물의 오염 - 나는 생수

[신 공]

생태계의 평형이 파괴된 사례

1. 댐으로 인한 생태계 파괴 : 지중해 나일강에 댐을 쌓는 바람에 강물에 의해
운반되는 퇴적물이 줄어들면서 먹이 부족으로
물고기의 수가 급격히 줄어들었다.

2. 삼림 파괴로 인한 생태계 파괴 : 열대우림의 원주민이 돈벌이를 위해 나무를
벌채하고, 관광을 위해 길을 닦는 바람에
숲이 파괴되어 먹이와 산소 부족으로 수많은
생물종이 사라지고 있다.

3. 발전소로 인한 생태계 파괴 : 여수 화력 발전소와 고리 원자력 발전소에서
나오는 물로 인해 물고기의 먹이인 플랑크톤이
죽거나, 멸치, 문절망둥이, 실바늘치 등의
물고기 새끼들이 하루에 3900여만 마리씩
죽은적이 있다.

4. 기름으로 인한 해양 생태계 파괴 : 1991년 초 페르시아 만에서 일어난 전쟁
으로 많은 기름이 흘러 나와 수많은 바다
새와 해양 생물이 죽은 사건이 있다.

환경이 오염된 예

자연재해에 의한 생태계 파괴 : 가뭄, 홍수, 화산폭발, 번개등으로 인한 산불

인간에 의한 생태계 파괴 : 대기오염, 토양오염, 전쟁, 농약사용, 토목공사,
벌채, 무분별한 사냥, 방생, 해양오염 등.

수질오염이란?

물은 바다, 강, 호수, 하천 등으로 지구표면의 약 71%를 덮고 있으며, 지표 아래 인 지층 속에도 지하수가 있으며, 모든 생물체는 물론 우리의 인체도 약 70%의 물로 구성되어 있다. 마시는 물과 섭취하는 음식물 속의 물은 영양분을 각 기관이나 세포 등 몸속의 구석구석까지 운반해 주고 분해와 생리작용으로 발생되는 노폐물을 몸밖으로 내보내는 일을 할 뿐만 아니라 체온을 일정하게 유지시켜주는 역할까지 하며 생명을 지켜주고 있다. 또한 식생활, 목욕, 청소, 세탁, 화장실 등 생활용수로써 다량 소모하며 우리의 문화수준이 향상될수록 물의 수요량은 많아지고 있으므로 물은 곧 생명의 원천이요, 영원한 자원인 것이다.

1. 수질오염 개요

수질오염의 원인
수질오염의 주원인은 생활하수, 공장폐수, 축산폐수 등이며 그 중에서도 가정에서 버려지는 생활하수가 크게 문제되고 있다. 생활하수에는 음식 찌꺼기, 합성세제, 분뇨까지 포함되어 있어 이런 물질들은 탁도의 저하, 부영양화, 물속 산소량 부족 현상 등을 일으키며 미생물의 혐기성 분해작용에 의한 유해물질까지 발생시키므로 실질적으로 하천이나 강물을 오염시키고 있어 생활하수에 의한 오염화 현상은 인구가 증가하는 한 계속 악화될 수 밖에 없다. 즉, 수질오염의 원인행위자는 사람이다. 물은 끊임없이 순환되면서 자체적으로 정화되고 있으나 오늘날은 극심한 오염으로 자정의 한계를 넘고 있는 실정이다.

선진국이나 개발도상국을 불문하고 모든 강물은 대부분 오염되어 가고 있다. 인구가 도시로 집중되면서 상수사용량의 증가와 인구증가로 인한 분뇨의 증가로 다량의 오물이 좁은 지역에 유출됨에 따라서 하천이나 호소의 자정능력을 초과하여 오염을 유발하고 있다.
도시 생활하수량은 상수사용량으로 추정하면, 우리나라의 상수사용량은 가정용수가 53.3%, 영업용수가 27.5%, 공업용수가 4.7%로서 생활하수량이 산업폐수량보다 월등히 많다. 특히 우리나라의 경우 외국에 비해 하천의 경사가 급한 편 이어서 7-8월의 우기가 지나면 10월에서 다음해 2월까지는 하천유량이 줄어들어 하천의 자정능력과 희석작용이 부족하여 오염현상이 심화된다.

한편 산업화에 따라 계속적으로 증가하고 있는 산업폐수는 생활하수와는 달리 일반적으로 고농도의 중금속 등 유해성 물질을 많이 함유하고 있으며 공업의 발달로 종류의 다양화를 가져왔을 뿐 아니라 공장의 규모가 커짐에 따라 용수사용량과 화학약품의 사용량도 크게 증가하였다. 그 결과 각종 산업폐수가 자연환경으로 배출되어 생태계에 피해를 주고 있다. 공업의 발달은 새로운 무기물질 및 유기물질을 생산하게 되었고 이로 인하여 해마다 많은 폐수량이 수역으로 배출되고 있다. 이와 같은 산업폐수 배출량의 증가는 수질오염에 상당히 큰 영향을 주고 있다. 산업체는 일정한 곳에 모여 있으므로 일시에 다량의 폐수를 한 지역에 계속 배출시키기 때문이다.

1차산업에 속하는 농 축산업의 발달도 수질오염에 있어 작지 않은 비중을 차지하고 있다. 최근에는 육류소비가 증가함에 따라 가축사육두수가 점차 늘어나는 추세에 있으며, 특히 기업축산이 증가하고 있다. 이로 인한 축산폐수는 그 발생량 면에서는 산업폐수에 비해 많지는 않으나 고농도 유기물질을 함유하고 있어 수질오염 부하량이 매우 높다는데 문제의 심각성이 있다. 농업배수도 예외는 아니다. 인구의 급격한 증가와 함께 빈곤으로부터 탈피하려는 인간의 노력은 한정된 농경지에서 최대의 수확을 얻으려는 일념으로 각종 농작물의 품종개량과 더불어 광범위한 살충 살균력이 있는 농약개발에 주력하게 되었다.

