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발암물질 : 미세먼지

발암물질 : 미세먼지
- 미세먼지는 조금씩 주는 추세이다
- 미세먼지의 출처, 지역별 미세먼지
- 활동별 미세먼지 흡수량

발암물질
- 담배· 술· 자외선
- 미세먼지, 광물질, 석면(Asbestos, Erionite)
- 활동별 미세먼지 흡수량

   Coal gasification, Coal(집안 연소), Coal-tar distillation, Coal-tar pitch
   Mineral oils, Shale oils, Acid mists, strong inorganic  Soot (매연),Silica dust, Wood dust, Leather dust


미세먼지 개요

   출처 : http://news.chosun.com/site/data/html_dir/2017/04/26/2017042602050.html

Q 미세먼지란?
대기 중에 떠다니는 먼지들 중 PM10(지름이 10㎛보다 작은 먼지)인 경우 ‘부유먼지’, PM2.5(지름이 2.5㎛보다 작은 먼지)인 경우 ‘미세먼지’라고 부른다. 지난달까지만 해도 부유먼지를 미세먼지, 미세먼지를 초미세먼지라고 했었다.
사람의 머리카락 지름이 50~70㎛이니까 부유먼지나 미세먼지의 입자는 우리 눈에 보이지 않고, 단지 집합체로 뿌옇게 보일 뿐이다.
대부분의 먼지들은 사람의 코털이나 기관지 점막에서 걸러져 배출된다. 그러나 PM10인 부유먼지는 폐의 기관까지 들어오고, PM2.5인 미세먼지는 폐의 미세한 신경인 일명 ‘꽈리’라 불리는 종말세기관지까지 도달해 미세혈관을 통해 온몸으로 퍼져 나가 인체에 가장 큰 피해를 끼친다. 미세먼지는 대기에서조차 제거가 안 되는 ‘최악의’ 먼지다.

Q 미세먼지는 무엇으로 이뤄졌고, 어떻게 발생했나?
서울대 보건대학원은 2003년~2007년까지 5년간 서울 대학로에 있는 보건대 옥상에서 3일에 한 번씩 채취한 미세먼지(PM2.5) 샘플 데이터 520여 개를 토대로 정밀분석을 했다. 그 결과 미세먼지는 9가지의 오염원(성분)으로 구성됐으며, 그 오염원들에 27개의 화학물질이 각각 다른 비율로 섞여 있는 것으로 나타났다. 가장 비중이 높은 오염원들은 2차 질산염(Secondary Nitrate, 19%)과 2차 황산염(Secondary Sulfate, 19%)은 공장이나 자동차에서 가스 형태로 배출된 것이 암모니아와 반응해 입자(먼지) 형태로 만들어진 것이다. 가솔린 먼지(14%)와 디젤 먼지(10%)는 자동차 머플러를 통해 배출된 것이고, 산업 먼지(Industry, 12%)는 산업공정 중에 발생된 입자상 물질들이다. 생체소각 먼지(Biomass Burning, 8%)는 노천에서의 쓰레기 소각 또는 식당 및 가정에서 고기 또는 생선을 굽는 등 요리 중에 발생한 것들을 말한다. 이는 집 안이 미세먼지로부터 안전하지 않다는 것을 의미한다. 황사(Soil, 5%)는 중국이나 몽골 등에서 날아온 것이고, 이 외에도 도로비산 먼지(Roadway Emissions, 5%), 해염입자(Aged Sea Salt, 2%) 등이 있다. 도로비산 먼지는 자동차나 지하철이 운행 중에 발생하는데, 특히 제동을 걸 때 타이어 등에서 많이 발생한다. 결국 미세먼지의 주범은 공장과 자동차인 셈이다.
이들 9가지 오염원에는 Oc(유기탄소), Ec(원소탄소), SO42-(황산음이온), NO3-(질산염), NH4+(암모늄이온), Na(나트륨), Mg(마그네슘), Al(알루미늄), Si(실리콘), Cl(염소), K(칼륨), Ca(칼슘), Ti(티타늄), Mn(망간), Fe(철), Ni(니켈), Cu(구리), Zn(아연), Br(브롬), Pb(납) 등 20여 종의 화학물질이 포함되어 있는 것으로 나타났다.

 

Q 미세먼지가 건강에 미치는 영향은 어떤가?

