대기오염

Air pollution
"나쁨 공기질"과 "공기질"은 여기로 방향을 전환합니다. 더 이상 쓸모없는 의학 이론은 마이아스마 이론을 참조하십시오. 공기가 얼마나 오염되었는지 측정하려면 공기질 지수를 참조하십시오. 공기의 특성에 대해서는 공기의 특성을 참조하십시오.
코킹오븐의 공기오염
2016년 환경 성능 지수 – 어두운 색은 미세먼지와 이산화질소의 농도를 낮추고 실내 공기의 질을 개선하는 것을 나타냅니다.
주민 10만 명당 대기오염으로 인한 사망자 수 (IHME, 2019)
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대기오염은 대기 중에 인간을 비롯한 생명체의 건강에 해롭거나 기후나 물질에 피해를 주는 물질이 존재하여 공기가 오염되는 것을 말합니다.[1] 또한 화학적, 물리적 또는 생물학적 작용제에 의한 실내 또는 실외 환경의 오염이 대기의 자연적 특성을 변화시킵니다.[1] 대기 오염 물질에는 가스(암모니아, 일산화탄소, 이산화황, 아산화질소, 메탄 및 클로로플루오르카본 포함), 미립자(유기 및 무기 모두) 및 생물 분자와 같은 다양한 유형이 있습니다. 대기 오염은 인간에게 질병, 알레르기 및 사망을 유발할 수 있으며 동물 및 작물과 같은 다른 생물체에도 해를 끼칠 수 있으며 자연 환경(예: 기후 변화, 오존 고갈 또는 서식지 파괴) 또는 건축 환경(예: 산성비)을 손상시킬 수 있습니다.[2] 대기 오염은 인간의[3] 활동과 자연 현상 모두에 의해 발생할 수 있습니다.[4]

대기의 질은 전 세계적으로 지구의 기후 및 생태계와 밀접한 관련이 있습니다. 대기 오염의 원인 중 많은 것들이 온실가스 배출, 즉 화석 연료의 연소의 원인이기도 합니다.[1]

대기 오염은 호흡기 감염, 심장병, 만성 폐쇄성 폐질환(COPD), 뇌졸중, 폐암을 포함한 여러 오염 관련 질병의 중요한 위험 요소입니다.[5] 대기 오염 노출은 IQ 점수 감소, 인지 장애,[6] 우울증과[7] 같은 정신 질환의 위험 증가 및 태아기 건강에 해로운 영향을 미칠 수 있다는 증거가 증가하고 있습니다.[8] 공기의 질이 좋지 않아 사람의 건강에 미치는 영향은 매우 광범위하지만, 주로 신체의 호흡기와 심혈관계에 영향을 미칩니다. 대기 오염 물질에 대한 개인의 반응은 사람이 노출되는 오염 물질의 종류,[9][10] 노출 정도, 개인의 건강 상태와 유전자에 따라 달라집니다.[11]

화석 연료 사용으로 인한 실외 대기 오염만으로도 연간 ~361만 명의 사망자를 발생시키며, 인간 사망의 주요 원인 중 하나이며,[5][12] 인위적인 오존과2.5 PM은 ~210만 명의 사망자를 발생시킵니다.[13][14] 전반적으로 대기 오염은 매년 전 세계적으로 약 700만 명의 사망자를 발생시키며, 2.9년의 전 세계 평균 수명 손실(LLE)을 야기하며,[15] 적어도 2015년 이후 큰 진전을 보이지 않은 세계 최대의 단일 환경 건강 위험입니다.[5][16][17][18] 실내 공기 오염과 도시 공기의 질 저하는 2008년 미국 대장장이 연구소가 발표한 세계 최악의 오염 장소 보고서에서 세계 최악의 유독성 오염 문제 두 가지로 꼽히고 있습니다.[19] 대기오염 위기의 범위는 큽니다. 2018년 WHO는 "10명 중 9명은 높은 수준의 오염물질이 포함된 공기를 호흡한다"고 추정했습니다.[20] 건강에 미치는 영향은 광범위하지만 문제를 처리하는 방식은 대부분 우연한[21][20][22] 일로 여겨지거나 무시됩니다.[18]

대기 오염으로 인한 생산성 손실과 삶의 질 저하는 세계 경제에 연간[23][24][25] 5조 달러가 소요되는 것으로 추정되지만 건강 및 사망률 영향과 함께 때로는 적당히 규제되고 모니터링되지만 현대 경제 시스템과 대부분의 인간 활동의 외부 요인입니다.[26][27] 대기 오염을 줄이기 위해 다양한 오염 제어 기술과 전략을 사용할 수 있습니다.[28][29] 대기 오염의 부정적인 영향을 제한하기 위해 여러 국제 및 국내 입법 및 규정이 개발되었습니다.[30] 지역 규칙은 적절하게 실행되었을 때 공중 보건에서 상당한 발전을 이루었습니다.[31] 유해한 오존층 파괴 화학물질의 방출을 [32]줄인 몬트리올 의정서, 유황 배출을 [33]줄인 1985년 헬싱키 의정서와 같은 이러한 노력 [35][36][37]중 일부는 국제적 차원에서 성공한 반면,[34] 기후 변화에 대한 국제적 행동과 같은 다른 것들은 덜 성공적이었습니다.

대기오염원

인위적(인간이 만든) 출처

2010년 남아프리카공화국 케이프타운 애슬론 발전소 냉각탑 철거
봄 심기에 대비해 미국 조지아주 스테이트보로 외곽 밭 태우기 통제
2018년 가나에서 열린 화재에서 물고기의 흡연
  • 고정 소스는 다음과 같습니다.
    • 화석 연료 발전소와 바이오매스 발전소는 모두 연기 스택을 갖추고 있습니다(석탄 산업의 환경 영향 등 참조).[38]
    • 목재, 농작물 쓰레기, 배설물과 같은 전통적인 바이오매스를 태웁니다. (개발도상국과 가난한 나라에서는 전통적인 바이오매스 태우기가 대기 오염 물질의 주요 원천입니다.[43][44][45] 그것은 또한 영국과 뉴사우스웨일스를 포함한 많은 선진 지역에서 입자 오염의 주요 원인입니다.[46][47] 오염 물질에는 PAHs가 포함됩니다.)[48]
    • 제조설비(factories)
      • 2014년 연구에 따르면 중국에서는 장비, 기계 및 장치 제조 및 건설 부문이 대기 오염 물질 배출의 50% 이상을 기여했습니다.[50][better source needed] 이러한 높은 배출은 산업 구조에서 높은 배출 강도와 높은 배출 인자에 기인합니다.[51]
    • 시공의[52][53]
    • 폐기물 소각 (관리가 잘못 된 폐기물의 개방형 및 통제되지 않는 화재, 도시 고형 육상 폐기물의 약 4분의 1을 차지하는 inciner레이터)
    • 용광로 및 기타 유형의 연료 연소 가열 장치[56]
  • 이동 수단에는 자동차, 열차(특히 디젤 기관차와 DMU), 해상 선박 및 항공기[57], 로켓 및 부품 및 파편의 재진입이 포함됩니다.[58] 자동차의 대기오염 외부는 배기가스와 자동차 타이어(마이크로[59] 플라스틱 포함)에서 공기로 유입됩니다. 차량은 "미국 전체 대기 오염의 약 3분의 1을 배출하고 있다"[60][better source needed]고 보고되었으며 기후 변화의 주요 동인입니다.[61][62]
  • 조절화상을 이용한 농업 및 산림경영 전략 아마존과 같은 숲에서의 화마와 같은 관행은 삼림 벌채와 함께 큰 대기 오염을 일으킵니다.[63] 조절되거나 규정된 연소는 산림 관리, 농업, 대초원 복원 및 온실 가스 감소에 사용되는 관행입니다.[64] 불은 숲과 초원 생태 모두의 자연적인 특징이기 때문에 산림인들은 통제된 불을 도구로 사용할 수 있습니다.[65][66] 통제된 연소는 일부 바람직한 산림 나무의 싹을 돋우는 것을 촉진하여 숲을 재생시킵니다.[67]

연소 이외의 공정에서 발생하는 원인도 있습니다.

단백질[75] 100g당 다양한 식품의 평균 산성화 배출량(대기오염)
음식 종류 산성화 배출량(단백질 100g당 SOeq2)
쇠고기
343.6
치즈
165.5
돼지고기
142.7
양고기와 양고기
139.0
양식 갑각류
133.1
가금류
102.4
양식어류
65.9
계란
53.7
땅콩
22.6
완두류
8.5
두부
6.7

자연발생원

1935년 텍사스 스트랫포드에 접근한 먼지폭풍
  • 일반적으로 식물이 거의 없거나 식물이 없는 넓은 지역의 자연 발생원에서 나오는 먼지
  • 동물, 예를 들어 소에 의한 음식물의 소화에 의해 배출되는 메탄
  • 방사성 붕괴로 인한 라돈 가스가 지각 내에서 붕괴되는 것입니다. 라돈은 라듐의 붕괴로 형성된 무색, 무취, 자연적으로 발생하는 방사성 비활성 기체입니다. 건강상의 위험으로 간주됩니다. 자연 발생원의 라돈 가스는 건물, 특히 지하와 같은 밀폐된 공간에 축적될 수 있으며, 담배 다음으로 폐암 발생의 원인이 됩니다.
  • 산불로 인한 연기와 일산화탄소. 산불이 활발한 시기에는 통제되지 않은 바이오매스 연소로 인한 연기가 농도별 전체 대기오염의 거의 75%를 차지할 수 있습니다.[76]
  • 일부 지역의 초목은 따뜻한 날에 환경적으로 상당한 양의 휘발성 유기 화합물(VOCs)을 배출합니다. 이러한 VOCs는 1차 인위적 오염 물질, 특히 NOx, SO2 및 인위적 유기 탄소 화합물과 반응하여 2차 오염 물질의 계절적 연무를 생성합니다.[77] 블랙 껌, 포플러, 오크 나무, 버드나무는 풍부한 VOC를 생성할 수 있는 식물의 일부 예입니다. 이들 종에서 발생하는 VOC 생성은 영향이 적은 나무 종보다 최대 8배 높은 오존 수치를 초래합니다.[78]
  • 황, 염소 및 재 미립자를[79] 생성하는 화산 활동

배출인자

주요기사: AP 42 대기오염물질 배출인자 정리
비가 내리고 스모그가 낀 날(왼쪽)이 지난 2005년 베이징 공기

대기오염물질 배출 인자는 주변 공기로 방출되는 오염물질의 양을 해당 오염물질의 방출과 관련된 활동과 연결시키는 것을 목표로 하는 보고된 대표적인 값입니다.[2][80][81][82] 오염물질의 무게를 오염물질을 생성하는 활동의 단위 무게, 부피, 거리 또는 시간으로 나눈 값은 이러한 요소를 일반적으로 명시하는 방법입니다(예: 연소된 석탄 1톤당 배출되는 입자의 킬로그램). 이러한 기준은 다양한 오염원에서 배출되는 배출량을 더 쉽게 추정할 수 있게 해줍니다. 대부분의 경우 이러한 성분은 허용 가능한 품질의 모든 사용 가능한 데이터의 평균에 불과하며 장기 평균의 전형적인 것으로 생각됩니다.

지속성 유기 오염 물질 목록에는 12개의 화합물이 있습니다. 다이옥신과 푸란은 두 가지이며 플라스틱의 개방 연소와 같은 유기 물질의 연소에 의해 의도적으로 생성됩니다. 이 화합물들은 또한 내분비 교란 물질이며 인간의 유전자를 변형시킬 수 있습니다.