병충해 방제를 위한 농약사용은 식량생산의 안정화를 가져왔으나 병충해의 저항력 증대와 수입농산물에 의한 해충증대로 농약의 종류도 다양화되고 농약사용량은 계속 증가되어 농약의 과오용으로 인한 생태계 위협 및 식품 중의 농약잔류가 우려되고 수원오염에도 영향을 미치고 있으며 화학비료의 저수지 유입 등으로 인한 저수지 부영양화 현상으로 수질을 크게 오염시키고 있다. 이상과 같은 수질오염은 인간이 필요로 하는 용수의 부족현상을 심화시키고 있으며 자연생태계를 파괴하고 인간의 생활을 위협하고 있다.

수질오염의 형태

부영양화 : 하천, 호수, 강이나 바다에 유기물을 함유한 생활하수와 분뇨가 과량 흘러 들어가면 미생물이 유기물을 과량 분해하므로 수역에 영양이 많아지는 현상이다. 즉 자정능력을 넘는 대량의 유기물이나 염류가 강, 바다에 유입되면 수역은 분해산물 또는 이차생성물 등의 영양염류가 풍부해지는 현상이 일어나며 이로 인하여 수초와 녹조류가 번창하고 생물학적 산소요구량(BOD) 이 증가하게 되며 물 속의 산소 부족으로 물고기 등 수중생물이 살 수 없게 된다.

중금속 오염 : 공장폐수 중 수은(Hg), 납(Pb), 카드뮴(Cd), 크롬(Cr) 등은 물에 분해되거나 안정된 화합물로 되지 않고 혼합상태로 남아 수질과 토양을 오염시키므로 먹이연쇄에 따라 물고기 등 각종 음식물을 통하여 몸 속으로 이동, 축적되며 아울러 중금속에 의한 신경마비, 언어장애, 사지마비 등 무서운 질병을 일으킨다.

합성세제의 오염 : 합성세제는 하천을 오염시키며 세제가 잔류되어 있는 수돗물을 통해 우리에게 다시 되돌아올 뿐 아니라 손이나 얼굴, 피부를 통해 직접 흡수되기도 하고 야채, 과일, 식기에 묻어 인체에 축적되기도 한다. 합성세제가 인체에 축적되면 간장의 활동이 저하되어 안색이 검게 되거나 기미가 끼며 주부습진이 발생하고, 세탁한 옷에 남아 있는 합성세제로 인해 피부병을 일으킨다. 또한 정자의 파괴와 기형아 출산의 원인이 되며, 체내 흡수된 합성세제는 중금속의 체내 흡수를 촉진시키며 콜레스테롤의 흡수율을 높여 고혈압을 유발시키기도 한다.

농약의 오염 : PCB, DDT, BHC 등이 물에 섞여 들어가게 되면 분해되거나 감소되지 않고 먹이연쇄에 따라 동물 속에 축적되어 피부염, 암, 기형아 출산 등의 원인이 된다.
적조현상 : 바닷물에 생활하수, 공장폐수 등이 많이 들어가면 쌍편모류 (Gymnodinium Gonyaulax) 가 많이 증식되어 바닷물이 붉은색 또는 적황색을 띄는 현상이 나타나고 여기에서 나오는 독소와 산소 부족으로 바닷물고기, 조개류가 죽게 된다. 이런 독소가 많은 물고기, 조개류를 사람이 먹으면 식중독을 일으키고, 심할 경우 죽을 수도 있다.

지하수의 오염 : 지하수는 지표수가 토양에 침투하여 생성되는 것으로 생활용수로서 뿐만 아니라 잠재된 수자원으로서 중요하다. 각종 오염원이 토양을 침투하여 지하 암반 깊숙한 곳으로 스며들어가 지하수를 오염시킨다. 일단 오염된 지하수는 지하 깊은 곳에서 축적이 되기 때문에 산소가 부족하여 미생물에 의한 자연적 분해가 사실상 어렵다. 또한 지하수의 오염정도를 측정하기란 힘들며 인위적인 정화 또한 힘든 실정이다.
현재 지하수에서 추출한 각종 생수가 시중에 많이 유통이 되고 있는데 이 또한 믿을만한 것인지 의문스럽다.

수질오염의 측정

PH(hydrogen ion exponent) -수소이온 농도

수소이온 농도에 따라 중성(PH7), 알칼리성(PH7이상), 산성(PH7이하) 등으로 1∼14까지 구분을 한다. 보통의 자연수는 PH6.5∼7.5사이

DO(dissolved oxygen)-용존산소량

물 속에 녹아 있는 산소의 양을 용존 산소량을 말한다. 하천 상류의 깨끗한 물에는 거의 포화에 가까운 정도의 DO가 들어 있으나 가정에서 버린 물, 공장에서 버린 물, 기타 썩을 수 있는 물질로 오염되어 그 양이 점점 적어지며, DO가 없으면 썩게 된다. 2ppm 이상이면 냄새가 나지 않으며 물고기가 살 수 있는 DO는 4ppm 이상이다. DO는 그 값이 크면 클수록 좋은 물이라 할 수 있다. 깨끗한 자연수의 DO는 약 8ppm이다.