연구 결과 이들 9가지 오염원에 포함된 화학물질 중 원소탄소(Ec), 납(Pb), 유기탄소(Oc)가 인체에 치명상을 주는 것으로 나타났다. 미세먼지는 들숨 때 폐를 통해 인체에 유입되기 때문에 호흡기 질환을 일으킨다. 이때 결정적으로 해를 끼치는 화학물질이 원소탄소(Ec)와 납(Pb)이다. 통계청이 2003년~2007년까지 집계한 질병으로 인한 사망자 중 호흡기 질환 사망자들이 많았던 시기를 보니, 공교롭게도 원소탄소(Ec)와 납(Pb)의 함유량이 많은 가솔린 및 디젤 먼지와 황사의 농도가 가장 심하게 나타났던 시기와 일치했다.
미세먼지는 심혈관계 질병도 유발하는 것으로 나타났다. 심혈관계에 문제를 일으키는 화학물질은 유기탄소(Oc)와 납(Pb)으로 알려져 있다. 마찬가지로 심혈관계 질병으로 인한 사망자들이 많았던 시기를 통계청 자료에서 추출하니, 유기탄소와 납을 다량으로 함유한 생체소각 먼지, 도로비산 먼지, 산업 먼지의 오염도가 심각했던 시기와 일치했다.
이뿐만 아니라 서울시의 질병 사망자들을 분석한 결과 유기탄소 농도가 5㎍/㎥(세제곱미터당 마이크로그램)이 증가할 때마다 심혈관계 질병으로 인한 사망자가 3%나 증가한 것으로 나타났다.

Q 황사의 발원지는?
측정기간(2003~2007년)의 데이터를 보면 중국(30%)과 몽골(28%)이 주 발원지인 것으로 나타난다. 현재 최종 보고서를 작성 중인 2013~2015년의 측정 데이터를 보면 미세먼지 오염원 중 황사의 비중이 10.1%로 2배 이상 늘어난 것으로 분석됐다. 이는 중국에서 발원한 황사의 영향이 결정적인 것으로 보인다. 중국의 산업화 가속으로 2014년 석탄 및 오일, 가스 소비량이 2007년에 비해 각 25%, 41%, 154% 증가했기 때문이다.


한국인, 거의 매일 WHO 기준 초과 ‘1급 발암물질’ 마셔

강찬수 환경전문기자 | 제 481 호 | 2016.05.29 01:22

서울을 비롯한 한국의 미세먼지 오염은 과연 어떤 수준일까. 최근 세계보건기구(WHO)와 미국 예일·컬럼비아대학 연구팀이 내놓은 환경성과지수(EPI) 보고서를 바탕으로 비교해 보면 다른 나라에 한참 뒤처져 있다. 특히 경제협력개발기구(OECD) 회원국 중에서 한국의 대기오염은 최악이다.
지난 12일 WHO는 전 세계 103개국 3000여 개 도시의 미세먼지 오염도를 발표했다. 이 보고서를 바탕으로 중앙SUNDAY가 세계 96개국 수도의 초미세먼지(PM2.5) 연평균 오염도를 비교한 결과 서울은 연평균 24㎍/㎥로 중간 정도인 55위를 차지했다. 하지만 34개 OECD 회원국의 수도만 놓고 비교한 결과 서울은 30위를 기록했다. OECD 회원국 수도 중에서 서울보다 오염이 심한 곳은 터키 앙카라와 칠레 산티아고, 폴란드 바르샤바, 헝가리 부다페스트뿐이었다. 가장 깨끗한 뉴질랜드의 웰링턴은 6㎍/㎥로 서울의 4분의 1에 불과했다.

 

또 예일·컬럼비아대학에서 지난 16일 발표한 세계 각국의 EPI 보고서에 따르면 한국의 전체 평가는 80위였다. 하지만 대기오염 부문만 놓고 보면 180개국 중에서 173위에 머물렀다. 한국보다 대기오염이 심한 것으로 평가된 나라는 미얀마·파키스탄·라오스·인도·중국·방글라데시였다. 한국은 OECD 회원국 중 꼴찌였다. EPI 보고서는 예일대 등이 2년마다 각국의 환경오염과 환경정책 등을 평가해 내놓는다. 대기오염 부문에서 한국이 특히 낮은 평가를 받은 것은 대기오염 자체가 심한 것도 있지만 도시화가 많이 진행된 탓이다. WHO 기준을 초과하는 대기오염에 노출되는 인구 비율이 높다는 것이다. 실제로 2014년 전국 모든 측정소에서 얻은 연평균 미세먼지(PM10) 농도는 WHO 연평균 기준 20㎍/㎥를 초과했다. 한국인의 100%가 WHO 기준을 초과한 미세먼지를 마시며 살아간다는 뜻이다.