Ghana의 Agbogbloshie에서 전자제품을 개방 연소하여 구리와 같은 귀중한 금속에 접근하는 전자 폐기물 처리. 플라스틱의 개방 연소는 가공 능력이 없는 세계의 많은 지역에서 일반적입니다. 특히 적절한 보호가 없으면 중금속 등 오염물질이 토양에 스며들어 수질오염과 대기오염을 일으킬 수 있습니다.

미국 환경 보호국은 광범위한 산업 원천에 대한 대기 오염 물질 배출 인자를 정리하여 발표했습니다.[83] 영국, 호주, 캐나다 및 기타 많은 국가에서 유사한 모음집을 발표했으며 유럽 환경청도 발표했습니다.[84][85][86][87]

오염물질

주요기사 : 오염물질 및 온실가스 배출
도식도면, 대기오염의 원인 및 영향: (1) 온실효과, (2) 입자상 오염, (3) 자외선 증가, (4) 산성비, (5) 지상 오존농도 증가, (6) 질소산화물 농도 증가

대기 오염 물질은 공기 중에 있는 물질로 인간과 생태계에 많은 영향을 미칠 수 있습니다.[88] 물질은 고체 입자, 액체 방울 또는 기체일 수 있으며, 종종 에어로졸(고체 입자 또는 액체 방울이 기체에 의해 분산되어 운반됨)의 형태를 취합니다.[89] 오염 물질은 자연적인 원인일 수도 있고 사람이 만든 것일 수도 있습니다. 오염 물질은 1차 또는 2차로 분류됩니다. 1차 오염 물질은 일반적으로 화산 폭발로 인한 재와 같은 과정에 의해 생성됩니다.

다른 예로는 자동차 배기가스에서 나오는 일산화탄소나 공장에서 배출되는 이산화황이 있습니다. 2차 오염물질은 직접 배출되지 않습니다. 오히려 1차 오염 물질이 반응하거나 상호 작용할 때 공기 중에서 형성됩니다. 지상 오존은 2차 오염의 대표적인 예입니다. 일부 오염 물질은 1차 및 2차 오염 물질일 수 있습니다: 직접 배출되고 다른 1차 오염 물질로부터 형성됩니다.

일차오염물질

인간의 활동에 의해 대기 중으로 배출되는 오염물질은 다음과 같습니다.

  • 암모니아: 주로 농업 폐기물에 의해 배출됩니다. 암모니아는 화학식이3 NH인 화합물입니다. 일반적으로 특유의 톡 쏘는 냄새가 나는 가스로 접하게 됩니다. 암모니아는 식품과 비료의 전구체 역할을 함으로써 육상 생물의 영양 수요에 크게 기여합니다. 암모니아는 직간접적으로 많은 의약품의 합성을 위한 구성 요소이기도 합니다. 광범위하게 사용되지만 암모니아는 가성 및 유해성을 모두 가지고 있습니다.[90] 대기 중에서 암모니아는 질소와 황의 산화물과 반응하여 2차 입자를 형성합니다.[91]
  • 이산화탄소(CO2): 이산화탄소는 대기의 자연적인 성분으로, 식물의 생명에 필수적이며 인간의 호흡기에 의해 배출됩니다.[92] 매우 높은 농도(일반적으로 "정상" 대기 수준의 100배)에서는 잠재적으로 치명적입니다.[93][94] 세계보건기구는 CO를2 기후오염물질로 인정하고 있지만, 대기질 지침에 해당 가스를 포함시키거나 CO에 대한 권장목표를 설정하지는 않습니다.[95] 온실가스로서의 역할 때문에, CO는2 "최악의 기후 오염 물질"로 묘사되어 왔습니다.[96] 이와 같은 진술은 인간의 건강, 식량 작물 및 건물과 같은 것들에 대한 단기적인 영향보다는 장기적인 대기 영향을 나타냅니다. 이 용어에 대한 질문은 예를 들어 (공기의 질을 개선하기 위해 고안된) 미국 청정 공기법이 CO2 배출을 규제하는 것으로 간주되는지 여부를 결정하는 데 실질적인 결과를 가져옵니다.[97] 그 문제는 "화석 연료의 연소로 인해 발생하는 이산화탄소를 '대기 오염물질'로 정의하기 위해" 청정 대기법을 구체적으로 개정한 2022년 인플레이션 저감법에 의해 미국에서 해결되었습니다.[98] CO는2 현재 지구 대기의 약 410만분의 1(ppm)을 형성하고 있습니다. 산업화 이전 시기의 약 280ppm과 비교할 때,[99] 화석 연료를 연소함으로써 매년 수십억 미터톤의 CO가2 배출됩니다.[100] 지구 대기의 CO2 증가가 가속화되고 있습니다.[101] CO는2 질식성 가스이며 일반적으로 독성 또는 유해성으로 분류되지 않습니다.[102] 영국과 같은 곳에서는 작업장 노출 한도가 존재합니다(장기 노출의 경우 5,000ppm, 단기 노출의 경우 15,000ppm).[94] 뇨스 호수의 림닉 분화와 같은 자연 재해는 또한 엄청난 양의 이산화탄소를2 갑자기 방출하는 결과를 초래할 수 있습니다.[103]
  • 일산화탄소(CO): CO는 무색, 무취, 유독 가스입니다.[104] 천연가스, 석탄 또는 목재와 같은 연료를 연소시켜 만든 제품입니다. 차량 배기가스는 대기 중 일산화탄소의 대부분을 차지합니다. 공기 중에 많은 폐 질환과 자연 환경 및 동물의 교란과 관련된 스모그 유형의 형성을 생성합니다.
  • 클로로플루오르카본(CFCs): 현재 사용이 금지된 제품에서 배출되며 오존층에 유해합니다. 에어컨, 냉동고, 에어로졸 스프레이 및 기타 유사한 장치에서 배출되는 가스입니다. CFC는 대기로 방출된 후 성층권에 도달합니다.[105] 그들은 여기서 다른 가스와 상호 작용하여 오존층에 해를 끼칩니다. 이 때문에 자외선은 지구 표면에 도달할 수 있습니다. 이것은 피부암, 눈 문제, 심지어 식물 손상을 초래할 수 있습니다.[106]
  • 질소산화물(NOx): 질소산화물, 특히 이산화질소는 고온 연소에서 배출되며, 전기 방전에 의해 뇌우 시에도 생성됩니다. 그것들은 위에 있는 갈색 아지랑이 돔이나 도시의 바람을 받는 깃털로 볼 수 있습니다. 이산화질소는 화학식이2 NO인 화학 화합물입니다. 그것은 여러 질소 산화물 중 하나입니다. 가장 두드러진 대기 오염 물질 중 하나인 이 적갈색의 유독 가스는 특징적인 날카롭고 따가운 냄새가 납니다.
  • 냄새: 쓰레기, 하수 및 산업 공정에서 발생하는 냄새.
  • 미립자 물질/입자(PM)는 미립자, 대기 미립자 물질(APM) 또는 미세 입자라고도 하며, 기체에 부유된 미세한 고체 또는 액체 입자입니다.[107] 에어로졸은 입자와 가스의 혼합물입니다. 화산, 먼지 폭풍, 산림 및 초원 화재, 살아있는 식물, 바다 스프레이 등이 모두 입자의 원인입니다. 에어로졸은 자동차, 발전소 및 다양한 산업 공정에서 화석 연료의 연소와 같은 인간의 활동에 의해 생성됩니다.[108] 전 세계적으로 평균적으로 인간의 활동으로 만들어진 에어로졸이 현재 대기의 약 10%를 차지하고 있습니다. 공기 중 미세 입자의 증가는 심장병,[109] 폐 기능의 변화, 폐암과 같은 건강상의 위험과 관련이 있습니다. 미립자는 호흡기 감염과 관련이 있으며 천식과 같은 질환을 가진 사람들에게 특히 해로울 수 있습니다.[110]
  • 미립자에 부착될 수 있는 지속적인 유기 오염 물질입니다. 잔류성 유기 오염 물질은 화학적, 생물학적 또는 광분해 공정(POPs)으로 인한 환경 악화에 강한 유기 화합물입니다. 그 결과, 이들은 환경에서 생존하고, 장거리 전염이 가능하며, 인간과 동물의 조직에 생물학적으로 축적되고, 먹이 사슬에서 생물학적으로 확대되며, 인간의 건강과 생태계에 큰 위협이 되는 것으로 밝혀졌습니다.[111]
  • 공기 중 미세입자와 연결된 지속적인 활성산소는 심폐질환과 연관이 있습니다.[112][113]
  • 다환 방향족 탄화수소(polycyclic aromatic hyclic hyclic hyclic hyclic hyclic hyclic hyclic hyclic hyclic hyclic hyclic):[114] 석탄, 석유 및 담배를 포함한 유기 화합물의 불완전 연소로
  • 방사성 오염물질 : 핵폭발, 핵사건, 전쟁폭발물, 라돈의 방사성 붕괴 등 자연적 과정에 의해 생성됩니다.
  • 황산화물(SOx): 특히 이산화황은 화학식이 SO인2 화학 화합물입니다. SO는2 화산과 다양한 산업 공정에서 생산됩니다. 석탄과 석유에는 종종 황 화합물이 포함되어 있으며, 이들의 연소는 이산화황을 발생시킵니다. 일반적으로 NO와2 같은 촉매가 존재하는 상태에서2 SO의 추가 산화는 HSO를24 형성하고 따라서 산성비가 형성됩니다. 이는 이러한 연료를 동력원으로 사용함으로써 환경에 미치는 영향에 대한 우려의 원인 중 하나입니다.
  • 납, 수은과 같은 유독성 금속, 특히 그 화합물.
  • 휘발성 유기 화합물(VOCs): VOCs는 실내 및 실외 대기 오염 물질입니다.[115] 메탄(CH4) 또는 비메탄(NMVOCs)으로 분류됩니다. 메탄은 지구 온난화를 강화하는 데 기여하는 매우 효율적인 온실 가스입니다. 다른 탄화수소 VOCs는 오존을 생성하고 대기 중 메탄의 수명을 연장하는 역할을 하기 때문에 중요한 온실가스이기도 합니다. 이 효과는 지역의 공기 질에 따라 다릅니다. 방향족 NMVOCs 벤젠, 톨루엔, 자일렌은 발암 의심 물질이며 장기간 노출되면 백혈병을 유발할 수 있습니다. 1,3-부타디엔은 종종 산업적 사용과 관련된 또 다른 위험한 화합물입니다.

2차오염물질

2차 오염 물질은 다음과 같습니다.

  • 지상 오존(O3): NOx와 VOCs가 섞이면 오존이 생성됩니다. 대류권의 중요한 부분입니다.[116] 그것은 또한 성층권의 여러 영역에서 발견될 수 있는 오존층의 중요한 부분입니다. 그것과 관련된 광화학적 및 화학적 반응은 낮과 밤 동안 대기에서 발생하는 많은 화학적 활동에 연료를 공급합니다. 인간의 활동(주로 화석연료의 연소)의 결과로 대량으로 생성되는 스모그의 오염물질이자 구성요소입니다.[117]
  • 과산화아세틸 나이트레이트(CHNO235): NOx 및 VOCs로부터 유사하게 형성됨.
  • 광화학 스모그: 입자는 기체의 1차 오염물질과 화학물질로부터 형성됩니다.[118] 스모그는 대기에서 발생하는 오염의 한 종류입니다. 스모그는 특정 지역에서 엄청난 양의 석탄이 연소되어 연기와 이산화황이 혼합되어 발생합니다.[119] 현대 스모그는 일반적으로 자동차 및 산업 배출 가스로 인해 발생하며, 이 가스는 태양의 자외선에 의해 대기 중에서 작용하여 2차 오염 물질을 생성한 다음 1차 배출 가스와 결합하여 광화학 스모그를 생성합니다.

