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사건
○ 장소 : 미국 러브커넬
○ 연도 : 1970년대초부터 징후 나타났으며 1978년부터 복구작업 시작
○ 원인물질 : 공사가 중단된 커넬에 뭍힌 유독성 화학물질 22,000여톤
가. 발생경위 및 원인규명
(1) 발생경위
1892년에 윌리암 러브라는 사업가가 운하건설을 추진하였으나, 갑자기 닥친 경제공황으로 인하여 계속하지 못하고 길이 1마일, 너비 15야드, 깊이 10∼40피트의 러브커넬이라 불리우는 웅덩이만 남기고 1910년 사업을 중단하게 되었다. 1940년대 들어 후커케미칼(Hooker Chemical)이라는 화학회사에서 인수하여 1942년에서 1950년 사이에 2만2천여톤의 유독성 화학물질(표 9.4.1 참조)을 운하에 매립하게 되었다. 1953년에 이 화학회사는 러브커넬을 포함한 주변 땅을 나이아가라 시교육위원회에 기증하고, 교육위원회는 이 땅에 국민학교를 세우고 일부는 주택지로 사용하게 되었다. 그 후 학교운동장에서 이상한 화학물질이 나오고, 1970년대 초 건물 지하실에서 이상한 물질이 스며나오고 하수구가 검은 액체에 부식하기도 하였으며, 시당국은 별다른 관심을 기울이지 않았으나, 주민들은 피부병과 두통이 자주 발병하였고 다른 지역에 비해 유산율이 높았으며, 1976년 큰 홍수가 있은 후 가로수와 정원의 꽃이 죽고 유해한 화학물질이 다량 검출되었고 토양에서도 유독물질을 포함한 물이 표면으로 스며 나오며, 많은 주민들이 신체의 통증을 호소하게 되었다.
표 9.4.1 매립된 유독성 화학물질의 종류 및 양
화학물질 성상 | 중량(t) | 화학물질 성상 | 중량(t) |
Acid chloride 류 Thionyl chloride Chlorination 류 Dodecyl mercaptan(DDM) Trichloropphenol(TCP) Benzoyl chloride Metal chloride | 400 500 1,000 2,400 200 800 400 | Liquid disulfides(LDS/MCT) Hexachlorocyclohexane (BHC, Lindane) Chlorobenzene Benzyl chloride Sulfide 기타 | 700 6,900 2,000 2,400 2,100 2000 |
합 계 | 21,800 |
(2) 원인규명과정
1977년 이 지역에 대한 조사가 이루어져 시당국은 지하수가 유독성 화학물질로 오염된 것을 발견하였으나 학교와 시당국은 역시 조치를 취하지 않았다. 이 때 로이스 깁스(Lois Gibbs)는 자신의 아들이 앓고 있는 만성천식과 신장 및 간질환이 학교 아래 묻혀 있는 유독성 화학물질 때문이라고 생각하고 학교당국에 전학을 요구했으나 거부당하였다. 그러자 깁스는 학교의 폐쇄를 청원하기로 결심하였고, 이를 위해 각 학부모의 집을 방문하여 자녀들의 건강상태를 조사하였는데 대부분의 아이들이 각종 질병에 시달리고 있음을 알게 되었다. 깁스의 조사 이후 뉴욕주 보건당국이 역학조사를 실시하여 유독성 화학물질의 영향을 밝혀냈다.
나. 피해상황
(1) 인적 피해
이 지역 주민들의 유산율은 타지역에 비해 4배가 높으며, 또한 1973∼1978년 사이에 출생한 16명의 어린이 중 9명이 정신박약, 심장 및 신장질환 등 선천성 기형아로 태어났다.
(2) 지하수의 오염
유독성 화학물질로 인하여 지하수도 심각하게 오염되었는데, 처리작업이 시작된 1978년에 집수된 지하수의 오염현황은 표 9.4.2와 같다.