미세먼지가 갑자기 심각해진 것은 아니다

한삼희의 환경칼럼] 실은, 미세먼지 많이 좋아졌다
2018.03.24 03:16

미세먼지가 과거보다 나빠진 건지 좋아진 건지 늘 궁금했다. 미세먼지 중 굵은 것(PM10)은 환경부가 1995년부터 측정해왔다. 자료를 보면 서울 연평균이 공기 ㎥당 78㎍(1995년)에서 48㎍(2016년)으로 확실히 개선됐다.
문제는 건강 위해성이 PM10보다 훨씬 크다는 PM2.5라는 것이다. 입자가 잘아 기관지, 폐뿐 아니라 혈관까지 침투할 수 있다. 최근 몇 년 새 PM2.5가 부각되면서 PM10의 장기적 하향화는 별 관심거리가 못 됐다.
PM2.5는 정부 공식 측정이 2015년에야 시작됐다. 국민 건강의 핵심 위해(危害) 요소를 방치해온 건 큰 실책이었다. 그나마 서울시가 2007년부터 측정해온 수치가 있다. 2012년까지는 미세하지만 꾸준히 개선됐고 2013년 이후 약간 증가 또는 정체 상황에 있다. 경유차 급증과 관련됐을 것이다. 어쨌든 10여년간 변화 진폭이 크지 않아 최근 우리 사회의 미세먼지 노이로제를 설명해주기엔 미흡하다.
그런데 관점을 바꿔주는 실마리를 장재연 교수(아주대 예방의학·환경운동연합 공동대표)가 제시해줬다. 지난달 이후 '미세먼지 지금 최악인 거 맞나?' 등 블로그 연재 글을 통해서다. 장 교수는 1980년대 연세대 권숙표 교수 연구실에서 박사 학위 논문을 준비하면서 1986년 1년 동안 PM2.5를 측정했다. 장 교수 측정치를 보면 서울의 연평균 농도는 109㎍였다. 2016년(25㎍)의 4배 넘는 오염도다. 30년 사이 연탄이 사라지고 석유 품질이 개선되고 자동차·공장에 저감 장치가 부착되고 천연가스 사용이 증가한 덕분이다.
장 교수에 따르면 서울 25㎍은 유럽·북미·일본 등 선진국 도시들과 비교하면 최하위권이다. 세계적으로 최악 오염 도시들은 아프리카·중동·서남아시아·중국에 몰려 있다. 이 나라들은 70~ 130㎍ 수치다. 1980년대 서울이 그 수준이었다. 지금 서울은 세계적으로 최악은 벗어났고 중하위권이다.
그렇다면 지금 우리 국민이 느끼는 미세먼지 공포는 뭔가. 오염도는 개선됐는데 국민은 역대 최악이라고 인식하고 있다. 2014년 질병관리본부 조사에서 대도시 주민의 87%가 '미세먼지 오염이 급격히 악화됐다'고 대답했다. 언론, 전문가, 환경단체들이 비관적으로 설명해온 탓이 클 것이다. 그런 점에서 장 교수 같은 환경운동가에게서 '오염 과장'에 대한 비판이 나왔다는 건 의미가 있다.
장 교수는 환경부가 마스크 착용을 권고하는 것도 이해할 수 없다고 했다. 정부가 미세먼지 대책으로 마스크 착용과 공기청정기 설치를 권하는 나라가 세계에 어디 있느냐는 것이다. 미세먼지 감축을 위해 노력하는 게 아니라 국민을 겁줘 도망가게 하고 있다. 마스크를 쓰면 호흡이 불편해져 되레 해로울 수도 있다.
환경부와 서울시가 미세먼지 고농도 때 중국 영향이 70~80%라고 주장하는 것도 문제라는 것이 장 교수 견해다. 입증(立證) 증거부터가 미약하다. 중국 탓으로 돌리면 국내에선 백약(百藥)이 무효라는 결론에 닿게 된다. 국내 비중이 20~30%라면 그 가운데 자동차 비중은 7~8% 정도밖에 안 될 것이다. 서울시가 버스·지하철 무료 정책으로 자동차 통행량을 얼마간 줄인다 해서 무슨 도움이 되느냐는 것이다. 자가당착이라는 것이다. 하루 50억원씩 들어갈 돈을 몇 년 쌓으면 수천억원 될 텐데, 그 돈을 대중교통 인프라 개선에 투입하면 효과가 있을 것이라고 했다.
미세먼지가 전보다는 나아진 것이라고 개선 노력을 중단하거나 게을리해선 안 된다. 갈 길이 멀다. 다만, 노력을 하되 과학적으로 하자는 것이 장 교수 주장이다.

