우리나라 지속농업을 위한 토양환경의 문제점과 개선방향

[tropagri (윤덕훈)]

우리나라 지속농업을 위한 토양환경의

문제점과 개선방향

경상대학교 농과대학   하 호 성 교수

농업과학기술원        김 복 영 박사

<목 차>

Ⅰ. 서    론

Ⅱ. 환경오염 발생실태

  Ⅲ. 환경오염 대책

  Ⅳ. 결   론

I. 서    론

  농업은 지구상의 현존하는 자연조건을 전제로 하여 형성 발전되는 것이며 자연 상태로 유지하는 것이 가장 이상적이라 하겠으나 농업의 발전단계에서는 자연환경에 의하여 토양 침식과 같은 파괴요인이 있어 고대문화의 발전이 중지된 예가 없지 않았다. 그러나 농업은 환경보전기능이 크고 농업자체나 다른 산업으로부터의 오염파괴의 요인이 적었기 때문에 인류의 생활이나 농업상 자연환경을 유지할 수 있었다. 그러나 인구증가와 산업화 과정에서 근대과학이 발전됨에 따라 인류는 자연에서 이탈하고 자연을 정복하면서 생산력은 급속히 증가하여 경제성장의 속도를 높이게 되었다. 특히 20세기 들어 급진적인 경제성장을 이룩하게 되면서부터 공업화 도시화로 인하여 자연의 무모한 개발로 물리적인 파괴, 화학적인 오염이 심화되게 되었다. 따라서 대기는 각종 유해물질로 오염되어 직접적으로 기상에 영향을 미치고 간접적으로 인류생활에 저해요인이 되었다. 수질도 각종 유해물질과 부영양화로 오염되어서 인류가 직접 이용하거나 또는 작물의 생육에 저해요인이 되고 있다. 토양도 오염되어 농작물의 생육을 저해하게 되었다. 이제 각종 공해로 인한 심각한 환경위기의 인식과 대책이 세계적인 과제로 부각되었다. 이에 우리 나라 지속농업을 위한 토양환경의 문제점과 개선 방향을 검토코저 한다.

Ⅱ. 환경오염 발생실태

1. 수질오염 실태

  물은 우리가 마시고 생활하고 농작물을 재배하는데 없어서는 안될 가장 중요한 것 중의 하나이다. 그러나 너무 많이 쓰고 함부로 사용하므로써 다시는 재생할 수 없는 물로 되어 버리기 때문에 물오염 문제가 대두되고 있다.

  비가 와서 빗물로 그냥 흘러가면 지표수가 되고 토양속으로 침투되어 지하로 흘러가면 지하수가 된다. 지하수는 우리들이 마시는 물로 혹은 농업용수로 사용된다. 그러나 만일 오염물질이 함유된 물이 침투되어 지하수가 오염된다면 물은 마실수 없게 되므로 그 지역에서는 사람이 살수가 없게 된다.

	pH	SS (㎎/ℓ)	DO (㎎/ℓ)	BOD (㎎/ℓ)	COD (㎎/ℓ)	T-N (㎎/ℓ)	T-P (㎎/ℓ)	Cd (㎎/ℓ)	Cu (㎎/ℓ)	Pb (㎎/ℓ)
최    대	9.5	258.0	15.2	65.0	68.0	12.99	0.890	0.0010	0.039	0.032
최    소	6.4	0.3	0.8	0.2	1.6	0.22	0.001	0.0001	0.001	0.001
기    준	6.0-8.5	15.0	2.0	8.0	8.0	1.00	0.1	0.01	-	0.100
기    준 초과수비 (%)	8 16	15 36	1 2	12 24	11 22	11 22	16 32	- -	- -	- -	<표 1> 농업용수 수질오염 측정망 조사

('92, 농진공)

  농어촌진흥공사에서는 저수지, 보, 양수장 등 85개의 농업용수원시설에 수질을 조사한 결과 <표 1> 50%인 43개소가 부적합한 것으로 나타났고, 농업과학기술에서 농업용수원으로 이용되고 있는 전국 주요하천의 98개 지점에 대한 수질조사 결과 <표 2> 평균치는 농작물피해농도 이하이나 EC, COD, NH₄-N, SO₄의 최고치는 한발기에 농작물피해농도 이상으로 조사지점의 44개소(45%)에서 부적합한 성적으로 나타나서 농업용수 상당 부분이 오염되어 대책이 필요한 것으로 생각된다.

<표 2> 전국 농업용수의 수질 오염실태

	pH	EC (dS/m)	COD (㎎/ℓ)	NH4-N (㎎/ℓ)	SO4 (㎎/ℓ)	Cd (㎎/ℓ)	Cu (㎎/ℓ)	Pb (㎎/ℓ)
최 대	9.3	4.50	297.0	48.6	1247.0	0.09	0.63	0.47
최 저	2.8	0.02	0.0	0.0	5.0	-	-	-
평 균	7.1	0.26	21.7	2.6	33.6	0.009	0.01	0.04
농작물 피해농도	-	1.00	50.0	5.0	50.0	0.90	0.18	13.60

                                                                  ('89 농과원)

<표 3>  전국 주요 농업용수원 성분별 투입량(g/10a)

저수 지명		BOD	COD	T-N	T-P	Cu	Pb	Cd	Ca	Mg	K
고  삼 저수지	성분별투입량 (g/10a)*	6,881	12,711	1,868	240	20.1	17.6	1.8	509	282	86
마  호 저수지	성분별투입량 (g/10a)*	6,355	10,493	1,398	127	6.2	3.4	1.6	711	294	45
계  룡 저수지	성분별투입량 (g/10a)*	7,293	15,226	2,144	134	3.2	3.2	1.6	537	246	86
양  천 양수장	성분별투입량 (g/10a)*	13,789	17,177	13,189	505	12.0	10.9	1.6	1,960	800	330
대  암 양수장	성분별투입량 (g/10a)*	7,887	12,002	3,094	208	7.3	7.8	1.6	1,534	525	210
식  만 양수장	성분별투입량 (g/10a)*	13,123	17,787	6,555	609	8.5	66.3	6.2	2,041	1017	439
작천보	성분별투입량 (g/10a)*	12,254	12,391	5,218	393	8.9	8.2	2.5	1,444	416	236
조심보	성분별투입량 (g/10a)*	12,242	16,323	7,251	3,299	8.3	6.9	1.6	1,360	608	285
영  수 정  부	성분별투입량 (g/10a)*	4,892	4,892	1,661	123	5.0	2.3	1.6	889	237	134

* 성분별 투입량 각 저수지별 평균('90-'93)치에 1년간 10a당 관개수량 1600.38톤으로 추정 산정함.