BOD(Biochemical Oxygen Demand)-생물화학적 산소 요구량

20℃에서 5일간 수중에서 존재하는 혼합미생물군에 의해 유기물이 분해될 때 소모되는 산소의 양으로 유기물의 양을 간접적으로 측정하는 것이다. BOD가 높다는 것은 그 물 속에 분해되기 쉬운 유기물이 많음을 의미하므로 수질이 나쁘다는 것을 뜻한다. 강이나 바닷물에 녹아 있는 산소는 물 표면에서 녹아드는 산소와 물 속 식물의 동화 작용에 의하여 공급된다. 오염된 물의 BOD가 물 속에 녹아 있는 산소량보다 많으면 산소가 부족하여 물 속의 생물이 죽게 된다.

▶ BOD 측정법

두 개의 병에 물을 채취한 다음 하나는 즉시 DO를 측정하고, 다른 하나는 밀봉한 후 20℃의 어두운 곳에서 5일간 방치한 다음 DO를 측정한다. 5일간 방치한 병에도 처음에는 다른 병에서 측정한 만큼의 용존 산소가 들어 있으나, 5일 동안 미생물이 유기물을 분해하여 산소를 소비하기 때문에 용존 산소량이 줄어든다. 따라서 미생물이 유기물을 분해하는데 필요한 산소의 양, 즉 BOD는 다음 식으로 계산할 수 있다.

BOD = (즉시 측정한 DO) - (5일후 측정한 DO)

이때, 병을 밀폐하는 것은 공기중의 산소가 물 속에 녹아 들어가는 것을 방지하기 위함이고, 5일간 방치하는 것은 미생물이 유기물을 분해하여 얼마만큼의 산소를 소비하는지 알기 위함이다. 또한, 어두운 곳에 보관하는 것은 광합성에 의한 산소의 공급을 막기 위함이다.

COD(Chemical Oxygen Demand)-화학적 산소 요구량

물 속에 들어 있는 유기물, 아질산염, 제1철염, 황화물 등은 물 속에 녹아 있는 산소를 소비하는데, 이런 물질이 많이 들어 있으면 물 속의 산소가 없어져 물고기와 미생물이 살 수 없게 되고 물이 썩어 고약한 냄새가 나고 물 색깔이 검게 변하여 물이 죽게 된다. 이런 유기 물질이 들어 있는 물에 과망간산칼륨이나 중크롬산 칼륨 등의 수용액을 산화제로 넣으면 유기 물질이 산화된다. 이때 쓰여진 산화제의 양에 상당하는 산소의 양을 나타낸 것을 COD 값이라고 한다. COD 값이 적을수록 오염 물질이 적게 들어 있어 수질이 좋고, COD 값이 클수록 오염 물질이 많이 들어 있어 수질이 나쁨을 의미한다.

수질오염이 인체에 미치는 영향

생물축적

중금속, 살충제, 여러가지 무기, 유기독성 물질들이 수중에 함유되어, 생물체를 둘러싸고 있다. 자연계의 생명체는 서로 먹이연쇄(food chain)에 의해 복잡한 물질 이동을 거쳐서 생물 내에 많은 양의 독성물질이 축적되는데 이를 생물축적이라 한다.

생물에 미치는 독성물질의 영향은 농도, 접촉시간, 온도, 생물의 생리적 조건 에 따라 다르지만 유해물질이 일단 어떤 경로를 통하여 체내로 들어오면 어느 정도 배출되어 평형상태에 도달하나 계속하여 섭취하게 되면 섭취와 배설의 균형이 깨어져 주요 장기관의 조직세포에 장애를 일으켜 결국은 죽게 된다. 예를 들면, 1948년 노벨상까지 받게 했던 DDT(Dichloro Diphenyl Trichloroethane)는 살충제로서의 성과는 매우 좋았으나 자연계나 생명체에서 DDT는 분해되기 어려운 염소계 탄화수소로서 조류(Algae)에서 대형동물까지 먹이연쇄를 거쳐 농축된다.

그 예로 미국의 크리어 호수에 1957년 DDT를 5,000만 분의 1의 비율로 말라리아 등의 질병을 퇴치하기 위하여 살포했는데 다음해 겨울철에 약 100여 마리 의 물새가 죽는 등 계속하여 사건이 발생되었다. DDT는 지방에 용해되기 때문에 인체 들어오면 부신, 고환, 갑상선에 대량으로 축적되어 심장근육의 중요한 효소가 상하여 만성중독을 일으킬 가능성이 높다고 밝혀져 미국에서는 1969년 DDT 사용을 전면 금지했으며, 우리나라도 1976년 생산을 금지한 바 있다.

크롬(Cr)

크롬화합물에는 3가와 6가 두가지가 있으나 3가는 6가보다 독성이 약하다. 6 가크롬(Cr6+)은 자극성이 심하며 호흡기의 점막에 심한 장애를 주고 피부를 통해 접촉하면 피부점막을 자극하여 부종 및 궤양 등 피부염을 일으킨다. 지금까지 알려진 바로는 가장 피해가 많은 것이 코의 점막에 이상이 생기는 증상이고, 심하면 코의 중앙 부위가 뚫리는 비중격착공이나 인후점막에 염증이 발생된다. 그 외에 미각장애, 간 장애, 위장염, 폐암 등이 나타난다. 다량이 농축될 경우는 복통 등의 경련 을 일으켜 사망한다.

카드뮴(Cd)

어류와 벼 등 동식물에 있어서 카드뮴 축적의 메카니즘은 불분명하나 미량이라도 체내에 축적하면 만성중독인 골연화증을 일으키며, 급성중독은 칼슘대사장애, 구역질, 이질, 요통을 동반한 급성위장염을 일으킨다.

