대기오염

Air pollution
"공기질이 좋지 않음"과 "공기질"은 여기로 방향을 바꿉니다.오래된 의학 이론에 대해서는 Miasma 이론을 참고하세요.공기의 오염 정도를 측정하려면 공기질 지수를 참조하십시오.공기의 특성에 대해서는 공기의 질을 참조하십시오.
코킹오븐으로 인한 공기오염
2016 환경 성능 지수 – 어두운 색은 미세 입자 물질과 이산화질소의 농도가 더 낮고 실내 공기의 질이 더 좋다는 것을 나타냅니다.
대기오염으로 인한 주민 10만 명당 사망 (IHME, 2019)
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대기오염은 대기 중에 인간과 다른 생명체의 건강에 해롭거나 기후나 물질에 손상을 주는 물질이 존재하여 공기가 오염되는 것입니다.[1]그것은 또한 대기의 자연적인 특징을 변화시키는 화학적 활동, 물리적 또는 생물학적 작용제에 의한 실내 또는 실외 주변의 오염입니다.[1]가스(암모니아, 일산화탄소, 이산화황, 아산화질소, 메탄 및 클로로플루오로카본 포함), 미립자(유기 및 무기 모두) 및 생물학적 분자와 같은 다양한 유형의 대기 오염 물질이 있습니다.대기 오염은 사람에게 질병, 알레르기 및 심지어 사망을 유발할 수 있습니다. 또한 동물 및 농작물과 같은 다른 생물체에 해를 끼칠 수 있으며 자연 환경(예: 기후 변화, 오존 파괴 또는 서식지 파괴) 또는 건설된 환경(예: 산성비)을 손상시킬 수 있습니다.[2]대기오염은 인간의 활동과[3] 자연현상에 의해 일어날 수 있습니다.[4]

대기의 질은 전 세계적으로 지구의 기후와 생태계와 밀접한 관련이 있습니다.대기 오염의 원인 중 많은 것들은 화석 연료의 연소와 같은 온실 배출의 원인이기도 합니다.[1]

대기 오염은 호흡기 감염, 심장병, 만성 폐쇄성 폐질환(COPD), 뇌졸중, 폐암 등 여러 오염 관련 질병의 중요한 위험 요소입니다.[5][점점 증가하는 증거들은 대기 오염 노출이 IQ 점수의 감소,[6] 인지의[7] 손상, 우울증과 같은 정신 질환의 위험 증가, 그리고 해로운 주산기 건강과 관련이 있을 수 있다는 것을 암시합니다.[8]나쁜 공기의 질로 인한 인간의 건강에 미치는 영향은 멀리 있지만, 주로 신체의 호흡기와 심혈관계에 영향을 미칩니다.대기 오염 물질에 대한 개인의 반응은 사람이 노출되는 오염 물질의 종류,[9][10] 노출 정도, 그리고 개인의 건강 상태와 유전자에 따라 달라집니다.[11]

화석 연료 사용으로 인한 실외 대기 오염만으로도 연간 ~361만 명의 사망자가 발생하여, 인위적인 오존 및 PM으로2.5 인해 ~210만 명의 사망자가 발생하는 [5][12]등 인간 사망의 일등 원인 중 하나로 꼽히고 있습니다.[13][14]전체적으로 대기오염으로 인해 매년 전 세계적으로 약 700만 명이 사망하거나, 2.9년의 전 세계 평균 수명 손실(LLE)이 발생하고 있으며,[15] 단일 환경 건강 위험으로는 세계 최대 규모로, 적어도 2015년 이후 큰 진전을 보이지 않고 있습니다.[5][16][17][18]2008년 블랙스미스 연구소의 세계 최악의 오염 장소 보고서에는 실내 공기 오염과 낮은 도시 공기의 질이 세계 최악의 독성 오염 문제의 두 가지로 나와 있습니다.[19]대기오염 위기의 범위는 큽니다.2018년 WHO는 "10명 중 9명이 높은 수준의 오염물질이 포함된 공기를 마시고 있다"[20]고 추정했습니다.건강에 미치는 영향은 광범위하지만, 문제를 처리하는 방식은 대부분 위험하거나[21][20][22] 무시된 것으로 간주됩니다.[18]

대기 오염으로 인한 생산성 손실과 삶의 질 저하는 세계 경제에 연간[23][24][25] 5조 달러의 비용을 발생시키는 것으로 추정되지만, 건강 및 사망률 영향과 함께 현대 경제 시스템과 대부분의 인간 활동에 대한 외부 효과이며, 때로는 적당히 규제되고 모니터링되기도 합니다.[26][27]대기 오염을 줄이기 위한 다양한 오염 제어 기술 및 전략이 이용 가능합니다.[28][29]대기오염의 부정적인 영향을 제한하기 위해 여러 국제적인 그리고 국가적인 법률과 규제가 개발되었습니다.[30]지역의 규칙이 제대로 실행되면 공중 보건에 상당한 발전을 가져왔습니다.[31]이러한 노력들 중 일부는 유해한 오존층 파괴 화학물질의 방출을 [32]줄인 몬트리올 의정서와 황 배출을 [33]줄인 1985년 헬싱키 의정서와 같이 국제적 차원에서 성공적인 반면,[34] 기후 변화에 대한 국제적 조치와 같은 다른 노력들은 [35][36][37]덜 성공적이었습니다.

대기오염원

인위적(인간이 만든) 공급원

남아프리카 케이프타운 애슬론 발전소 냉각탑 철거, 2010
미국 조지아주 스테이츠보로 외곽의 밭에서 봄에 심을 준비를 위해 태우는 것이 통제되었습니다.
2018년 가나의 노천불 위에서 물고기의 흡연

연소 이외의 다른 공정에서 발생하는 발생원도 있습니다.

단백질[74] 100g당 다양한 식품의 평균 산성화 배출(대기오염)
산성화 방출(단백질 100g당 gSOeq2)
쇠고기
343.6
치즈
165.5
돼지고기
142.7
양고기와 양고기
139.0
양식갑각류
133.1
가금류
102.4
양식어류
65.9
계란
53.7
땅콩
22.6
완두류
8.5
두부
6.7

자연발생원

1935년 미국 텍사스주 스트랫포드에 접근한 먼지폭풍
  • 자연 발생원에서 나오는 먼지, 대개 식물이 거의 없거나 식물이 없는 넓은 지역의 땅에서 발생합니다.
  • 동물, 예를 들어 소에 의한 음식의 소화에 의해 배출되는 메탄
  • 지구의 지각 안에서 방사성 붕괴로 인한 라돈 가스.라돈은 라듐의 붕괴로 생성되는 무색, 무취, 자연적으로 생성되는 방사성의 희가스입니다.그것은 건강상의 위험으로 여겨집니다.자연 발생원에서 나오는 라돈 가스는 건물, 특히 지하실과 같은 밀폐 공간에 축적될 수 있으며 폐암의 원인은 담배 흡연 다음으로 많습니다.
  • 산불로 인한 연기와 일산화탄소.활발한 산불 기간 동안, 통제되지 않은 바이오매스 연소로 인한 연기는 농도별로 전체 대기 오염의 거의 75%를 차지할 수 있습니다.[75]
  • 일부 지역의 식생은 따뜻한 날에 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.[76]검은 껌, 포플러, 참나무 그리고 버드나무는 풍부한 VOC를 생산할 수 있는 식물의 예입니다.이 종들로부터 발생하는 VOC 생산은 영향이 적은 나무 종보다 오존 수준을 최대 8배까지 높입니다.[77]
  • 황, 염소, 화산재 입자를[78] 생성하는 화산활동

배출계수

주요 기사 : AP 42 대기오염물질 배출 인자 정리
2005년 비 온 뒤의 베이징 공기 (왼쪽)와 스모그가 낀 날 (오른쪽)

대기오염물질 배출인자는 대기 중으로 배출되는 오염물질의 양과 해당 오염물질의 배출과 관련된 활동을 연결시키는 것을 목적으로 하는 대표적인 수치로 보고됩니다.[2][79][80][81]오염물질의 중량을 단위 중량, 부피, 거리 또는 오염물질을 생성하는 활동의 시간으로 나눈 값이 이러한 요인을 일반적으로 설명하는 방식입니다(예: 연소된 석탄 톤당 배출되는 입자의 킬로그램).이 기준들은 다양한 오염원으로부터의 배출을 추정하는 것을 더 쉽게 만듭니다.대부분의 경우 이러한 성분은 허용 가능한 품질의 모든 사용 가능한 데이터의 평균일 뿐이며 장기 평균의 전형적인 것으로 간주됩니다.

잔류성 유기오염물질 목록에는 12가지 화합물이 있습니다.다이옥신과 퓨란은 그것들 중 두 가지이며 플라스틱의 개방 연소와 같은 유기 물질의 연소에 의해 의도적으로 생성됩니다.이 화합물들은 또한 내분비 교란물질이며 인간의 유전자를 변형시킬 수 있습니다.

전자제품의 개방 연소를 이용하여 구리와 같은 귀중한 금속에 접근하는 가나 아그보그블로시에에서의 전자폐기물 처리.플라스틱을 개방적으로 태우는 것은 가공할 능력이 없는 세계의 많은 지역에서 흔한 일입니다.특히 적절한 보호가 없다면, 중금속과 다른 오염물질들이 토양에 스며들 수 있고, 수질오염과 대기오염을 일으킬 수 있습니다.

미국 환경 보호국은 다양한 산업 자원을 대상으로 대기 오염 물질 배출 인자 모음집을 발표했습니다.[82]영국, 호주, 캐나다, 그리고 많은 다른 나라들이 유럽 환경청뿐만 아니라 비슷한 편집본을 출판했습니다.[83][84][85][86]

오염물질

주요 기사 : 오염물질 및 온실가스 배출
도식도, 대기오염의 원인 및 영향 : (1) 온실효과, (2) 입자오염, (3) 자외선 증가, (4) 산성비, (5) 지상 오존 농도 증가, (6) 질소산화물 농도 증가

대기 오염 물질은 인간과 생태계에 악영향을 미칠 수 있는 공기 중의 물질입니다.[87]물질은 고체 입자, 액체 방울 또는 기체일 수 있으며, 종종 에어로졸(가스에 의해 분산되어 운반되는 고체 입자 또는 액체 방울)의 형태를 취합니다.[88]오염물질은 자연적인 것일 수도 있고 인위적인 것일 수도 있습니다.오염물질은 1차 또는 2차로 분류됩니다.1차 오염물질은 보통 화산 폭발로 인한 재와 같은 과정으로 생성됩니다.

다른 예로는 자동차 배기가스에서 나오는 일산화탄소 가스 또는 공장에서 배출되는 이산화황이 있습니다.2차 오염물질은 직접 배출되지 않습니다.오히려, 그것들은 1차 오염물질들이 반응하거나 상호작용할 때 공기 중에서 형성됩니다.지표면 오존은 2차 오염물질의 대표적인 예입니다.어떤 오염물질들은 1차적인 것과 2차적인 것 둘 다일 수 있습니다: 그것들은 직접적으로 방출되고 다른 1차적인 오염물질들로부터 형성됩니다.