 

서울의 초미세 농도 추이(PM2.5)




 

월별 초미세농도 추이 (PM2.5)




 


우리나라 미세먼지 추이(PM10)


성분보다 중요한 것은 크기와 양이다

굴뚝에 잔뜩 있는 검댕은 최초로 밝혀진 직업성(환경성) 발암물질이다.(1775년) 영국 산업혁명 시대에는 굴뚝 청소를 하기 위해 주로 어린이들이 동원됐다. 굴뚝 안으로 들어가려면 몸집이 자그마해야 했고 어린이들이 적격이었다. 매일 숯 검댕을 뒤집어써야만 했던 이들은 나중에 음낭암(고환암)에 잘 걸렸다. 직업성 암의 효시가 바로 굴뚝 청소부의 고환암이다. 1775년은 아직 화학산업이나 석유가 등장하지 않았던 시기이고 천연의 나무나 석탄을 연료로 했지만 과도하게 미세한 먼지에게 노출되는 것은 발암의 원인인 것이다.
이런 검댕이 말고도 매연, 흙먼지, 나무먼지, 가죽먼지 모두 1군 발암성이다. 성분보다 중요한 것은 크기와 양이다

 


한때 은나노 제품이 선풍적 인기였다. 은나노는 고순도 은을 전기분해등을 통해 1nm~100nm의 크기로 분쇄한 작은 입자이다. 입자는 직경을 1/10으로  쪼개면 표면적은 100배 숫자는 1000배가 늘어난다. 1mm 은을 0.001mm(1000nm)로만 쪼개도 표면적이 1백만배 증가하여 강력한 강력한 항균, 살균, 탈취, 전자파 차폐 등 새로운 특성이 나타나게 되는 것이다.
이들 물질은 살균에는 효과가 있을지 몰라도 인체에 흡수되면 독성이 나타난다. 국내 연구팀의 연구결과 10nm와 25nm 크기의 은나노입자를 실험쥐에게 하루 한번씩 28일 동안 먹인 결과 콜레스테롤 등의 혈중농도가 증가해 간독성을 일으키는 것을 발견했다. 또 은나노입자는 그 크기와 상관없이 비슷한 양이 혈액·간·신장·난소·뇌·고환 등에 축적됐고 특히 뇌는 은나노가 더디게 제거됐으며 고환에서는 제거되지 않았다. 만약에 미세먼지 형태로 폐에 노출되었으면 훨씬 위험했을 것이다.
    
금이던 은이던 철분이던 산삼 녹용이던 초미세한 입자는 성분에 관계없이 폐에 위험하다.  

 


1군 발암물질
   Coal gasification, Coal(집안 연소), Coal-tar distillation, Coal-tar pitch
   Mineral oils, Shale oils, Acid mists, strong inorganic  Soot (매연), Silica dust, Wood dust, Leather dust



담배(tabacco)가 발암물질이 아니고 흡연(smoking이 발암행위이다

- 니코틴의 타감작용
- 니코틴의 약리작용
- 담배 : 중독성
- 담배 : 발암물질은 몇 종
- 담배 : 순한 담배도 마찬 가지다

 


낙엽을 태우면 니코틴은 없겠지만 담배의 나머지 모든 유해한 성분은 얻을 수 있을 것이다. 니코틴은 발암물질은 아니다. 독성과 약리작용으로 중독성이 있을 뿐이다. 담배 한 개비를 피우면 무게 기준으로 0.5g의 연기를 마시는데, 여기에는 미립자인 타르가 180mg, 가스성분이 320mg 정도 들어 있다. 따라서 하루 한 갑씩 피운다면 몸에 들어가는 타르의 양은 10g. 10년이면 36kg의 먼지를 폐에 넣은 셈이다. 낙엽과 담배는 발암성분에 큰차이는 없을 것이다. 매일 낙엽을 태워서 마시지 않은 차이가 있을 뿐 !  좋은 것을 좋다고 입증하기도 힘들지만  백해 무익하다는 담배도 특정 성분으로 증명하기는 쉽지 않다 실제 담배의 피해도 결국 특정 발암성 물질의 종류나 질보다는 양과 운에 의한 것인지 모른다