기타오염물질

위험한 대기 오염 물질로 분류되는 다른 많은 화학 물질이 있습니다. 이 중 일부는 청정 공기법에 따라 미국과 유럽에서 다양한 지침(주변 공기 질 평가 및 관리에 관한 공기 "기본" 지침, 96/62/EC, 작업 중 화학 물질 관련 위험에 관한 지침 98/24/EC 포함)에 따라 규제됩니다. 그리고 주변 공기 중 중금속 및 다환 방향족 탄화수소를 다루는 지침 2004/107/EC).[120][121]

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위험한 대기오염물질 (4C, 68P)

노출

2012년에는 도시에 거주하는 유럽인의 최대 30%가 EU 대기질 기준을 초과하는 대기오염물질에 노출되고 있습니다. 도시에 사는 유럽인의 약 98%는 세계보건기구의 더 엄격한 지침에 의해 건강에 해를 끼치는 것으로 간주되는 대기 오염 물질 수준에 노출되어 있습니다.[122]

대기 오염의 위험은 오염 물질의 위험도와 해당 오염 물질에 대한 노출량에 따라 결정됩니다. 대기 오염 노출은 사람, 이웃 또는 국가의 자녀와 같은 그룹 또는 전체 인구에 대해 측정할 수 있습니다. 예를 들어, 다양한 미세 환경과 연령대를 고려하여 위험한 대기 오염에 대한 지리적 지역의 노출을 확인하고자 합니다. 이는 흡입 노출로 계산할[11] 수 있습니다. 이는 다양한 실내 미세 환경 및 실외 위치와 같은 다양한 환경에서 일일 노출량을 설명합니다. 노출에는 다양한 연령 및 기타 인구 통계학적 그룹, 특히 유아, 어린이, 임산부 및 기타 민감한 하위 집단이 포함되어야 합니다.[11]

하위 그룹이 환경에서 특정 활동을 하는 각 특정 시간 동안 대기 오염 물질에 대한 노출은 각 환경에서 소비된 시간과 각 하위 그룹의 각각의 흡입 속도, 놀이, 요리, 독서, 작업, 교통에서 보내는 시간에 관련된 대기 오염 물질의 농도를 통합해야 합니다. 기타. 예를 들어, 어린 아이의 흡입률은 성인의 흡입률보다 낮을 것입니다. 격렬한 운동을 하는 젊은 사람은 앉아 있는 활동을 하는 아이보다 호흡 속도가 더 빠릅니다. 따라서 일일 노출량에는 각 미세 환경 환경에서 수행되는 활동의 종류 및 시간이 포함되어야 합니다. 각 미세 활동/미세 환경 설정에서 대기 오염 물질 농도를 합산하여 노출량을 나타냅니다.[11]

블랙카본과 같은 일부 오염 물질의 경우, 고농도가 주요 도로에 근접하거나 (원동기식) 교통에 참여함에 따라 짧은 노출 시간에도 불구하고 교통 관련 노출이 전체 노출을 지배할 수 있습니다.[123] 전체 일일 노출량의 상당 부분이 고농도의 짧은 피크로 발생하지만 피크를 정의하고 그 빈도와 건강 영향을 결정하는 방법은 여전히 불분명합니다.[124]

2021년 WHO는 화석 연료를 연소할 때 발생하는 작은 입자에 대한 권장 지침 한도를 절반으로 줄였습니다. 이산화질소(NO2)의 새로운 한도는 75% 더 낮습니다.[125] 대기 오염이 매우 낮은 수준에서도 경험될 때도 인간의 건강을 해친다는 증거가 증가함에 따라 WHO는 전 세계 인구의 97.3%인 전 세계 대부분을 안전하지 못한 지역으로 끌어들이면서 입자 오염의 안전한 노출 수준에 대한 가이드라인(10 µg/m ³에서 5 µg/m ³)을 개정했습니다.

실내공기질

주요 기사: 개발도상국의 실내공기질과 실내공기오염에 관한 연구
실내 공기오염으로 인한 총 사망자의 비중, 2017
인도 뉴델리 대기질 모니터링

실내 환기 부족은 사람들이 종종 대부분의 시간을 보내는 대기 오염을 집중시킵니다. 발암물질인 라돈(Rn) 가스는 지구에서 특정 장소로 배출되어 집 안에 갇히게 됩니다. 카펫과 합판을 포함한 건축 자재는 포름알데히드(H-CHO) 가스를 배출합니다. 페인트와 용제는 건조할 때 휘발성 유기 화합물(VOCs)을 발산합니다. 납 페인트는 먼지로 변질되어 흡입될 수 있습니다.[127][128]

의도적인 대기 오염은 방향제, 향 및 기타 향을 사용하여 발생합니다. 조리용 난로와 화로에서 조절되는 목재 화재는 공기 중, 내부 및 외부로 상당한 양의 유해한 연기 입자를 추가할 수 있습니다.[127][128] 적절한 환기를 하지 않고 실내에서 살충제 등 화학 스프레이를 사용하여 실내 오염 사망자가 발생할 수 있습니다. 또한 현대식 주방은 유해한 입자와 가스를 생산하며, 토스터와 같은 장비는 최악의 공급원 중 하나입니다.[129]

일산화탄소 중독과 사망은 환기구와 굴뚝에 결함이 있거나 실내나 텐트와 같이 밀폐된 공간에서 숯을 태우는 것으로 인해 발생하는 경우가 많습니다.[130] 만성 일산화탄소 중독은 조종사 조명이 제대로 조정되지 않은 경우에도 발생할 수 있습니다. 모든 국내 배관에는 하수구 가스와 황화수소가 내부에 들어오지 않도록 트랩이 내장되어 있습니다. 의류는 드라이클리닝 후 며칠 동안 테트라클로로에틸렌 또는 기타 드라이클리닝액을 배출합니다.

비록 많은 나라에서 석면의 사용이 금지되었지만, 과거 산업 및 국내 환경에서 석면의 광범위한 사용은 많은 지역에서 잠재적으로 매우 위험한 물질을 남겼습니다. 자낭염은 폐 조직에 영향을 미치는 만성 염증성 질환입니다. 구조물의 석면 함유 물질로부터 석면에 장기간, 심하게 노출된 후에 발생합니다. 자낭증이 있는 사람들은 심각한 호흡 곤란(호흡 곤란)을 가지고 있으며 여러 가지 다른 종류의 폐암과 관련하여 위험이 증가합니다. 비기술 문헌에서 명확한 설명이 항상 강조되는 것은 아니므로 여러 형태의 관련 질병을 구별하는 데 주의를 기울여야 합니다. 세계보건기구에 따르면,[131] 이것들은 (일반적으로 매우 드문 형태의 암으로, 더 널리 퍼지면 거의 항상 석면에 장기간 노출되는 것과 관련이 있습니다) 석면증, 폐암, 복막 중피종으로 정의될 수 있습니다.

대기 오염의 생물학적 원인은 가스와 공기 중의 미립자와 같이 실내에서도 발견됩니다. 애완동물은 비듬을 생산하고, 사람들은 미세한 피부 조각과 부패한 머리카락에서 먼지를 생산하고, 침구, 카펫 및 가구의 먼지 진드기는 효소 및 마이크로미터 크기의 배설물을 생산하고, 주민들은 메탄을 배출하고, 곰팡이 형태는 벽에 있고, 곰팡이는 곰팡이 독소와 포자를 생성하고, 에어컨 시스템은 레지오넬라병과 곰팡이를 배양할 수 있습니다. 그리고 화초, 흙, 주변 정원은 꽃가루, 먼지, 곰팡이를 생산할 수 있습니다. 실내에서는 공기 순환이 부족하기 때문에 이러한 대기 오염 물질이 자연에서 발생하는 것보다 더 많이 축적됩니다.

건강영향

미국 규제 당국이 안전하다고 생각하는 수준보다 낮은 수준에서도 미세먼지, 이산화질소, 오존 등 세 가지 공기 오염 성분에 노출되면 심장 및 호흡기 질환과 관련이 있습니다.[132] 2020년, 오염(대기오염 포함)은 유럽에서 8명 중 1명이 사망하는 데 기여한 요인이었고, 심장병, 뇌졸중, 폐암을 포함한 오염 관련 질병의 중요한 위험 요소였습니다.[133] 대기오염으로 인한 건강상의 영향으로는 호흡곤란, 천명, 기침, 천식[134], 기존 호흡기 및 심장상태 악화 등이 있을 수 있습니다. 이러한 영향은 약물 사용 증가, 의사 또는 응급실 방문 증가, 병원 입원 증가 및 조기 사망을 초래할 수 있습니다.[11]

공기의 질이 좋지 않아 사람의 건강에 미치는 영향은 매우 광범위하지만, 주로 신체의 호흡기와 심혈관계에 영향을 미칩니다. 대기 오염 물질에 대한 개인의 반응은 사람이 노출되는 오염 물질의 종류, 노출 정도, 개인의 건강 상태와 유전자에 따라 달라집니다.[11] 가장 일반적인 대기 오염원에는 미립자, 오존, 이산화질소 및 이산화황이 포함됩니다. 개발도상국에 사는 5세 미만 어린이는 실내외 공기 오염으로 인한 전체 사망자 수에서 가장 취약한 인구입니다.[135] 청정대기법에 따르면, 미국 EPA는 미국 어디에서나 공기 중에 얼마가 있을 수 있는지에 대한 제한을 설정하는 것을 포함하여 특정 대기 오염 물질에 대한 제한을 설정합니다.[136] 새로운 연구는 혼합 노출(예: PM + 오존)의 생물학적 및 건강 결과가 개인 노출보다 훨씬 더 클 수 있음을 보여줍니다.[137]

대기 오염은 인간의 건강에 급성과 만성 모두 영향을 미치며 여러 가지 다른 시스템과 장기에 영향을 미칩니다. 경미한 상기도 자극부터 만성 호흡기 및 심장 질환, 폐암, 소아 급성 호흡기 감염, 성인 만성 기관지염, 기존 심장 및 폐 질환을 악화시키거나 천식 발작에 이르기까지 다양합니다. 단기 및 장기 노출은 조기 사망 및 기대 수명 감소와 관련이 있습니다.[138] 대기오염에 지속적으로 노출되면서 발생하는 질병은 환경보건질환으로 건강환경이 유지되지 않을 때 발생합니다.[139]

사망률

실외 대기오염으로 인한 전체 사망자의 비율, 2017

세계보건기구는 2014년에 매년 전 세계적으로 약 7백만 명의 조기 사망을 야기한다고 추정했습니다.[5] 2019년 3월에 발표된 연구에 따르면 그 수는 약 880만 명일 수 있습니다.[140] 2022년 보고서는 대기 오염이 2019년 667만 명(590–749만 명)의 조기 사망에 책임이 있다고 결론 내렸습니다. 2015년 이후로 초기 사망자 수가 ~900만 명에 머물렀던 (우세한) 오염에 대한 실질적인 진전은 거의 확인할 수 없다는 결론을 내렸습니다.[141][18] 사망 원인으로는 뇌졸중, 심장병, COPD, 폐암, 폐 감염 등이 있습니다.[5]

도시 실외 공기 오염으로 인해 전 세계적으로 연간 130만 명이 사망하는 것으로 추정됩니다.[142] 어린이들은 호흡기 계통의 미성숙으로 인해 특히 위험에 처해 있습니다.[143] 2015년에는 주로 PM에2.5 의한 실외 공기 오염으로 인해 전 세계적으로 연간 3.3 (95% CI 1.61–481)만 명의 조기 사망자가 발생하는 것으로 추정되었으며, 이는 주로 아시아 지역에서 발생합니다.[73] 2021년 WHO는 실외 대기 오염으로 2016년 전 세계적으로 420만 명의 조기 사망자가 발생한 것으로 추정된다고 보고했습니다.[144]