일차오염물질

인간의 활동에 의해 대기로 배출되는 오염물질은 다음과 같습니다.

  • 암모니아:주로 농업 폐기물에 의해 배출됩니다.암모니아는 화학식이 NH인3 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.암모니아는 광범위하게 사용되고 있지만 유해성이 있습니다.[89]대기 중에서 암모니아는 질소와 황의 산화물과 반응하여 2차 입자를 형성합니다.[90]
  • 이산화탄소2(CO): 이산화탄소는 대기의 천연 성분으로 식물의 생명에 필수적이며 인간의 호흡기에 의해 발산됩니다.[91]그것은 매우 높은 농도(일반적으로 "보통" 대기 수준의 100배)에서 잠재적으로 치명적입니다.[92][93]세계보건기구는 CO를2 기후오염물질로 인정하고 있지만, CO는 대기질 가이드라인에 CO를 포함하지 않거나 권장 목표를 설정하지 않습니다.[94]이산화탄소는2 온실가스로서의 역할 때문에 "최악의 기후 오염 물질"로 묘사되어 왔습니다.[95]이와 같은 진술은 인간의 건강, 식량 작물, 건물과 같은 것들에 대한 단기적인 영향보다는 장기적인 대기 영향을 말합니다.이 용어의 문제는 예를 들어, (대기 질을 개선하기 위해 고안된) 미국 청정 공기법이 CO2 배출을 규제하는 것으로 간주되는지 여부를 결정하는 데 실질적인 영향을 미칩니다.[96]이 문제는 "화석 연료 연소로 인해 생성되는 이산화탄소를 '대기 오염 물질'로 정의하기 위해" 구체적으로 개정된 2022년 인플레이션 감소법에 의해 미국에서 해결되었습니다.[97] CO는2 현재 지구 대기의 약 410 ppm을 형성하고 있는데, 이는 산업화 이전 시간의 약 280 ppm과 비교됩니다.s,[98] 그리고 수십억 미터톤의 이산화탄소는2 화석연료의 연소에 의해서 매년 배출됩니다.[99]지구 대기의 이산화탄소2 증가가 가속화되고 있습니다.[100]CO는2 질식성 가스이며 일반적으로 독성 또는 유해성으로 분류되지 않습니다.[101]영국과 같은 지역에서는 작업장 노출 제한이 존재합니다(장기 노출의 경우 5,000ppm, 단기 노출의 경우 15,000ppm).[93]니오스 호수에서 발생한 석회화 분화와 같은 자연 재해로 인해 엄청난 양의2 이산화탄소가 갑자기 방출될 수도 있습니다.[102]
  • 일산화탄소: CO는 무색, 무취, 독성 가스입니다.[103]천연 가스, 석탄 또는 목재와 같은 연료의 연소 생성물입니다.차량 배기가스는 대기로 유입되는 일산화탄소의 대부분을 차지합니다.그것은 많은 폐 질환과 자연 환경과 동물을 파괴하는 것과 관련된 스모그 형태의 공기 중 형성을 만듭니다.
  • 클로로플루오르카본(CFC): 현재 사용이 금지된 제품에서 배출되며 오존층에 해롭습니다.이것들은 에어컨, 냉동고, 에어로졸 스프레이 등에 의해 배출되는 가스입니다.CFC는 대기 중으로 방출된 후 성층권에 도달합니다.[104]그들은 여기서 다른 가스와 상호작용하여 오존층에 해를 끼칩니다.이로 인해 자외선이 지구 표면까지 도달할 수 있습니다.이것은 피부암, 눈 문제, 그리고 심지어 식물 손상을 초래할 수 있습니다.[105]
  • 질소산화물(NOx): 질소산화물, 특히 이산화질소는 고온의 연소에서 배출되며, 뇌우 때 전기 방전에 의해 생성되기도 합니다.그들은 갈색 연무 돔 위에 있거나 도시의 바람이 불어오는 깃털 모양의 돔처럼 보일 수 있습니다.이산화질소는 화학식이 NO인2 화합물입니다.이것은 여러 질소산화물 중 하나입니다.대표적인 대기 오염 물질 중 하나인 이 적갈색 유독 가스는 날카롭고 매서운 냄새가 특징입니다.
  • 악취 : 쓰레기, 하수, 산업 공정 등에서 발생하는 악취.
  • 입자상 물질/입자(PM) 또는 입자상 물질(PM) 또는 대기상 입자상 물질(APM) 또는 미세 입자는 기체에 부유된 미세한 고체 또는 액체 입자입니다.[106]에어로졸은 입자와 가스의 혼합물입니다.화산, 먼지폭풍, 삼림과 초원의 화재, 살아있는 식물, 그리고 바다의 분무는 모두 입자의 근원입니다.에어로졸은 자동차, 발전소 등에서 화석연료의 연소와 같은 인간의 활동과 다양한 산업적 과정에 의해 생산됩니다.[107]전 세계적으로 평균적으로 인간의 활동에 의해 만들어진 인공 에어로졸은 현재 대기의 약 10%를 차지합니다.공기 중 미세 입자의 증가된 수준은 심장병,[108] 폐 기능의 변화, 폐암과 같은 건강상의 위험과 연관되어 있습니다.미세먼지는 호흡기 감염과 관련이 있고 천식과 같은 질환을 가진 사람들에게 특히 해로울 수 있습니다.[109]
  • 지속적인 유기 오염 물질로 입자에 달라붙을 수 있습니다.잔류성 유기 오염 물질은 화학적, 생물학적 또는 광분해 공정(POPs)으로 인한 환경 악화에 강한 유기 화합물입니다.그 결과, 그들은 환경에서 생존할 수 있고, 장거리 전파가 가능하며, 사람과 동물 조직에 생체 축적이 가능하며, 먹이 사슬에서 생체 확대가 가능하며, 인간의 건강과 생태계에 큰 위협이 되는 것으로 밝혀졌습니다.[110]
  • 공기 중의 미세 입자와 연결된 지속적인 활성산소는 심폐 질환과 관련이 있습니다.[111][112]
  • 다환 방향족 탄화수소(polycyclic aromatic hydrocarbons,[113] PAHs): 석탄, 석유 및 담배를 포함한 유기 화합물의 불완전 연소로 형성된 방향족 화합물 그룹.
  • 방사성 오염물질 : 핵폭발, 핵사, 전쟁폭발물, 라돈의 방사성 붕괴 등 자연적인 과정에 의해 생성되는 것
  • 황산화물(SOx): 특히 이산화황, 화학식이 SO인2 화학 화합물. SO는2 화산 및 다양한 산업 공정에서 생성됩니다.석탄과 석유는 종종 황 화합물을 함유하고 있고, 그들의 연소는 이산화황을 발생시킵니다.일반적으로 NO와2 같은 촉매가 존재할 때 SO의2 추가 산화는 HSO를24 형성하고 따라서 산성비가 형성됩니다.이는 이러한 연료를 동력원으로 사용하는 것이 환경에 미치는 영향에 대한 우려의 원인 중 하나입니다.
  • 납과 수은과 같은 독성 금속, 특히 그 화합물.
  • 휘발성유기화합물(VOC) : VOCs는 실내외 대기오염물질입니다.[114]그들은 메탄(CH4) 또는 비메탄(NMVOCs)으로 분류됩니다.메탄은 지구 온난화에 기여하는 매우 효율적인 온실가스입니다.다른 탄화수소 VOC는 오존을 생성하고 대기 중 메탄의 수명을 연장하는 역할을 하기 때문에 또한 중요한 온실가스입니다.이 효과는 지역의 공기 질에 따라 달라집니다.방향족 NMVOCs benzene, toluene, xylene은 발암물질로 의심되며 장기간 노출되면 백혈병을 유발할 수 있습니다. 1,3-부타디엔은 종종 산업용과 관련된 또 다른 위험한 화합물입니다.

2차오염물질

2차 오염 물질은 다음과 같습니다.

  • 지표면 오존(O3): 오존은 NOx와 VOCs가 섞일 때 생성됩니다.이것은 대류권의 중요한 부분입니다.[115]그것은 또한 성층권의 여러 구역에서 발견될 수 있는 오존층의 중요한 부분입니다.그것과 관련된 광화학적, 화학적 반응들은 낮과 밤 동안 대기에서 일어나는 많은 화학적 활동들을 부채질합니다.그것은 인간 활동(대부분 화석 연료의 연소)의 결과로 대량으로 생성되는 스모그의 구성 요소이자 오염 물질입니다.[116]
  • 과옥시아세틸 나이트레이트(CHNO235): NOx 및 VOCs로부터 유사하게 형성됨.
  • 광화학 스모그: 입자는 기체 상태의 1차 오염물질과 화학물질로부터 형성됩니다.[117]스모그는 대기 중에서 발생하는 오염의 한 종류입니다.스모그는 특정 지역에서 엄청난 양의 석탄이 연소되면서 연기와 이산화황이 섞여 발생합니다.[118]현대 스모그는 보통 자동차 및 산업용 배출물에 의해 발생하는데, 이는 태양으로부터의 자외선에 의해 대기 중에서 작용하여 2차 오염 물질을 생성하고, 이는 1차 배출물과 결합하여 광화학 스모그를 생성합니다.

기타오염물질

유해 대기 오염 물질로 분류된 다른 많은 화학 물질들이 있습니다.이 중 일부는 미국에서 청정대기법에 따라, 그리고 유럽에서는 수많은 지침(대기 "체계" 지침, 96/62/EC, 주변 공기 품질 평가 및 관리에 관한 지침, 98/24/EC, 작업 중 화학작용제와 관련된 위험에 관한 지침 포함)에 따라 규제됩니다.주위 공기 중의 중금속 및 다환 방향족 탄화수소를 다루는 지침 2004/107/EC).[119][120]

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유해대기오염물질(4C, 68P)
  • Before flue-gas desulfurization was installed, the emissions from this power plant in New Mexico contained excessive amounts of sulfur dioxide.

    배가스 탈황이 설치되기 전 뉴 멕시코에 있는 이 발전소에서 배출되는 이산화황은 과다하게 포함되어 있었습니다.

  • Thermal oxidisers are air pollution abatement options for hazardous air pollutants (HAPs), volatile organic compounds (VOCs), and odorous emissions.

    열산화제는 유해한 대기 오염 물질(HAP), 휘발성 유기 화합물(VOCs) 및 악취 배출에 대한 대기 오염 방지 옵션입니다.

  • 이 비디오는 지구 대기 질에 대한 인간 지문에 대한 NASA의 연구 개요를 제공합니다.