석면이 위험한 이유

가늘고 긴 막대모양의 청석면은 발암성 물질이고 구부러지면서 약간 용해성이 있는 백석면은 전혀 발암성이 없다. 미국에서 실제 사용된 석면의 95%는 백석면이었다
석면에 대한 공포가 확산되면서 석면의 사용은 무조건 금지되었고 석면의 제거에 많은 비용이 든다. 석면의 제거 과정에 많은 작은 입자들이 공중에 떠다니게 되어 오히려 위험하게 되었다. 석면 그 자체가 독은 아니다. 전염되거나 증식되지 않는다
채석정, 양곡창고 같이 미세한 입자가 많은 환경에서는 자체 입자의 독성과 무관하게 이들 입자에 의한 독성에 주의해야한다. 1800년대 영국 셰필드의 한공장에서 그라인더로 규토를 가는일을 했던 사람은 50세를 넘긴 사람이 한명도 없었다고 한다.
마르고 건조해서 먼지가 나는 곳에서 조깅은 바람직하지 않다. 미세 섬유의 먼지도 조심할 필요가 있다. 자동차 매연에 검은 연기도 2.5um 호흡을 타고 몸속에 침투한다. 꽃가루 알갱이가 5um 이상일때는 문제가 되지 않다가 천둥 번개로 더 작은 입자로 쪼개지면 천식등의 문제를 일으킨다
입으로 먹은 먼지, 석면은 그래도 다른 음식물에 섞여 배출이 되기 쉽다. 폐로 들어간 석면이 곤란하다. 공기에 섞여서 빠져나오기는 너무 크고 무겁다. 길고 날카로은 구조가 폐에서 계속 세포에 상처를 주어 염증, 최악의 경우 암으로 진화한다.

산삼, 녹용도 말려서 가루로 만들어 폐로 흡입되면 치명적이다


우리나라의 폐암 발생율은 줄고 있다

 

폐암의 주범은 흡연이고,  폐암 발생에 대기오염이 기여하는 비율은 약 7.8% 정도(영국의 경우)




화력발전소發 초미세먼지, 2차 생성이 10배 많다

정부가 석탄화력발전소 셧다운 등 본격적인 ‘탈석탄’ 정책을 추진하는 가운데, 석탄화력발전소에서 직접적으로 배출된 초미세먼지(PM2.5)보다 발전소에서 나온 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx) 등 오염물질이 대기 중에서 다른 물질과 광화학 반응을 일으켜 2차로 생성되는 초미세먼지가 10배 이상 많은 것으로 나타났다.
31일 환경부가 공개한 ‘미세먼지 관리 특별대책 기여율(2차 생성 포함)’ 자료에 따르면, 2013년 기준 1년에 발전소에서 직접 배출되는 초미세먼지는 3573t(톤)이지만, 2차로 생성되는 초미세먼지는 3만6266t에 이른다. 즉 91%는 2차 생성에 의해 발생하는 셈이다. 이는 제조업 연소, 생상공정, 경유차 등 환경부가 분류한 국내 배출원 전체 평균(62%)을 훨씬 넘어서는 수치다.
또 환경부가 산정한 초미세먼지 배출량(28만2516t)은 국립환경과학원이 발표한 초미세먼지 배출량(7만6802t)과 차이가 큰 것으로 확인됐다. 국립환경과학원 배출원에서는 2차 생성 초미세먼지뿐만 아니라 비산먼지와 생물성 연소를 포함하지 않았기 때문이다. 환경부에 따르면 비산먼지와 생물성연소에서 발생하는 초미세먼지 배출량은 각각 1만7127t과 1만2681t이다. 2차 발생 초미세먼지량은 17만5906t이다.
현재 질소산화물은 배출부과금이 과세되지 않는다. 하지만 질소산화물은 수증기와의 광화학 반응을 통해 2차 초미세먼지의 단일 성분 중 가장 높은 비중을 차지하는 고체 상태의 질소산화물(NO3)을 생성한다. 전체 초미세먼지 성분 중 NO3가 차지하는 비중은 27% 수준이다. 특히 경유차 발생 초미세먼지와 발전소 발생 초미세먼지의 경우, NO3의 비중이 각각 64%와 31%로 매우 높은 편이다.