2020년 연구에 따르면 2015년 대기 오염으로 인한 전 세계 평균 기대 수명 손실(LLE; YPLL과 유사)은 2.9년으로, 예를 들어 LLE의 상당 부분이 불가피하지만 모든 형태의 직접 폭력으로 인한 0.3년보다 훨씬 더 많습니다.[15] 가장 예외적인 노화가 있는 지역은 주변 대기 오염도가 낮아 대기 오염도와 장수 사이의 연관성을 시사합니다.[145]

2022년 지오헬스(GeoHealth)에 발표된 연구에 따르면 미국에서 에너지 관련 화석연료 배출을 제거하면 매년 46,900–59,400명의 조기 사망을 예방하고 PM 관련2.5 질병 및 사망을 피할 수 있는 537–6780억 달러의 혜택을 제공할 수 있다고 합니다.[146]

지역별

대기오염으로 인한 사망률이 가장 높은 나라는 인도와 중국입니다.[147][148] 세계보건기구에 의하면, 인도는 다른 어떤 나라보다도 천식으로 인한 사망자가 더 많다고 합니다. 2019년 인도에서 160만 명의 사망자가 대기 오염으로 인해 발생했습니다.[149] 2013년 12월, 대기 오염으로 중국에서 매년 50만 명이 사망하는 것으로 추정되었습니다.[150] 폐렴으로 인한 사망과 자동차 배출로 인한 대기오염은 양의 상관관계가 있습니다.[151]

대기 오염으로 인한 유럽의 연간 조기 사망자 수는 43만[152] 명에서 80만 명으로 추정됩니다.[140] 이러한 사망의 중요한 원인은 도로 차량에서 배출되는 이산화질소 및 기타 질소 산화물(NOx)입니다.[152] 영국 정부는 2015년 협의 문서에서 이산화질소가 연간 23,500명의 영국 조기 사망의 원인이라고 밝혔습니다.[153] 유럽 연합 전역에서 대기 오염으로 인해 수명이 거의 9개월 단축될 것으로 추정됩니다.[154]

가이드라인

주 기사: 대기질 가이드라인

미 EPA는 지상 오존 농도를 10억분의 65(ppb)로 제한하면 2020년 전국적으로 75ppb 기준에 비해 1,700~5,100명의 조기 사망자를 줄일 수 있을 것으로 추정했습니다. 이 기관은 또한 더 많은 보호 기준이 추가적으로 2만 6천 건의 악화된 천식과 백만 건 이상의 결근 사례를 예방할 수 있을 것이라고 예상했습니다.[155][156] 이 평가에 따라 EPA는 지상 오존에 대한 국가 대기질 기준(NAAQS)을 70ppb로 낮추어 공중 보건을 보호하기 위해 조치를 취했습니다.[157]

캘리포니아 남부 로스앤젤레스 분지와 샌 호아킨 계곡의 대기 오염이 건강에 미치는 영향과 이와 관련된 비용에 대한 2008년 경제 연구는 대기 오염 수준이 연방 기준을 위반하기 때문에 매년 3,800명 이상이 (정상보다 약 14년 일찍) 조기 사망하는 것으로 나타났습니다. 연간 조기 사망자 수는 연평균 2천 명 미만인 같은 지역의 자동차 충돌 관련 사망자 수보다 상당히 많습니다.[158][159][160] 2021년 연구에 따르면 실외 대기 오염은 WHO가 지침을 조정하기 직전에 "현재 유럽 및 북미 기준 및 WHO 지침 값보다 낮은 오염 수준에서도" 사망률이 상당히 증가하는 것과 관련이 있습니다.[161][162]

주요원인

자세한 정보: § 소스
PM 관련2.5 조기 사망자[163] 수에 대한 G20 국가들의 발자국 기반 및 월경성 오염 기반 관계 비교

가장 큰 원인은 화석연료 연소에[164] 의해 발생하는 대기오염으로 주로 자동차의 생산과 사용, 전기 생산, 난방 등입니다.[165] 그린피스의 한 연구는 배기가스가 많은 발전소와 차량 배기가스로 인해 방출되는 오염물질 때문에 전 세계적으로 연간 450만 명의 조기 사망자가 발생하는 것으로 추정하고 있습니다.[166]

디젤 배기가스(DE)는 연소 유래 입자상 물질 대기 오염의 주요 원인입니다. 여러 인체 실험 연구에서, 잘 검증된 노출 챔버 설정을 사용하여 DE는 급성 혈관 기능 장애 및 혈전 형성 증가와 관련이 있습니다.[167][168]

현대의 자유무역과 소비로 인한 PM2.5 대기오염이 유발된다는 연구결과가 나왔습니다. G20 19개국은 매년 200만명의 조기 사망자를 발생시키고, 이들 국가에서 약 ~28명의 평균 평생 소비가 최소 1명의 조기 사망(평균 연령 ~67세)을 야기하는 반면, 개발도상국은 외부 지원이나 국제적으로 조정된 노력 없이 대책을 시행하거나 시행할 수 있는 "cannot이 예상된다"고 제안합니다.

기본 메커니즘

WHO는 2016년 실외 대기오염 관련 조기 사망자의 ~58%가 허혈성 심장질환과 뇌졸중으로 인한 것으로 추정하고 있습니다.[144] 대기 오염과 심혈관 사망률 증가를 연결하는 메커니즘은 불확실하지만 아마도 폐 및 전신 염증을 포함할 것입니다.[170]

현대의 연간 사망자 수

고 공간 해상도 모델과 업데이트된 농도-반응 함수를 사용하는 영국과 미국 대학의 과학자들의 2021년 연구는 2012년 1,040만 명의 전 세계 초과 사망자와 2018년 870만 명, 즉 5분의[dubious – discuss] 1에 해당하는 870만 명의 사망자가 화석 연료 연소로 인한 대기 오염 때문이라는 결론을 내렸습니다. 이전 추정치보다 훨씬 높고 사망률 영향이 공간적으로 세분화됩니다.[171][164]

WHO에 따르면, 전 세계적으로 대기 오염이 사망자 8명 중 1명을 차지한다고 합니다.[172]

심뇌혈관질환

2007년 증거 검토 결과, 일반인의 경우, 주변 대기 오염 노출은 심혈관 사건으로 인한 총 사망률 증가(범위: 10 µg/m 증가 당 12% ~ 14%)와 상관관계가 있는 위험 요소인 것으로 나타났습니다.

대기오염은 특히 오염물질 농도가 가장 높은 개발도상국에서 뇌졸중 위험요인으로 떠오르고 있습니다.[174] 2007년의 한 연구는 여성의 경우 공기 오염이 출혈성이 아니라 허혈성 뇌졸중과 관련이 있다는 것을 발견했습니다.[175] 공기 오염은 2011년 코호트 연구에서 관상동맥 뇌졸중으로 인한 발병률 및 사망률 증가와 관련이 있는 것으로 밝혀졌습니다.[176] 연관성은 인과적인 것으로 여겨지며 혈관 수축, 저등급 염증 및 죽상경화증에 의해 영향이 매개될 수 있습니다.[177] 자율신경계 불균형과 같은 다른 메커니즘도 제안되었습니다.[178][179]

폐질환

연구에 따르면 교통[180] 관련 대기 오염에 대한 노출 증가로 인해 천식 및 만성 폐쇄성 폐질환(COPD)[181] 발병 위험이 증가하는 것으로 나타났습니다. 대기 오염은 천식 및 COPD로 인한 입원 및 사망률 증가와 관련이 있습니다.[182][183] COPD에는 만성 기관지염 및 폐기종과 같은 질병이 포함됩니다.[184] 대기오염으로 인한 폐질환의 위험이 가장 큰 집단은 유아와 어린아이, 노인, 바깥에서 일하거나 많은 시간을 보내는 사람, 심장이나 폐질환을 가진 사람입니다.[185]

1952년 스모그 이후 1960-1961년에 실시된 한 연구는 293명의 런던 거주자와 477명의 글로스터, 피터버러, 노리치 거주자를 비교했는데, 이들은 만성 기관지염으로 인한 사망률이 낮은 세 도시입니다. 모든 대상자들은 40세에서 59세 사이의 남자 우편 트럭 운전사들이었습니다. 런던의 피험자들은 외곽 도시의 피험자들에 비해 더 심각한 호흡기 증상(기침, 가래, 호흡 곤란 포함), 폐 기능 감소(FEV1 및 최대 유량), 가래 생성 및 화농 증가를 보였습니다. 그 차이는 50세에서 59세 사이의 피험자들에게 더 두드러졌습니다. 이 연구는 나이와 흡연 습관을 통제했기 때문에 공기 오염이 관찰된 차이의 가장 유력한 원인이라고 결론지었습니다.[186] 더[187] 많은 연구들은 교통으로 인한 대기 오염 노출이 어린이의 폐 기능 발달을 감소시키고 낮은 농도에서도 대기 오염에 의해 폐 기능이 손상될 수 있다는 것을 보여주었습니다.[188]

낭포성 섬유증과 마찬가지로 더 도시적인 환경에서 살기 때문에 심각한 건강상의 위험이 더 명백해진다고 여겨집니다. 연구에 따르면 도시 지역에서 사람들은 점액 과다 분비, 낮은 폐 기능, 만성 기관지염 및 폐기종의 자가 진단을 더 많이 경험합니다.[189]

COPD는 폐기종, 기관지확장증 및 만성 기관지염을 포함하는 다양한 임상 질환으로 구성됩니다. COPD 위험 인자는 유전적 요인과 환경적 요인 모두입니다. 상승된 입자 오염은 이 질병의 악화와 발병 가능성에 기여합니다.[190]

암(폐암)

PM2.5 대기 오염에 무방비로 노출되는 것은 하루에 여러 개비의 담배를 피우는 것과 동일할 수 있으며,[191] 이는 주로 환경적 요인의 결과인 암의 위험을 증가시킬 가능성이 있습니다.[192]

2019년 전 세계적으로 약 30만 명의 폐암 사망자가 대기 오염에 포함된 미세 입자 물질인 PM에2.5 노출된 것으로 나타났습니다.[193]

2007년 주변 대기 오염 노출이 암의 위험 요소인지에 대한 증거를 검토한 결과 PM2.5(미세먼지)에 장기간 노출되면 10μg/m3 증가당 비우발적 사망 위험이 전체적으로 6% 증가한다는 결론을 내린 확실한 데이터가 발견되었습니다. PM2.5 노출은 또한 폐암으로 인한 사망 위험 증가(범위: 10μg/m3 증가당 15-21%) 및 총 심혈관 사망률(범위: 10μg/m3 증가당 12-14%)과 관련이 있었습니다.[173]

보고서는 혼잡한 교통체증에 가까운 곳에 사는 것은 폐암 사망, 심혈관 사망, 그리고 전반적인 비우발적 사망의 증가와 같은 이 세 가지 결과의 위험 증가와 관련이 있는 것으로 보인다고 더 언급했습니다. 검토자들은 또한2.5 PM에 노출되는 것이 관상 동맥 심장 질환으로 인한 사망률과 긍정적인 관련이 있다는 암시적인 증거를 발견했으며 SO에2 노출되면 폐암으로 인한 사망률이 증가하지만 데이터는 확실한 결론을 제공하기에는 불충분했습니다.[173] 또 다른 조사에서는 활동 수준이 높을수록 인간의 폐에서 에어로졸 입자의 침착 비율이 증가하는 것으로 나타났으며 오염된 지역의 야외 공간에서 뛰는 것과 같은 무거운 활동은 피할 것을 권장했습니다.[194]