유기인(P)

유기인계통의 농약 중 파라티온, 메틸파라티온, EPN, 메틸메탄은 독성이 강하며 특정 독물이다. 중독증세는 두통, 전신권태, 현기증, 시력감퇴, 언어장해, 전신경련, 요신증 등 을 일으키며 심하면 사망한다.

폴리 클로리네이티드 비페닐(PCB)

모든 전기기기의 절연유·윤골유 등에 사용되어 왔으나 현재는 철도차량의 변압기, 정류기 등에 사용되고 있다. PCB는 체내로 들어오면 지방이나 뇌에 축적되며 중독증세는 손톱 및 구강 점막의 색소파괴, 여드름과 모공의 흑점화, 전신권태, 수족마비, 성호르몬의 파괴, 간 장애, 발암(cancer) 등을 일으킨다. 동물실험은 지질대사에 이상이 생겨 간의 중량이 증가되었다고 한다.

비소(AS)

비소의 중독은 아비산에 의한 만성중독이 많다. 아비산은 비소화합물 중에 가장 독성이 강해 옛부터 독약으로 이용되었다. 0.1∼3g이면 치사량에 이른다. 청산가리와 독성이 비슷하다. 중독증상은 급성보다 만성이 많으며, 만성인 경우는 체중감소, 발암, 지각장 해, 빈혈, 구토, 부종, 피부청색화 등을 일으키고 급성은 구토, 설사 등으로 사망하게 된다.

납(Pb)

납이 대량 인체에 들어오면 급성중독을 일으키며 최근에는 물에서 보다 대기중의 납농도가 증가되어 문제가 되고 있다. 자동차의 연료 중에 옥탄가를 높여 주기 위해 사용한 사산화납 때문이다. 납은 골수 등의 헤모글로빈(Hemoglobin : Hb=혈색소) 생성을 방해하며, 중독 되면 두통, 정신착란, 빈혈, 안색창백, 혈변 등이 나타난다. 매일 납성분이 5∼10mg씩 3∼4주간 인체에 들어오면 직업병을 일으킨다.

페놀유

페놀유란 벤젠환, 나프타린환, 기타 방향족의 환에 결합하는 수소원자를 -OH로 치환한 화합물의 총체이다. 기본화합물은 페놀이며 천연 수중에는 존재하지 않는다. 상수도원수에 존재하면 염소와 반응해서 클로로페놀을 형성하며 페놀의 300∼500 배의 불쾌한 냄새를 낸다. 페놀 자체는 1ppm에서는 냄새를 느낄 수 없으나 클로로페놀은 0.02ppm에서도 냄새를 느낄 수 있게 된다. 독성으로는 접촉한 조직에 피부점막, 위장관 등에서 흡수하여 중추신경에 유독작용을 미친다. 많은 양을 먹었을 때는 소화기계 점막의 염증 외에 구토, 경련 등의 급성중독증상을 일으킨다. 1976년 일본의 군영화학공업에서 페놀을 이근천에 흘러보내 기옥, 우엽, 동경의 수도사업자에게 심한 피해를 주었다. 또한 우리나라에서 1991년 3월 낙동강 상류지역에 페놀이 유입되어 사회문제화 된 바 있다.

2. 수질오염 사례

낙동강 페놀오염 사건

두 번에 걸쳐 일어난 낙동강 페놀오염사건은 우리나라의 대표적인 수질오염 사건이다. 페놀은 유독물로 피부암과 생식이상을 일으키고 태아에도 영향을 끼치는 유해물질이다.
1차 페놀오염은 1991년 3월 16일 구미공단 두산전자에서 페놀원액이 파손된 파이프를 통해 낙동강으로 유입되어 발생하였다. 정수장에서는 페놀원액의 유입사실을 모르고 염소투입량을 늘렸다. 이 결과 염소와 페놀이 반응하여 클로로페놀을 생성, 악취가 심하게 발생하였다.

오염된 정수장 물이 대구시 거의 모든 지역에 식수로 공급되어, 이 물을 식수로 마신 일부 주민들은 두통과 구토 증세를 보이기도 하였다. 2차 페놀오염은 두산전자가 다시 조업을 시작한지 5일 만인 4월 22일 발생하였다. 부실 보수공사로 인해 페놀탱크 파이프 이음새 부분이 파열되어 페놀원액 1.3톤 가량이 낙동강으로 유입되면서 대구지역에 다시 식수공급이 중단되었다. 이 사고에 대해 피해보상을 요구한 신고건수는 1,958건에 액수는 24억 5천만원에 이르렀다. 이 중에는 임산부 8명이 자연유산, 임신중절 등으로 인한 정신적, 신체적 피해보상을 요구하기도 하였다. 또한 두산그룹에 대한 국민들의 항의로 두산식품에 대한 불매운동이 전국적으로 행해졌다.

썩은 호수-시화호

시화호는 수도권의 인구 및 산업체의 분산과 해외진출 건설업체들의 건설경기 불황을 타개할 목적으로 추진된 시화지구 개발사업의 일환으로 이루어진 대규모 간척지에 새로이 조성되는 농경지와 공업단지에 공급할 농업용수와 공업용수를 확보하기 위하여 건설되었다.
수자원공사와 농어촌진흥공사에 의하여 추진된 시화 담수호 건설은 대규모 방조제 건설 시 야기될 수 있는 환경문제에 대한 충분한 검토나 대책없이, 바다를 막아 인근하천에서 유입되는 담수를 모아 호수화 한다는 단순한 토목 논리 하에 1987년4월 안산시 대부동 방아머리에서 시흥시 오이도에 이르는 12.7km의 방조제 착공으로 시작되었다. 1994년 1월 호수면적 1천 7백만 평 총 저수용량 3억 2천만톤의 아시아 최장의 방조제가 총 투자비 4천 9백 30억원의 경비로 준공되었으나 방조제 준공과 더불어 이 국내 최대의 담수호는 수질오염 문제가 대두되었다.

