LA형 스모그의 주요 오염물질은? | 마이메르시 MyMerci

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환경위생

LA형 스모그의 주요 오염물질은?

1 O3 ✓ 정답
2 Pb
3 Hg
4 CO
5 SO2

해설

LA형 스모그

O₃, PAN

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광화학 스모그(photochemical smog)는 대기 중 질소산화물(NOx)과 탄화수소(CxHy)가 자외선을 받아 이차 오염물질을 만들어내는 현상입니다. 대표적인 산화물이 오존(O3), 퍼옥시아세틸나이트레이트(PAN), 폼알데하이드(HCHO)입니다^[1]. 로스앤젤레스(LA)는 일조량이 많고 자동차 배출가스가 풍부해 이 반응이 활발하게 일어나므로, LA형 스모그의 핵심 오염물질은 오존과 PAN으로 요약됩니다.

생성 기전 광화학 반응에서 NOx는 촉매 역할을 하고, 탄화수소는 연소될 재료로 작용합니다. 햇빛이 강한 낮 시간대에 이산화질소(NO2)가 분해되면서 원자상 산소가 생기고, 이것이 산소 분자와 결합해 오존이 축적됩니다^[1]. 동시에 아세트알데하이드(acetaldehyde)의 산화로 퍼옥시아세틸 라디칼(PA)이 만들어지고, 이 라디칼이 NO2와 반응하여 PAN이 형성됩니다^[2]. 핵심! 오존과 PAN은 모두 일차 배출물질이 아니라 대기 중에서 이차적으로 생성되는 오염물질입니다.

LA형 스모그와 런던형 스모그의 감별 LA형 스모그는 광화학 반응이 중심이므로 산화성 스모그(oxidizing smog)로 분류됩니다. 반면 오래된 유럽 도시에서 나타나는 런던형 스모그는 이산화황(SO2)이 주범인 환원성 스모그(reducing smog)입니다^[4]. 보기에서 SO2가 답이 아닌 이유가 여기에 있습니다. 혼동 주의! 스모그라고 해서 모두 같은 물질이 원인인 것은 아니며, LA형은 오존과 PAN, 런던형은 아황산가스와 입자상 물질이 중심입니다.

임상적 의의 오존은 호흡기 점막을 자극하고 기도 저항을 높이며, PAN은 눈 자극과 시각 장애를 유발할 수 있습니다^[4]. 일산화탄소(CO)도 LA 대기 오염물질에 포함되지만, CO는 불완전 연소에서 직접 배출되는 일차 오염물질로 광화학 반응의 산물은 아닙니다^[4]. 따라서 문제에서 묻는 ‘LA형 스모그의 주요 오염물질’을 광화학 산화물의 관점에서 본다면 오존(O3)이 가장 직접적인 정답이 됩니다. 납(Pb)과 수은(Hg)은 중금속 오염물질로 스모그의 구성 성분이 아닙니다.

참고 문헌 (논문 출처)

[1]
[Formation and transport of ozone and other photochemical oxidants].일반논문Moser W (1986) · DOI: 10.1007/BF02103750
[2]
Strong relations of peroxyacetyl nitrate (PAN) formation to alkene and nitrous acid during various episodes.일반논문Qiao X, Sun M, Wang Y, Zhang D, Zhang R, Zhao B (2023) · DOI: 10.1016/j.envpol.2023.121465
[4]
Athletic performance and urban air pollution.일반논문Shephard RJ (1984)

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