2011년, 덴마크의 대규모 역학 연구는 질소 산화물 농도가 높은 지역에 사는 사람들의 폐암 위험이 증가한다는 것을 발견했습니다. 본 연구에서 비흡연자가 흡연자보다 연관성이 높았습니다.[195] 2011년에도 덴마크의 추가 연구는 마찬가지로 대기 오염과 자궁경부암 및 뇌암을 포함한 다른 형태의 암 사이의 가능한 연관성에 대한 증거에 주목했습니다.[196]

2022년에 발표된 한 연구는 대기 오염이 어떻게 암을 유발하는지에 대한 생물학적 근거를 설명했습니다.[193]

신장병

2021년에는 2001-2016년 동안 163,197명의 대만 거주자를 대상으로 한 연구에서 PM의2.5 주변 농도가 5μg/m3 감소할 때마다 만성 신장 질환 발병 위험이 25% 감소하는 것으로 추정되었습니다.[197] 죽상동맥경화증 환자 10,997명을 대상으로 한 코드 연구에 따르면 PM 2.5 노출이 높으면 알부민뇨가 증가하는 것과 관련이 있습니다.[198]

다산

NO2

IVF 치료를 받는 여성의 경우 환자의 주소와 IVF 실험실 모두에서2 NO의 증가는 출산율 감소와 유의하게 관련이 있었습니다.[199]

일반 인구에서 NO에2 노출된 여성의 유산율은 비노출군에 비해 크게 증가합니다.[199]

CO

CO 노출은 임신 2기와 임신 3기의 사산과 상당히 관련이 있습니다.[199]

벤조아피렌(BaP)의 표준 선각 구조

다환방향족탄화수소

다환 방향족 탄화수소(PAH)는 생식력 감소와 관련이 있습니다. 벤조(a)피렌(BaP)은 배기 가스와 담배 연기에서 자주 발견되는 잘 알려진 PAH 및 발암 물질입니다.[200] PAHs는 염증과 세포 사멸을 초래할 수 있는 반응성 산소종(ROS)의 생성을 증가시킴으로써 산화 스트레스를 통해 독성 효과를 투여하는 것으로 보고되었습니다. PAHs에 더 오래 노출되면 DNA 손상 및 복구 감소를 초래할 수 있습니다.[201]

BaP에 노출되면 정자 운동성이 감소하고 노출량이 증가하면 이러한 효과가 악화되는 것으로 보고되었습니다. 연구에 따르면 임신 문제가 보고된 남성에게서 그렇지 않은 남성에 비해 더 많은 BaP가 발견되었습니다.[202]

연구에 따르면 BaP는 세포 사멸 경로를 유발하고 난소 손상을 유발할 수 있는 염증을 유도하여 난소 생식 세포의 수를 줄임으로써 난포 생성 및 난소 발달에 영향을 미칠 수 있습니다.[203]

입자상 물질

입자상 물질(PM)은 공기 중에 떠 있는 고체와 액체의 집합체를 말합니다. 이러한 것들은 일상생활에서 노출될 때 인간에게 해로울 수 있으며, 더 많은 연구들이 이러한 영향들이 처음 생각했던 것보다 더 광범위할 수 있다는 것을 보여주었습니다; 특히 남성의 생식력에. PM의 스펙트럼 내에는 직경 10미크론 이하로 분류되는 PM에10 비해 폭 2.5미크론 이하의 작은 입자인 PM과2.5 같은 다양한 무게가 있습니다.

캘리포니아에 기반을 둔 한 연구에서 PM에2.5 노출될수록 정자의 운동성이 감소하고 형태가 더 비정상적으로 변한다는 사실이 밝혀졌습니다. 마찬가지로 폴란드에서는 PM과2.5 PM에10 노출되면 미성숙 염색질(완전하게 발달하지 않았거나 비정상적으로 발달한 DNA)을 가진 세포의 비율이 증가합니다.[204]

튀르키예에서, 한 연구는 통행료 징수원으로 일하고 따라서 매일 높은 수준의 교통 오염 물질에 노출되는 남성들의 출산력을 조사했습니다. 교통 오염은 종종 일산화탄소와 아산화질소와 함께 높은10 수준의 PM을 가지고 있습니다.[204] 대기오염 노출이 제한된 대조군과 비교했을 때, 본 연구군에서 정자 수와 운동성에 유의한 차이가 있었습니다.

여성의 경우 출산력에 대한 전반적인 영향이 크지 않은 것으로 보이지만 PM10 노출 증가와 조기 유산 사이에 연관성이 발견되었습니다. 더 작은 입자성 물질인2.5 PM에 대한 노출은 체외 수정을 받는 여성의 임신율에 영향을 미치는 것으로 나타났지만, 살아있는 출산율에는 영향을 미치지 않았습니다.[199]

3개의 산소 원자를 나타내는 오존 구조

지상 오존 오염

고농도일 때 지표면 오존(O3)은 대기 오염 물질로 간주되며, 산업 지역의 스모그에서 종종 발견됩니다. O는3 주로 햇빛이 있는 상태에서 NOx 가스(특히 연소로 인한 질소산화물)와 휘발성 유기 화합물을 포함하는 화학 반응에 의해 생성됩니다.

오존 오염이 생식력에 미치는 영향에 대한 연구는 제한적입니다.[199] 현재 오존 노출이 여성이나 남성의 자발적인 출산에 해로운 영향을 미친다는 증거는 없습니다. 그러나 여름에 종종 문제가 되는 높은 수준의 오존 오염이 체외 수정(IVF) 결과에 영향을 미친다는 연구 결과가 있었습니다. 체외수정 인구 내에서 NO와x 오존 오염물질은 출생률 감소와 관련이 있었습니다.[199]

이 주제에 대한 대부분의 연구는 대기 오염의 직접적인 인간 노출에 초점을 맞추고 있지만, 다른 연구들은 IVF 실험실 내의 배우자와 배아에 대한 대기 오염의 영향을 분석했습니다. 여러 연구에서 IVF 실험실이 공기 오염 수준을 줄이기 위해 공동 노력으로 공기 필터를 구현한 후 배아의 질, 이식 및 임신율이 현저하게 향상되었다고 보고했습니다.[205] 따라서 오존 오염은 높은 수준에서 발생할 때 보조생식기술(ART)의 성공에 부정적인 영향을 미치는 것으로 간주됩니다.

오존은 체외수정 배아이식 전으로 오존 노출이 제한될 때 생산부에 긍정적인 영향을 미치는 2상적인 방식으로 작용하는 것으로 생각됩니다.[206] 반대로 배아 이식 후 오존에 노출되면 부정적인 영향이 입증됩니다.[207]

여러 교통 오염 물질(그 중 지상 오존은 하나)의 영향을 평가하는 후향적 및 전향적 연구는 산아율과 유산의 현저한 감소를 강조했습니다.[205]

남성의 생식력 측면에서 오존은 노출 후 정액에서 측정한 정자 농도의 현저한 감소를 유발하는 것으로 보고되고 있습니다.[208] 마찬가지로, 표본에서 살아있는 정자의 비율인 정자 생명력은 소수의 연구에서 감소하는 것으로 증명되었습니다.[207] 이는 오존 대기오염이 이 매개변수에 미치는 부정적인 영향이 매우 크다는 것을 보여줍니다. 그러나 오존 노출이 남성의 출산력에 미치는 영향에 대한 연구 결과는 다소 불일치하여 추가 연구의 필요성을 강조하고 있습니다.[207]

아이들.

미국에서는 1970년 청정대기법이 통과되었음에도 불구하고 2002년 최소 1억 4천 6백만 명의 미국인이 특정 대기 오염 물질의 농도가 연방 기준을 초과하는 비거주 지역에 살고 있었습니다.[209] 이러한 위험한 오염 물질은 기준 오염 물질로 알려져 있으며 오존, 입자상 물질, 이산화황, 이산화질소, 일산화탄소 및 납을 포함합니다. 아이들의 건강을 보장하기 위한 보호 조치들이 인도의 뉴델리와 같은 도시들에서 취해지고 있는데, 그 도시들에서는 이제 버스들이 압축 천연 가스를 사용하여 "완두콩 수프" 스모그를 제거하는 것을 돕고 있습니다.[210] 2015년 유럽의 한 연구는 초미세먼지에 노출되면 아이들의 혈압을 높일 수 있다는 것을 발견했습니다.[211] 2018년 WHO 보고서에서 오염된 공기는 15세 미만 어린이 수백만 명의 중독으로 이어져 매년 약 60만 명의 어린이가 사망합니다.[212]

산전 노출

오염된 공기에 대한 산전 노출은 어린이의 다양한 신경 발달 장애와 관련이 있습니다. 예를 들어, 다환 방향족 탄화수소(PAH)에 노출되는 것은 IQ 점수 감소와 불안 및 우울 증상과 관련이 있었습니다.[213] 그들은 또한 개발도상국에서 종종 치명적인 해로운 주산기 건강 결과로 이어질 수 있습니다.[8] 2014년의 한 연구는 PAHs가 아동 주의력결핍 과잉행동장애(ADHD)의 발달에 역할을 할 수 있다는 것을 발견했습니다.[214]

연구원들은 자폐 스펙트럼 장애(ASD)의 위험 요소로서 대기 오염에 대한 증거를 찾기 시작했습니다. 로스앤젤레스에서는 교통과 관련된 대기 오염도가 높은 지역에 사는 아이들이 3-5세 사이에 자폐증 진단을 받을 가능성이 더 높았습니다.[215] 소아의 대기오염과 신경발달장애의 연관성은 중요한 시기에 원시 생식세포, 배아, 태아의 후성유전학적 장애와 관련이 있는 것으로 생각됩니다. 일부 PAHs는 내분비 교란 물질로 간주되며 지질 용해성입니다. 지방 조직에 쌓이면 태반을 가로질러 옮겨질 수 있습니다.[216] 대기 오염은 조산의 유행과 관련이 있습니다.[217]

유아

대기 오염의 주변 수준은 조산 및 저체중 출생과 관련이 있습니다. 2014년 세계보건기구(WHO)의 전 세계 산모 및 주산기 건강 조사에서 저체중아(LBW)와 PM2.5 노출 수준 증가 사이에 통계적으로 유의한 연관성이 있는 것으로 나타났습니다. 평균2.5 이상의 PM 수치를 가진 지역의 여성은 국가 관련 변수로 조정해도 임신 확률이 통계적으로 유의하게 높았습니다.[218] 그 효과는 염증을 자극하고 산화 스트레스를 증가시키는 것으로 생각됩니다.