노출

2012년에는 도시에 거주하는 유럽인의 최대 30%가 EU 대기질 기준을 초과하는 대기오염물질 수치에 노출되고 있습니다.도시에 거주하는 유럽인의 약 98%가 세계보건기구의 보다 엄격한 지침에 의해 건강에 해를 끼치는 것으로 여겨지는 대기 오염 물질 수준에 노출되어 있습니다.[121]

대기오염의 위험은 오염물질의 유해성과 그 오염물질에 노출되는 양에 따라 결정됩니다.대기 오염 노출은 사람, 이웃 또는 국가의 어린이와 같은 집단, 또는 전체 인구에 대해 측정할 수 있습니다.예를 들어, 다양한 미세 환경과 연령대를 고려하여 위험한 대기 오염에 대한 지리적 지역의 노출을 파악하고자 합니다.이는 흡입 노출로 계산할[11] 수 있습니다.이는 다양한 실내 미세 환경 및 실외 위치와 같은 다양한 환경에서의 일일 노출을 설명합니다.노출은 다양한 연령과 다른 인구학적 집단, 특히 유아, 어린이, 임산부 및 기타 민감한 하위 집단을 포함해야 합니다.[11]

그 부분군이 설정에 있고 특정한 활동에 종사하는 각각의 특정한 시간에 대하여, 대기오염물질에 대한 노출은 각 설정에 사용된 시간에 대한 대기오염물질의 농도와 각 부분군에 대한 각각의 흡입률, 연주, 요리, 독서, 작업, 교통에 사용되는 시간을 통합되어야 합니다.기타.예를 들어, 어린 아이의 흡입률은 성인보다 낮을 것입니다.격렬한 운동을 하는 젊은 사람은 앉아서 하는 운동을 하는 아이보다 호흡하는 속도가 더 빠를 것입니다.따라서 매일 노출에는 각 미시 환경 환경 환경에서 수행되는 활동의 종류와 함께 사용되는 시간이 포함되어야 합니다.각 미세활동/미세환경 환경에서 대기오염물질 농도를 합산하여 노출량을 나타냅니다.[11]

블랙 카본과 같은 일부 오염 물질의 경우 고농도가 주요 도로와의 근접성 또는 (동력) 교통 참여와 일치하기 때문에 짧은 노출 시간에도 불구하고 교통 관련 노출이 전체 노출을 압도할 수 있습니다.[122]일일 총 노출량의 상당 부분이 고농도의 짧은 피크로 발생하지만 피크를 정의하고 피크의 빈도와 건강에 미치는 영향을 결정하는 방법은 여전히 불분명합니다.[123]

2021년, WHO는 화석 연료를 태울 때 나오는 미세한 입자에 대한 권장 가이드라인 한도를 절반으로 줄였습니다.이산화질소(NO2)의 새로운 한도는 75% 더 낮습니다.[124]대기 오염이 매우 낮은 수준을 경험하더라도 인간의 건강을 해친다는 증거가 증가함에 따라 WHO는 미세먼지의 안전한 노출 수준을 위해 가이드라인(10 µg/m ³에서 5 µg/m ³로)을 개정하여 전 세계 인구의 97.3%를 안전하지 않은 영역으로 끌어들였습니다.

실내공기질

주요 기사:개발도상국의 실내공기질과 실내공기오염에 관한 연구
실내공기오염으로 인한 전체 사망자의 비중, 2017년
공기질 모니터링, 뉴델리, 인도

실내 환기의 부족은 종종 사람들이 대부분의 시간을 보내는 대기 오염을 집중시킵니다.발암물질인 라돈(Rn) 가스가 지구에서 특정 장소로 분출돼 주택 내부에 갇히는 현상이 발생합니다.카펫과 합판을 포함한 건축 자재는 포름알데히드(H-CHO) 가스를 배출합니다.페인트와 용제는 건조할 때 휘발성 유기 화합물(VOCs)을 방출합니다.납 페인트는 먼지로 변질되어 흡입될 수 있습니다.[126][127]

의도적인 대기오염은 방향제, 향, 그리고 다른 향들의 사용으로 도입됩니다.취사용 난로와 화로의 목재 화재를 통제하면 공기, 내부 및 외부에 상당한 양의 유해 연기 입자가 추가될 수 있습니다.[126][127]실내 오염 사망자는 적절한 환기 없이 실내에서 살충제 및 기타 화학 스프레이를 사용함으로써 발생할 수 있습니다.또한 현대의 부엌은 유해한 입자와 가스를 만들어 내는데, 토스터기와 같은 장비들은 최악의 원인 중 하나입니다.[128]

일산화탄소 중독과 사망은 종종 환기구와 굴뚝의 결함이나 실내 또는 텐트와 같은 좁은 공간에서 숯을 태우는 것에 의해 발생합니다.[129]만성 일산화탄소 중독은 조종등이 제대로 조정되지 않은 경우에도 발생할 수 있습니다.하수 가스와 황화수소가 실내에 들어가지 않도록 모든 가정용 배관에 트랩이 내장되어 있습니다.의류는 드라이클리닝 후 며칠 동안 테트라클로로에틸렌 또는 기타 드라이클리닝액을 배출합니다.

비록 석면의 사용이 많은 나라에서 금지되었지만, 과거에 산업 및 국내 환경에서 석면의 광범위한 사용은 많은 지역에서 잠재적으로 매우 위험한 물질을 남겼습니다.아스베스토시스는 폐 조직에 영향을 미치는 만성 염증성 질환입니다.이는 구조물의 석면 함유 물질로부터 석면에 장기간, 심하게 노출된 후에 발생합니다.아스페스토시스를 가진 사람들은 심한 호흡곤란을 가지고 있고 여러 종류의 폐암과 관련하여 증가된 위험에 처해있습니다.명확한 설명이 비기술 문헌에서 항상 강조되는 것은 아니기 때문에 여러 형태의 관련 질병을 구별하는 데 주의를 기울여야 합니다.세계보건기구에 따르면,[130] 이것들은 베스토시스, 폐암, 그리고 복막 중피종으로 정의될 수 있습니다 (일반적으로 그것이 더 널리 퍼질 때, 석면에 대한 장기간의 노출과 거의 항상 관련되어 있는 매우 드문 형태의 암).

공기 오염의 생물학적 원천은 또한 가스와 공기 중의 미립자로서 실내에서 발견됩니다.애완동물은 탠더를, 사람들은 작은 피부 조각과 부패한 털로 먼지를, 침구류, 카펫 및 가구의 먼지 진드기는 효소 및 마이크로미터 크기의 분변 배설물을, 거주자는 메탄을 배출하고, 벽에 곰팡이 형태를 형성하며 곰팡이 독소 및 포자를 생성하며, 에어컨 시스템은 레지옹병과 곰팡이를 배양할 수 있습니다.식물, 토양 그리고 주변의 정원들은 꽃가루, 먼지 그리고 곰팡이를 생산할 수 있습니다.실내에서는 공기 순환의 부족으로 인해 이러한 대기 오염 물질이 자연에서 발생하는 것보다 더 많이 축적될 수 있습니다.

건강에 미치는 영향

미국 규제 당국이 안전하다고 간주하는 수준보다 낮은 수준에서도 미세먼지, 이산화질소, 오존의 세 가지 대기 오염 요소에 노출되는 것은 심장 및 호흡기 질환과 관련이 있습니다.[131]2020년 오염(대기오염 포함)은 유럽에서 8명 중 1명이 사망하는 원인이 되었으며, 심장병, 뇌졸중 및 폐암을 포함한 오염 관련 질병의 중요한 위험 요소였습니다.[132]대기 오염으로 인한 건강 영향에는 호흡 곤란, 천 명음, 기침, 천식[133] 및 기존 호흡기 및 심장 상태 악화가 포함될 수 있습니다.이러한 효과는 약물 사용 증가, 의사 또는 응급 부서 방문 증가, 병원 입원 증가 및 조기 사망을 초래할 수 있습니다.[11]

나쁜 공기의 질로 인한 인간의 건강에 미치는 영향은 멀리 있지만, 주로 신체의 호흡기와 심혈관계에 영향을 미칩니다.대기 오염 물질에 대한 개인의 반응은 사람이 노출되는 오염 물질의 종류, 노출 정도, 그리고 개인의 건강 상태와 유전자에 따라 달라집니다.[11]대기 오염의 가장 흔한 원인은 입자, 오존, 이산화질소, 그리고 이산화황을 포함합니다.개발도상국에 거주하는 5세 미만 아동은 실내외 대기오염으로 인한 총 사망자 수에서 가장 취약한 인구입니다.[134]미국 EPA는 청정대기법에 따라 특정 대기 오염 물질에 대한 제한을 설정하는데, 여기에는 미국 어디에서나 공기 중에 얼마나 많은 양이 있을 수 있는지에 대한 제한을 포함됩니다.[135]새로운 연구 결과에 따르면 혼합 노출(예: PM + 오존)의 생물학적 및 건강 결과가 개별 노출보다 훨씬 더 클 수 있습니다.[136]

대기 오염은 인간의 건강에 극심한 그리고 만성적인 영향을 끼치는데, 다양한 체계와 장기에 영향을 미칩니다.경미한 상기도 자극부터 만성 호흡기 질환, 폐암, 소아의 급성 호흡기 감염, 성인의 만성 기관지염, 기존의 심장과 폐 질환을 악화시키거나 천식 발작에 이르기까지 다양합니다.장단기 노출은 조기 사망률과 기대 수명 감소와 관련이 있습니다.[137]대기오염에 지속적으로 노출되면서 발생하는 질병은 환경보건질환으로 건강환경이 유지되지 않을 때 발생합니다.[138]

사망률

실외 대기오염으로 인한 전체 사망자의 비중, 2017년

세계보건기구는 2014년에 매년 대기오염으로 인해 전세계적으로 약 700만명이 조기 사망하는 것으로 추정했습니다.[5]2019년 3월에 발표된 연구에 따르면 그 숫자는 약 880만 명일 수 있습니다.[139]2022년 검토에서는 대기 오염이 2019년 667만 명의 조기 사망에 책임이 있다고 결론 내렸습니다.2015년 이후로 초기 사망자 수 ~900만 명에 머물렀던 (우월한) 오염에 대한 실질적인 진전은 거의 확인할 수 없다는 결론을 내렸습니다.[140][18]사망의 원인에는 뇌졸중, 심장병, COPD, 폐암, 폐 감염 등이 포함됩니다.[5]

도시의 실외 공기 오염은 전세계적으로 매년 130만명의 사망자를 발생시킬 것으로 추정됩니다.[141]어린이들은 특히 호흡기계의 미성숙으로 인해 위험에 처해있습니다.[142]2015년에는 주로 PM에2.5 의한 실외 공기 오염으로 인해 아시아를 중심으로 전 세계적으로 연간 3.3만 명(95% CI 161–481만 명)의 조기 사망자가 발생할 것으로 추정되었습니다.[72]2021년, WHO는 야외 대기 오염이 2016년 전 세계적으로 420만 명의 조기 사망자를 발생시킬 것으로 추정된다고 보고했습니다.[143]

2020년 연구에 따르면 2015년 대기 오염으로 인한 전 세계 평균 수명 손실(LLE; YPLL과 유사)은 2.9년으로, 예를 들어 LLE의 상당 부분이 불가피하지만 모든 형태의 직접적인 폭력으로 인한 0.3년보다 상당히 많았습니다.[15]가장 예외적인 노화를 겪고 있는 지역은 대기 오염이 낮으며, 이는 대기 오염 수준과 수명 사이의 연관성을 시사합니다.[144]

2022년 GeoHealth에서 발표된 연구에 따르면, 미국에서 에너지 관련 화석 연료 배출을 제거하면 매년 46,900–59,400명의 조기 사망을 방지하고 PM 관련2.5 질병 및 사망을 피할 수 있는 537–6780억 달러의 혜택을 제공할 수 있다고 합니다.[145]