  <표 3>은 전국 주요 농업용수 공급 수원별 수질이 벼 재배기간에 공급되는 관개량에 의하여 300평당 공급되는 무기성분량으로 양천양수장이 질소 13kg, 경남 김해 식만양수장이 6.5kg으로서 벼 재배기간에 질소 공급이 대단히 높다. 이러한 관개지역은시비질량을 조절하지 않으면 질소 과잉의 영향을 받는다.

  환경부에서 '95년도 지하수의 오염실태를 조사한 결과 전체조사 대상 1,546지점 중 10%인 156지점이 지하수 수질기준을 초과하였으며, 도시지역 및 농촌지역의 지하수에서는 질산태 질소가 높게 나타났는데 대부분 정화조, 가정하수, 축산폐기물, 쓰레기 등에 의한 오염의 영향과 취수정의 위생관리 부실 등이 주원이라고 하였다.

  농어촌진흥공사에서 전국 167개 농촌마을의 천층지하 음용수 수질을 조사한 결과, 65%가 음용수로 부적합하며 특히 일반세균오염이 50%, 대장균 오염이 37%, 질산태질소 오염이 20%로 나타났다.

  지하수는 농민들이 피해원인과 현상을 모르는 사이에도 농작물에 피해를 입게 되는 예가 많으며 공장 인근에서의 농작물피해 사례를 들어보면 다음과 같다. 충남 어느 곳에서는 하천 인근의 논에 관정을 파고 지하수를 퍼 올려서 관개한 곳에서 벼가 웃자라며 넝쿨같이 되고 도복이 되었다. 그 원인을 조사한 결과, 관개수중에 질소함량이 <표 4>와 같이 높았다. 관개수인 지하수중의 질소 성분이 높은 것은 하천수에 공장폐수가 혼입되었고, 이 하천수는 직접 논에 관개되지는 않았지만 하천 바닥의 모래층을 통하여 지하수에 스며들었기 때문에 지하수중에 질소성분이 21.7∼56㎎/ℓ나 되어 농작물을 웃자라게 한 것으로 판단되었다.

<표 4>  전국 주요 농업용수의 수질 오염실태⁵⁾

	pH	T-N (㎎/ℓ)	Na (㎎/ℓ)	Cl (㎎/ℓ)	SO42- (㎎/ℓ)
관개용수	6.3	4.1	6.2	9.6	11.5
지하수 1	5.9	56.3	38.4	81.5	120.0
지하수 2	6.0	21.7	63.6	109.9	99.2
폐    수	7.2	973.5	454.0	1226.7	2086.0

  또 다른 예를 들어보면 경북 성주 지역에서 딸기를 재배하는 밭에 지하수를 퍼올려 관수를 하였는데 이식한 딸기묘가 모두 고사되었다. 그 원인을 밝히고져 토양과 지하수를 조사한 결과, <표 5>와 같이 지하수의 pH가 3.4로 매우 낮고 황산기 함량이 2562㎎/ℓ나 검출되었다. 피해원인이 pH가 너무 낮고 황산기 함량이 너무 높았기 때문으로 밝혀졌다. 현지조사 결과, 그 물을 끓여서 커피를 타면 커피가 잘풀리지 않고 뭉클해 진다고 하며 주민들은 이 피해가 있기 전에는 그 지하수를 식수로 사용하여 왔다고 한다. 지수하수의 pH가 매우 낮은 원인은 인근에 몇 개의 공장이 있는데 어떤 공장에서는 자기 공장내에 땅을 파고 폐기물을 매립한 것으로 보아 이곳에 황산과 같은 폐기물을 버려서 오염원이 지하수와 함께 이동되어진 것으로 추정되었다.

<표 5> 관정수 수질검사⁵⁾

	pH	EC (dS/m)	Na (㎎/ℓ)	Cl (㎎/ℓ)	SO42- (㎎/ℓ)
관  정 1	3.5	2.82	27.9	81.6	2240
관  정 2	3.4	3.15	33.9	94.0	2562

  충북 어느 산간지역에서는 집을 짓기위해 대지 정지작업중 돌을 파내어 저지대에 메웠는데 비가 와서 돌에 물이 고임으로서 돌에서 녹아나오는 <표 6>가 같이 성분이 강산성을 나타내며 황산기 함량이 매우 높고 논에 심어진 벼가 고사되었다. 이는 돌자체가 황화물로 되어있어 공기접촉으로 산화되고 물에 녹았기 때문으로 해석된다. 이것이 용출되어 농작물에 피해를 주게 되는 것이다.

  농촌의 하천이 오염된 것은 매우 짧은 기간인 5∼10년전 부터이다. 요즘은 아무데서나 함부로 물을 마실수 없고, 일정한 장소에서 물을 가려서 먹어야 되며, 먹는 물도 현재 사먹고 있는데 중동에서 사온 휘발류값 보다는 비싸다는 것이다. 이대로 방치한다면 앞으로 5∼10년 후에는 어떻게 될 것인지 생각해 대처방안을 강구해야 할 것이다. 물의 오염원은 일반적으로 다음과 것들이 있다.

<표 6> 농작물 피해지의 수질 및 토양의 pH와 SO₄함량⁵⁾

	pH	EC (dS/m)	SO4 (㎎/ℓ)
수 질 1	2.3	4.0	3370
토양   피해지       무피해지	3.8 4.8	2.3 0.8	1633  424

  가.  산업폐수

  산업폐수란 각종 산업활동에 수반되어 발생되는 폐수로서 ''95년 3월을 기준으로 조사된 폐수배출업소 수는 총 37,605개소로서 허가 대상이 25,299개소, 신고대상이 12,306개소로서 대부분이 대도시 주변에 위치하고 있으며, 폐수발생량은 '86년에 2,731천㎥/일에서 년평균 14.1%씩 증가하여 '95년은 8,741천㎥/일로 약 3.2배가 증가되었다. 폐수방류량은 '86년에 1,165천㎥/일에서 연평균 8.4%씩 증가하여 '95년에는 3,375천㎥/일로 약 2배가 증가되었다. 폐수방류량은 폐수 재이용확대 등으로 둔화되는 추세를 보이고 있어 '94년에 비해서는 2.5%가 증가되었다.

  농촌에 일부 지역에서는 상류마을에 금속 광산이 있어 광산에서 나오는 폐수중에 인체에 유해한 중금속인 카드뮴, 납, 비소 등이 함유된 폐수가 마을 앞 시냇물을 오염시켜 사용할 수 없는 경우가 있다. 석탄광산 지역에서는 석탄중의 황이 공기와 접촉되어 산화되고 물에 녹아서 황산이 되어 <표 7>과 같이 pH가 낮고 황산이온함량이 매우 높아 농작물 생육에 장해를 초래하게 된다.

