[2] 환경요인과 건강

1 대기·기후와 건강

1. 대기의 이해

1) 공기의 자정작용

① 바람 등에 의한 공기의 희석작용

② 비나 눈에 의한 세정작용

③ 산소, 오존, 산화수소 등에 의한 산화작용

④ 자외선에 의한 살균작용

⑤ 식물 동화작용에 의한 이산화탄소와 산소의 교환활동

2) 공기의 조성과 성상

① 질소(N2)

•정상기압에서는 호흡 시 폐를 통해 들어와 그대로 나가므로 생리적인 작용을 하지 않는 불활성 기체

•이상 고기압일 때(마취, 의식 상실 등), 고기압에서 정상기압으로 복귀할 때 문제(잠함병)가 됨

② 산소(O2)

•호흡작용에 절대적으로 필요하고 헤모글로빈과 결합하여 영양공급

•1회 호흡 시 4~5%의 산소가 소모되어 1일 약 0.52 ㎘ 필요

•인체가 적응할 수 있는 산소의 허용범위는 15~50%이며, 21%보다 높은 산소를 장시간 흡입 시 산소중독 유발, 10% 이하면 호흡곤란 초래

③ 이산화탄소(CO2) 15 24

•무색, 무미, 무취의 비독성 가스로 유기물이 연소하며 방출

•실내공기오염의 지표로 사용: 실내 위생학적 최대허용량(서한도)은 1,000 ppm(0.1%)

2. 기후의 이해

1) 온열요소의 이해

① 기온: 대기의 온도를 말하며, 인간이 호흡하는 위치인 지상 1.5 m에서 주위 복사온도를 배제한 상태에서 측정한 온도로 대기권에서는 고도 100 m마다 0.6~1.0℃ 낮아짐

② 기습: 대기 중에 포함된 수분의 양으로 습도가 높으면 불쾌감을 주고, 습도가 낮으면 쾌적한 느낌

③ 기류

•바람은 실외에서는 주로 기압의 차이로 발생하며, 실내에서는 온도의 차이에 의해 발생

•기류의 강도를 풍속이라 하며, 0.5 m/sec 이하는 인간이 느낄 수 없는 불감기류, 0.1 m/sec 이하는 무풍상태

④ 복사열: 주로 태양과 같은 발열체로부터의 온도와 다른 물체와의 온도 차이에 의해 발생 

2) 온열지수

온열요소들의 복합적인 작용에 의해 만들어지는 객관적인 값을 평가하는 지수

① 감각온도 14: 기온, 기습, 기류 3인자가 종합하여 인체에 주는 온감을 표시한 지수

② 불쾌지수: 기온과 기습의 영향으로 인간이 느끼는 불쾌감

③ 카타냉각력: 기온, 기습, 기류의 세 가지 요소가 종합하여 인체의 열을 빼앗는 힘

3. 대기오염 물질

1) 물리적 성상에 따른 분류

① 입자상 오염물질: 먼지, 중금속, 탄화수소류, 바이오에어로졸

② 가스상 오염물질: 오존, 아황산가스, 이산화질소, 일산화탄소, 휘발성유기물, 온실가스

2) 생성과정에 따른 분류

① 1차 오염물질: 황산화물, 질소화합물, 일산화탄소, 이산화탄소, 탄화수소, 휘발성유기화합물 등

② 2차 오염물질 18: 광화학적 반응에 의한 스모그와 광화학 오염물질(O₃, 알데히드, PAN: peroxyacetyl nitrate)류 등

4. 대기오염 현상

① 기온역전 14: 대류권 내에서는 고도가 높아짐에 따라 기온이 감소하는 것이 일반적이나 고도가 상승되어도 대기의 기온이 높아지는 기온역전 시에는 수직 확산이 일어나지 않고, 대기가 희석되지 않아 오염된 것이 축적되어 대기오염이 악화되는 현상으로 광화학 스모그 형성

