 300을 넘어서면 발령된다. 오염주의보가 발령되는 동안 대기질이 나쁘기 때문에 사람 들은 실내에 있어야 하고 가급적 육체적인 활동과 자동차 운전을 삼가야 한다. 또한 산업계는 주의보 발령 동안 배출량을 최소한으로 감소시켜야 한다.
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