<표 7> 농업용수 오염원별 수질현황

시료	pH	EC (μS/㎝)	COD (㎎/ℓ)	NH4-N (㎎/ℓ)	SO4 (㎎/ℓ)	Cd (㎎/ℓ)	Cu (㎎/ℓ)	Pb (㎎/ℓ)
일반관개용수	7.4	115	10.1	0.7	5.8	.003	0.004	0.016
농공단지폐수	7.5	256	44.7	1.9	25.0	0.003	0.013	0.014
공업단지폐수	7.4	547	52.4	9.9	67.4	0.005	0.029	0.023
도 시 하 수	7.4	331	35.2	6.2	20.9	0.004	0.009	0.016
광 산 폐 수	3.1	843	13.8	0.3	346.8	0.004	0.074	0.009
축 산 폐 수	7.4	394	63.3	21.0	-	0.011	0.036	0.059

                                                                ('91. 농과원)

  나. 생활하수

  사람의 일상생활이나 사업활동으로 인하여 발생되는 하수관을 통해 하천의 공공수역으로 방류되는 모든 물을 생활하수라고 말하며, 도시하수의 대부분은 생활하수인 것이다.

  일부 농촌에서는 상류에 위치한 도시에서 생활하수가 흘러내려 마을 앞 시냇물을 오염시켜 농업용수로 사용할 수 없거나 목욕도 할 수 없는 경우가 있어, 농촌사람들의 정서생활을 해치고 있다. 일반적으로 생활하수는 각 가정의 정화조와 부엌물이 주종을 이루기 때문에 유기물, 부유물질, 질소 등의 함량이 높다. 관개용수오염의 대부분은 도시하수 오염이 문제시 되고 있는데 전국의 오수발생량은 14,638천㎥/일에 이르고 분뇨 발생량은 42,578천㎥/일에 이르고 있다.

  농촌에서도 생활개선의 일환으로 수세식 화장실을 많이 만들어 사용하고 있는데 이 하수는 정화조에서 일정한 기간 정체하면 고형물은 분해되지만 그 무기성분이 없어지지는 않는다. 따라서 이들 하수는 그 양이 적을 때에는 자정작용에 의하여 분해되어 크게 문제시 되지 않겠으나 양이 많을 경우에는 유기물, 질소, 인 등이 하천을 오염시키고 지하수까지 오염시키게 되면 지하수 사용이 곤란해진다.

  일상생활을 통해서 식사준비, 목욕, 세탁 등으로 많은 물을 사용하게 되는데 그양이 적을 때는 자정작용에 의하여 별로 문제시 되지 않겠으나, 많을 경우에는 유기물질 등이 하천을 오염시키고 특히 세탁시에는 세제를 함부로 많이 사용할 때는 하천에 인의 오염도가 높아진다.

  다. 축산분뇨

  농업은 농작물 재배와 가축을 기르는 축산업을 겸하고 있다. 과거에는 각 가정에서 소, 돼지, 닭, 개 등을 한두 마리씩 길러왔다. 따라서 조금씩 생산되는 가축분뇨들은 토양 유기자원으로 활용되어 왔으나, 최근에는 경제 성장과 더불어 축산물의 수요가 증가함에 따라 가축두수도 계속 증가하는 추세에 있어 '90년에 666만두에서 '95년에는 961만두로 증가 되었으며, 축산의 규모가 확대되어 기업축산 또는 전업축산으로 됨으로서 부수적으로 생산되는 가축의 분뇨도 대량으로 생산되게 되었다. 축산분뇨 등을 모아서 완전히 부숙시켜 농경지에 비료로서 사용할 경우에는 별 문제가 없겠으나 축산 농가들이 전업 농가이기 때문에 넓은 농경지를 가지고 있지 못하여 이들 가축분뇨들이 방치되기 마련이다. 따라서 축산을 경영하는 인근에는 냄새가 나게 되고 비가 올 때에는 쌓였던 축산폐기물이 직접 하천에 방류되거나 농경지에 과다하게 시용될 경우에는 축산 폐수중 유기물질, 질소, 인 등이 맑은 하천과 지하수를 오염시켜 하천수질의 악화 및 호수에 부영양화를 초래하여 농업용수를 오염시킬 뿐만 아니라 쾌적한 생활환경을 해치는 요인이 되고 있다.

  최근에는 가축분을 퇴비화하여 농경지에 유기물 자원으로 활용하고 있으나 퇴비화가 조직적으로 운영되지 못하고 퇴비화 시설이 농촌에 골고루 분포되어 있지 못하기 때문에 모두 활용되지 못하고 가축뇨의 경우에는 대부분 정화하지 않은체 방류되고 있는 실정이다.

  라. 폐기물

  폐기물은 생활폐기물과 사업장 폐기물로 구분되어 있으며 일반폐기물의 발생량은 매년 감소하여 '93년에는 '92년에 비해 3.3%가 감소하였으나 '94년에는 전년도에 비해 4%가 증가 하였다고 하며 지정 폐기물은 분류체계변경으로 오니류, 폐합성 수지류, 폐합성고무, 폐석회, 폐석고, 동물성 잔재물이 일반폐기물로 전환됨에 따라 '93년도에 비해 85%가 감소된 것으로 나타났다. 어째든 폐기물 전체량이 감소된 것은 참 다행한 일이다.

  농촌에서도 생활의 향상으로 인하여 많은 쓰레기가 생산되고 있으나 이들을 합리적으로 처리하지 못하고 있는 실정이다. 하찮은 쓰레기라도 농경지에 들어가면 농작물생육에 지장을 줄 뿐만 아니라 유해한 농산물이 생산되고 작업에도 불편하고 미관상 좋지 못하다.

  예를 들어 건전지에는 카드뮴이나 수은과 같은 유독한 중금속 물질이 함유되어 있는데 이들을 함부로 버려서 퇴비와 같이 논이나 밭에 들어가게 된다면 농작물에 유해 중금속이 흡수되어 우리 건강에 유해한 농산물을 생산하게 되고 누군가는 이 농산물을 먹게 되어 건강에 나쁜 영향이 미칠 것이다.

  쓰레기 매립지 인근 과원토양의 성분 함량을 조사한 결과 <표 8>과 같이 사과나무가 고사된 부위의 토양에서 정상토양에 비해 NH₄-N의 함량이 월등히 높았으며 기타 성분은 일정한 경향이 없고 심토의 경우는 토색도 정상토양은 황갈색인데 비하여 회색으로 변하여 있었다. 이는 인근 쓰레기장에서 유기물이 부폐된 폐액으로 토양중으로 흘렀기 때문이라고 사료된다.

