환경화학

3. 환경 지표

수질을 측정하는 화학적 지표에는 용존 산소, 화학적 산소 요구량, 생화학적 산소 요구량, 총 용존 고형물, pH, 영양염류 (질산염과 인), 중금속, 토양 화학 물질 (구리, 아연, 카드뮴, 납 및 수은 포함), 그리고 농약 등이 포함된다.

분류:수질 지표

3. 1. 수질 지표

3. 2. 기타 환경 지표

4. 환경화학의 활용

환경화학은 영국의 환경청(Environment Agency), 웨일스 자연자원청(Natural Resources Wales), 미국의 미국 환경보호청(United States Environmental Protection Agency), 공인 분석가 협회(Association of 공인분석가(Public Analyst)) 및 전 세계의 다른 환경 기관 및 연구 기관에서 오염 물질의 특성과 원인을 탐지하고 식별하는 데 사용된다. 여기에는 다음이 포함될 수 있다.

• 산업에 의한 토지의 중금속 오염. 이러한 오염 물질은 수역으로 이동하여 동물과 식물과 같은 생물에 흡수될 수 있다.^[7]
• 석유 유출(oil spill)이나 누출로 오염된 대규모 수역의 다환 방향족 탄화수소(PAHs). 많은 PAHs는 발암 물질(carcinogen)이며 매우 독성이 강하다. 환경 화학 및 크로마토그래피(chromatography) 실험실 검사를 사용하여 농도(
• 수로로 유입되는 농업 토지에서 용탈되는 영양소는 조류 번성(algal bloom)과 부영양화(eutrophication)를 초래할 수 있다.^[8]
• 폭풍우 동안 불투수 표면(impervious surfaces)(도로(roads), 주차장(parking lots), 지붕(roof))에서 씻겨 내려가는 오염 물질의 도시 유출수(Urban runoff). 일반적인 오염 물질에는 휘발유(gasoline), 엔진 오일(motor oil) 및 기타 탄화수소(hydrocarbon) 화합물, 금속, 영양소 및 퇴적물(sediment)(토양)이 포함된다.^[9]
• 유기금속 화합물(Organometallic) ^[10]

4. 1. 환경 오염 조사 및 분석

4. 2. 환경 오염 저감 기술 개발

4. 3. 환경 영향 평가

• 산업에 의한 토지의 중금속 오염은 수역으로 이동하여 생물에 흡수될 수 있다.^[7]
• 석유 유출(oil spill)이나 누출로 오염된 대규모 수역의 다환 방향족 탄화수소(PAHs)는 발암 물질(carcinogen)이며 매우 독성이 강하여 크로마토그래피(chromatography) 실험실 검사를 통해 ppb 농도로 규제된다.
• 수로로 유입되는 농업 토지에서 용탈되는 영양소는 조류 번성(algal bloom)과 부영양화(eutrophication)를 초래할 수 있다.^[8]
• 폭풍우 동안 불투수 표면(impervious surfaces)(도로(roads), 주차장(parking lots), 지붕(roof))에서 씻겨 내려가는 오염 물질의 도시 유출수(Urban runoff)에는 휘발유(gasoline), 엔진 오일(motor oil) 및 기타 탄화수소(hydrocarbon) 화합물, 금속, 영양소 및 퇴적물(sediment)(토양)이 포함된다.^[9]
• 유기금속 화합물(Organometallic) ^[10]

5. 분석 방법

정량적 화학 분석은 대부분의 환경 연구의 기초가 되는 데이터를 제공하기 때문에 환경 화학의 핵심 부분이다.^[11]

환경 화학에서 정량적 결정에 사용되는 일반적인 분석 기술에는 중량 분석, 적정 분석 및 전기화학적 방법과 같은 고전적인 습식 화학이 포함된다. 미량 금속 및 유기 화합물의 결정에는 더 정교한 방법이 사용된다. 금속은 일반적으로 원자 흡수 분광법(AAS)과 유도 결합 플라즈마 원자 방출 분광법(ICP-AES) 또는 유도 결합 플라즈마 질량 분석법(ICP-MS) 기술을 사용하는 원자 분광법과 질량 분석법으로 측정된다. 다환 방향족 탄화수소(PAHs)를 포함한 유기 화합물은 또한 가스크로마토그래피-질량 분석법(GC/MS) 및 액체 크로마토그래피-질량 분석법(LC/MS)과 같은 질량 분석법을 사용하여 일반적으로 측정된다. 탠덤 질량 분석법(MS/MS)과 고분해능/정확 질량 분석법(HR/AM)은 1조분의 1 이하의 검출을 제공한다. 보편적이거나 특정 검출기를 가진 GC와 LC를 사용하는 비-MS 방법은 여전히 사용 가능한 분석 도구의 주요 부분이다.