지역별

인도와 중국은 대기오염으로 인한 사망률이 가장 높습니다.[146][147]세계보건기구에 의하면 인도에서도 천식으로 인한 사망자가 다른 어떤 나라보다 많습니다.2019년 인도에서는 160만 명의 사망자가 대기 오염으로 인해 발생했습니다.[148]2013년 12월, 대기 오염은 매년 중국에서 50만명의 사람들이 사망할 것으로 추정되었습니다.[149]폐렴 관련 사망과 자동차 배출로 인한 대기오염 사이에는 양의 상관관계가 있습니다.[150]

대기 오염으로 인한 유럽의 연간 조기 사망자는 43만[151] 명에서 80만 명으로 추정됩니다.[139]이러한 사망의 중요한 원인은 도로 차량에서 배출되는 이산화질소 및 기타 질소산화물(NOx)입니다.[151]2015년 협의 문서에서 영국 정부는 이산화질소가 연간 23,500명의 조기 사망에 책임이 있다고 밝혔습니다.[152]유럽연합 전역에서, 대기 오염은 기대 수명을 거의 9개월 단축시킬 것으로 추정됩니다.[153]

가이드라인

주요 기사:대기질 가이드라인

미국 EPA는 지상 오존 농도를 10억 당 65ppb로 제한하면 75ppb 기준과 비교하여 2020년에는 전국적으로 1,700명에서 5,100명의 조기 사망을 피할 수 있을 것으로 추정했습니다.이 기관은 더 많은 보호 기준이 추가적으로 26,000건의 악화된 천식과 백만 건 이상의 결근 사례를 예방할 수 있을 것으로 예상했습니다.[154][155]이 평가에 따라 EPA는 지상 오존에 대한 국가 대기 공기 품질 기준(NAAQS)을 70ppb로 낮추어 공중 보건을 보호하기 위해 조치했습니다.[156]

캘리포니아 남부의 로스앤젤레스 분지와 샌 호아킨 계곡의 건강에 미치는 영향과 관련된 대기 오염 비용에 대한 2008년 경제 연구에 따르면, 대기 오염 수준이 연방 기준을 위반하기 때문에 매년 3,800명 이상이 (보통보다 약 14년 일찍) 조기 사망하는 것으로 나타났습니다.연간 조기 사망자 수는 연간 평균 2,000명 미만인 같은 지역의 자동차 충돌 관련 사망자 수보다 상당히 많습니다.[157][158][159]2021년 연구에 따르면, WHO가 가이드라인을 조정하기 직전 실외 대기 오염이 "현재 유럽 및 북미 기준 및 WHO 가이드라인 값 이하의 낮은 오염 수준에서도" 상당히 증가된 사망률과 관련이 있는 것으로 나타났습니다.[160][161]

주요원인

자세한 정보: § Sources
PM 관련2.5 조기사망자[162] 수에 대한 G20 국가 간 발자국 기반 및 월경성 오염 기반 관계 비교

가장 큰 원인은 화석 연료 연소로[163] 인해 발생하는 대기 오염입니다 – 대부분 자동차의 생산과 사용, 전기 생산,[164] 난방.그린피스의 한 연구에 따르면 고배출 발전소와 차량 배기가스로 인해 배출되는 오염물질 때문에 전 세계적으로 연간 450만 명의 조기 사망자가 발생하고 있는 것으로 추산됩니다.[165]

디젤 배기가스(DE)는 연소 유래 입자상 물질 대기 오염의 주요 원인입니다.여러 인간 실험 연구에서, 잘 검증된 노출 챔버 설정을 사용하여 DE는 급성 혈관 기능 장애 및 혈전 형성 증가와 관련이 있습니다.[166][167]

한 연구는 현대의 자유무역과 소비에 의해 유발된 PM2.5 대기오염은 다음과 같이 결론지었습니다.G20 19개국은 매년 200만명의 조기 사망자를 발생시키고 있습니다.이들 국가에서 약 28명의 평균 생애 소비가 최소 1명(평균 연령 ~67세)의 조기 사망을 유발하는 반면 개발도상국은 외부의 지원이나 국제적으로 조율된 노력 없이 "cannot이 기대되거나" 대책을 시행할 수 있음을 시사합니다.

1차 메커니즘

WHO는 2016년 실외 대기오염 관련 조기 사망자의 ~58%가 허혈성 심장질환과 뇌졸중으로 인한 것으로 추정하고 있습니다.[143]공기 오염과 심혈관 사망률 증가를 연결하는 메커니즘은 불확실하지만 아마도 폐염과 전신염증을 포함할 것입니다.[169]

연간 사망자수

높은 공간 해상도 모델과 최신 농도-반응 기능을 사용하는 영국과 미국 대학의 과학자들에 의한 2021년 연구는 2012년에 1040만 명의 세계적인 초과 사망자와 2018년에 870만 명 - 즉 5분의[dubious – discuss] 1이 화석 연료 연소에 의해 발생하는 대기 오염 때문이라고 결론지었습니다.이전 추정치보다 상당히 높고 공간적으로 세분화된 사망률 영향을 가지고 있습니다.[170][163]

WHO에 따르면, 전세계적으로 대기 오염이 사망자 8명 중 1명을 차지한다고 합니다.[171]

심혈관질환

2007년 증거 검토에 따르면 일반 인구의 경우 주변 대기 오염 노출이 심혈관 사건으로 인한 총 사망률 증가와 관련된 위험 요소임을 알 수 있었습니다(범위: 10 µg/m 증가당 12% ~ 14%).

대기 오염은 특히 오염 수준이 가장 높은 개발도상국에서 뇌졸중의 위험 요소로 떠오르고 있습니다.[173]2007년의 한 연구는 여성들에게 공기오염은 출혈성이 아니라 허혈성 뇌졸중과 관련이 있다는 것을 발견했습니다.[174]대기 오염은 2011년 코호트 연구에서 관상동맥 뇌졸중으로 인한 발병률 및 사망률 증가와 관련이 있는 것으로 밝혀졌습니다.[175]연관성은 인과적인 것으로 생각되며 혈관 수축, 저급 염증 및 죽상동맥경화증에 의해 영향을 받을 수 있습니다.[176]자율신경계 불균형과 같은 다른 메커니즘도 제안되었습니다.[177][178]

폐질환

교통 관련 대기 오염에 대한 노출 증가로 인한 천식[179] 및 만성 폐쇄성 폐질환([180]COPD) 발병 위험이 증가한다는 연구 결과가 나왔습니다.대기 오염은 천식과 만성 폐쇄성 폐질환으로 인한 입원과 사망률 증가와 관련이 있습니다.[181][182]만성 기관지염과 폐기종과 같은 질병들이 COPD에 포함됩니다.[183]대기 오염으로 인한 폐 질환의 위험은 유아와 어린 아이들, 나이든 아이들, 노인들, 밖에서 일하거나 밖에서 많은 시간을 보내는 사람들, 그리고 심장이나 폐 질환을 가진 사람들로 구성된 집단에게 가장 큽니다.[184]

1952년의 대스모그 이후 1960-1961년에 수행된 연구는 런던 거주자 293명과 만성 기관지염으로 인한 사망률이 낮은 세 마을인 글로스터, 피터버러, 노리치 거주자 477명을 비교했습니다.모든 대상자들은 40세에서 59세 사이의 남자 우편 트럭 운전사들이었습니다.외곽 도시의 피험자들에 비해 런던 피험자들은 더 심각한 호흡기 증상(기침, 가래, 호흡곤란 포함), 폐 기능 저하(FEV1 및 최고 유량), 가래 생산 및 화농성 증가를 보였습니다.이러한 차이는 50세에서 59세 사이의 피실험자들에게서 더욱 두드러졌습니다.이 연구는 나이와 흡연 습관을 통제하여 대기 오염이 관측된 차이의 가장 유력한 원인이라고 결론 내렸습니다.[185]더 많은 연구들이 교통으로 인한 대기 오염 노출이 어린이들의[186] 폐 기능 발달을 감소시키고 낮은 농도에서도 공기 오염에 의해 폐 기능이 손상될 수 있다는 것을 보여주었습니다.[187]

낭포성 섬유증과 마찬가지로 더 도시적인 환경에서 생활함으로써 심각한 건강상의 위험이 더 분명해진다고 여겨집니다.연구에 따르면 도시 지역에서 사람들은 점액 과다 분비, 폐 기능 저하, 만성 기관지염과 폐기종의 자가 진단을 더 많이 경험합니다.[188]

암(폐암)

PM2.5 대기 오염에 대한 비보호 노출은 하루에 여러 개의 담배를 피우는 것과 동일할 수 있으며,[189] 잠재적으로 암의 위험을 증가시킬 수 있으며, 이는 주로 환경적인 요인의 결과입니다.[190]

대기 오염에 포함된 미세 입자 물질인 PM에 노출되어 2019년 전2.5 세계적으로 약 30만 명의 폐암 사망자가 발생했습니다.[191]

2007년 주변 대기 오염 노출이 암의 위험 요소인지 여부에 대한 근거 검토 결과2.5 PM(미세 입자)에 장기간 노출되면 비사고 사망률의 전체 위험이 10μg/m3 증가할 때마다 6% 증가한다는 결론을 얻을 수 있는 견고한 데이터가 발견되었습니다.PM2.5 노출은 폐암(범위: 10μg/m3 증가당 15–21%) 및 총 심혈관 사망률(범위: 10μg/m3 증가당 12–14%)에 의한 사망 위험 증가와도 관련이 있었습니다.[172]

이 검토는 또한 혼잡한 교통과 가까이 사는 것이 폐암 사망, 심혈관 사망 및 전반적인 비사고 사망의 증가와 같은 세 가지 결과의 위험 증가와 관련이 있는 것으로 보인다는 점에 주목했습니다.심사자들은 또한 PM에2.5 대한 노출이 관상동맥 심장 질환에 의한 사망률과 긍정적으로 연관되어 있고 SO에2 대한 노출이 폐암에 의한 사망률을 증가시킨다는 암시적인 증거를 발견했지만, 데이터가 확실한 결론을 제공하기에는 부족했습니다.[172]또 다른 조사는 높은 활동 수준이 사람의 폐에서 에어로졸 입자의 퇴적 분율을 증가시킨다는 것을 보여주었고 오염된 지역의 야외 공간에서 뛰는 것과 같은 무거운 활동을 피하는 것을 권장했습니다.[192]

2011년 덴마크의 한 대규모 역학 연구에서 질소산화물 농도가 높은 지역에 사는 사람들의 폐암 위험이 증가하는 것을 발견했습니다.이번 연구에서는 비흡연자가 흡연자보다 연관성이 높았습니다.[193]2011년 덴마크의 추가적인 연구도 마찬가지로 공기 오염과 자궁경부암과 뇌암을 포함한 다른 형태의 암 사이에 연관성이 있을 수 있다는 증거에 주목했습니다.[194]

2022년에 발표된 한 연구는 대기 오염이 어떻게 암을 유발하는지에 대한 생물학적 근거를 설명했습니다.[191]