  그러나 농촌은 비교적 깨끗하고 아름다워 타지의 관광객들이 야유회, 등산 등의 목적으로 많이 찾아들고 있다. 이들 지역에 적당한 취사시설 등의 편의 시설이 없어서 음식물 찌꺼기나 생활폐기물을 마구 버리고 또 화장실 시설이 없어 함부로 용변을 보기 때문에 쾌적해야 할 농촌관광지가 오염지로 변해 버려지기 일쑤이다. 이들 버려진 폐기물들은 빗물에 의해 씻겨 내려가 지하로 침투되어 하천수를 오염시키고 있는 실정이고, 모처럼 나들이 나온 관광객들이 도시락을 먹으려고 하면 오염물질에서 서식하는 파리들이 떼를 지어 모여든다는 것이다.

<표 8> 쓰레기 매립지 인근 과수원토양 성분⁸⁾

토심 (㎝)	과수생육상태	pH	OM (%)	NH4-N (㎎/㎏	SO4 (㎎/㎏	Cl (㎎/㎏)
0 ∼ 10	정상	6.7	3.07	10.6	84.5	91.7
	고사	6.2	2.31	14.4	37.3	99.9
31 ∼ 40	정상	5.8	1.46	6.8	35.2	90.0
	고사	6.3	1.12	68.8	34.0	96.0
61 ∼ 70	정상	5.4	0.61	5.6	43.5	85.7
	고사	5.9	0.58	21.8	60.9	89.7

2. 수질오염이 농작물 생육에 미치는 영향

  수질오염은 그 오염원의 종류나 농도 등 복합된 원인과 결과에 연유되는데, 우리나라에는 대체적으로 수도작에 국한되어 있으며 토양조건과의 관계, 오염폐수의 유입량, 생육시기, 강수량, 증산량 등 복잡다양한 조건이 관여되고 있다.

  수질오염 물질은 관개수를 따라 논에 유입되며, 오염된 논은 토양의 물리적인 성질을 나쁘게 하거나 토양의 환원을 조장하고 토양을 강산성이나 강알칼리성화시켜 식물생육에 직접 영향을 주어 생육을 억제하기도 한다. 또한 토양중 유효성분의 불용화로 양분의 흡수를 억제하기도 하며, 때로는 농작물은 질소의 과잉흡수로 수량과 품질이 저하된다.

  가. 토양의 산성 및 알카리화

  해안지대의 배수가 불량한 농경지가 건조하게 되면 유기물, 황 등이 표층에 집적되어 황산이 생겨 pH가 매우 낮은 특이 산성토양을 형성하는 경우가 있고, 아황아산가스가 배출되는 공장 인근에서도 아황산가스가 토양을 산성화시키는 경우가 있다. 석탄광산 폐수의 경우는 SO₄가 1,245ppm, pH는 2.2이었으며, 논 토양의 pH는 2.6∼3.6정도의 강산성을 나타내는 곳도 있다.

  토양이 황산기를 다량 함유하고 수소이온을 다량 함유하여 토양 pH가 낮게 되며 따라서 토양중 알루미늄이 활성화되어 작물의 양분 흡수를 교란하고 석회 및 마그네슘 결핍을 초래하여 작물의 생육이 불량하게 된다. 간접적인 영향으로는 미생물상에 영향, 토양화학성의 악화, 염기의 유실, 토양의 노화 등 토양을 산성화시키고 직접적으로는 농작물의 생육을 저해하여 감수의 원인이 되기도 한다.

  황산기에 의한 수도의 피해는 관개용수에 황산근을 농도별로 처리하여 수도수량을 조사한 결과, SO₄ 100㎎/ℓ 부터 현저히 감수되었으며, 시험후 토양 pH는 대조구가 6.25, SO₄ 50㎎/㎏는 5.65, 100㎎/㎏는 3.03, 500㎎/㎏는 5.45로 낮아졌고 관개수중 감수농도는 54.9㎎/ℓ이고 토양중 감수농도는396.2㎎/㎏이 었다.

  나. 질소 과잉

  질소는 도시오수나 유기폐수, 축산폐수중에 많이 함유되어 있고, 이들이 오염된 하천수중에는 질소농도가 10∼20㎎/ℓ을 상회하는 수도 많이 있다.

  벼에 질소가 과잉흡수되면 도체의 광에너지 이용율이 떨어져 호흡소모가 증대되고 경엽이 연약하여 도복이 잘되며 병충해에 걸리기 쉽다. 또한 도체내에 탄수화물인 당이나 전분의 축적이 적고 셀룰로오즈나 리그닌 등 세포막 구성성분이 감소되고 단백질태 질소 성분비가 감소되며 가용성질소가 증가되고 암모니아태 질소가 집적된다. 암모니아태 질소 집적은 작물체의 대사작용에 유해하고 동화산물의 전류가 지연되어 등숙이 지연된다.

  질소는 농작물이 가장 필요로 하는 영양소이기 때문에 벼 재배시 대략 15㎏/10a정도를 시용한다. 벼 재배기간중에 관개용수의 총소요량은 1600톤이라고 하므로 관개용수중 질소함량이 10㎎/ℓ일 경우에는 벼재배기간중에 관개용수에 의하여 공급되는 질소의 양은 16㎏/10a가 된다.

  질소과잉에 의한 벼의 영향은 보고자에 따라서 다소 차이는 있으나 <표 9>와 같이 정상시비를 한 경우에 관개용수중 질소 함량이 3∼5㎎/ℓ에서 수량감소를 가져온다고 한다.

<표 9> 관개용수의 질소 농도와 벼의 피해

T-N (㎎/ℓ)	NH4-N	생육 및 수량의 영향
1.0 이하	-	피해 전무
1 ∼ 3	-	가끔 과번무
3 ∼ 5	소량	과번무, 가끔 수량감소
5 ∼10	중량	수량감소
10 이상	다량	수량 격감

               (69. 戶田光晴)

  다. 토양의 환원

  토양의 환원은 유기물질이 많이 함유되어 있는 도시오수, 축산폐수, 공장 폐수가 유입될 때 흔히 일어나며, 산소부족에 의하여 토양환원이 된다. 산소부족은 화학적산소요구량(COD) 혹은 생물학적산소요구량(BOD)으로 표시하는데 농작물은 생육기간이 길기 때문에 COD로 산소부족량을 표시하는 것이 타당할 것으로 생각된다. COD함량이 높다는 것은 물중에 함유된 분해성 유기물 혹은 무기물이 분해되는 과정에서 물중에 산소를 소모하므로 관개용수가 산소 부족을 일으켜 혐기적 조건으로 되어 H, CH₄, NH₃, H₂S 등의 가수와 醋酸등 유기산 및 알콜 등 중간대사 산물을 생성하게 된다. 분해과정에서 관개용수중의 용존산소는 Fe⁺³, Mn⁺⁵, SO₄등 토양중 산화물이 산소를 소모하게 되고 산소가 부족하면 토양의 Eh가 저하되며 따라서 Fe, Mn, 황화물 등을 생성하여 과잉의 Fe, H₂S, 유기산등이 벼의 양분흡수와 체내 대사를 저해하여 뿌리의 활력이 감소되며 지상부의 생육, 뿌리의 신장, 뿌리의 발달 등을 억제하여 결국은 벼의 감수를 가져온다.