요크 대학의 연구에 따르면 2010년에 PM에2.5 노출되는 것은 전 세계적으로 조산아의 18%와 밀접한 관련이 있으며, 이는 약 270만 명의 조산아였습니다. 조산과 관련된 대기 오염도가 가장 높은 나라는 남아시아와 동아시아, 중동, 북아프리카, 그리고 서부 사하라 사막 이남의 아프리카였습니다.[219] 2019년 아프리카의 대기 오염 비용에 대한 새로운 추정에 따르면 주변 입자 물질 오염으로 인해 최소 383,000명이 조기 사망했습니다. 이는 1990년 3.6%에서 이 지역 전체 조기 사망자의 약 7.4%로 증가했습니다.[220][221][222]

PM의2.5 발생원은 지역별로 큰 차이가 있습니다. 남아시아와 동아시아에서는 지역 오염의 80% 이상을 차지하는 목재와 기타 바이오매스 연료가 요리에 사용되기 때문에 임산부들이 실내 공기 오염에 자주 노출되고 있습니다. 중동, 북아프리카 및 서부 사하라 사막 이남의 아프리카에서는 미세먼지가 먼지 폭풍과 같은 천연 공급원에서 발생합니다.[219] 미국은 2010년에 PM2.5 노출과 관련하여 약 50,000명의 조산아가 있었습니다.[219]

1988년과 1991년 사이의 한 연구는 베이징에서 이산화황2(SO)과 총 부유물질(TSP) 그리고 조산과 저체중아 사이의 상관관계를 발견했습니다. 베이징의 4개 지역에서 74,671명의 임산부들이 매일 이산화황과 TSP의 공기 오염도와 함께 임신 초기부터 분만까지 관찰되었습니다. 출생체중 감소 추정치는 100 µg/m 증가할 때마다 7.3g이었습니다. TSP가 100 µg/m 증가할 때마다 SO 및 6.9g. 이러한 연관성은 여름과 겨울 모두에서 통계적으로 유의했지만 여름이 더 높았습니다. 대기오염으로 인한 저체중 비율은 13%였습니다. 이것은 알려진 저체중 위험인자에 대해 보고된 것 중 가장 큰 귀인 위험입니다.[223] 97%의 가정에 있는 석탄 난로는 이 지역의 대기 오염의 주요 원인입니다.

Brawer et al. 는 임신 중 노출을 추정하기 위해 주소를 사용하는 임산부의 밴쿠버 코호트에서 대기 오염과 고속도로 근접성 사이의 관계를 연구했습니다. NO, NO2, CO, PM10 및 PM에2.5 대한 노출은 임신 연령(SGA)에 대해 작게 태어난 유아와 관련이 있었습니다. 고속도로나 고속도로에서 50미터도 떨어지지 않은 곳에 사는 여성들은 SGA 영아를 출산할 확률이 26퍼센트나 높았습니다.[224]

"Clean" 영역

WHO 가이드라인 이상의 대기 오염 수준에 노출된 인구 비율, 2016

상대적으로 대기 오염 수준이 낮은 지역에서도 많은 사람들이 이러한 오염 물질을 흡입하기 때문에 공중 보건 효과는 상당하고 비용이 많이 들 수 있습니다. 2017년에 발표된 연구에 따르면 오존과2.5 PM이 연방 기준을 충족하는 미국의 지역에서도 대기 오염에 더 많이 노출되는 메디케어 수혜자는 사망률이 더 높습니다.[225]

2005년 British Columbia Lung Association의 과학적 연구는 공기의 질이 약간 개선되면(주변 PM과2.5 오존 농도의 1% 감소) 2010년 메트로 밴쿠버 지역에서 연간 2,900만 달러의 비용 절감 효과가 발생할 것이라는 것을 보여주었습니다.[226] 이 결과는 치사(사망) 및 아 치사(질병) 영향에 대한 건강 평가를 기반으로 합니다. 2022년에 발표된 한 연구는 도시 지역의 사람들과 마찬가지로 인도의 농촌 인구도 높은 수준의 대기 오염에 노출되어 있다는 것을 발견했습니다.[227]

2020년, 과학자들은 남극 주변의 남대양 상공의 경계층 공기가 인간에 의해 '오염되지 않음'을 발견했습니다.[228]

중추신경계

참고 항목: 오염의 신경성형효과

대기오염 노출이 중추신경계에도 영향을 미친다는 자료가 축적되고 있습니다.[229]

대기 오염은 50세 이상의 사람들에게 치매의 위험을 증가시킵니다.[230] 아동기 실내 공기오염은 인지기능과 신경발달에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.[231][232] 산전 노출은 신경 발달에도 영향을 미칠 수 있습니다.[233][234] 연구에 따르면 대기 오염은 다양한 발달 장애, 산화 스트레스, 신경 염증과 관련이 있으며 알츠하이머병과 파킨슨병에 기여할 수 있다고 합니다.[232]

로체스터 대학 의료 센터의 연구원들은 공기 오염에 일찍 노출되면 뇌에 자폐증이나 조현병과 같은 변화가 일어난다는 사실을 발견했습니다. 이 연구는 2014년 6월에 환경 건강 관점(Environmental Health Perspectives)이라는 학술지에 발표되었습니다. 또한 대기 오염이 단기 기억력, 학습 능력, 충동성에도 영향을 미친다는 것을 보여주었습니다. 수석 연구원 데보라 코리-슬레흐타는 다음과 같이 말했습니다.

우리가 심실을 자세히 보았을 때, 우리는 보통 심실을 둘러싸고 있는 백색 물질이 완전히 발달하지 않았다는 것을 알 수 있었습니다. 염증으로 인해 뇌세포가 손상되어 뇌의 그 부분이 발달하지 못하게 되었고, 뇌실은 단순히 공간을 채우기 위해 확장된 것으로 보입니다. 우리의 연구 결과는 대기 오염이 자폐증뿐만 아니라 다른 신경 발달 장애에도 영향을 미칠 수 있다는 증거를 증가시키고 있습니다.

미세먼지에 노출되면 사이토카인 수치가 증가할 수 있습니다 - 감염과 염증에 반응하여 생성되는 신경전달물질로 우울증과 자살과도 관련이 있습니다. 오염은 뇌의 염증과 관련이 있어 기분 조절을 방해할 수 있습니다. 워싱턴 D.C.의 아메리칸 대학의 연구에2.5 따르면, PM 수치가 높아지면 스스로 보고한 우울 증상이 증가하고, 매일 자살률이 증가하는 것과 관련이 있다고 합니다.[235]

쥐를 대상으로 한 연구에서도 공기 오염은 암컷보다 수컷에게 더 큰 부정적인 영향을 미칩니다.[236][237][238]

2015년, 실험적 연구들은 공기질의 변화에 대해 정보를 받지 못한 실험대상자들이 호흡한 실내 공기의 불순물로부터 중대한 일시적(상황적) 인지장애가 검출된 것을 보고했습니다. 하버드 대학교와 SUNY Upstate Medical University와 시라큐스 대학교의 연구원들은 환기가 강화된 녹색 건물뿐만 아니라 "전통적인" 건물과 "녹색" 건물에서 발견되는 것들을 모방한 세 가지 다른 통제된 실험실 분위기에서 24명의 참가자들의 인지 수행을 측정했습니다. 주도성과 즉흥성을 허용하는 비제약 상황에서 경영진의 의사결정을 위해 잘 검증된 평가 테스트인 널리 사용되는 전략적 경영 시뮬레이션 소프트웨어 시뮬레이션 도구를 사용하여 성능을 객관적으로 평가했습니다. 휘발성 유기 화합물(VOCs)이나 이산화탄소의 농도를 증가시키면서 다른 요인들은 일정하게 유지하면서 달성한 성능 점수에서 상당한 결함이 관찰되었습니다. 일부 교실이나 사무실 환경에서 가장 높은 불순물 수준에 도달하는 경우는 드물지 않습니다.[239][240] PM과2.5 CO2 농도가 높을수록 테스트에서 반응 시간이 느려지고 정확도가 낮아지는 것과 관련이 있는 것으로 나타났습니다.[241]

농업효과

다양한 연구에서 대기 오염이 농업, 특히 오존에 미치는 영향을 추정했습니다. 2020년 연구에 따르면 캘리포니아의 오존 오염은 테이블 포도와 같은 특정 다년생 작물의 수확량을 연간 22%까지 감소시켜 연간 10억 달러 이상의 경제적 피해로 이어질 수 있습니다.[242] 대기 오염 물질이 농업 환경에 유입된 후에는 농업 생산과 품질에 직접적인 영향을 미칠 뿐만 아니라 농업 해역과 토양에도 유입됩니다.[243] 코로나19로 인한 봉쇄는 대기 질과 지표면 녹색 사이의 밀접한 연관성을 드러내는 자연스러운 실험이었습니다. 인도에서는 봉쇄 조치로 대기질 개선, 표면 녹색 및 광합성 활동이 강화되었으며, 대기 오염을 줄이기 위한 식생의 긍정적인 반응이 경작지에서 우세했습니다.[244] 반면, 전통적인 형태의 농업은 대기 암모니아와 같은 미량 가스를 배출하는 주요 원인 중 하나입니다.[245]

경제적 효과

2016년 세계은행과 워싱턴대학교 보건계량평가연구소(IHME)의 공동연구에 따르면, 대기오염은 생산성 손실과 삶의 질 저하의 결과로 세계 경제에 매년 5조 달러의 손실을 입힙니다.[23][24][25] 이러한 생산성 손실은 대기 오염으로 인한 질병으로 인한 사망으로 발생합니다. 2013년 사망자 10명 중 1명은 대기 오염과 관련된 질병으로 인해 발생했으며 문제는 점점 심각해지고 있습니다. 문제는 개발도상국에서 더욱 심각합니다. "저소득 국가의 5세 미만 어린이들은 고소득 국가의 어린이들에 비해 대기 오염에 노출되어 사망할 가능성이 60배 이상 높습니다."[23][24] 보고서는 보건 비용과[246] 농업 및 기타 생산성에 대한 악영향을 포함한 대기 오염으로 인한 추가적인 경제적 손실은 보고서에서 계산되지 않았으며, 따라서 세계 경제에 미치는 실제 비용은 5조 달러를 훨씬 상회한다고 밝혔습니다. 2022년에 발표된 한 연구는 "대기 오염과 건설 현장 사고 사이의 강력하고 중요한 연관성"과 "NO ₂ 수치가 10ppb 증가하면 사고 가능성이 25%까지 증가한다"는 것을 발견했습니다.

기타효과

인공 대기 오염은 대기 SETI를 통해 다른 행성계와 같은 먼 시점에서 감지할 수 있으며, 여기에는 NO2 오염 수준과 현재에 가까운 망원경 기술이 포함됩니다. 또한 이러한 방법으로 외계 문명을 탐지할 수도 있습니다.[248][249][250]

역사적 참사

세계 최악의 단기 민간 오염 위기는 1984년 인도의 보팔 참사였습니다.[251] 미국 Union Carbide, Inc.(후에 다우 케미컬 컴퍼니가 사들임) 소속 Union Carbide 공장에서 유출된 산업 증기로 최소 3787명이 사망하고 15만 명에서 60만 명이 다쳤습니다. 영국은 1952년 12월 4일의 대 스모그가 런던 상공에 형성되었을 때 최악의 대기 오염 사건을 겪었습니다. 6일 만에 4,000명 이상이 사망했고 최근에 발표된 통계에 따르면 12,000명에 육박하는 것으로 나타났습니다.[252]

1979년 예카테린부르크(옛 스베르들롭스크) 인근 구소련의 생물전 실험실에서 탄저균 포자가 우연히 유출돼 최소 64명이 사망한 것으로 추정됩니다.[253] 미국에서 발생한 최악의 단일 대기오염 사건은 1948년 10월 말 펜실베이니아주 도노라에서 발생해 20명이 숨지고 7천여 명이 다쳤습니다.[254]

감경규제

주변 대기 오염의 전 세계적 고갈은 용맹한 리더십, 국제 사회의 연합 자원의 잉여 및 광범위한 사회 변화를 필요로 할 것입니다.[255] 오염 방지는 대기 오염과 같은 오염을 방지하기 위한 것이며, 지속 가능한 제조 공정(및 제품의 디자인)[256] 설계와 관련 법적 규제와 재생 가능한 에너지 전환을 위한 노력과 같은 산업 및 비즈니스 활동에 대한 조정을 포함할 수 있습니다.[257][258]

공기 중의 입자상 물질을 줄이기 위한 노력은 더 나은 건강을 가져올 수 있습니다.[259]

한 달 간의 무제한 여행을 위해 9유로(€)로 모든 지역 및 지역 교통(열차, 트램, 버스)을 이용할 수 있는 월간 패스를 살 수 있는 독일의 9유로-티켓 제도는 2022년 6월부터 8월까지 3개월 동안 시행되는 동안 180만 톤의 CO 배출을2 절약했습니다.[260]

오염관리

가나 아크라의 제임스타운 환경을 오염시키는 물건들이 불타고 있습니다.