환경 화학에서 측정되는 다른 매개변수는 방사화학 물질이다. 이들은 알파 및 베타 입자와 같은 방사성 물질을 방출하는 오염 물질로, 인간의 건강과 환경에 위험을 초래한다. 입자 계수기와 신틸레이션 계수기가 이러한 측정에 가장 일반적으로 사용된다. 생물검정법과 면역측정법은 다양한 유기체에 대한 화학적 영향의 독성 평가에 사용된다. 중합효소 연쇄 반응(PCR)은 특정 DNA 및 RNA 유전자 분리 및 증폭을 통해 박테리아 및 기타 유기체의 종을 식별할 수 있으며, 환경 미생물 오염을 식별하는 귀중한 기술로서 그 가능성을 보여주고 있다.

동료 평가를 거친 시험 방법은 정부 기관^[12][13] 및 민간 연구 기관^[14]에서 발표되었다. 규제 요건 준수를 입증하기 위한 시험 시에는 승인된 발표 방법을 사용해야 한다.

5. 1. 전통적인 분석 방법

5. 2. 첨단 분석 방법

5. 3. 기타 분석 방법

6. 저명한 환경화학자

파울 크뤼천, 마리오 J. 몰리나, 클레어 패터슨, 프랭크 셔우드 롤런드, 수전 솔로몬, 엘런 스월로 리처즈, 존 틴들은 저명한 환경화학자이다. 조앤 버코위츠, 필립 슈벤트, 앨리스 해밀턴, 존 M. 헤이즈, 찰스 데이비드 킬링, 랄프 킬링, 제임스 J. 모건, 로저 레벨, 로버트 앵거스 스미스, 베르너 슈툼, 한스 쥐스도 저명한 환경화학자이다. 파울 크뤼천, 마리오 몰리나, 프랭크 셔우드 롤런드는 1995년 노벨 화학상을 수상했다. 일본에서는 기타노 다케시의 형인 기타노 다이가 저명한 환경화학자로 알려져 있다.

7. 대한민국 환경 정책

참조

_[1] 서적 Environmental Chemistry, A Modular Approach Wiley
_[2] 웹사이트 Glossary to the Buzzards Bay Watershed Management Plan http://www.buzzardsb[...] 2006-03-23
_[3] 웹사이트 Glossary of Meteorology http://amsglossary.a[...] American Meteorological Society
_[4] 웹사이트 Glossary http://www.soil.ncsu[...] North Carolina State University. Department of Soil Science
_[5] 웹사이트 Sustainable Table: Dictionary http://www.sustainab[...] Global Resource Action Center for the Environment (GRACE)
_[6] 서적 Understanding Our Environment, An Introduction to Environmental Chemistry and Pollution, Third Edition Royal Society of Chemistry
_[7] 논문 Heavy metal pollution in the environment and their toxicological effects on humans https://www.cell.com[...] 2020-09-08
_[8] 간행물 Protecting Water Quality from Agricultural Runoff http://www.epa.gov/o[...] United States Environmental Protection Agency (EPA) 2005-03-01
_[9] 간행물 Protecting Water Quality from Urban Runoff http://www.epa.gov/n[...] EPA 2003-02-01
_[10] 서적 Organometallics in Environment and Toxicology RSC publishing
_[11] 서적 Environmental Chemistry https://archive.org/[...] Oxford
_[12] 웹사이트 Clean Water Act Analytical Methods https://www.epa.gov/[...] EPA 2022-07-27
_[13] 웹사이트 Hazardous Waste Test Methods / SW-846 https://www.epa.gov/[...] EPA 2022-06-15
_[14] 서적 Standard Methods For the Examination of Water and Wastewater American Public Health Association
_[15] 서적 Environmental chemistry CRC Press
_[16] 서적 Environmental chemistry Macmillan
_[17] 서적 Environmental chemistry of the elements Academic Press
_[18] 서적 Principles of aquatic chemistry Wiley
_[19] 서적 Principles and applications of aquatic chemistry John Wiley & Sons
_[20] 서적 Aquatic chemistry concepts CRC Press
_[21] 서적 Aquatic chemistry; an introduction emphasizing chemical equilibria in natural waters
_[22] 서적 Aquatic chemistry: chemical equilibria and rates in natural waters John Wiley & Sons
_[23] 서적 Soil chemistry John Wiley & Sons
_[24] 서적 Environmental soil chemistry Elsevier
_[25] 서적 Principles of soil chemistry CRC Press
_[26] 서적 Soil chemistry. A. Basic elements Elsevier Scientific Publishing Company
_[27] 서적 Introduction to soil chemistry: Analysis and instrumentation John Wiley & Sons
_[28] 논문 高校生を主な対象としたグリーンケミストリー教材の開発と実践 (ヘッドライン: 持続可能な社会を目指す化学技術-GSC (グリーン・サステイナブル ケミストリー)-)
_[29] 논문 グリーン・サステイナブルケミストリー (GSC) 賞と受賞業績
_[30] 논문 グリーン・サステイナブルケミストリーの動き