  관개수중 COD와 벼 수량과의 관계를 보면 <표 10>과 같이 COD 농도증가에 따라서 벼 묘의 건물중이 감소되었으며 본답기에도 수량감소를 가져왔는데 유의성 있는 감수농도는 모두 50㎎/ℓ이었다.

<표 10> 관개수중 COD 농도에 따른 수도묘 건물중 및 수량⁸⁾

	구분	COD 농도 (㎎/ℓ)
		0	50	100	300	500	1000
묘	건물중(g/100본)	6.4	5.9	5.2	5.1	4.4	4.1
	지  수(%)	100	92.2	81.3	79.7	68.0	64.7
수량	비오염지(g/pot)	75.9	69.3	68.1	-	6635	66.0
	오 염 지(g/pot)	86.6	79.0	78.3	-	76.7	74.7
	평    균(g/pot)	78.2	74.2	73.2	-	71.6	70.4
	지    수(%)	100	94.9	98.6	-	91.6	90.0

  라. 유해물질과 농작물 피해

  토양중 각종 성분에 의한 농작물의 피해는 As, Cr, Mo, Ni, Pb, Se, Sr, V, Zn등은 식물의 세포에 직접해를 끼치고, As, Cu, Mn등과 같은 원소들은 식물의 생육에서 다른 영양소의 결핍을 유발하는 작용을 한다. 식품이나 사료를 유해하게 하는 것은 As, Cd, Hg, Mo, V 등이다.

    1) 비소 (As)

  As는 As⁺⁵보다 As⁺³가 독성이 강하므로 밭 상태에서 보다는 논상태에서 해작용이 크다. 일반적으로 토양중에는 전함량은 평균 5∼6㎎/㎏(0.1∼40㎎/㎏)이 함유되어 있고, 1N-HCl 가용성 함량은 0.43㎎/㎏이다. 우리나라 농경지 토양에서는 15㎎/㎏이상 지역을 대책지역, 6㎎/㎏이상지역을 오염우려지역으로 규정하고 있다. 농작물에 피해를 나타내는 유의성 있는 농도는 사양토에서는 2.75㎎/㎏이고 양토에서는 6.79㎎/㎏이다.

    2) Cd

  우리나라 수질환경보전법에서는 현미중 Cd함량이 1.0㎎/㎏이상인 지역에서는 농산물 재배를 제한하거나 생산된 농산물을 수거 폐기한다고 규정되어 있고 토양환경보전법에서는 토양중 4㎎/㎏이상을 토양오염대책지역으로 1.5㎎/㎏이상지역을 오염우려지역으로 설정하여 대책을 강구토록 하고 잇다. 대체로 토양중 Cd함량은 0.13∼0.16㎎/㎏정도 함유되어 있다. 토양중 Cd함량이 5㎎/㎏에서 2.4∼7.1%나 감수되었고 화합물의 형태별로 질산카드뮴이 감수가 가장 크고 황화카드뮴이 가장 적은 경향이었다.

    3) Cu

  구리는 미량요소로서 중요시 되어왔고, 황산구리는 농약성분으로 과수에서 주로 사용되어 왔으며, 돼지나 소의 사료첨가제로서도 사용되어 왔다. 그러나 토양중에 그 함량이 많을 때에는 미량요소의 한계를 넘어 식물에 해작용을 끼치게 된다. 특히 수질환경보전법에서 논토양에서 0.1N-HCl 가용성으로서 125㎎/㎏ 이상 함유되어 있을 때에는 구리 오염대책지역, 50㎎/㎏ 이상 지역에서는 오염우려지역으로 규정하고 있다. 토양중 구리의 자연부존량은 평균 3∼4㎎/㎏ 정도 인데, 작물생산의 입장에서 토양용액의 구리농도가 0.1㎎/㎏ 이상일 때에는 식물의 생육이 불량해진다고 하며 사경시험의 영양액중의 구리의 유의성 있는 감수농도는 0.18㎎/ℓ이고, 토양중 구리 농도가 높을수록 수량이 감소되어 유의성 있는 감수 농도는 간단관수시에 133.1㎎/㎏이고 상시담수시에는 136.8㎎/㎏이었다.

    4) Cr

  Cr은 Cr⁺³보다는 Cr⁺⁶가 작물생육에 더 많은 장해를 초래한다. 벼의 경우 수경재배에서 Cr⁺³로는 50㎎/㎏에서 고사되고, Cr⁺⁶로는 5㎎/㎏에서 생육이 저해된다고 하였으나, 사경시험의 결과를 보면 Cr⁺⁶ 농도가 증가 함에 따라서 감수되었으며, 유의성 있는 감수 농도는 0.67㎎/ℓ로 조사되었다.

    5) Hg

  토양중 Hg의 자연함량은 약 0.089㎎/㎏이며, Hg의 독성은 화합물의 종류에 따라서 다른데 방향족 수은이나 또는 alcoxyalkyl-Hg는 독성이 낮고, 무기염의 Hg와 금속 Hg는 이보다 높으며 alkyl-Hg화합물은 매우 위험하다. Hg⁺²가 미생물의 의하여 methyl-Hg로 되면 이것은 물에 가용성으로서 어류와 같은 먹이연쇄를 통해 동물에게 흡수되어 집적하게 되며, 그 결과 체내 산소의 공급이 저해를 받게 된다.

    6) Ni

  식물의 생육에 대하여 Ni는 독성이 큰 원소로 알려져 있으며, Ni가 과잉인 경우 지상부에서는 칼리 성분이 뿌리에서는 고토성분이 감소한다고 하였다. 이는 Ni가 인산이나 철과 같은 원소와 결합하므로서 체내 대사를 억제하는 것으로 생각된다. 사경액에서의 Ni의 유의성 있는 감수농도는 0.34㎎/ℓ로 보고되고 있다.

    7) Pb

  Pb는 토양중 자연함량은 3∼5㎎/㎏이며 식물체내에서 Pb는 PbCO₃나 Pb₃(PO₄)₂의 형태로 존재하는 비교적 불용성의 화합물로 되며, Pb의 농작물에 대한 독성은 작물의 종류에 따라 매우 다른데, 사경액중의 납 농도와 정조수량은 납농도 증가에 따라서 감수되고 있으며 유의성 있는 감수농도는 13.6㎎/ℓ이었다. 담수토양에서는 납처리 농도가 증가 할수록 경엽과 현미중 납함량이 증가하였으나 작물에 Pb의 해작용이 낮았고 수량에는 별 영향이 없었는데 밭 작물은 토양중 납함량이 150㎎/㎏에서 땅콩이 44.2%나 감수되었고 옥수수와 고구마는 28.6, 27.3%가 감수되는 등 피해를 나타내어 밭에서 크게 작용하였다.

