(행정상식) 생물학적 산소요구량, 화학적 산소요구량

[仁松 박정웅]

(행정상식) : 생물학적 산소요구량, 화학적 산소요구량

1. 생물학적 산소요구량(BOD)이란?

물의 오염정도를 재는  한 방법으로 어떤 물속의 미생물이 물속의 부패한 유기물을 먹이로 먹은 결과 

분해(소화)시키는  데는  사람과 같이 반드시 물속에 녹아 있는 산소(용존산소)를 필요로 한다. 

물속에 부패한 유기물질 즉 오염물질이 많을 수록 그것은  미생물이 좋은 먹이감이 되어

더욱 번식하면서 부패 먹이를 소화시키기 위해 함께 용존 산소도 다량 먹어치운다.

즉 물속 미생물은 유기물질과 그것을 소화시키는 산소 두가지 먹이를 모두 먹는다

미생물이 먹어 소모시키는   이 용존산소 소모량을 가지고 물의 오염도를 재는

단위가 생물학적 산소요구량이다. biological  oxygen demand 이다.

미생물이 소화를 위해 쓰레기 유기물과  용존산소를 많이 먹어치운 물일수록

오염도가 심하고 각종 쓰레기가 많이 쌓여 이른 바 미생물 먹잇감인 부영양화가 점점 더 심해진다.

인송 생각에는 생물학적 산소요구량 보다는 "미생물에 의한  용존산소 소모량"이

더 정확한 표현이라 본다

생물학적 산소요구량은 결국 오염된 물 속에서 산소가 소모, 결핍될

가능성이 높음을 나타내는 지표가 된다는 것이다.

 1ℓ( 1백만 mg )의 물속에 1mg의 산소가 소모될 때를

1ppm(1급수, 청정수)이라고 한다.

즉 용존산소 소모량 1 밀리그램 / 물1백만 밀리그램=1백만 분의 1 = 1ppm 

한마디로 물 100만 단위 무게 속에서 용존산소 1 단위 무게가 소모 될 경우가

1ppm 이다. 마찬가지로 물 100만 단위 무게속에서 용존산소 2단위 무개 만큼 소모되면 

2ppm 이다.ppm 숫자가 많아질수록  같은 100만 단위 물 속에서 용존산소 소모량이

점점  많아지니 오염이 더 심한 물이 된다. 

 상수 원수는 3ppm(1백만 분의 3)이하, 농업용수는 8ppm(1백만분의 8) 이하가 좋다.

5ppm이상이 되면 하천은 자기정화 능력을 잃으며,10 ppm을 넘을 때는

 나쁜 냄새를 풍기며 시궁창 하천이 된다.

좀더 부연하면

  1 급수 물은 1ppm (청정, 음료수)

  2급수 물은  2ppm (겨우 음용 가능)

  3급수 물은  3ppm (음용 경우 복통 설사 증세 가능) 

등으로 ppm 숫자가 높아질 수록 그 물은 유기물 분해를 위해 溶存산소를 더 많이 소모하면서

용존산소가 물속에서 부족해지니 물속 용존 산소가 부족할 수록 그 만큼 오염도가 심한 물이 된다.   

2. 화학적 산소요구량(COD)이란?

오염된 물의 수질을 나타내는 한 지표(指標)로서 유기물질이 들어 있는 물에 산화제를 투입하여

산화시키는 데 소비된 산화제의 양에 상당하는 용존산소의 화학반응 시 소모량을 나타낸 것이다.

chemical oxygen demand 도 물의 오염정도를 측정하는 화학 반응시 "산화제에 의한 용존산소 소모량" 

이란 표현이 더 적합하다고 본다.

하천·호소·해역 따위의 자연수역에 도시폐수나 공장폐수가 흘러들어오면 그 속에 산화되기

쉬운 유기물질이 있어서 수질이 오염된다.

이렇게 유기물질을 함유한 물에 산화제인 과망간산 칼륨(KMnO₄) 따위의 수용액을 산화제로서

 투입하면 유기물질이 산화된다. 이때 소비된 산화제의 양에 상당하는 산소 소모 양을

mg/ℓ 또는 역시 BOD 처럼 1백만 분의 몇 산소 소모량 즉 ppm으로 나타낸 것이

화학적 산소요구량이다.

BOD 처럼 이 값이 높을 수록 물의 오염도도 높다.

BOD와 차이는 분해물질이 미생물 아닌 화학물질인 산화제인 점이다.

또한 BOD 는 전체 물의 평균 오염도 측정에 적합하여 많이 활용되나

COD는 특정 지점, 제한된 특수지점 오염도 측정에만 제한적으로 주로

사용된다는 점도 크게 다르다.  
측정이 어려워 BOD 보다는 잘 쓰이지 않는다.주로 BOD가 쓰인다.

3. 결론

흔히 바다물, 강물, 호숫물이 주로 수온이 오르는 여름 철 녹조, 홍조, 갈조 현상 색깔로

물고기, 조개류 등 물속 동식물 특히 양식 수산물이 떼 죽음을 보여 양식 수산업자들이

큰 손해를 입고 자살까지도 한다. 

 이 원인은 아주 간단하다  지구상 모든 생물은 육지건 물 속이건 산소를 호흡해야만

생존이 가능하다. 그런데 인간들의 무분별한 쓰레기, 음식물 찌거기, 수세식 변소 오물 등이  

강, 바다, 호수로 흘러가면 바닥에 조금 씩 쌓여  오염되면서 이른바 富영양화를 초래한다.

이 부영양화 유기물을 먹이 삼아  분해(소화)시키기 위해 각종 미생물이 활동하는데 수온이 높아질 수록

 활동이 활발해진 물속 미생물이 있다. 바로 각종 색깔 있는 이끼류이다.

주로 수온이 오르는 여름철엔 그래서 녹색, 갈색, 홍색 이끼류가 극성을 부리면서

물속에서 왕성하게 한 때 자란다. 이들이 성장하는 데 부영양화 된 먹이와 함께 

막대한 물 속 용존산소를 먹어야 한다. 

그러면 물속 용존산소량이 현저하게 줄어들어 물고기, 조개류 들은 용존산소 부족으로

살 수 없어 떼 죽음을 맞는다.

현재  응급처방으로 이끼류를 죽이는 황토흙을 바다 등에 뿌리지만 임시 방편 효과일 뿐

근본적 대책은 못된다.

앞으로 물속에 산소를 값싸게 직접 유입시키는 기술개발이 이루어져야만 해결 가능하다.