인근 시화공단과 반월공단으로부터 유입되는 산업 폐수와 신길천, 아산천, 반월천, 동화천 등 인근 5개 지천으로부터 유입된 오수에 대한 대책없이 방조제가 건설되어 하루에 약 49만톤의 오폐수가 시화호로 직접 유입되고 방조제 안의 저조면 밑에 잔류된 막대한 양의 해수가 오염되기 시작하였다. 이후 시화 하수 종말 처리장이 1995년에 건설되어 매일 17만톤의 오폐수를 2차 처리후 인천연안 앞바다로 방류하고 있으나 나머지는 계속 시화호로 유입되고 있으며, 1995년 1월부터 금년 3월까지 방조제 사면보호 공사를 위해 해수유입을 차단하면서 호수내 수질이 더욱 악화되자, 수자원공사는 시화호 썩은 물을 인천시의 시민들과 많은 국민들의 반대에도 불구하고 홍수조절을 이유로 몇 번에 걸쳐 방류하였다.
시화방조제 앞 해역은 대부도, 선재도, 영흥도 앞 수로와 연결되고 이 수역은 바지락의 천혜의 서식지이고 꽃게들의 산란지이다.

환경변화에 예민한 이들 해양식물이 COD15ppm이상의 폐수가 유입되고 총 질소 농도가 5ppm이상되는 부영양수가 유입되었을 때 그 영향을 받지 않는다는 것은 누구도 믿지 못할 것이다. 더구나 이들의 유생이 그런 환경에서 어떻게 견딜 것인가? 실제로 이러한 영향은 이미 소래 앞바다와 방조제 앞 해역에서 나타나고 있다. 지난 5월 방류를 통해 우리가 알아야 할 사실은 3천만톤 이상을 방류하여 수질을 개선시키려 했으나 시화호의 저층에 남아있는 썩은 해수를 완전히 제거하지 않고, 현재와 같은 방조제 수문턱이 상존하는 한 저층에 침전되어 극도로 오염된 해수는 정화할 방법이 없으며 새로이 유입되는 해수는 다시 가라앉아 호수의 부패에 기여할 것이다. 공단 하수구와 하천을 통하여 유입되는 오폐수를 100% 완벽하게 제거하지 않는한 아무리 방류를 계속한다 하더라도 계속 악화될 수 밖에 없는 실정이고, 담수호로서의 기능은 현재로는 기대하기 어렵다.

이제 남은 문제는 계속 썩어가는 시화호 내의 물을 어떻게 처리하고, 연안 환경을 지속 가능하게 유지하면서 시화호를 어떻게 살리는가 하는 문제이다. 지금과 같이 연안 해양 생태계에 대한 영향을 전혀 고려하지 않고 아무런 처리 없이 대량으로 방류하는 것은 죽은 호수를 살리기 위하여 또하나의 바다를 죽이는 행위와 마찬가지다. 현재의 방류 방법은 대안을 고려하지 않은 폐기물의 해양 투기와 같은 행위이다. 이러한 방류 이전에 먼저 검토해야 할 사항은 시화호 수질악화의 원인을 철저히 규명하는 일이고, 그 원인을 제거할 수 있는 방안이 우선적으로 세워져야 한다. 그 원인을 최소화하지 않은 상태 하에서의 계속적인 방류는 시화호 연안해역을 모두 죽이는 행위이다. 마산, 진해만과 같이 한번 죽은 바다를 재생시키는 데는 호수의 복구 비용 이상의 대규모 비용이 필요하고 현재의 기술로는 거의 불가능한 상태이다. 이제는 그 원인을 최소화 할 수 있는 방법과 호수내의 오염된 환경공학적 방법을 최대한 강구하여 오염지수를 낮추고, 해양학적 지식을 총동원하여 해양생태계에 미치는 영향을 최소화 할 수 있는 방류방안이 세워져야 하겠다.

자연의 재앙 - 미나마타병

미나마타병은 중금속에 의한 수질오염의 대표적인 사례로 공장폐수에 섞여 있는 수은이 생물체와 사람의 체내에 축적되어 심하면 마비 증상을 일으키며 죽음으로 몰고 가는 무서운 병이다. 1950년대 초 일본 규슈에 있는 미나마타라는 어촌마을에 하늘을 날던 갈매기들이 갑자기 땅에 떨어지고, 집에서 기르던 고양이가 입에서 거품을 내뿜는 괴이한 일이 일어났다. 주민들도 손과 발이 마비되고 통증과 오한, 두통, 시각장애, 언어장애 등이 나타나고, 심한 경우에는 격렬한 고통과 마비증상으로 죽음으로 이어졌다.

초기에는 보건당국과 의사들조차도 이 병의 원인을 알지 못하였으나 56년 5월 미나마타시의 보건소가 당시의 신일본질소비료회사의 미나마타 부속병원으로부터 특이한 뇌증세를 나타낸 환자 4명에 대한 보고를 받은 것이 단서가 되었으며, 그 후 조사 결과 4년 전부터 그러한 환자가 발생하였다는 사실이 판명되었다. 59년 구마모토대학 의학부 ‘미나마타병 연구반’이 ‘신일본질소 미나마타 공장의 배수(排水) 중에 포함되어 있는 메틸수은이 어패류의 체내에 들어가서, 그것을 많이 먹은 사람에게서 발병된다’는 유기수은 중독설을 발표하였고, 63년에는 메틸수은 화합물의 생성과정을 밝혔으며, 오염의 근원이 그 공장이었음을 규명하였다.

