자연환경과 환경보호

1972년 스웨덴의 스톡홀름에서 개최된 유엔인간환경회의가 계기가 되어 그 이듬해 유엔환경계획이 창설되었다. 그 임무는 유엔 안팎의 환경문제 활동을 조정·촉진하는 데 있다. UNEP는 세계의 환경 상황 보고서를 내면 발표하여 각 나라에 주지시키는 동시에 다른 유엔기구 등과 협력하여 다음과 같은 국제조약 및 계약으로 중심적인 역할을 다하고 있다. 국제조약에는 생물다양성보전 조약, 워싱턴조약, 바젤조약, 오존층 보호 조약, 기후 변동에 관한 정부 간 패널 조약 등이 있다. 지구 관측은 인공위성을 쏘아 올리고 나서 비약적으로 발전하였다. 1957년 인류는 최초의 인공위성 스푸트니크 1호를 시작으로 이미 4,100개 이상의 인공위성이 지구 궤도를 돌고 있는데, 지구 관측을 한 위성은 1972년의 랜드샛이 최초이다. 자연환경은 지구의 모든 생물과 무생물을 아우르는 상태를 일컫는 말이다. 일반적으로 환경이라 말하는 경우 자연환경을 의미한다. 다만, 대한민국 환경정책기본법에서는 환경을 자연환경과 생활환경을 포함하는 의미로 사용하고 있다. 대한민국 환경정책기본법 제3조 2항에서는 자연환경을 지하, 지표, 해양을 포함한다. 지상의 모든 생물과 이들을 둘러싸고 있는 비세요 물적인 것을 포함한 자연의 상태라고 정의하고 있다. 환경 보호는 개인, 단체, 정부에 의해 자연환경 보호를 실천하는 것이다. 목적은 천연자원과 기존 천연 환경을 보존하고 가능하면 환경 피해 부분을 복구하는 것이다. 환경오염은 인간의 활동으로 인해 환경의 고유 기능이 상실되는 것을 의미한다. 대한민국 환경정책기본법에서는 환경오염을 사업 활동 기타 사람의 활동에 따라 발생하는 대기오염, 수질오염, 토양오염, 해양오염, 방사능오염, 소음·진동, 악취, 일조방해 등으로써 사람의 건강이나 환경에 피해를 주는 상태라고 정의하고 있다. 환경오염은 복합적으로 작용하기 때문에 대기오염으로 인해 산성비가 유발되고, 산성비로 인해 토양오염이 유발되는 것처럼 오염이 또 다른 오염의 원인이 되기도 한다. 또한, 4대강 사업처럼 환경오염 문제가 정치, 경제 등 다른 분야와 밀접하게 관련을 맺고 있는 경우도 있으며, 황사나 지구온난화, 미세먼지, 체르노빌 원자력 발전소 사고처럼 국경을 넘어 피해를 주는 경우도 있어 여러 국가가 공동으로 대응하기도 한다. 하지만 옛날 교과서에서도 나왔던 근미래의 석유 고갈이나 인류 멸망처럼 과장된 주장들도 많다. 지구 규모의 환경오염은 단순한 자연현상이 아니라 인위적인 원인에 자연적 요인이 합쳐져 나타난 것이다. 따라서 환경파괴는 발생 그 자체를 제어할 수 없는 자연재해와는 다르며, 사회적 요인을 제어하면 원리적으로는 발생 자체를 막을 수 있다. 따라서 발생의 원인을 막는 것이 환경 파괴를 막는 기본이라고 할 수 있다. 하지만 그렇다고 해서 이산화탄소를 발생시키지 않기 위해 화석연료의 사용을 완전히 중단할 수는 없다. 그래서 생각할 수 있는 것이 배출 규제와 종래의 시스템과는 다른 새로운 기술 개발이다. 또한 개개의 오염원의 배출량 규제만이 아니라 전체적인 총량 규제도 해야 한다. 지구 규모의 환경 문제 가운데서도 이와 같은 방법을 국제적으로 실행하는 것이 중요하다. 1972년에 발표된 로마 클럽의 보고서 「성장의 한계」는 자원의 제약과 환경오염의 심각화 등을 공표하며 이대로 가다가는 인류는 파국으로 치닫게 될 것이라고 시사했다. 