    8) Zn

  아연은 동식물에 필요한 원소이지만 그 양이 많을 때에는 독성을 나타내며 보통 토양중 아연 함량은 4∼30㎎/㎏으로서 평균 15.2㎎/㎏이다. 대부분의 식물은 아연 20∼25㎎/㎏이상 함유하고 있으며, 그 이하에서는 결핍증상을 나타낸다. 식물에 독성을 나타내는 농도는 150∼500㎎/㎏ 이상이다.

3. 토양오염의 실태

  토양은 농산물을 생산하는 기본배지로서 건전하고 비옥한 토양이 농산물 생산에 필수적인 조건이나 근년에는 각종 오염물질에 의해 토양이 점차 오염되어 가고 있다. 토양오염의 원인이 되는 물질로는 유기물, 무기염류, 중금속류, 농약등이 있지만 이들 물질중 유기물은 토양내에 존재하는 미생물에 의해서 분해되고 무기염류는 식물에 흡수되거나 용탈유실되어 감소되므로 토양에 남아 있는 것은 많지 않다. 그러나 카드뮴, 구리, 아연, 납, 비소 등의 중금속류는 일단 토양에 유입되면 분해되지 않기 때문에 인위적으로 제거시키지 않는 한 거의 영구적으로 잔조하며, 이들로 오염된 농경지에서 농작물을 재배한다면 사람에게 유해한 농산물을 생산하게 된다.

  중금속이 건강에 유해하다는 실례는 1955년 일본에서 원인 모를 병이 발생되었는데  '68년에 중금속인 카드뮴에 오염된 물과 쌀을 주민들이 먹어서 발생된 것으로 밝혀 졌으며, 원인을 밝히는데 13년이나 걸렸고 사망자가 119명이나 되었다.

  가. 자연 함유량

  토양은 원래 암석의 풍화산물이므로 각종 원소들을 미량씩은 함유하고 있으며 이를 천연 부존량 또는 자연함량이라고 한다. 조사함유량이 자연함유량 보다 많을 경우에는 오염되었다고 말할 수 있으나 이들과 유사한 경우는 자연함유량이라고 보아야 된다.

  1980∼81년과 '95년에 조사된 우리나라의 농경지 토양중 중금속 자연함량은 <표 11>과 같으며 '80∼'81년에 조사된 성적과 15년후인 '95년에 조사된 지역과 조사자가 달랐음에도 매우 유사 하였으며 '87∼'88년에 국립환경연구원에서 조사된 성적도 매우 유사하였다. 이웃 일본 보다는 모든 성분에서 낮은 것으로 나타났는데, 비소가 일본보다 월등히 낮은 것은 일본의 비소가 전함량으로 조사된 반면 우리나라는 1N-HCl 가용성 함량이기 때문이며, 기타성분의 경우는 일본은 화산회토이기 때문으로 생각된다.

<표 11> 논 토양의 중금속 자연함량 ^11,12,13,14)

조사기관	조사년도	시료수	Cd (㎎/㎏)	Cu (㎎/㎏)	Pb (㎎/㎏)	Zn (㎎/㎏)	As (㎎/㎏)
농업기술연구소	'80∼'81	407	0.13	4.15	4.67	3.95	-
농업과학기술원	'95	1196	0.13	4.52	4.62	3.90	-
국립환경연구원	'87∼'88	330	0.14	4.00	5.38	4.36	0.56
일          본	'74	3041	0.41	9.10	6.70	15.20	8.50*

 * 전함량

  비오염지에서 생산된 현미중 중금속 함량은 <표 12>와 같이 Cd, Cu, As는 일본이나 우리나라가 유사한 함량이나 Pb는 우리나라가 높고 Zn은 일본이 높았는데 李 等이 보고한 '78년산 쌀은 Pb가 불검출에서 0.95㎎/㎏으로 그 평균함량은 0.261㎎/㎏이나 당시 일본쌀은 0.408㎎/㎏으로 보고되어 보고자 간에 차이가 있었다.

<표 12> 비오염지의 현미중 중금속 자연함량^11,13,14)

조사기관	조사년도	시료수	Cd (㎎/㎏)	Cu (㎎/㎏)	Pb (㎎/㎏)	Zn (㎎/㎏)	As (㎎/㎏)
농업기술연구소	'80∼'81	407	0.05	3.31	0.44	20.6	-
국립환경연구원	'87∼'88	50	0.06	2.31	0.43	16.6	0.08
일          본	'74	51	0.05	3.23	0.13	27.1	0.14

  밭 토양의 중금속 자연함유량은 <표 13>과 같으며 일반적으로 논 토양과 유사하나 카드뮴은 약간 높고 Pb는 약간 낮으며 Zn은 논 토양보다 높은데 특히 채소 및 과수재배지에서 높은 것은 아연 비료를 시용했기 때문으로 생각된다. 밭 작물중 카드뮴함량은 <표 14>에서와 같이 보리쌀이나 옥수수 보다는 콩에서 그 함량이 높은 경향이고, 옥수수에서는 구리의 함량이 높은 경향을 보였는데 이는 작물의 특성으로 생각된다. 채소류와 같은 가식부위가 잎, 뿌리, 열매 등으로 되어 있기 때문에 타 작물에 비해서 중금속 함량이 매우 다양한 것으로 생각된다.(<표 15>)

<표 13> 밭 토양의 중금속 자연함량^15,16,17)

작물	시료수	Cd (㎎/㎏)	Cu (㎎/㎏)	Pb (㎎/㎏)	Zn (㎎/㎏)	Cr (㎎/㎏)	As (㎎/㎏)	Eg (㎎/㎏)
보  리	108	0.159	4.00	5.49	9.94	0.28	0.61	0.089
콩	56	0.149	2.05	2.23	8.16	0.27	0.26	0.086
옥수수	51	0.160	2.15	3.34	9.71	0.29	0.43	0.091
채  소	420	0.128	3.78	1.93	16.23	0.57	-	-
과  수	325	0.216	3.59	1.18	24.61	0.63	-	-
평  균		0.162	3.11	2.96	15.20	0.41	0.43	0.089

<표 14> 작물중 중금속 자연함량^15,16,17)

작  물	시료수	Cd (㎎/㎏)	Cu (㎎/㎏)	Pb (㎎/㎏)	Zn (㎎/㎏)	Cr (㎎/㎏)	As (㎎/㎏)	Hg (㎎/㎏)
보  리	108	0.050	4.49	0.54	19.35	0.21	0.115	0.044
콩	56	0.098	7.87	0.99	37.53	0.47	0.044	0.051
옥수수	51	0.050	10.04	1.03	22.95	0.12	0.081	0.053
채  소	420	0.149	5.50	2.63	50.79	0.57	-	-
과  수	325	0.074	3.79	0.50	20.70	1.59	-	-
평  균		0.084	6.34	1.14	30.26	0.59	0.080	0.049