신장병

2021년에 2001-2016년 동안 163,197명의 대만 주민을 대상으로 한 연구에서는 PM의2.5 주변 농도가 5μg/m3 감소할 때마다 만성 신장 질환 발생 위험이 25% 감소하는 것과 관련이 있다고 추정했습니다.[195]10,997명의 죽상동맥경화증 환자를 대상으로 한 코드 연구에 따르면 PM 2.5 노출이 증가하면 알부민뇨가 증가하는 것과 관련이 있습니다.[196]

출산력

아니오2

체외 수정 치료를 받는 여성의 경우, 환자의 주소와 체외 수정 실험실에서 NO가2 증가하는 것은 낮은 라이브 출산율과 유의한 관련이 있었습니다.[197]

일반인에서 NO에2 노출된 여성의 유산율은 비노출군에 비해 유의하게 증가합니다.[197]

CO

CO 노출은 임신 2기와 임신 3기의 사산과 유의한 관련이 있습니다.[197]

벤조아피렌(BaP)의 표준 선각 구조

다환 방향족 탄화수소

다환 방향족 탄화수소(PAHs)는 출산력 감소와 관련이 있습니다.벤조(a)피렌(BaP)은 잘 알려진 PAH 및 발암물질로, 배기가스 및 담배 연기에서 종종 발견됩니다.[198]PAHs는 염증과 세포 사멸을 초래할 수 있는 반응성 산소종(ROS)의 생성을 증가시킴으로써 산화 스트레스를 통해 독성 효과를 투여하는 것으로 보고되었습니다.PAHs에 장기간 노출되면 DNA 손상 및 복구 감소를 초래할 수 있습니다.[199]

BaP에 노출되면 정자의 운동성이 감소되고 노출이 증가하면 이러한 효과가 악화되는 것으로 보고되었습니다.연구에 따르면 출산율 문제가 보고된 남성에게서 그렇지 않은 남성에 비해 더 많은 BaP가 발견되었습니다.[200]

연구 결과 BaP는 세포 사멸 경로를 유발하고 난소 손상으로 이어질 수 있는 염증을 유도함으로써 난소 생식 세포의 수를 감소시켜 난포 형성과 난소 발달에 영향을 미칠 수 있다는 것이 밝혀졌습니다.[201]

입자상 물질

입자상 물질(PM)은 공기 중에 부유된 고체와 액체의 집합체를 말합니다.이러한 것들은 일상 생활에서 노출될 때 인간에게 해로울 수 있으며, 더 많은 연구 결과에 따르면 이러한 영향은 처음 생각했던 것보다 더 광범위할 수 있으며, 특히 남성의 생식력에 더 광범위할 수 있습니다.PM의 스펙트럼 내에는 직경이 10미크론 이하인 PM과10 비교하여 폭이 2.5미크론 이하인 작은 입자인 PM과2.5 같은 다양한 무게가 있습니다.

캘리포니아에 기반을 둔 한 연구에서는 PM에2.5 노출됨에 따라 정자의 운동성이 감소하고 형태학이 더 이상해진다는 것을 발견했습니다.마찬가지로 폴란드에서도 PM과2.5 PM에10 노출되면 미숙한 크로마틴(완전하게 발달하지 않았거나 비정상적으로 발달한 DNA)을 가진 세포의 비율이 증가합니다.[202]

터키에서, 한 연구는 요금 징수원으로 일하고 따라서 매일 높은 수준의 교통 오염 물질에 노출되는 남성들의 출산력을 조사했습니다.교통 오염은 종종 일산화탄소와 아산화질소와 함께 PM 수치가 높습니다10.[202]이 연구 그룹은 공기 오염 노출이 제한된 대조군과 비교했을 때 정자 수와 운동성에 유의한 차이가 있었습니다.

여성의 경우, 출산력에 대한 전반적인 영향은 유의하지 않은 것으로 보이지만 PM10 노출 증가와 조기 유산 사이에 연관성이 발견되었습니다.더 작은 입자성 물질인 PM에2.5 대한 노출은 체외 수정을 받고 있지만 실제 출산율에는 영향을 미치지 않는 여성의 임신율에 영향을 미치는 것으로 나타났습니다.[197]

3개의 산소 원자를 나타내는 오존 구조

지상 오존 오염도

지상 오존(O3)은 고농도일 때 대기 오염 물질로 간주되며, 산업 지역의 스모그에서 종종 발견됩니다.O는3 주로 NO 가스x(특히 연소로 인한 질소 산화물)와 태양빛이 있는 곳에서 휘발성 유기 화합물을 포함하는 화학 반응에 의해 생성됩니다.

오존 오염이 출산력에 미치는 영향에 대한 연구는 제한적입니다.[197]현재 오존 노출이 여성이나 남성의 자발적인 생식력에 해로운 영향을 미친다는 증거는 없습니다.그러나 여름철에 종종 문제가 되는 높은 수준의 오존 오염이 체외 수정(IVF) 결과에 영향을 미친다는 연구 결과가 있습니다.체외 수정 인구 내에서 NOx 및 오존 오염 물질은 산 채로 출산하는 비율 감소와 관련이 있습니다.[197]

이 주제에 대한 대부분의 연구는 대기 오염의 직접적인 인간 노출에 초점을 맞추고 있지만, 다른 연구들은 체외 실험실 내의 배우자와 배아에 대한 대기 오염의 영향을 분석했습니다.여러 연구에서 체외 수정 실험실이 대기 오염 수준을 줄이기 위한 공동 노력으로 공기 필터를 시행한 후 배아의 질, 착상 및 임신율이 현저하게 개선되었다고 보고했습니다.[203]따라서 오존 오염은 높은 수준에서 발생할 경우 보조생식기술(ART)의 성공에 부정적인 영향을 미치는 것으로 판단됩니다.

오존의 노출이 IVF 배아 이식 전으로 제한될 때 오존은 살아있는 출산에 긍정적인 영향이 관찰되는 2상 방식으로 작용하는 것으로 생각됩니다.[204]반대로, 배아 착상 후 오존에 노출되면 부정적인 영향이 나타납니다.[205]

여러 교통 오염 물질의 영향을 평가하는 회고적이고 전향적인 연구들은 (지상 오존이 하나인) 살아있는 출산율과 유산의 현저한 감소를 강조했습니다.[203]

남성의 생식력과 관련해서 오존은 노출 후 정액에서 측정한 정자 농도의 현저한 감소를 유발하는 것으로 보고되고 있습니다.[206]마찬가지로, 표본에서 살아있는 정자의 비율인 정자의 생명력은 소수의 연구에서 감소하는 것으로 증명되었습니다.[205]이는 오존 대기오염이 이 매개변수에 미치는 영향이 상당히 크다는 것을 보여줍니다.그러나 오존 노출이 남성의 생식력에 미치는 영향에 대한 연구결과는 다소 엇갈리고 있어 추가적인 연구가 필요하다는 지적이 나오고 있습니다.[205]

아이들.

미국에서는, 1970년에 청정 대기법이 통과되었음에도 불구하고, 2002년에 적어도 1억 4천 6백만 명의 미국인들이 특정한 대기 오염 물질의 농도가 연방 기준을 초과하는 비성토 지역에 살고 있었습니다.[207]이러한 위험한 오염물질은 기준 오염물질로 알려져 있으며 오존, 입자상 물질, 아황산가스, 이산화질소, 일산화탄소, 납 등이 있습니다.인도 뉴델리와 같은 도시에서는 어린이들의 건강을 보장하기 위한 보호 조치가 취해지고 있는데, 현재 버스들은 압축 천연 가스를 사용하여 "완두콩 수프" 스모그를 없애는 것을 돕고 있습니다.[208]2015년 유럽의 한 연구는 초미세먼지에 노출되는 것이 어린이들의 혈압을 높일 수 있다는 것을 발견했습니다.[209]2018년 WHO 보고서에 따르면, 오염된 공기는 15세 미만의 수백만 명의 어린이들의 중독으로 이어지고, 이로 인해 연간 약 60만 명의 어린이들이 사망합니다.[210]

산전노출

오염된 공기에 대한 산전 노출은 어린이들의 다양한 신경 발달 장애와 관련이 있습니다.예를 들어, 다환 방향족 탄화수소(PAH)에 대한 노출은 IQ 점수 감소 및 불안 및 우울 증상과 관련이 있었습니다.[211]그들은 또한 개발도상국에서 종종 치명적인 해로운 주산기 건강 결과를 초래할 수 있습니다.[8]2014년의 한 연구는 PAHs가 아동기 주의력결핍 과잉행동장애(ADHD)의 발달에 역할을 할 수 있다는 것을 발견했습니다.[212]

연구원들은 자폐 스펙트럼 장애의 위험 요소로서 대기 오염에 대한 증거를 찾기 시작했습니다.로스앤젤레스에서는 교통과 관련된 대기 오염이 심한 지역에 살고 있던 어린이들이 3세에서 5세 사이에 자폐증 진단을 받을 가능성이 더 높았습니다.[213]대기오염과 소아의 신경발달장애와의 연관성은 중요한 시기에 원시의 생식세포, 배아, 태아의 후성유전학적 조절장애와 관련이 있는 것으로 생각됩니다.일부 PAHs는 내분비 교란물질로 간주되며 지질 용해성입니다.지방 조직에 쌓이면 태반을 가로질러 옮겨질 수 있습니다.[214]대기 오염은 조산의 만연과 관련이 있습니다.[215]

유아

대기 오염의 주변 수준은 조산과 저체중아 출산과 관련이 있습니다.2014년 세계보건기구의 산모와 주산기 건강에 대한 조사는 저출산과 PM2.5 노출 수준의 증가 사이에 통계적으로 유의미한 연관성이 있음을 발견했습니다.PM 수치가2.5 평균 이상인 지역의 여성들은 국가 관련 변수를 조정했을 때에도 임신이 저체중 영아를 낳을 확률이 통계적으로 유의하게 높았습니다.[216]그 효과는 염증을 자극하고 산화 스트레스를 증가시키는 것으로 생각됩니다.

요크 대학의 한 연구에 따르면 2010년 PM2.5 노출은 전 세계 조산의 18%와 깊은 관련이 있으며, 이는 약 270만 명의 조산이었습니다.조산과 관련된 대기오염이 가장 높은 나라는 남아시아와 동아시아, 중동, 북아프리카, 그리고 서 사하라 사막 이남의 아프리카였습니다.[217]아프리카의 대기 오염 비용에 대한 새로운 추정에 따르면, 2019년에 아프리카의 대기 입자 물질 오염은 최소 383,000명의 조기 사망자를 낳았습니다.이는 1990년 3.6%에서 이 지역 전체 조기 사망자의 약 7.4%로 증가했습니다.[218][219][220]

PM의2.5 공급원은 지역별로 큰 차이가 있습니다.동남아와 동남아시아에서는 지역 오염의 80% 이상을 차지하고 있는 목재 등 바이오매스 연료를 조리에 사용하기 때문에 임산부들이 실내 대기오염에 노출되는 사례가 빈번하게 발생하고 있습니다.중동, 북아프리카 및 서 사하라 사막 이남 아프리카에서는 미세 PM이 먼지 폭풍과 같은 자연 발생원에서 발생합니다.[217]미국은 2010년 PM2.5 노출과 관련하여 약 50,000명의 조산아가 있었습니다.[217]

1988년에서 1991년 사이의 한 연구는 베이징에서 이산화황과2 총 부유 입자 (TSP) 사이의 상관관계를 발견했습니다.베이징의 4개 지역에서 74,671명의 임신부 그룹이 임신 초기부터 출산까지 이산화황과 TSP의 일일 대기 오염 수치와 함께 모니터링되었습니다.출생체중 감소는 100 µg/m 증가할 때마다 7.3g으로 추정되었습니다.TSP가 100 µg/m 증가할 때마다 SO 및 6.9g.이러한 연관성은 여름과 겨울 모두에서 통계적으로 유의했지만 여름이 더 많았습니다.대기오염으로 인한 저체중아 비율은 13%였습니다.이것은 지금까지 알려진 저체중의 위험요인에 대해 보고된 것 중 가장 큰 원인이 되는 위험입니다.[221]가정의 97%에 있는 석탄 난로는 이 지역의 주요한 대기 오염원입니다.

