환경과 화학
대기오염
대기오염은 화석연료의 연소나 산업 활동에서 발생하는 유해 물질이 공기 중에 배출되면서 환경과 건강에 해를 끼치는 현상입니다. 주요 오염물질로는 이산화황(SO₂), 질소산화물(NOₓ), 미세먼지(PM10 및 PM2.5), 일산화탄소(CO), 오존(O₃) 등이 있습니다. 이들 물질은 호흡기 질환, 심혈관계 질환의 원인이 되며, 지구온난화와 산성비의 원인으로 작용하기도 합니다. 화학적으로는 이 물질들이 대기 중에서 다른 물질과 반응하여 2차 오염물질을 만들어내는 과정도 포함됩니다.
수질오염
수질오염은 생활하수, 산업폐수, 농약 및 비료 등의 유입으로 인해 수질이 악화되는 현상입니다. 오염물질에는 중금속, 유기화합물, 질소·인화합물 등이 있으며, 이는 수중 생태계에 치명적인 영향을 미칩니다. 특히, 중금속은 생물농축을 일으켜 먹이사슬을 통해 인간에게까지 영향을 줄 수 있습니다. 수질 오염 방지를 위해서는 오염물질의 정화, 처리 기술(예: 활성탄, 생물학적 처리), 화학적 중화 등이 필요합니다.
폐기물 처리
화학과 환경의 연결고리 중 하나는 바로 폐기물 처리입니다. 생활 및 산업에서 배출되는 폐기물은 종류에 따라 적절한 화학적·물리적·생물학적 처리를 받아야 합니다. 유해화학물질이 포함된 폐기물은 소각, 중화, 고형화 등의 과정을 통해 무해화되며, 플라스틱처럼 재활용 가능한 자원은 화학적 재활용 기술을 통해 다시 원료로 쓰일 수 있습니다. 폐기물의 화학적 처리에는 산·염기 중화, 산화·환원 반응, 침전 반응 등이 포함됩니다.
기후변화
기후변화는 온실가스 증가로 인한 지구 평균기온 상승 현상을 의미합니다. 이산화탄소(CO₂), 메탄(CH₄), 아산화질소(N₂O) 등이 대표적인 온실가스이며, 이는 화학적으로 태양복사에너지를 흡수하고 대기 중에서 열을 가두는 역할을 합니다. 온실가스는 주로 화석연료의 연소, 농업 활동, 공업 생산과정에서 배출됩니다. 기후변화를 완화하기 위한 방법으로는 신재생에너지 사용, 온실가스 배출권 거래, CCUS(이산화탄소 포집·활용·저장) 기술 등 화학 기반의 해결책이 포함됩니다.
환경호르몬
환경호르몬(내분비계 교란물질)은 인체와 동물의 호르몬 시스템을 교란시키는 화학물질입니다. 플라스틱 첨가제인 비스페놀A(BPA), 프탈레이트류, 농약, 다이옥신 등이 대표적입니다. 이들 물질은 자연계에 잔류하며, 미량이라도 장기간 노출될 경우 생식기 이상, 성장 지연, 면역 이상 등을 유발할 수 있습니다. 환경호르몬을 줄이기 위해 친환경 소재 개발, 유해물질 대체 화학물질 연구가 활발히 진행되고 있습니다.