② 열섬현상 17: 도심의 온도가 대기오염이나 인공열 등의 영향으로 주변지역보다 높게 나타나는 현상

③ 온실효과

•대기 중의 수증기와 이산화탄소 등이 온실의 유리처럼 작용하여 지구 표면의 온도를 높게 유지하는 효과

•교토의정서 규제대상 6대 온실가스: 이산화탄소, 메탄, 아산화질소, 수소불화탄소, 과불화탄소, 육불화황

④ 오존층 파괴

•오존층은 태양의 자외선을 차단하는 역할

•오존층 파괴 시: 유해자외선이 지구에 직접 도달되어 인체에 피부암, 백내장 등을 일으키고, 동식물과 지구온난화에도 영향을 줌

•오존층 파괴 주요인: 프레온가스, 이산화탄소, 메탄가스, 산화질소 등

⑤ 산성비

•공장이나 자동차 배기가스에서 배출된 황산화물과 질소산화물이 대기 중 산화되어 황산, 질산으로 변환되면서 강산성의 산성비 혹은 산성안개 형성

•호수나 하천의 산성화로 인한 생태계의 교란을 일으켜 물고기를 떼죽음에 이르게 하고, 금속류나 석조물을 부식시켜 문화재와 재산상의 손실, 농작물과 삼림 피해

2 물과 건강

1. 물의 정수과정

① 침전: 수중 비중이 큰 부유물을 가라앉혀 색·탁도, 냄새, 세균을 감소시키는 방법

② 폭기: 수질개선을 위해 물과 공기를 밀접하게 접촉시켜 수중에 산소 공급

③ 여과 17: 물속의 미세 부유물질과 불순물, 특히 세균을 제거하는 방법

④ 소독

2. 하수처리

① 1차 처리: 부유 물질이나 침강성 물질을 물리적으로 제거하는 방법

② 2차 처리: 생물학적 처리방식을 이용{혐기성 처리(부패조, Imhoff tank), 호기성 처리(활성오니법, 살수여상법, 산화지법 등)}

③ 3차 처리: 물리, 화학, 생물학적 처리방식을 조합하여 처리하는 과정

3. 수질오염

1) 주요 수질오염의 지표

① 생물화학적 산소요구량(BOD) 23: BOD가 높다는 것은 수중 분해가 가능한 유기물질이 많다는 것을 의미하며, 오염도가 높음을 의미

② 화학적 산소요구량(COD)

•물속의 유기물질을 산화제(우리나라는 과망간산칼륨 사용)에 의하여 화학적으로 산화시킬 때 소비되는 산소량

•COD 값이 클수록 오염물질이 많이 들어있어 수질이 나쁘다는 의미

③ 용존산소(DO) 19

•물속에 녹아있는 산소의 양

•오염된 물은 산소소비량이 많아지므로 용존산소가 적고, 깨끗한 물일수록 용존산소량이 많음

④ 부유물질: 부유물질이 많을수록 용존산소를 소모하는 오염이 심한 물

2) 수질오염 사건

① 미나마타병

•원인: 수은화합물

•증상: 사지마비, 청력장애, 시야협착, 언어장애, 선천성 신경장애 발생, 선천적 미나마타병(뇌성마비)을 일으킴

② 이타이이타이병

•원인: 카드뮴

•증상: 심한요통·고관절통, 골연화증, 보행장애(오리걸음), 보행불능, 사지와 늑골의 병적 골절. 전신 쇠약

3 식품과 건강

1. 식중독

1) 세균성 식중독

① 감염형: 살모넬라, 장구균, 호염균, 병원성 대장균

② 독소형 15 25: 포도상구균, 보툴리누스, 웰치균

2) 바이러스성 식중독

노로바이러스(noro virus)

3) 자연독 식중독

① 복어(Tetrodotoxin 18): 구토, 설사, 지각이상, 언어장애, 호흡마비, 의식명료, 중추신경장애, 말초신경장애, 발성기관 마비

② 굴, 조개(Venerupin): 발열, 오한, 비출혈, 자반증, 간비대, 급성 간위축

③ 홍합(Mytilotoxin): 말초신경, 호흡마비

④ 버섯(Muscarine): 구토, 축동, 발한, 연동운동항진, 허탈(콜레라형)

⑤ 감자(Solanine): 복통, 허탈, 환각, 의식장애

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