Brauer et al. 은 임신 중 노출을 추정하기 위해 주소를 사용하는 임신부의 밴쿠버 코호트를 대상으로 대기오염과 임신결과와의 고속도로 근접성 간의 관계를 연구했습니다.NO, NO2, CO, PM10 및 PM에2.5 대한 노출은 임신 연령(SGA)으로 작게 태어난 유아와 관련이 있었습니다.고속도로나 고속도로에서 50미터 미만 떨어진 곳에 사는 여성들은 SGA 아기를 출산할 확률이 26% 더 높았습니다.[222]

"깨끗한" 영역

WHO 가이드라인 이상의 대기오염 수준에 노출된 인구의 비율, 2016

상대적으로 대기 오염 수준이 낮은 지역에서도 많은 사람들이 이러한 오염 물질을 들이마시기 때문에 공중 보건 효과는 상당하고 비용이 많이 들 수 있습니다.2017년에 발표된 한 연구는 오존과 PM이2.5 연방 기준을 충족하는 미국의 지역에서도 더 많은 대기 오염에 노출되는 메디케어 수혜자들이 더 높은 사망률을 가지고 있다는 것을 발견했습니다.[223]

2005년 브리티시 컬럼비아 폐 협회의 과학적 연구에 따르면 대기 질이 약간 개선되면(주변2.5 PM 및 오존 농도의 1% 감소) 2010년 메트로 밴쿠버 지역에서 연간 2,900만 달러의 절감 효과가 발생할 것으로 나타났습니다.[224]이 결과는 치명적인 (사망) 영향과 치명적인 (질병) 영향에 대한 건강 평가에 근거합니다.2022년에 발표된 한 연구는 도시 지역과 같은 인도의 시골 인구들도 높은 수준의 대기 오염에 노출되어 있다는 것을 발견했습니다.[225]

2020년, 과학자들은 남극대륙 주변의 남대양 위의 경계층 공기가 인간에 의해 '오염되지 않은' 것을 발견했습니다.[226]

중추신경계

참고 항목:오염으로 인한 신경플라스틱 영향

대기오염 노출이 중추신경계에도 영향을 미친다는 데이터가 쌓이고 있습니다.[227]

대기 오염은 50세 이상의 사람들에게 치매의 위험을 증가시킵니다.[228]어린 시절 실내 공기 오염은 인지 기능과 신경 발달에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.[229][230]산전 노출은 신경 발달에도 영향을 미칠 수 있습니다.[231][232]연구들은 대기 오염이 다양한 발달 장애, 산화 스트레스, 그리고 신경염증과 관련이 있고 그것이 알츠하이머 병과 파킨슨 병의 원인이 될 수 있다는 것을 보여줍니다.[230]

로체스터 대학 의료 센터의 연구원들은 대기 오염에 일찍 노출되면 자폐증이나 조현병과 같은 뇌의 변화가 일어난다는 사실을 발견했습니다.이 연구는 2014년 6월 Environmental Health Perspectives지에 발표되었습니다.그것은 또한 대기 오염이 단기 기억력, 학습 능력, 충동성에도 영향을 미친다는 것을 보여주었습니다.수석 연구원 데보라 코리-슬레흐타는 다음과 같이 말했습니다.

우리가 뇌실을 자세히 보았을 때, 우리는 보통 뇌실을 둘러싸고 있는 백색 물질이 완전히 발달하지 않은 것을 볼 수 있었습니다.염증이 뇌 세포들을 손상시키고 뇌의 그 부분이 발달하는 것을 막았고, 뇌실은 단순히 공간을 채우기 위해 확장된 것으로 보입니다.우리의 발견은 대기 오염이 다른 신경 발달 장애뿐만 아니라 자폐증에도 역할을 할 수 있다는 증거를 증가시키고 있습니다.

미세 입자 물질에 노출되면 우울증과 자살과도 연관이 있는 감염과 염증에 반응하여 생성되는 신경 전달 물질인 사이토카인의 수치가 증가할 수 있습니다.오염은 기분 조절을 방해할 수 있는 뇌의 염증과 관련이 있습니다.워싱턴 DC의 아메리칸 대학의 한 연구에 따르면, PM2.5 수치의 증가는 더 많은 자가 보고된 우울 증상과 관련이 있으며, 매일 자살률의 증가라고 합니다.[233]

쥐를 대상으로 한 연구에서도 대기 오염이 암컷보다 수컷에게 더 큰 부정적인 영향을 미치고 있습니다.[234][235][236]

2015년, 실험 연구들은 공기 질의 변화에 대해 정보를 받지 못한 실험 대상자들이 호흡하는 실내 공기의 불순물로부터 상당한 에피소드적(상황적) 인지 장애를 발견했다고 보고했습니다.하버드 대학교와 SUNY Upstate 의대와 시라큐스 대학의 연구원들은 환기가 강화된 녹색 건물뿐만 아니라 "전통적인" 그리고 "녹색" 건물에서 발견되는 것들을 모방한 세 가지 다른 통제된 실험실 분위기에서 24명의 참가자들의 인지 수행을 측정했습니다.널리 사용되고 있는 Strategic Management Simulation 소프트웨어 시뮬레이션 도구를 사용하여 성능을 객관적으로 평가하였는데, 이 도구는 주도성과 즉흥성을 허용하는 제약 없는 상황에서 경영진의 의사 결정을 위한 검증된 평가 테스트입니다.휘발성 유기 화합물(VOCs) 또는 이산화탄소의 농도를 증가시키는 동시에 다른 요소들을 일정하게 유지하는 성능 점수에서 상당한 결함이 관찰되었습니다.일부 교실이나 사무실 환경에서는 불순물 농도가 가장 높은 경우가 드물지 않습니다.[237][238]PM2.5 및 CO2 농도가 높아지면 반응 시간이 느려지고 테스트의 정확도가 낮아지는 것과 관련이 있는 것으로 나타났습니다.[239]

농업효과

다양한 연구들은 대기 오염이 농업, 특히 오존에 미치는 영향을 추정했습니다.2020년 연구에 따르면 캘리포니아의 오존 오염은 식탁용 포도와 같은 특정한 다년생 작물의 수확량을 연간 22%까지 감소시킬 수 있으며, 이는 연간 10억 달러 이상의 경제적 피해로 해석됩니다.[240]대기오염물질이 농업환경에 유입된 후에는 농업생산과 품질에 직접적인 영향을 미칠 뿐만 아니라 농업용수와 토양에 유입되기도 합니다.[241]코로나19로 인한 봉쇄는 대기질과 지표녹지 사이의 밀접한 관계를 노출시키는 자연스러운 실험으로 작용했습니다.인도에서는, 대기 오염을 줄이기 위한 식생의 긍정적인 반응이 작물 재배지에서 우세한 가운데, 봉쇄로 인해 대기 질이 개선되고 지표면의 녹색과 광합성 활동이 개선되었습니다.[242]한편, 전통적인 형태의 농업은 대기 암모니아와 같은 미량 가스 배출의 주요 원인 중 하나입니다.[243]

경제적 효과

워싱턴 대학의 세계은행과 IHME(건강 측정 및 평가 연구소)가 2016년 공동 연구한 바에 따르면, 대기 오염은 생산성 손실과 삶의 질 저하의 결과로 세계 경제에 연간 5조 달러의 손실을 끼칩니다.[23][24][25]이러한 생산성 손실은 대기 오염으로 인한 질병으로 인한 사망으로 인해 발생합니다.2013년 사망자 10명 중 1명은 대기오염과 관련된 질병에 의한 것으로 문제는 더욱 심각해지고 있습니다.문제는 개발도상국에서 더욱 심각합니다."저소득 국가의 5세 미만 어린이들은 고소득 국가의 어린이들에 비해 대기오염에 노출되어 사망할 확률이 60배 이상 높습니다.[23][24]보고서는 건강비용과[244] 농업 등 생산성에 미치는 악영향 등 대기오염으로 인한 추가적인 경제적 손실은 보고서에서 산출되지 않았으며, 따라서 세계 경제에 미치는 실제 비용은 5조 달러보다 훨씬 높다고 밝혔습니다.2022년에 발표된 연구는 "대기 오염과 건설 현장 사고 사이의 강력하고 중대한 연관성"과 "NO ₂ 수치가 10ppb 증가하면 사고의 가능성이 25%까지 증가한다"는 것을 발견했습니다.

기타효과

대기 SETI를 통해 다른 행성계와 같은 먼 위치에서 지구상의 대기 오염을 감지할 수 있습니다. 현재에 가까운 망원경 기술을 통해 오염이 없는2 상태를 포함하여 인공 대기 오염을 감지할 수 있습니다.외계 문명을 이런 식으로 감지하는 것도 가능할지 모릅니다.[246][247][248]

역사적 재난

세계 최악의 단기적인 민간인 오염 위기는 1984년 인도의 보팔 참사였습니다.[249]Union Carbide, Inc., U.S.S.A. (이후 다우 케미칼 회사가 구매) Union Carbide 공장에서 누출된 산업 증기로 인해 최소 3787명이 사망하고 150,000명에서 60만명이 부상을 입었습니다.1952년 12월 4일의 대 스모그가 런던에 형성되었을 때 영국은 최악의 대기오염 사건을 겪었습니다.6일 동안 4,000명 이상이 사망했고 최근 추정치에 따르면 이 수치는 12,000명에 육박했습니다.[250]

1979년 예카테린부르크(구 스베르들롭스크) 인근 구소련의 생물학전 연구소에서 탄저균 포자가 우연히 유출돼 최소 64명이 사망한 것으로 추정됩니다.[251]미국에서 발생한 최악의 단일 대기오염 사건은 1948년 10월 말, 펜실베니아의 도노라에서 발생했는데, 그 때 20명이 죽고 7,000명이 넘는 사람들이 다쳤습니다.[252]

축소 및 규제

주변 대기오염의 세계적인 고갈은 용맹한 리더십, 국제 사회의 자원의 과잉, 그리고 광범위한 사회적 변화를 필요로 할 것입니다.[253]오염 방지는 대기 오염과 같은 오염을 방지하기 위한 것이며, 재생 가능한 에너지 전환을 위한 노력뿐만 아니라 지속 가능한 제조 공정(및 제품의 디자인)[254] 설계와 관련 법적 규제와 같은 산업 및 기업 활동에 대한 조정을 포함할 수 있습니다.[255][256]