* 보리쌀 도정율 64%

<표 15> 채소류 중금속 자연함량¹⁷⁾

작  물	수분 (%)	Cd(㎎/㎏)		Pb(㎎/㎏)		식품섭취량 (g/일)
		건   물	신선물	건  물	신선물
배  추	94.3	0.490	0.028	3.160	0.180	14.1
시금치	93.7	0.031	0.002	4.120	0.260	8.0
상  치	94.4	0.051	0.003	3.850	0.216	5.5
파	92.6	0.008	0.001	1.030	0.076	123.4
고  추	93.0	-	-	4.1700	0.292	6.0
오  이	95.5	0.180	0.008	0.440	0.020	3.1
호  박	96.0	0.210	0.011	1.770	0.080	11.2
무	93.7	0.550	0.035	1.570	0.009	23.5
당  근	88.7	0.470	0.035	1.350	0.153	2.6
EU의
식품검토안		-	0.100	-	0.500
(채소류)

  나. 오영원별 토양 및 농산물중 중금속함량

    1) 공단 폐수 및 도시하수 유입지  

  〈표 16〉과 같이 농공단지와 공업단지 폐수가 유입되는 지역의 논토양에서는 Cd, Cu, Pb, Zn, Cr, As등이 약간씩 증가되는 경향이나 아직 이들 모두 일반 농경지 토양과 큰 차이가 없고 토양오염 우려기준을 훨씬 못미치는 수준이다.

〈표 16〉 폐수 및 하수 유입지 논토양의 중금속 및 비소 함량

구   분	Cd (㎎/㎏)	Cu (㎎/㎏)	Pb (㎎/㎏)	Zn (㎎/㎏)	Cr (㎎/㎏)	As (㎎/㎏)
일반농공단지	0.17	4.11	4.47	4.30	0.35	0.088
농공단지폐수유입지	0.18	3.71	5.18	4.94	0.30	0.159
공단폐수유입지	0.27	8.47	6.37	13.27	0.64	0.377
도시폐수유입지	0.23	.6.38	6.55	10.18	0.44	0.299
광산폐수유입지	0.13	5.61	4.76	3.62	0.41	0.771
축산폐수유입지	0.08	4.50	2.87	3.64	0.55	0.023
토양 자연함량	0.13	4.52	4.62	3.90	0.36	0.430

('90, 김복영)

    2) 금속광산 폐수유입지

  금산광산이란 원래 각종 금속성분이 돌과 같이 지하에 혼합매장 되어 있는 것을 사람이 파내어 잘게 부수고 가루로 만들어 금속성분을 가려내는 광산의 採鑛, 精鑛과정에서 금속류를 완전히 100%까지는 제거하지 못하므로 잔존된 광미사질이 광산폐수와 함께 하천을 통하여 농경지에 유입되어 토양이 오염되어 된다. 농경지오염에 영향을 미친다고 생각되는 16개소의 광산을 조사한결과, 중금속의 평균치는 문제가 없으나 최고치는 토양중 중금속 함량이 Cd : 14.5, Cu : 233.0, Pb : 720.5, Zn : 544.5㎎/㎏으로 토양오염 우려기준이나 대책기준을 초과한 면적이 233.7㏊나 되어 이들 지역은 특별한 대책을 강구하기에 이러렀다.

  1980년도에 동일지역에서 조사된 현미중 카드뮴, 구리, 납, 아연의 최고함량은 각각 2.82, 12.15, 4.05, 62.1㎎/㎏으로 이 보다는 모두 낮은 함량을 나타내었다.

〈표 17〉 납, 아연광산폐수오염지 논 토양과 현미중 중금속 함량¹⁹⁾

구   분			Cd (㎎/㎏)	Cu (㎎/㎏)	Pb (㎎/㎏)	Zn (㎎/㎏)
토    양	16개소 443점	최  고	14.50	233.00	720.5	554.5
		최  저	-	1.20	0.4	7.3
		평  균	1.43	26.6	39.8	63.4
현   미	15개소 267점	최  고	1.84	7.55	1.96	55.56
		최  저	0.01	0.22	-	0.23
		평  균	0.17	2.94	0.41	22.11

 토심별 중금속함량을 보면 표토 0∼15㎝에서 42∼51%를 나타내었고, 16∼30㎝에서 21∼29%를, 31∼60㎝에서는 12∼17%를, 61∼100㎝에서는 11∼15%정도 분포되어 0∼30㎝에 63∼80%가 분포되어 중금속 대부분이 작토층에 분포되어 있는 것을 알 수 있었다.

 광산폐수중에는 중금속 뿐만이 아니고 석탄광에 함유되었던 황이 물 속은 공기에 노출되어 산화과정을 거치게 되므로 항내수에 녹아서 〈표 19〉와 같이 pH를 상당히 낮추고 SO₄를 다량 함유하게 되는데 이폐수가 농경지에 유입될 경우 토양을 산성화 시켜 농경지에 피해를 주는 경우가 우리나라 강릉, 문경, 단양 등지에 탄광촌에서 발생되고 있다.

〈표 18〉금속광산 폐수유입지역의 토양 깊이별 중금속 함량⁸⁾

토 양 깊 이 (㎝)	Cd (㎎/㎏)	Cu (㎎/㎏)	Pb (㎎/㎏)	Zn (㎎/㎏)	As (㎎/㎏)
0  ∼   5	42.6	46.0	45.6	51.2	50.2
16 ∼  30	29.3	26.3	25.2	27.0	21.4
31 ∼  60	16.1	14.7	15.5	12.4	16.7
61 ∼ 100	11.1	12.3	14.9	11.8	11.6

<표 19> 광산폐수 유입에 의한 토양중 SO₄ 함량과 벼 피해

구  분	피해정도	'77년   2월		'84년  9월
		pH	SO4(㎎/㎏)	pH	SO4(㎎/㎏)
논  물	관개용수	2.9	2450	2.8	887
	피해심한 논	2.8	2850	2.9	358
	피해중 논	-	-	2.9.	321
토  양	피해 심	3.7	400	4.1	1863
	피해 중	-	-	4.3	4712
	피해 경미	-	-	4.5	1275
	피해무	4.9	220	5.6	1039

('84, 김복영)

    3) 금속 공장 폐수유입지

  금속공장은 여러 가지 종류가 있겠으나 우선 금속 표면처리공장의 경우는 사용되는 표면처리제의 비산에 의한 오염의 경우가 있는 〈표 20〉는 제강공장 인근 밭 토양중 중금속 함량을 '80년의 조사치는 SO₄ Zn의 함량이 매우 높았으나 동일 지역에서 5년 반이 지난 '85년 조사치는 '80년 조사치보다 표토에서는 낮아졌고 심토에서는 다소 높아졌는데 표토에서 낮아진 것은 '80년 이후는 외부로부터 오염원이 차단되고 강우에 의한 유실, 심토로의 침투, 잡초에 의한 흡수제거 등으로 보이며 심토에서 높아진 것은 표토에 오염되었던 중금속이 심층으로 이동되었기 때문으로 생각된다.