대기 오염을 줄이기 위해 다양한 오염 제어 기술과 전략을 사용할 수 있습니다.[28][29] 가장 기본적인 수준에서 토지 이용 계획에는 구역 설정 및 교통 기반 시설 계획이 포함될 가능성이 높습니다. 대부분의 선진국에서 토지 이용 계획은 더 넓은 경제와 인구의 이익을 위해 그리고 환경을 보호하기 위해 토지가 효율적으로 사용되도록 보장하는 사회 정책의 중요한 부분입니다.[261] 엄격한 환경 규제, 효과적인 제어 기술 및 재생 가능한 에너지원으로의 전환은 또한 중국 및 인도와 같은 국가가 이산화황 오염을 줄이는 데 도움이 됩니다.[262]

이산화티타늄은 대기 오염을 줄이는 능력에 대해 연구되었습니다. 자외선은 물질에서 자유 전자를 방출하여 자유 라디칼을 생성하여 VOCs와 NOx 가스를 분해합니다. 한 가지 형태는 초친수성입니다.[263]

번화한 도로 근처에 놓인 오염을 먹는 나노 입자는 매일 약 20대의 자동차에서 나오는 독성 배출물을 흡수하는 것으로 나타났습니다.[264]

에너지 전이

대기오염의 많은 부분이 석탄이나 석유와 같은 화석연료의 연소에 의해 발생하기 때문에 이러한 연료의 감소는 대기오염을 급격하게 줄일 수 있습니다. 가장 효과적인 것은 대기 오염을 일으키지 않는 풍력, 태양광, 수력과 같은 청정 전력원으로의 전환입니다.[265] 이동성 오염을 줄이기 위한 노력에는 새로운 소스(크루즈 및 수송선, 농기구, 스트링 트리머, 체인톱 및 스노우모빌과 같은 소형 가스 동력 장비)에 대한 규제 확대, 연비 향상(하이브리드 차량 사용과 같은), 더 깨끗한 연료로의 전환, 전기 자동차로 전환하는 것입니다.

대기 오염을 줄이는 매우 효과적인 수단은 재생 에너지로 전환하는 것입니다. 2015년 에너지 환경 과학(Energy and Environmental Science)에 발표된 연구에 따르면, 미국에서 100% 재생 에너지로 전환하면 연간 약 62,000명의 조기 사망률이 제거되고 2050년에는 약 42,000명의 바이오매스를 사용하지 않을 경우 조기 사망률이 감소할 것입니다. 이렇게 되면 2050년 대기오염 감소로 연간 약 6천억 달러, 즉 2014년 미국 국내총생산의 약 3.6%가 절약될 것입니다.[265] 대기질 개선은 기후 변화 완화로 인한 많은 사회적 이점 중 단기적인 이점입니다.

오염에 대한 대안

유럽, 중국, 미국의 도심에서 유럽 투자은행 기후조사 응답자들로부터 배출가스가 높은 차량에 대한 금지를 지지합니다.
대기 오염을 일으키지 않는 대중 교통의 지원, 사용 및 기반 시설 확충이 오염에 대한 중요한 핵심 대안이 될 수 있습니다.

이제 대기 오염의 주요 원인에 대한 실질적인 대안이 있습니다.

  • 배출가스가 적은 운송수단의 대기오염원을 전략적으로 대체하거나, 라이프사이클 동안 배출가스가 없는 형태의 대중교통[266][267] 및 자전거 사용 및 기반시설(원격 작업, 작업 감소, 재배치 및 현지화 포함)
    • 화석 연료 자동차의 단계적 폐기는 지속 가능한 운송으로의 전환의 중요한 요소입니다. 그러나 전기 자동차와 같은 유사한 인프라 및 설계 결정은 생산을 위한 유사한 오염뿐만 아니라 필요한 많은 배터리에[268][269] 대한 채굴 및 자원 개발과 재충전을 위한 에너지와 관련될 수 있습니다.
  • 주요 공항의 바람 부는 지역(20마일 이상)은 선박 호출이 빈번하고 고속도로 및 로스앤젤레스와 같은 도시 교통량이 많은 지역을 고려하더라도 다른 지역보다 공기 중 총 입자 배출량이 2배 이상 높습니다.[270] NASA 주도의 2017년 연구에 따르면 제트 연료와 50/50 비율로 혼합된 항공 바이오 연료는 제트에서 파생된 크루즈 고도 입자 배출을 50-70%까지 줄일 수 있습니다. (그러나 이는 도시 대기 오염에 대한 지상 수준의 이점도 의미할 수 있습니다.)[271]
  • 선박의 추진과 공회전은 천연가스와 같은 훨씬 더 깨끗한 연료로 바꿀 수 있습니다. (이상적으로 재생 가능한 자원이지만 아직 실용적이지는 않습니다.)
  • 우주 난방을 위한 화석 연료의 연소는 지상 열원 히트 펌프와 계절별 열 에너지 저장을 사용하여 대체할 수 있습니다.[272]
  • 화석 연료의 연소로 발생하는 전기는 원자력과 재생 에너지로 대체할 수 있습니다. 지역 대기 오염에 크게 기여하는 난방 및 가정용 난로는 빈곤 국가에서 천연 가스 또는 바람직하게는 재생 가능한 것과 같은 훨씬 더 깨끗한 화석 연료로 대체될 수 있습니다.[273][274]
  • 도시 대기 오염의 핵심 요소인 화석 연료로 구동되는 자동차는 전기 자동차로 대체할 수 있습니다. 리튬 공급과 비용이 제한적이지만 대안이 있습니다. 더 많은 사람들을 전동차와 같은 깨끗한 대중교통으로 안내하는 것도 도움이 될 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 배출가스가 없는 전기차에서도 고무 타이어는 자체적으로 상당한 양의 대기오염을 발생시켜 로스앤젤레스에서 최악의 오염물질 13위에 올라 있습니다.[275]
  • 차량 이동을 줄이면 오염을 억제할 수 있습니다. 스톡홀름이 혼잡세로 도심의 차량 통행량을 줄이자 이산화질소와 PM10 오염이 줄었고 급성 소아 천식 발작도 줄었습니다.[276]
  • 살상과 화상이 만연한 가난한 나라에서는 쓸모없는 상품을 수입원으로 만들어 바이오디거를 사용할 수 있습니다. 그 식물들은 모아져서 중앙 기관에 팔릴 수 있고, 중앙 기관은 그것들을 현대식 대형 생물 소화조에서 분해하여 사용하는 데 필요한 에너지를 생산할 수 있습니다.[277]
  • 유도 습도와 환기는 둘 다 밀폐된 공간의 대기오염을 크게 위축시킬 수 있는데, 제동과 마찰로 지하철 노선 내부는 상대적으로 높고 환승 버스 내부는 저좌식 승용차나 지하철보다 아이러니하게 덜한 것으로 나타났습니다.[278]
자세한 정보: § 소스

제어장치

방수포와 그물망은 건설 현장에서 배출되는 먼지의 양을 줄이기 위해 자주 사용됩니다.
자동차의 대기오염

다음의 항목들은 산업 및 운송에서 오염 제어 장치로 일반적으로 사용됩니다. 대기 중으로 배출되기 전에 오염 물질을 파괴하거나 배기 스트림에서 제거할 수 있습니다.

모니터링

참고 항목: 스마트 시티
자세한 정보: 대기오염측정 및 환경감시

공기질에 대한 시공간적 모니터링은 공기질을 개선하고, 그에 따라 대중의 건강과 안전, 그리고 개입의 영향을 평가하기 위해 필요할 수 있습니다.[279] 이러한 모니터링은 데이터 사용을 위해 다양한 기술을 사용하고 모바일 IoT 센서,[280][281][282][283][284] 위성 및 모니터링 스테이션을 감지하는 등 다양한 조직 및 거버넌스 주체가 지역별로 상이한 규제 요건을 가진 다양한 범위에서 수행됩니다.[285][286] 일부 웹사이트는 사용 가능한 데이터를 사용하여 대기 오염 수준을 매핑하려고 시도합니다.[287][288][289]

공기질 모델링

주 기사: 공기질 모델링

GCM(오염 모듈과 결합된 일반 순환 모델) 또는 CTM(화학적 수송 모델)과 같은 도구를 사용하여 전 세계적인 규모의 수치 모델을 사용하여 대기 중의 다양한 오염 물질의 수준을 시뮬레이션할 수 있습니다. 이러한 도구에는 여러 가지 유형(대기 모델)과 다양한 용도가 있을 수 있습니다. 이러한 모델은 예측 모드에서 사용할 수 있어 정책 입안자가 대기 오염 에피소드가 감지될 때 적절한 조치를 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다. 또한 향후 대기질 진화를 포함한 기후 모델링에도 사용할 수 있습니다. 예를 들어 IPCC(기후변화에 관한 정부간 패널)는 보고서(사이트를 통해 접근 가능한 최신 보고서)에 대기질 평가를 포함한 기후 시뮬레이션을 제공합니다.

규정

주 기사: 공기질법칙
카이로의 스모그

일반적으로 공기질 기준에는 두 가지 유형이 있습니다. 첫 번째 등급의 표준(예: 미국 국립 대기질 표준 및 EU 대기질 지침[290])은 특정 오염 물질에 대한 최대 대기 농도를 설정합니다. 환경 기관은 이러한 목표 수준을 달성하기 위한 규정을 제정합니다. 두 번째 등급(북미 대기질 지수 등)은 다양한 임계값을 가진 척도의 형태를 취하며, 이는 야외 활동의 상대적 위험성을 대중에게 전달하는 데 사용됩니다. 척도는 서로 다른 오염 물질을 구별할 수도 있고 구별하지 않을 수도 있습니다.

캐나다

캐나다에서는 대기오염과 이와 관련된 건강 위험을 공기질 건강 지수(AQHI)로 측정합니다.[291] 대기 오염 수준이 증가하는 동안 활동 수준을 조정하여 대기 오염에 단기적으로 노출되는 것을 줄이는 결정을 내리는 데 사용되는 건강 보호 도구입니다.

AQHI는 캐나다 보건부(Health Canada)와 캐나다 환경부(Environment Canada)가 공동으로 조정하는 연방 프로그램입니다. 하지만 AQ는HI 프로그램은 지방, 지방 자치 단체 및 NGO의 헌신과 지원 없이는 불가능합니다. 대기질 모니터링부터 건강 위험 커뮤니케이션 및 지역사회 참여에 이르기까지 AQ와 관련된 대부분의 작업을 현지 파트너가 담당합니다.안녕하세요. AQHI는 지역 공기 질과 관련된 건강 위험 수준을 나타내기 위해 1에서 10+까지의 숫자를 제공합니다. 간혹 대기오염의 양이 비정상적으로 많을 때는 그 수가 10개를 넘을 수도 있습니다. AQHI는 오늘, 오늘, 오늘, 내일의 지역 공기질 최대 예측값뿐만 아니라 지역 공기질 현재값을 제공하고 관련 건강 조언을 제공합니다.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 +
위험: 낮음(1~3) 보통(4~6) 하이(7~10) 매우 높음(10 이상)

낮은 수준의 공기 오염도 민감한 사람들에게 불편함을 유발할 수 있다는 것이 지금 알려져 있기 때문에, 이 지수는 연속체로 개발되었습니다. 수치가 높을수록 건강상의 위험이 크고 주의가 필요합니다. 이 지수는 이 수치와 관련된 건강 위험 수준을 '낮음', '보통', '높음' 또는 '매우 높음'으로 설명하고 노출을 줄이기 위해 취할 수 있는 조치를 제안합니다.[292]

건강위험 대기질 상태지수 건강 메시지[293]
위험인구 일반인구
로우 1–3 평소 야외 활동을 즐기세요. 야외활동에 이상적인 공기질
적당한. 4–6 증상이 있는 경우 야외에서 격렬한 활동을 줄이거나 일정을 조정하는 것을 고려하십시오. 기침, 목 자극 등의 증상이 발생하지 않는 한 평소 야외 활동을 수정할 필요가 없습니다.
높은 7–10 야외에서 격렬한 활동을 줄이거나 다시 일정을 잡으세요. 어린이와 노인들도 안심해야 합니다. 기침, 목 자극 등의 증상이 나타나면 야외에서 격렬한 활동을 줄이거나 일정을 조정하는 것을 고려합니다.
매우 높음 10이상 야외에서 격렬한 활동을 피하세요. 어린이와 노약자도 야외에서 신체적인 힘을 쓰지 말고 실내에 있어야 합니다. 야외에서 격렬한 활동을 줄이거나 다시 일정을 정하세요, 특히 기침과 목에 자극을 주는 등의 증상이 나타나면요.