공기 중의 입자 물질을 줄이기 위한 노력은 건강을 더 좋게 만들 수 있습니다.[257]

독일의 9유로-티켓 제도는 사람들이 한 달 동안 무제한 여행으로 모든 지역 및 지역 교통(열차, 트램, 버스)을 9유로(€)에 이용할 수 있는 월 이용권을 구입할 수 있도록 하여 2022년 6월부터 8월까지 3개월 동안 시행된 동안 180만 톤의 CO2 배출을 절약했습니다.[258]

오염관리

가나 아크라 제임스타운 환경오염 물질 소각

대기 오염을 줄이기 위한 다양한 오염 제어 기술 및 전략이 이용 가능합니다.[28][29]가장 기본적인 수준에서 토지 이용 계획은 구역 설정 및 운송 인프라 계획을 포함할 가능성이 높습니다.대부분의 선진국에서 토지 이용 계획은 사회 정책의 중요한 부분이며, 토지가 더 넓은 경제와 인구의 이익을 위해 효율적으로 이용되고 환경을 보호할 수 있도록 보장합니다.[259]엄격한 환경 규제, 효과적인 제어 기술 및 재생 가능한 에너지원으로의 전환 또한 중국이나 인도와 같은 나라들이 이산화황 오염을 줄이는 데 도움이 됩니다.[260]

이산화 티타늄은 대기 오염을 줄이는 능력으로 연구되어 왔습니다.자외선은 물질로부터 자유 전자를 방출하여 VOCs와 NO 가스를x 분해하는 자유 라디칼을 생성합니다.한 형태는 초친수성입니다.[261]

혼잡한 도로 근처에 놓여진 오염물질을 먹는 나노입자들은 매일 약 20대의 자동차에서 독성 배출물을 흡수하는 것으로 나타났습니다.[262]

에너지 전환

대기오염의 많은 부분이 석탄과 석유와 같은 화석연료의 연소에 의해 발생하기 때문에, 이러한 연료들의 감소는 대기오염을 급격하게 감소시킬 수 있습니다.가장 효과적인 것은 공기 오염을 일으키지 않는 풍력, 태양열, 수력과 같은 청정 전력원으로의 전환입니다.[263]이동식 공급원의 오염을 줄이기 위한 노력에는 새로운 공급원(크루즈 및 운송선, 농기구 및 스트링 트리머, 체인소, 스노우모빌과 같은 소형 가스 동력 장비)으로의 규제 확대, 연료 효율성 향상(하이브리드 자동차 사용을 통한), 청정 연료로의 전환,전기차로의 전환.

대기오염을 줄일 수 있는 매우 효과적인 수단은 재생에너지로의 전환입니다.2015년 에너지 및 환경 과학(Energy and Environmental Science)에 발표된 연구에 따르면, 미국에서 100% 재생 에너지로의 전환으로 연간 약 62,000명의 조기 사망자가 발생하고, 바이오매스를 사용하지 않을 경우 2050년에는 약 42,000명의 사망자가 발생할 것이라고 합니다.이렇게 되면 2050년 대기오염 감소로 인해 연간 약 6천억 달러의 건강비용이 절감될 것이며, 이는 2014년 미국 국내총생산의 약 3.6%에 해당합니다.[263]대기 질 개선은 기후 변화 완화로 인한 많은 사회적 이점 중에서 단기적인 이점입니다.

오염에 대한 대안

유럽 투자 은행 기후 조사에 대한 응답자의 유럽, 중국 및 미국 도심에서의 고배출 차량 금지에 대한 지지
대기 오염을 유발하지 않는 대중 교통 형태의 지원, 사용 및 인프라의 확대는 오염에 대한 중요한 대안이 될 수 있습니다.

이제 대기 오염의 주요 원인에 대한 실질적인 대안이 있습니다.

  • 배출이 적거나, 라이프사이클 동안 배출이 없는 형태의[264][265] 대중교통 및 자전거 사용 및 기반시설(원격 작업, 작업 감소, 재배치 및 현지화뿐만 아니라)의 운송에서 대기 오염원의 전략적 대체
    • 화석 연료 차량의 단계적 폐지는 지속 가능한 운송 수단으로의 전환에 중요한 요소이지만, 전기 자동차와 같은 유사한 인프라 및 설계 결정은 충전을[266][267] 위한 에너지뿐만 아니라 대량의 필요한 배터리의 채굴 및 자원 개발뿐만 아니라 생산을 위한 유사한 오염과 관련될 수 있습니다.
  • 주요 공항의 역풍 지역(20마일 이상)은 선박 호출이 잦은 지역과 로스앤젤레스처럼 고속도로 및 시내 교통량이 많은 지역을 고려하더라도 다른 지역보다 공기 중 총 입자 배출량이 2배 이상 많습니다.[268]NASA가 주도한 2017년 연구에 따르면 제트 연료와 50/50 비율로 혼합된 항공 바이오 연료는 제트 유도 크루즈 고도 입자 배출을 50-70% 감소시킬 수 있습니다(그러나 이는 도시 대기 오염에 대한 지상 수준의 이점을 의미합니다).[269]
  • 선박 추진 및 공회전은 천연 가스와 같은 훨씬 깨끗한 연료로 전환될 수 있습니다. (재생 가능한 공급원이 이상적이지만 아직 실용적이지는 않습니다.)
  • 우주 난방을 위한 화석 연료의 연소는 지상 열원 히트 펌프 및 계절별 열 에너지 저장을 사용하여 대체할 수 있습니다.[270]
  • 화석연료의 연소로 발생하는 전기는 원자력과 재생에너지로 대체할 수 있습니다.지역 대기 오염에 상당한 기여를 하는 난방 및 가정용 난로는 가난한 나라에서 천연 가스와 같은 훨씬 더 깨끗한 화석 연료로 대체될 수 있습니다.[271][272]
  • 도시 대기오염의 핵심 요인인 화석연료로 구동되는 자동차는 전기차로 대체할 수 있습니다.리튬 공급과 비용이 한계이긴 하지만 대안도 있습니다.더 많은 사람들을 전기 열차와 같은 깨끗한 대중 교통으로 이끄는 것도 도움이 될 수 있습니다.그럼에도 불구하고 배출가스가 없는 전기차에서도 고무 타이어는 상당한 양의 대기오염을 자체적으로 발생시켜 로스앤젤레스에서 최악의 오염물질 13위에 올랐습니다.[273]
  • 차량의 이동을 줄이는 것은 오염을 억제할 수 있습니다.스톡홀름이 혼잡세로 중심 도시의 차량 통행을 줄인 후, 이산화질소와 PM10 오염이 감소했고, 급성 소아 천식 발작도 감소했습니다.[274]
  • 바이오디젤은 슬래시와 화상이 만연한 가난한 나라에서 사용되어 쓸모없는 상품을 수입원으로 만들 수 있습니다.이 식물들은 모아져서 중앙 기관에 팔릴 수 있는데, 이 기관은 현대의 대형 바이오 다이제스터에서 이 식물들을 분해하여, 사용하기 위해 매우 필요한 에너지를 생산할 수 있습니다.[275]
  • 유도된 습도와 환기는 둘 다 밀폐된 공간에서의 대기오염을 크게 위축시킬 수 있는데, 이는 제동과 마찰로 인해 지하철 노선 내부가 상대적으로 높고, 더 낮은 좌석의 승용차나 지하철에 비해 아이러니하게도 환승버스 내부가 상대적으로 덜한 것으로 나타났습니다.[276]
자세한 정보: § Sources

제어장치

건설 현장에서 배출되는 먼지의 양을 줄이기 위해 방수포와 그물이 자주 사용됩니다.
자동차로 인한 대기오염

산업과 운송에서 오염 관리 장치로 일반적으로 사용되는 것은 다음과 같습니다.오염 물질이 대기로 방출되기 전에 오염 물질을 파괴하거나 배기 스트림에서 제거할 수 있습니다.

모니터링

참고 항목: 스마트 시티
자세한 정보:대기오염측정 및 환경감시

공기 질을 개선하고, 그에 따라 대중의 건강과 안전을 개선하고, 개입의 영향을 평가하기 위해 공기 질에 대한 시공간적 모니터링이 필요할 수 있습니다.[277]이러한 모니터링은 다양한 기술을 활용하여 데이터를 활용하고, 이러한 모바일 IoT 센서,[278] 위성,[279][280][281] 모니터링 스테이션 등을 감지하는 등 다양한 조직 및 거버넌스 주체에 의해 지역별 적용 범위가 상이한 규제 요건을 가진 다양한 범위에서 수행됩니다.[282][283]일부 웹 사이트에서는 사용 가능한 데이터를 사용하여 대기 오염 수준을 매핑하려고 시도합니다.[284][285][286]

공기질 모델링

주요 기사:공기질 모델링

GCM(오염 모듈과 결합된 일반 순환 모델) 또는 CTM(화학 수송 모델)과 같은 도구를 사용하여 전 세계적 규모의 수치 모델을 사용하여 다양한 대기 오염 물질 수준을 시뮬레이션할 수 있습니다.이러한 도구에는 여러 가지 유형(대기 모형)과 다양한 용도가 있을 수 있습니다.이러한 모델은 대기 오염이 감지되었을 때 정책 입안자가 적절한 조치를 결정하는 데 도움이 되는 예측 모드에서 사용될 수 있습니다.또한 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)는 보고서에 대기 질 평가를 포함한 기후 시뮬레이션을 제공합니다(최근 보고서는 사이트를 통해 액세스 가능).

규정

주요 기사:대기질법
카이로의 스모그

일반적으로 대기질 기준은 두 가지가 있습니다.제1종 표준(미국 국가 대기 대기 품질 표준 및 유럽연합 대기 품질 지침[287] 등)은 특정 오염 물질에 대해 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 실외 활동의 상대적 위험을 대중에게 전달하는 데 사용됩니다.척도는 서로 다른 오염 물질을 구별할 수도 있고 구별하지 않을 수도 있습니다.

캐나다

캐나다에서는 공기질건강지수(AQHI)를 통해 대기오염 및 관련 건강위험을 측정합니다.[288]대기오염이 증가하는 동안 활동 수준을 조정하여 대기오염에 대한 단기 노출을 줄이기 위한 의사결정에 사용되는 건강 보호 도구입니다.

AQHI는 캐나다 보건과 캐나다 환경이 공동으로 조정하는 연방 프로그램입니다.하지만 AQ는HI 프로그램은 지방, 지방자치단체, NGO의 헌신과 지원 없이는 불가능할 것입니다.공기질 모니터링에서 건강 위험 커뮤니케이션 및 지역사회 참여에 이르기까지 지역 파트너는 AQ와 관련된 대부분의 작업을 담당합니다.HI 구현.AQHI는 1에서 10+ 사이의 숫자를 제공하여 지역 대기 질과 관련된 건강 위험 수준을 나타냅니다.가끔 대기오염량이 비정상적으로 많을 때는 10개를 넘을 수도 있습니다.AQHI는 오늘, 오늘 밤, 내일의 지역 공기질 최대치와 함께 지역 공기질 전류값을 제공하고 관련 건강 조언을 제공합니다.