그러나 이것을 일본 정부가 공해병으로 확인한 것은 68년이었다. 64~65년에는, 일본 니가타현[新潟縣] 아가노강[阿賀野川] 하류 연안에서도 똑같은 희생자가 발생하였다. 이는 상류 60km에 있는 공장에서 배출되는 메틸수은에 의한 것이었다. 그리고 종래에 단순한 뇌성소아마비(腦性小兒痲痺)로만 생각되던 어린이의 질환 중에서, 사실은 그것이‘태아성 미나마타병’이었다는 환자가 발견되었고, 증세가 잠복하여 표면에 나타나 있지 않은 불현성 미나마타병’의 존재가 확인되어 다시 한번 세상을 놀라게 하였다.
질소공장에서 배출된 폐수에 함유된 수은은 바닷물에 희석은 되었지만 미생물에 의해 더욱 독성이 강한 유기수은으로 변하여, 이곳에 서식하는 생물들의 체내에 축적되었고 먹이사슬을 통해 전달되는 과정에서 농도가 더욱 진해졌다. 그리하여 고농도의 유기수은이 축적된 물고기를 오랫동안 섭취한 갈매기, 고양이, 사람들에게 수은중독 증세가 나타난 것이다. 이 사건으로 43명이 사망하고 111명이 치유불능의 마비증상과 고통으로 일생을 보내게 되었고 기형으로 태어난 어린이만도 19명에 이르렀다.

죽음을 부르는 병-이따이이따이병

제2차 세계대전말기에서 종전 후에 걸쳐 일본 도야마현[富山縣]의 진즈강[神通川] 연안의 한 지역에 국한하여 발생한 골연화증(骨軟化症)의 증세를 띤 질병. 주로 다산(多産)의 갱년기의 여성에게 발병하며, 요통·하지근육통으로 시작하여 수년 후에는 보행불능이 되고, 병세가 급격히 진행하여 몸을 조금만 움직이거나 기침 등에 의해서도 병적 골절을 일으켜, ‘아프다 아프다’라는 뜻의 일본말인 ‘이따이이따이’라고 고통을 호소한 데서 이 이름이 붙었다. 병이 더 진행하면 전신쇠약이 되어 사망한다. 동통은 목 윗부분을 제외한 전신에 걸쳐서 일어난다. 신장(身長)이 단축되고 피부는 특유의 검은 빛을 띠며, X선 사진으로 보면 뼈의 고도의 위축과 병적 골절이 보이고, 병리학적으로는 골연화증에 가깝다. 원인은 진즈강 상류의 광산 폐수에 의한 카드뮴중독설·영양설·성호르몬설 등이 있으나, 환자측의 보상청구재판 제2심(1972)에서는 카드뮴과 상당히 인과관계가 있다고 판결되었다.

3. 우리나라 4대강의 오염현황

우리나라 4대강 수계의 평균강수량은 매년 비슷한 수준을 유지하고 있다. 계절적·지역적으로 강우가 편중되고, 갈수현상이 장기간 지속되면, 하천의 유지용수가 부족하여 수질 오염이 가중된다. 1988년을 정점으로 개선되던 4대강 본류의 수질오염도는 1994년부터 다시 악화되었고, 1997년에는 전년도에 비해 약간 회복되는 경향을 보였으나 영산강의 일부 지점은 4급수 수질에 머물러 있다. 그러나 1990년대부터 환경기초시설 투자가 늘어나면서 낙동강의 주요 오염지천인 금호강, 한강의 주요 오염지천인 안양천, 금강의 주요 오염지천인 무심천 등의 수질이 가뭄에도 불구하고 꾸준히 개선되고 있는 편이다.

한강수계

한강수계는 탄천, 중랑천, 안양천과 같은 주요 오염지천의 수질이 꾸준히 개선되는 추세이나 아직도 오염도는 높은 상태이다. 한강 본류는 대부분(팔당, 구의, 노량진, 영등포) 수질오염도가 높아지고 있다.
서울시민의 젖줄인 팔당호의 수질이 악화되는 주 요인은 호수 주변지역의 위락시설과 규제기준에 미달한 배출시설이 증가한 때문이다. 팔당호 주변은 1997년 말 현재 지난 1990년에 비해 음식숙박업소가 3.5배, 공장은 3.6배 증가한 것으로 조사되었다.

금강수계

대청호는 금강수계 중 대전을 비롯한 중부권의 광역상수원으로서 1992년이래 수질이 지속적으로 개선되는 추세를 보이고 있으며, 상수원수 2급수 이내의 양호한 수질을 유지하고 있다. 금강수계의 중류인 청원 이후부터 하류까지는 대전광역시 생활하수와 산업폐수가 집중적으로 유입되는 갑천의 합류로 인해 상수원수 2급수 수질에 못 미치고 있다. 그러나 1996년에 비하면 1997년의 수질이 다소 개선되고 있는데, 특히 무심천의 경우에는 1992년에 비해 수질이 대폭 개선되었다.

영산강수계

영산강수계는 4대 하천 중 수질오염도가 가장 높은 하천이다. 그 이유는 하천 유로연장(136㎞)이 4대강 중에서 가장 짧고 유역면적(3,371㎢) 역시 가장 작아 근본적으로 수량이 적음으로 인해 오염에 취약한 하천이기 때문이다. 1995년에는 남부지방의 극심한 가뭄으로 영산강 본류의 수질오염도가 하천수 5등급(BOD 10㎎/ℓ)에도 못 미치는 16.0㎎/ℓ로 크게 높아졌다. 이후 1996년에는 10.0㎎/ℓ로 크게 개선되었다가 1997년에는 오염도가 다시 악화되었다.