표 9.4.2 집수된 지하수의 성상
구 분 | 측정치 | 구 분 | 측정치 |
pH TOC SOC COD Oil/grease Suspended solids Dissolved solids Chloride Sulfate | 5.6 4,300 mg/l 4,200 mg/l 11,500 mg/l 90 mg/l 200 mg/l 15,700 mg/l 9,500 mg/l 240 mg/l | Sulfide Phosphate(total) as P Phosphate (inorg) as P Sodium Calcium Iron Mercury Lead | < 0.1 mg/l < 0.1 mg/l < 0.1 mg/l 1,000 mg/l 2,500 mg/l 300 mg/l < 0.0005 mg/l 0.4 mg/l |
다. 사고후 처리과정 및 조치
(1) 재해지역 지정 및 주민 소개
미국 연방환경청은 1978년 8월 이 지역을 환경재해지역으로 선포하고, 거주하던 238가구로 하여금 즉시 떠날 것을 명령하였으며, 문제의 국민학교는 폐쇄되었다. 그 후 연방 환경처는 계속하여 조사를 실시했고 1980년 5월 주변 800세대를 환경재난지역에 추가하였다.
(2) 복구 작업
(가) 제1차 복구작업
운하지구 구수로내에 매립되어 있던 폐기물의 자체 처리보다는 우선적으로 매립지를 복토하여 우수의 침투를 방지하고 매립지 주변에 집수관을 매설하여 매립지 내외의 침출수를 집수하여 처리하였다. 1978년 10월 공사가 종료되어 처리시설이 가동을 시작하였는데, 공사 자체 보다도 공사 도중 작업자, 거주자, 주변 주민에 대한 안전대책에 세심한 배려가 이루어졌다.
매립지 주변 지질은 지표면으로부터 1∼2m까지는 중정도 침수성의 실트, 세사로 이루어졌으며, 깊이 9∼12m까지는 저침투성의 점토, 실트층이 있고, 계속하여 얇은 저침투성의 단단한 로움상의 점토가 있고, 그 아래에는 석회석의 기반으로 이루어져 있다. 구운하는 표층부터 그 다음의 투수성층까지 굴착되어 폐기물을 매립하고 복토가 이루어졌으나, 복토층은 반드시 불투수성은 아니며 노출된 상태였다. 따라서 이 매립지는 빗물이 침투되면 매립지 내의 오염수가 넘쳐 흐르게 되고 침수성의 표층 주변으로 확산되기 쉬운 상태 하에 있었다. 또한 불투수성의 점토에 의해 적어도 최저 1m 두께로 복토를하여 우수 침투를 막아 매립지 내의 화학물질이 흩어지지 않도록 매립지 가장자리에 떨어진 곳에 깊이 2∼3.5m, 폭 1∼1.5m의 도랑을 파고 내경 20cm의 관을 매설시키고 주위에 자갈을 넣었다. 이 집배수관은 바로 주택지에서 12m 떨어진 곳이어서 이것에 의해 매립지 내에서 침출지하수는 물론 주변에서의 침투수나 오염 지하수를 집수하고 주변 토양이나 주변 주택 지하실의 공기 오염을 저감시켰다. 집수된 오염 지하수는 펌프장까지 자연히 흘러가 저류탱크에 물을 퍼올리게 되어 다음 처리시설로 처리되어 시(市)의 지하관에 방류된다.
1978년 10월에는 임시 소형처리장치가 있었으나 11월에 잠정처리시스템으로 교환되고 1979년 12월에는 line이 일부 수정되어 항구처리시스템으로 되었다(그림 9.4.1). 집수된 초기의 오염 지하수는 유기적이나 무기적으로 고도로 오염되어 있었으며 다량의 유기화합물이 함유된 것이었다(표 9.4.2). 정치침강(靜置沈降)시키면 유상이 1%, 슬러지상이 4% 정도로 되며, 처리법으로서는 이것들을 우선 응집침전으로 제거하고 다음에 복층여과시키고, 문제가 된 유기화학물질은 2단의 활성탄흡착법으로 처리하도록 되어 있다.