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

낮은 수준의 대기 오염도 민감한 사람들에게 불쾌감을 유발할 수 있다고 알려진 바와 같이, 이 지수는 연속체로 개발되었습니다.수치가 높을수록 건강상의 위험이 크므로 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 제시합니다.[289]

건강위험 공기질 건강지수 건강 메시지[290]
위험군 일반인
낮은 1–3 평소 야외 활동을 즐기세요. 야외활동에 이상적인 공기질
적당한. 4–6 증상이 있는 경우 야외에서 격렬한 활동을 줄이거나 일정을 변경하는 것을 고려해 보십시오. 기침, 목구멍 자극 등의 증상이 나타나지 않는 한 평소 야외활동을 수정할 필요가 없습니다.
높은 7–10 야외에서 격렬한 활동을 줄이거나 일정을 변경합니다.어린이들과 노인들도 편안하게 지내야 합니다. 기침과 목구멍 자극과 같은 증상이 있을 경우 야외에서 격렬한 활동을 줄이거나 일정을 조정하는 것을 고려해 보십시오.
아주 높음 10 이상 야외에서 격렬한 활동을 피하세요.어린이와 노인들도 야외에서 신체적인 운동을 피하고 실내에 있어야 합니다. 특히 기침과 목구멍 자극과 같은 증상이 있는 경우 야외에서 격렬한 활동을 줄이거나 일정을 변경합니다.

이 측정은 캐나다의 여러 도시를 분석한 결과 이산화질소(NO2), 지표면 오존(O3), 입자(PM2.5)와 사망률의 관계를 바탕으로 합니다.이 세 가지 오염 물질 모두 특히 기존에 건강 문제가 있는 사람들 사이에서 낮은 수준의 노출에서도 건강 위험을 초래할 수 있습니다.

AQHI를 개발할 때, 캐나다의 건강 영향에 대한 최초의 분석은 미립자, 오존, 이산화질소(NO2)와 이산화황(SO2), 일산화탄소(CO)의 다섯 가지 주요 대기 오염 물질을 포함했습니다.후자의 두 오염물질들은 건강에 미치는 영향을 예측하는데 있어서 거의 정보를 제공하지 못했고 AQ로부터 제거되었습니다.HI 제형.

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

독일.

TA Luft는 독일의 대기질 규제입니다.[291]

도시 대기오염 관리

자세한 정보:화석 연료 차량의 단계적 폐지 § 도시 및 지역

유럽에서 대기질 평가 및 관리에 관한 위원회 지침 96/62/EC는 회원국들이 "인간의 건강과 환경에 미치는 유해한 영향을 피하거나 예방 또는 감소시키고… 불만족스러운 경우 공기질을 개선하기 위해" 대기질에 대한 목표를 설정할 수 있는 공통된 전략을 제공합니다.[292]

2008년 7월, 바이에른 주의 디터 야넥 대 프리스타 사건에서, 유럽 사법 재판소는 이 지시에[292] 따라 시민들은 대기질 제한치를 유지하거나 준수를 달성하는 것을 목표로 하는 단기적인 행동 계획을 국가 당국이 이행하도록 요구할 권리가 있다고 판결했습니다.[293][294]

이 중요한 판례법은 EC가 대기 오염 통제와 관련하여 유럽 국가들에 대한 중앙 집중식 규제 기관으로서의 역할을 확인해 주는 것으로 보입니다.그것은 위험한 수준의 대기 오염으로부터 영국 시민들을 보호해야 할 초국가적인 법적 의무를 부과하고, 나아가 시민들의 이익으로 국가적 이익을 대체합니다.

2010년 유럽위원회(European Commission, EC)는 영국에게 PM10 한계치의 연속적인 위반에 대한 법적 조치를 위협했습니다.[295]영국 정부는 벌금이 부과될 경우 연간 3억 파운드 이상의 비용이 발생할 수 있다고 밝혔습니다.[296]

2011년 3월, 그레이터런던 빌트업 지역은 EC의 한계치를 위반한 유일한 영국 지역으로 남아 있었고, EU 대기질 지침을 충족하기 위한 긴급 조치 계획을 이행하기 위해 3개월의 시간이 주어졌습니다.[297]런던시는 PM10 농도의 위험한 수준을 가지고 있으며, 런던시 내에서 연간 3,000명의 사망자를 발생시킬 것으로 추정됩니다.[298]2010년에는 유럽연합의 벌금 위협뿐만 아니라 서부 혼잡통행료 구역을 폐기함에 따라 법적 대응을 위협받았으며, 이로 인해 대기오염도가 높아졌다고 주장하고 있습니다.[299]

이러한 혐의에 대해 보리스 존슨 런던 시장은 현재 유럽 도시들이 자국의 중앙 정부를 통해 유럽과 소통할 필요가 있다고 비판했습니다.미래에는 "런던과 같은 대도시"가 정부를 우회하여 유럽연합 집행위원회와 대기질 조치 계획과 관련하여 직접적으로 거래할 수 있도록 허용되어야 한다고 주장하고 있습니다.[297]

이는 도시가 전통적인 국가정부 조직위계를 초월하고 초국가적 관계를 통해 글로벌 거버넌스 네트워크를 활용하여 대기오염에 대한 해결책을 개발할 수 있다는 인식으로 해석할 수 있습니다.초국가적 관계는 국가 정부 및 정부 간 조직을 포함하지만 이에 국한되지 않으며,[300] 도시 및 지역을 포함한 하위 국가 주체가 독립 주체로서 대기 오염 통제에 참여할 수 있습니다.

글로벌 도시 파트너십은 런던이 회원으로 있는 C40 도시 기후 리더십 그룹과 같은 네트워크에 구축될 수 있습니다.C40은 온실가스 배출을 억제하는 것을 목표로 하는 세계 유수의 도시들로 구성된 공공 '비국가' 네트워크입니다.[301]C40은 '중간에서 오는 거버넌스'로 인식되어 정부간 정책의 대안이 되고 있습니다.[302]참여 도시들이 "정보를 교환하고 모범 사례를 통해 배우고 결과적으로 국가 정부의 결정과 독립적으로 이산화탄소 배출을 완화"하기 때문에 도시 대기 질을 개선할 가능성이 있습니다.[301]C40 네트워크에 대한 비판은 C40 네트워크의 독점적 특성이 참여 도시에 대한 영향력을 제한하고 덜 강력한 도시 및 지역 행위자들로부터 자원을 끌어낼 위험이 있다는 것입니다.

핫스팟

주요 기사:독성 핫스팟

대기 오염 핫스팟은 대기 오염 배출이 개인들을 증가된 부정적인 건강 영향에 노출시키는 지역입니다.[303]이러한 오염원은 고정된 오염원(예: 산업 시설)과 이동식 오염원(예: 자동차 및 트럭)의 조합이 있을 수 있는 고도로 인구가 많은 도시 지역에서 특히 흔합니다.이러한 배출원들로부터의 배출은 호흡기 질환, 소아 천식,[133] 암, 그리고 다른 건강 문제들을 일으킬 수 있습니다.전 세계적으로 매년 320만 명 이상의 조기 사망의 원인이 되고 있는 디젤 매연과 같은 미세먼지는 중대한 문제입니다.그것은 매우 작고 폐 속에 스스로 자리를 잡고 혈류 속으로 들어갈 수 있습니다.경유 매연은 인구 밀집 지역에 집중돼 있는데, 미국에서는 6명 중 1명이 경유 오염 핫스팟 근처에 살고 있습니다.[304]

외부영상
video icon AirVisual Earth – 지구풍 및 대기오염[305] 실시간 지도

대기 오염 핫스팟은 다양한 인구에 영향을 미치지만, 일부 그룹은 핫스팟에 위치할 가능성이 더 높습니다.이전의 연구들은 인종 및/또는 소득에 따른 오염 노출의 차이를 보여주었습니다.위험한 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 능력의 부족, 환경오염이 적은 지역으로 이주할 능력의 부족 등 다른 종류의 사회적 취약성의 대용이 될 수 있습니다.이러한 지역사회는 환경오염의 불균형한 부담을 안고 있으며 암이나 천식과 같은 건강상의 위험에 직면할 가능성이 더 높습니다.[306]

연구에 따르면 인종과 소득 차이의 패턴은 오염에 더 많이 노출될 뿐만 아니라 건강에 좋지 않은 결과를 초래할 위험이 더 높다는 것을 보여줍니다.[307]낮은 사회경제적 지위와 인종적 소수자로 특징지어지는 지역사회는 더 특권적인 지역사회보다 오염물질에 대한 높은 노출로 인한 누적적인 건강 악영향에 더 취약할 수 있습니다.[307]흑인과 라틴계가 백인과 아시아인보다 일반적으로 더 많은 공해에 직면하고 있고, 저소득층이 부유층보다 더 높은 위험부담을 지고 있습니다.[306]인종적 차이는 특히 미국 남부 교외 지역과 미국 중서부 및 서부의 대도시 지역에서 뚜렷합니다.[308]일반적으로 저소득층이어서 더 건강한 지역으로 이주할 수 없는 공공주택 거주자들은 인근 정유공장과 화학공장의 영향을 많이 받습니다.[309]

도시들

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

대기 오염은 대개 인구가 밀집한 대도시 지역에 집중되어 있으며, 특히 도시들이 급속한 성장을 겪고 있고 환경 규제가 상대적으로 느슨하거나 존재하지 않는 개발도상국에 집중되어 있습니다.도시화는 빠르게 성장하는 열대 도시에서 인위적인 대기 오염으로 인한 조기 사망률의 급격한 증가로 이어집니다.[310]하지만, 선진국의 인구 밀집 지역조차도 로스앤젤레스와 로마를 예로 들어, 건강에 좋지 않은 수준의 오염에 도달합니다.[311]2002년과 2011년 사이에 베이징의 폐암 발병률은 거의 두 배가 되었습니다.흡연이 중국에서 폐암의 주요 원인으로 남아있는 반면, 흡연자의 수는 감소하고 있고 폐암 발병률은 증가하고 있습니다.[312]

[313]
2020년 세계에서 가장 오염된 도시들 2020 평균 2019 평균
호탄 110.2 110.1
인도 가지아바드 106.6 110.2
불란드샤르, 인도 98.4 89.4
비스라흐 잘랄푸르, 인도 96.0 -
인도 비와디 95.5 83.4

2022년 5월 24일, 테헤란은 세계에서 가장 오염된 도시로 선언 됐습니다.[314]

프로젝션

2019년 예상에 따르면 2030년까지 전 세계 오염 배출량의 절반이 아프리카에서 발생할 수 있습니다.[315]이러한 결과의 잠재적인 원인으로는 연소 활동의 증가(열린 폐기물의 연소 등), 교통, 농식품 및 화학 산업, 사하라 사막의 모래 먼지 및 전반적인 인구 증가 등이 있습니다.

2012년 연구에 따르면 2050년까지 실외 대기 오염(미세먼지와 지상 오존)이 전 세계적으로 환경 관련 사망의 가장 큰 원인이 될 것으로 예상됩니다.[316]

참고 항목

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