측정은 몇몇 캐나다 도시의 분석에서 관찰된 이산화질소(NO2), 지상 오존(O3) 및 미립자(PM2.5)와 사망률의 관계를 기반으로 합니다. 중요한 것은 이 세 가지 오염 물질 모두 특히 기존의 건강 문제가 있는 사람들 사이에서 낮은 수준의 노출에서도 건강 위험을 초래할 수 있다는 것입니다.

건강 영향에 대한 캐나다 보건부의 원래 분석에는 AQHI를 개발할 때 이산화황(SO2), 일산화탄소(CO) 뿐만 아니라 미립자, 오존, 이산화질소(NO2) 등 5가지 주요 대기 오염 물질이 포함되었습니다. 후자의 두 오염 물질은 건강 영향을 예측하는 데 거의 정보를 제공하지 못했고 AQ에서 제거되었습니다.안녕하세요.

AQHI는 냄새, 꽃가루, 먼지, 열 또는 습도의 영향을 측정하지 않습니다.

독일.

TA Luft는 독일의 공기 질 규정입니다.[294]

도시 대기오염 관리

자세한 정보: 화석연료 자동차의 단계적 폐기 § 도시 및 지역

유럽에서는 주변 공기질 평가 및 관리에 관한 이사회 지침 96/62/EC가 회원국들이 "인류의 건강과 환경에 대한 유해한 영향을 피하고, 예방 또는 감소시키고, 불만족스러운 곳에서 공기질을 개선하기 위해 주변 공기질에 대한 목표를 설정할 수 있는 공통 전략을 제공합니다."[295]

2008년 7월, Dieter Janecek v. Freista at Bayern 사건에서 유럽 사법 재판소는 이 지침에[295] 따라 시민들은 대기질 한계치를 유지하거나 달성하는 것을 목표로 하는 단기 행동 계획을 이행하도록 국가 당국에 요구할 권리가 있다고 판결했습니다.[296][297]

이 중요한 판례는 EC가 대기 오염 관리와 관련하여 유럽 국가에 대한 중앙 집중식 규제자로서의 역할을 확인하는 것으로 보입니다. 영국은 위험한 수준의 대기 오염으로부터 자국민을 보호해야 하는 초국가적 법적 의무를 부여하고 있으며, 나아가 자국민의 이익을 대체하고 있습니다.

2010년 유럽연합 집행위원회(EC)는 영국이 PM10 한계치를 연이어 위반한 것에 대해 법적 대응을 하겠다고 위협했습니다.[298] 영국 정부는 벌금이 부과되면 연간 3억 파운드 이상의 비용이 발생할 수 있다고 밝혔습니다.[299]

2011년 3월, Greater London Build-up Area는 EC의 한계치를 위반한 유일한 영국 지역으로 남아 있었고, EU 대기질 지침을 충족하기 위한 긴급 행동 계획을 이행하는 데 3개월의 시간이 주어졌습니다.[300] 런던시는 도시 내에서 매년 3천 명의 사망자가 발생하는 것으로 추정되는 위험한 수준의 PM10 농도를 가지고 있습니다.[301] EU의 벌금 위협뿐만 아니라 2010년에는 서부 혼잡통행료 부과구역을 폐지한 것에 대해 법적 대응을 위협받았고, 이는 대기오염 수준을 높였다고 주장하고 있습니다.[302]

이러한 비난에 대해, 보리스 존슨 런던 시장은 현재 유럽 도시들이 자국의 중앙 정부를 통해 유럽과 소통할 필요가 있다고 비판했습니다. 앞으로 "런던과 같은 위대한 도시"가 정부를 우회하여 유럽연합 집행위원회와 대기질 조치 계획과 관련하여 직접 거래할 수 있도록 허용되어야 한다고 주장했습니다.[300]

이는 도시가 예를 들어 초국가적 관계를 통해 전통적인 국가 정부 조직의 위계를 초월하고 글로벌 거버넌스 네트워크를 활용하여 대기 오염에 대한 해결책을 개발할 수 있다는 인식으로 해석될 수 있습니다. 초국가적 관계는 국가 정부 및 정부 간 조직을 포함하지만 이를 배타적이지 [303]않으므로 도시 및 지역을 포함한 하위 국가 행위자가 독립적인 행위자로 대기 오염 통제에 참여할 수 있습니다.

글로벌 도시 파트너십은 네트워크로 구축될 수 있으며, 예를 들어 런던이 회원으로 있는 C40 City Climate Leadership Group이 이에 해당됩니다. C40은 온실가스 배출을 억제하는 것을 목표로 하는 세계 유수의 도시들의 공공 '비국가' 네트워크입니다.[304] C40은 '중간으로부터의 통치'로 확인되어 정부간 정책의 대안이 되고 있습니다.[305] 참여 도시들이 "정보를 교환하고 모범 사례를 통해 배우며 결과적으로 국가 정부 결정으로부터 독립적으로 이산화탄소 배출을 완화하기" 때문에 도시 대기 질을 개선할 가능성이 있습니다.[304] C40 네트워크에 대한 비판은 독점적인 특성으로 인해 참여 도시에 대한 영향력이 제한되고 덜 강력한 도시 및 지역 행위자로부터 자원을 끌어낼 위험이 있다는 것입니다.

핫스팟

주 기사: 독성 핫스팟

대기오염 핫스팟은 대기오염 배출로 인해 개인이 건강에 미치는 부정적인 영향이 증가하는 지역입니다.[306] 특히 인구 밀도가 높은 도시 지역에서 흔히 볼 수 있는데, 이 지역에서는 고정된 오염원(예: 산업 시설)과 이동식 오염원(예: 자동차 및 트럭)이 복합적으로 존재할 수 있습니다. 이러한 공급원의 배출은 호흡기 질환, 소아 천식,[134] 암 및 기타 건강 문제를 유발할 수 있습니다. 매년 전 세계적으로 320만 명 이상의 조기 사망의 원인이 되는 디젤 매연과 같은 미세먼지는 심각한 문제입니다. 그것은 매우 작고 폐 안에 자리를 잡고 혈류로 들어갈 수 있습니다. 디젤 매연은 인구 밀집 지역에 집중되어 있으며, 미국에서는 6명 중 1명이 디젤 오염 핫스팟 근처에 살고 있습니다.[307]

외부영상
video icon AirVisual Earth – 전 세계적인 바람과 대기 오염의[308] 실시간 지도

대기 오염 핫스팟은 다양한 모집단에 영향을 미치지만 일부 그룹은 핫스팟에 위치할 가능성이 더 높습니다. 이전의 연구들은 인종 및/또는 소득에 따른 오염 노출의 차이를 보여주었습니다. 위험 토지 용도(독성 저장 및 처분 시설, 제조 시설, 주요 도로)는 재산 가치와 소득 수준이 낮은 곳에 위치하는 경향이 있습니다. 낮은 사회경제적 지위는 인종, 규제에 영향을 미칠 수 있는 능력의 부족 및 환경 오염이 적은 지역으로 이동할 수 있는 능력의 부족을 포함한 다른 종류의 사회적 취약성에 대한 대용물이 될 수 있습니다. 이러한 지역 사회는 환경 오염의 불균형한 부담을 지고 있으며 암이나 천식과 같은 건강 위험에 직면할 가능성이 더 높습니다.[309]

연구에 따르면 인종과 소득 차이의 패턴은 오염에 더 많이 노출될 뿐만 아니라 건강에 좋지 않은 결과를 초래할 위험이 더 높다는 것을 보여줍니다.[310] 낮은 사회경제적 지위와 소수 인종으로 특징지어지는 지역사회는 더 많은 특권을 가진 지역사회보다 오염물질에 대한 노출 증가로 인한 누적적인 건강상의 악영향에 더 취약할 수 있습니다.[310] 흑인과 라틴계는 일반적으로 백인과 아시아인보다 더 많은 오염에 직면해 있으며, 저소득 지역사회는 부유한 지역사회보다 더 높은 위험 부담을 지고 있습니다.[309] 인종적 차이는 특히 미국 남부의 교외 지역과 미국 중서부와 서부의 대도시 지역에서 뚜렷합니다.[311] 일반적으로 저소득이고 더 건강한 동네로 이사할 수 없는 공공주택 거주자들은 인근 정유공장과 화학공장의 영향을 많이 받습니다.[312]

도시들

참고 항목: 입자상 물질 농도에 따른 세계에서 가장 오염된 도시 목록
자세한 정보: 입자상 물질 농도에 따른 가장 오염되지 않은 도시 목록
2002~2004년 위성에서 측정한 이산화질소 농도

대기 오염은 보통 인구가 밀집한 대도시 지역에 집중되어 있으며, 특히 도시가 급속한 성장을 겪고 있고 환경 규제가 비교적 느슨하거나 존재하지 않는 개발도상국에 집중되어 있습니다. 도시화는 빠르게 성장하는 열대 도시의 인위적인 대기 오염으로 조기 사망률의 급격한 상승으로 이어집니다.[313] 그러나, 로스앤젤레스와 로마를 예로 들면, 선진국에 있는 인구가 많은 지역조차도 건강에 좋지 않은 수준의 오염에 도달합니다.[314] 2002년에서 2011년 사이에 베이징의 폐암 발병률은 거의 두 배가 되었습니다. 중국에서 흡연은 폐암의 주요 원인으로 남아있는 반면, 흡연자의 수는 감소하는 반면 폐암 발병률은 증가하고 있습니다.[315]

[316]
2020년 세계에서 가장 오염된 도시 2020년 평균 2019년 평균
중국 호탄 시 110.2 110.1
가지아바드, 인도 106.6 110.2
불란드샤르 98.4 89.4
비스락 잘랄푸르, 인도 96.0 -
비와디 95.5 83.4

테헤란은 2022년 5월 24일 세계에서 가장 오염된 도시로 선정되었습니다.[317]

프로젝션

2019년 예측에서는 2030년까지 전 세계 오염 배출의 절반이 아프리카에서 발생할 수 있습니다.[318] 그러한 결과에 잠재적인 기여자는 (공개 폐기물 연소와 같은) 연소 활동 증가, 교통, 농식품 및 화학 산업, 사하라 사막의 모래 먼지, 그리고 전반적인 인구 증가를 포함합니다.

2012년 연구에서는 2050년까지 실외 대기 오염(입자 물질 및 지상 오존)이 전 세계적으로 환경 관련 사망의 가장 큰 원인이 될 것으로 예상됩니다.[319]

참고 항목

원천

측정.

다른이들

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