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흡착탑은 약 9ton의 입상활성탄을 충진한 것으로서 처리능력은 660L/분이다. 사용이 끝난 활성탄은 공기 가압하여 관으로 트럭에 유체수송하여 재생센타에 옮겨 처리하나 사용이 끝난 것은 최종처리 처분이 결정될 때가지 현지 보관되어 있다. 응집침전오니도 현지 보관한다.
1979년 12월부터 1980년 6월 사이의 처리 성적은 처리량이 15∼25m3/일(평균 65m3/일), 원수TOC가 120∼1620mg/L(평균 800mg/L) , 처리수 TOC는 50∼180mg/L로 월평균 제거율이 85∼95%에 이르고 있다. 또한 각종 유기화합물의 처리결과의 예는 표 9.4.3과 같다. 1986년에는 플라스마크에 의해 오니 처리시스템을 카나다에서 들여와 시험 처리를 실시하였다.
비용은 제1차 복구작업 중에 2,000만불, 283채의 가옥 및 토지 구입비가 약 3,500만불 투입되었다
(나) 제2차 복구작업
운하구역 및 이곳에서 나이아가라천에 흘러 들어가는 소하천의 밑바닥, 우수배제관이나 오수관에의 침적니에 대한 수차례의 조사결과 하천 밑바닥으로부터 30cm까지의 검출한계(1ppb 이하)에서 46ppb 농도까지의 다이옥신이 검출되었고 물고기에서도 주 건강 보험국의 가이드라인 이상 수준으로 검출되었다. 또한 지하관 침적니도 검출한계부터 650ppb 농도의 다이옥신도 검출되었다. 이때문에 46cm두께로 약 18,350∼26,000m3의 저니와 760m3의 하수관 침적니를 제거하게 되었다. 하수관 청소작업의 대부분은 1986년에, 전체적으로는 1987년에 완료하여 20,000m의 관이 청소되었다. 저니(底泥) 제거는 1989년부터 실시하였다.
또한 오염저니 등을 잠정적으로 저장하였기 때문에 오염 지하수 처리과정에서 생기는 응집침전 오니 등 기타 부가적인 오염물이 포함되어 총 23,000∼31,350m3 정도의 보관해야 할 양이 생겨 길이, 폭, 높이가 각각 275, 92, 7.6m의 탈수 보관시설이 운하지구의 남서쪽에 1988년∼1989년 사이에 건설되었다.
저니 등은 탈수후 보관되었다 또한 본 시설 건설에 수반하여 파괴가옥 또는 이의 기초, 굴착 토양, 기타 등 약 4,200m3의 보관을 위하여 건설물 파괴잔해 보관시설의 건설도 결정되었다. 오니 저질 등의 처리 처분에 대해 세가지 안이 검토되어 다이옥신을 99.9999% 제거할 수 있는 가반식의 열처리장치에 의해 현지 처리하여 1ppb 이하로 된 잔사는 다시 현지에 보내기로 결정되었다. 이러한 복구작업에는 약 2,640만∼3,140만불이 필요한 것으로 추정된다.
표 9.4.3 오염지하수의 처리성적예(1980년 6월)
주요 오염원 화합물 | 침출원액 mg/l | Carbon System Effluent mg/l | 주요 오염원 화합물 | 침출원액 mg/l | Carbon System Effluent mg/l |
2,4,6-trichlorophenol 2,4-dichlorophenol Phenol 1,2,3-trichlorobenzene Hexachlorobenzene 2-chloronaphthalene 1,2-dichlorobenzene 1,3 & 1,4-dichloro- benzene Hexachlorobutadiene Anthracene and phenanthrene Benzene Carbon tetrachloride Chlorobenzene 1,2-dichloroethane 1,1,1-trichloroethane | 85 5,100 2,400 870 110 510 1,300 960 1,500 29 28,000 61,000 50,000 52 23 | <10 N.D. <10 N.D. N.D. N.D. N.D. N.D. N.D. N.D. <10 <10 12 N.D. N.D. | 1,1-dichloroethane 1,1,2-trichloroethane 1,1,2,2-tetrachloro- ethane Chloroform 1,1-dichloroethylene 1,2-trans-dichloro- ethylene 1,2-dichloropropane Ethylbenze Methylene chloride Methyl chloride Chlorodibromo- methane Tetrachloroethylene Toluene Trichloroethylene | 66 780 80,000 44,000 16 3,200 130 590 140 370 29 44,000 25,000 5,000 | N.D. <10 <10 <10 N.D. <10 N.D. <10 46 N.D. N.D. 12 <10 N.D. |
(다) 제3차 복구작업
재해지역 선포지구의 재거주 가능성에 대해서는 1988년에 주 건강보험국이 상당한 부분이 가능하다고 결정하여 공표하였으나, EPA는 93번가 학교 부지를 재사용하기 위해서 1991년에 5월에 제3차의 오염복구 계획을 발표하였다.