낙동강수계

낙동강수계의 주요 오염지천인 금호강의 오염도(BOD)는 1992년 17.8㎎/ℓ에서 1997년 8.6㎎/ℓ로 크게 개선되었다. 더구나 영남지방의 극심한 가뭄의 영향에도 불구하고 계속적인 환경기초시설 설치로 인해 낙동강 중하류의 수질은 점차 개선되고 있다.

4. 낙동강오염 현황

오염 원인

낙동강 수질오염의 2대 요인은 생활하수와 공장폐수로 대별할 수 있고, 수계 전체 오·폐수 발생량 222만톤/일 중에서 생활하수가 175만톤/일으로 80%를 차지하고 있으며 산업폐수는 4,00여개 업소에서 45만톤으로 20%를 차지하고 있다. 수질오염원은 사람의 일상생활에서 배출되는 생활하수, 가축에 의한 축산폐수, 산업활동에 따른 산업 폐수, 농경지 배수, 우수유출량 등이 있다. 낙동강 수계오염원 분포현황은 인구 656만명, 폐수 배출업소 5,470개소, 가축 161만두, 가두리 양식장 237㎡등으로 나타났다.

하수와 폐수 발생량

생활 하수는 발생량의 83%가 중·상류지역에 집중되어 있고, 유역내 가동중이거나 건설중인 28개 공단 중 26개 공단이 중·상류지역에 입지하여 총4,055개 업소 중 대구 유역권과 상류에 80%의 공장이 집중해 있으며 특히, 금호강 유역에서 총폐수의 53%가 발생되어 낙동강 중류지역 오염도 가중으로 인해 강바닥에는 공장 폐수중의 중금속이 누적되고 자정능력을 상실해 가고있다.

수질오염의 영향

수질오염의 영향은 많다. 첫째로 식수 불가의 위험과 둘째로 물고기들의 죽음으로 인한 생태계 파괴 등을 들 수 있다. 낙동강은 그 오염의 정도가 심해 식수로 사용하는데도 많은 정수가 필요하며, 가까스로 식수불가인 4급수보다 한 단계 높은 3급수를 유지하고 있다.
낙동강의 부영양화로 인한 물고기 떼의 죽음으로 낙동강은 점점 더 죽음의 강으로 되어가고 있다. 물고기 죽음으로 인해 먹이를 잃은 철새들 또한 낙동강을 떠나고 있으며, 오염된 고기를 먹은 철새들도 중금속이 축적되어 죽어가고 있다. 중금속이 축적된 고기를 먹거나 동물을 먹는 인간들까지도 중금속에 목숨까지 잃는 일이 발생하고 있다.

오염 사례

낙동강 하구에서 폴리염화비페닐(PCB)과 DDT 등 대표적인 내분비계장애물질(환경호르몬)이 검출된 사실이 부산시의 용역보고서에서 밝혀짐으로써 낙동강하구 일원 환경과 생태계 오염의 심각성이 부각되고 있다.

부산시의 용역보고서인 `낙동강 하구 일원 환경관리기본계획' 생태환경조사결과에서 특히 주목할 부분은 생태계 먹이사슬에 따른 환경호르몬의 생물 내 농축이다.
낙동강하구에서 사는 어패류 등 생물의 체내에서 검출된 환경호르몬이 하구일대 물과 토양에서 검출된 환경호르몬의 수백 배에 이르는 것으로 드러나 환경호르몬의 생물 내 축적 사실이 보고서를 통해 확인됐다.

유기염소계 합성물질의 하나인 DDT의 낙동강 하구 일원 평균 검출량은 0.259ppb(ppb:10억분의 1)로 나타났다. 하구의 물과 토양에서 검출된 DDT는 이처럼 미미하지만 이 곳에서 사는 숭어의 체내에 축적된 DDT는 이보다 253배 많은 65.54ppb다. 또 바지락(16.23ppb)의 경우 하구 물과 토양에서의 평균 검출량의 약 63배, 재첩(15ppb)은 약 5배이며 가장 적게 축적된 문절망둑(1ppb)이 약 4배였다. 이로써 하구 어패류의 체내 평균축적량(3.81ppb)은 평균검출량의 약 15배에 달했다.

PCB도 마찬가지다. PCB의 평균검출량은 4.32ppb로 나타났다. 그러나 하구에서 잡힌 숭어의 체내에는 이의 약 18배인 75.67ppb가 축적돼 있었다. 빛조개(16.23ppb)의 경우 약 4배로 나타나는 등 어패류 평균축적량(6.3ppb)이 평균검출량 보다 더 많았다.

이같은 환경호르몬의 생물농축은 낙동강 하구의 조류에서도 나타났다. 경성대 윤명희(생물학과)교수의 `낙동강 하구에서 채집된 야생조류의 PCBs'란 논문에서 이런 사실이 드러났다. 하구에서 채집한 도요류 5종의 체내에서 PCB가 검출된 것이다.

간에서 검출된 PCB의 농도는 세가락도요가 425ppb, 중부리도요 182.2ppb, 청다리도요 114ppb, 큰부리뒷도요 107.7ppb, 민물도요 25.7ppb 등으로 나타났다. 검출농도가 가장 높은 세가락도요의 경우 숭어 PCB 축적량의 약 6배에 달한다. 여기서 환경호르몬은 아무리 적은 양이 물과 토양에 잔류하더라도 먹이사슬을 통해 고등생물로 퍼져나가면서 엄청난 양적 증가가 이뤄져 생태계에 피해를 입힌다는 것을 여실히 알 수 있다.