최근에는 이산화탄소 배양 후 기온 분포를 예측한 수치 시뮬레이션, 온난화에 의한 해면 상승과 매몰 지역의 예측치도 발표되고 있다. 1992년 6월 유엔환경개발회의에 제출한 영국 옥스퍼드대학의 보고서에서는 지구 온난화에 의해 아시아와 아프리카에 가뭄이 확산하고, 2060년에는 전 세계 인구 중 10억 정도가 식량난에 허덕이게 될 것이라고 예측하다. 지구 환경이나 인간 사회는 실험실처럼 실험할 수도 없으며, 실패도 용납되지 않는다. 이와 같은 시뮬레이션에 의해 환경 파괴를 사전에 예측하고, 오염 물질이나 규제 방법을 검토할 수 있다면 최악의 사태를 막을 수도 있을 것이다. 태양에너지나 풍력·수력·해양에너지는 폐기물 등에 의한 환경오염이 발생하지 않기 때문에 클린에너지라고 한다. 또 이것들은 재생할 수 있는 에너지이기도 하다. 태양전지는 태양의 빛에너지를 전기로 바꾸어 이용하는 것이며, 소규모의 것으로는 전자계산기 등의 제품이나 신호등, 더 나아가 인공위성 등에서 실용화되고 있다. 이것을 대규모 발전용으로 이용하고 있는 사례로는 태양열을 모아 고온의 공기나 수증기를 만들어 터빈을 돌리는 태양열 발전이 있다. 풍력발전은 캘리포니아의 팜스프링스가 유명하며, 2,500기의 풍차로 인근 도시의 30%의 전력을 공급하고 있다. 덴마크에는 100기의 풍차로 4,300군데의 전력을 공급하는 지역이 있으며, 이는 유럽 최대의 규모라고 할 수 있다. 위치에너지를 전력으로 바꾸는 수력발전은 원자력발전이나 화력발전에 밀려 그 존재조차 미미해졌지만 새롭게 주목받고 있다. 따라서 야간의 잉여 전력을 이용하여 아래쪽에 있는 물을 퍼 올리는 양수 발전소 건설도 늘어나고 있다. 해양에너지를 이용한 것으로는 바닷물과 민물의 염분의 농도 차를 이용한 해양 온도차 발전, 해류와 조류를 이용한 해류발전 등이 있다. 또 폐열 이용이나 열저장 등의 에너지 절약 기술이 실용화된 것으로 열펌프나 열전 병합 시스템이 있다. 열펌프는 가스의 압축·기화를 반복하여 펌프처럼 열을 퍼 올리는 기술로, 소형 장치가 가정용 에어컨으로 실용화되고 있었다. 이것을 대규모 시스템으로 이용하면 하천수의 차가운 점, 지하철 터널의 열기 등의 작은 온도 차도 이용할 수 있다. 열전 병합 시스템은 발전에 의해 전력을 얻는 한편 발생하는 폐열을 이용하여 냉난방이나 급탕에 이용할 수 있는 것으로, 두 가지 이상의 에너지 공급을 하는 시스템을 말한다. 원자력 발전이나 하력 발전의 열효율은 40%에 지나지 않지만 병합 시스템은 80%의 열효율을 달성하고, 최근에는 95%나 되는 뛰어난 기기도 등장하고 있다. 황산화물을 방출하지 않게 하는 방법으로서 연료인 중유에서 직접 황 성분을 제거하는 수소화 탈황법과 연소 후 배기가스에서 황을 제거하는 방법이 있다. 생활 폐수나 산업용 폐수는 여러 가지 기술에 의해 처리, 정화된다. 그러나 주된 처리 방법은 미생물에 의존한 생물 처리이다. 이것은 자연 상태의 물의 자정 작용을 이용한 것인데, 효율적인 처리를 위해 처리 목표에 따라 여러 가지 연구가 행해지고 있다. 산업 폐수의 경우 미생물에 유해한 중금속 등이 함유되어 있으면 생물 처리가 불가능하기 때문에 사전에 물리 과학적인 처리로 중금속을 제거한다. 이것은 침전·흡착·이온 교환·중화·응집·부상·역침투 등의 방법에 의해 폐수 내의 부유 물질이나 중금속 등의 무기물을 제거하고 있다.