넓이 19에이커의 93번가 학교 부지는 1950년에 건설되어 운하매립지에서 북서쪽 약 1.6km 떨어진 재해지역에 위치하고 있다. 이 부지에는 빗물의 자연 수로가 있었으나 1954년에 99번가 학교를 건설함에 있어서 이 부지에서의 굴착물을 포함해 약 2,300m3의 토양 등 매립재가 유로를 포함해 이 부지에 매립되었다. 이 매립재에는 살충제 BHC 폐기물 등이 포함되어 있는 것으로 보고되고 있다.
그 후 1980년에 이 사건 발생과 동시에 이 학교가 폐쇄되었는데 그 후 EPA에 의하여 환경모니터링 등 조사연구 결과 지하수의 오염은 주민들에 대한 영향이 무시될 정도이나 오염된 토양에는 톨루엔, 키실렌 등의 휘발성 유기물, 유기염소 화합물, 살충제 등 29종의 유기화합물과, 비소, 크롬 납 등 21종의 유해 무기물이 함유되여 있음이 판명되었다.
그러므로 EPA는 학생들에게 오염 토양이 접촉되지 않도록 하는 시교육위원회의 견해 등을 감안하여 오염지점의 토양 약 5,350m3을 굴착하여 부지외로 처분하고 부지내 저오염도 토양을 매몰하고 이 위에 복토하였다. 이의 비용은 약 25만불로 추정되고 있다.
(3) 제도적인 장치의 마련
이 사건을 계기로 미국 연방정부는 1980년 12월 슈퍼펀드법(The Comprehensive Environmental Response, Compensation, and Liability Act)을 제정하여 장래 5년동안 러브케넬과 같은 유해지역(Hazardous Site)에서 발생하는 문제점을 신속히 처리하기 위한 16억달러 상당의 연방기금을 조성하고 유해지역의 조사와 처리 및 보상을 시작하였다. 이 법률의 시효인 1985년 9월 30일까지 연방환경청은 2만 766개의 유해지역을 찾아내고, 507개의 매우 위험한 지역에 대해 유해물질 제거작업을 실시하였으며, 5년간의 한시적인 이 법은 1986년 10월 재연장되었고 85억달러의 기금이 추가되었다.
참고문헌
1. 寺島泰, (1984), ラブカナル環境汚染の實態, 廢棄物 處理硏究, Vol.8, No.23
2. 寺島泰, (1985), 同上 (續), Vol.8, No.24
3. John Deegan, Jr., (1987), Looking back at Love Canal, Env.Sci.Tech., Vol.21, No.4, No.5
4. Superfund Record of Decision, (1987), Love Canal, NY, Second Remedial Action,PB89-117428
5. Superfund Record of Decision, (1991), Love Canal(93rd Street School), NY, Third Remedial
Action, PB92-963805
6. W. J. McDougall et. al. ; Treatment of Chemical Leachate at the Love Canal Landfill Site,
7. W. J. McDougall et. al., (1980), Containment and teratment of the Love Canal Landfill Leachate, Journal WPCF, Vol.52, No.12
8. Love Canal emergency declaration area habitability study, Vol.3,4, PB-Rep., 1988.