경성대 류병호(식품공학과) 교수는 "하등생물에 함유된 환경호르몬이 미량이어도 먹이사슬의 단계를 거치면 그 농도가 점차 증가한다"며 미국 5대 호수의 하나인 온타리오호의 예를 들었다.

온타리오호의 PCB 생물농축 조사결과에서 환경내 잔류량을 1로 봤을 때 식물성 플랑크톤은 이의 250배, 동물성 플랑크톤 500배, 새우 4만5천배, 조류 2천5백만배로 나타났다고 류교수는 전했다. 먹이사슬을 통한 생물농축 확대와 함께 환경호르몬에서 주시해야 할 또 다른 점은 환경내 잔류기간이 길다는 점이다. 류교수는 DDT의 경우 반감기가 100년이라고 설명한다. 환경호르몬이 환경내에 축적된 뒤 그 양이 반으로 줄어들려면 100년이 걸린다는 것이다. 부산시의 낙동강 하구 생태환경조사에서 DDT가 검출된 것에서 환경호르몬의 이같은 폐해를 실감할 수 있다.

우리나라의 경우 DDT는 60년대까지 농약으로 많이 사용됐으나 그 맹독성과 인체 피해가 알려지면서 70년대 초반부터 사라졌고, 세계적으로도 지난 81년 사용이 전면 금지됐다. 그런데도 20여년이 지난 현재 낙동강 하구에서 DDT가 검출된데다 먹이사슬을 통해 생태계에 퍼져나가고 있는 것이다.

낙동강 오염의 진원지-대구공업단지

대구 금호강 남쪽 연안을 따라 굳게 자리잡고 있는 곳이 대구공업단지이다. 섬유·염색 공장을 집단배치하고, 시내에 흩어져 있는 용도지역 위반공장들을 집단 수용하여 도시환경을 개선하기 위해 1960년대 이후에 조성되어 현재에 이르고 있다.

검단공업단지

북구 검단동(檢丹洞)의 경부고속도로변에 위치한 섬유공업 전문화 단지이다. 면적 79만 86 ㎡인 이 공단은 1974년 착공하여 75년 완공하였다. 섬유·의류·조립금속·기계장비제조업 등 32개 업체가 입주해 있으며, 7,000명의 근로자가 일하고 있다.

제3공업단지

북구 노원(魯院)3가동의 금호강 기슭에 있는 경공업 전문화 단지이다. 면적 109만 4000㎡이고 1967년 착공하여 86년 완공하였다. 섬유·의복·조립금속·기계장비제조업·비금속 등 170개 업체가 입주해 있으며, 1만 7000명의 근로자가 일하고 있다.

비산염색공단

서구 비산(飛山)7동의 구마고속도로변에 있는 염색공업 전문화 단지이다. 면적이 79만㎡이며 1974년 착공하여 81년 완공하였다. 단지 내에는 8만 5000t 규모의 폐수처리장과 시설용량 3만 9400kw의 열병합발전소가 있다. 염색업체 위주로 110개 업체가 입주해 있으며, 1만 4500명의 근로자가 일하고 있다.

서대구공업단지

서구 상이동(上梨洞)·중리동(中里洞)의 구마고속도로변에 있으며, 시내 여러 곳에 흩어져 있던 공장들을 집단 수용한 단지이다. 면적 241만 7000㎡이고 제1차 지역은 1975년 착공하여 79년 완공하였고, 제2차 지역은 78년 착공하여 79년 완공하였다. 섬유·의복·조립금속·기계장비제조업 등 355개 업체가 입주해 있으며, 2만 4000명의 근로자가 일하고 있다.

성서공업단지

달서구 성서동(城西洞)의 구마고속도로변에 있으며, 시내 여러 곳에 흩어져 있던 공장들을 집단 수용한 단지이다. 면적 727만㎡이며 제1차 지역은 1984년 착공하여 87년 완공하였고, 제2차 지역은 88년 착공하여 92년 완공하였다. 단지 내에는 1일 8만t 규모의 폐수종말처리장 시설이 있다. 섬유·조립금속·섬유화학 등 550개 업체가 입주해 있으며, 2만 2000명의 근로자가 일하고 있다.

이들 공업단지들 중에서 특히 주목해야 할 곳은 비산염색공단이다.
이곳에 자리잡은 여러 업체 중 일부 업체들이 유독성화공약품의 폐드럼을 함부로 방치하여 남아 있던 염색약품이 빗물에 씻기면서 하수구를 타고 금호강으로 흘러들어 수질을 오염시키고 있다.

염색공단내 열병합발전소 앞쪽에 있는 한 염색업체의 경우 3년전부터 이같이 폐드럼을 공장뒤쪽에 산더미처럼 쌓아두고 있어 비만 오면 유독성 화공약품의 찌꺼기들이 씻겨 하수구로 마구 흘러들고 있다. 또 평소 건조한 날씨에는 드럼통에 남아 있는 화공약품이 바람에 날려 인근 공장이나 길거리에까지 날아들고 있는 실정이다.

염색업체에 사용중인 화공약품은 폴리에스터에 들어가는 고압분산염료와 촉매제인 케리아, 나일론에 쓰는 산성염료, 코튼원단에 사용하는 반응성염료, 황산. 염산. 빙초산 등의 화공약품으로 5만PPM이상의 유독성 물질이다. 이 때문에 염색공단 측은 각 업체들에 폐드럼에 남아있는 화공약품을 폐수처리수에 깨끗이 씻도록 하고 있으나 대부분의 업체들은 이를 제대로 지키지 않고 있는 실정이다.