<표 20> 제강공장인근 밭 토양중 중금속 함량

시  료	pH(㎎/㎏)		SO4(㎎/㎏)		Zn(㎎/㎏)		Pb(㎎/㎏)
	'80	'85	'80	'85	'80	'85	'80	'85
표  토 (0 ∼ 15㎝)	5.6	5.7	304.9	39.5	909.8	628.9	11.0	5.3
심  토 (0 ∼ 15㎝)	5.8	5.9	146.7	84.2	30.5	94.8	1.4	1.1

 * 3.15, ** 9 16                                                ('85, 김복영)

    4) 고속 및 산업도로 인근 농경지

  우리나라 자동차수는 '65년도에 4만대에 불과하던 자동차가 '95년도에는 약 1000만대를 초과하여 32만에 자동차가 250만배 이상 증가하였으며 특히, 승용차는 358배 이상 증가하였고 2000년대에는 1,400만대로 증가할 것으로 추정되고 있다. 가솔린의 옥탄가를 높이기 위하여 연료에 첨가된 납은 자동차 배기가스에 포함되어 배출되기 때문에 도로 주변 농경지의 토양 및 농산물을 오염시키기도 하는데 우리나라 고속도로 및 산업도로 인근 농경지 납 함량이 높기는 하나 그 함량의 차이는 크지 않았다. 성남 금곡 밭의 경우 동쪽으로 증가 경향이 서쪽보다 큰 경향이 '74 ∼ '89년까지 조사된 자료중 년차간에는 큰 차이를 발견할 수 없었다. 동쪽의 경우는 '84년에는 높다가 '89년에는 도리어 낮아졌는데 이는 근래 정부에서 무연 휘발류의 사용을 실시하기 때문으로 생각된다.

〈표 21〉고속도로 인근 농경지 밭 토양의 납 함량(㎎/㎏).⁵⁾

	동  쪽 (m)    ←					성남금곡	→    서   쪽 (m)
년도	50	30	20	10	5	토 심(㎝)	5	10	20	30	50
'74	-	-	-	7.1	2.7	0 ∼ 10	15.8	2.7	-	-	-
	-	-	-	3.0	1.9	10 ∼ 20	2.7	2.2	-	-	-
'79	3.3	3.3	5.1	3.6	21.0	0 ∼ 10	2.4	2.3	2.2	9.1	2.3
	2.8	3.3	5.4	4.4	9.4	10 ∼ 20	1.5	1.8	1.8	1.8	1.9
'84	1.6	2.1	6.9	8.5	56.7	0 ∼ 10	3.7	2.6	1.6	1.1	1.3
	1.3	1.8	3.5	3.6	26.1	10 ∼ 20	2.7	2.1	1.3	0.7	1.0
'89	0.1	1.0	1.6	1.9	9.6	0 ∼ 10	2.5	1.1	0.5	0.9	1.4
	0.1	0.2	1.3	2.7	7.4	10 ∼ 20	2.0	1.0	0.3	0.6	1.1

    5) 비료, 농약 및 개량제 시용

  비료는 농작물이 필요로 하는 영양분 중에 토양만으로는 공급량이 부족하여 토양에 영양분을 보태주어 농작물이 잘 자라거나 우수한 농산물이 생산되도록 시용하고 있다. 그러나 사람이 밥을 한끼에 한 그릇만 먹어야 되는데 두 세 그릇을 먹으련 위가 소화를 못시키고 위확장병에 걸리는 것과 마찬가지로 농작물도 필요한 양만 주어야 한다. 그것이 농작물별 적정 시용량인 것이다. 만일에 적정 시용량 이상으로 비료를 주었다면 농작물은 병에 걸리고 과량으로 시용된 비료는 하천이나 지하수에 유실되어 오염물질이 될 것이다.

  동일비료를 42년간이나 연용한 시험포장의 토양중 중금속 함량을 조사한 결과, 표 22와 같이 Cd, Cu, Pb는 비료를 사용하지 않은 무비구나 42년 동안이나 비료를 시용한 구가 별로 증가한 경향이 없을 뿐만 아니라 우리나라 논 토양의 자연함량과도 유사하며 Zn의 경우는 3요소＋퇴비구에서 다소 높으나 이는 퇴비의 재료인 식물체들이 영양원으로 흡수되었던 것들이 계속 사용되므로서 다른 구보다 공급이 많고 또한 토양의 환원으로 농작물의 흡수가 둔화 되었기 때문으로 생각된다.

  과수원 토양중 중금속 함량은 표23과 같이 과수의 수령이 많아짐에 따라서 토양중 구리의 함량이 충주, 예산, 대구 모두에서 월등히 증가되었는데 5년 미만 재배지 토양은 우리나라 과수원 토양의 평균 자연함량 3.95㎎/㎏이하였으나 6 ∼ 10년 이상 재배토양은 자연함량 보다 높았는데 이는 과거에 사과 과수원에 유산동 및 석회볼드액과 같은 농약을 만이 살포했기 때문으로 생각되나, 최근에는 이와 같은 농약이 거의 사용되지 않는 것으로 알고 있으며 따라서 현재는 거의 문제점이 없는 것으로 알려져 있다. 그러나 앞으로 중금속이 다량 함유된 농자재를 계속해서 많이 사용한다면 토양에 축적될 가능성이 있으니 유염해야 할 것이다.

<표 22> 동일비료를 42년간 연용한 포장의 토양 및 현미중의 중금속 함량²¹⁾

비  료	토양 (0.1N - HCl 가용성)				현     미
	Cd (㎎/㎏)	Pb (㎎/㎏)	Cu (㎎/㎏)	Zn (㎎/㎏)	Cd (㎎/㎏)	Pb (㎎/㎏)	Cu (㎎/㎏)	Zn (㎎/㎏)
무비구	0.198	4.85	4.55	3.62	0.05	0.41	2.21	22.9
삼요소	0.265	5.52	4.94	4.00	0.06	0.49	3.42	17.1
삼요소＋퇴비	0.251	4.57	5.36	6.58	0.05	0.45	2.97	15.1
삼요소＋석회	0.245	4.48	4.36	6.44	0.06	0.45	2.01	19.1
삼요소＋규산	0.310	5.14	4.78	3.80	0.05	0.35	2.35	16.1
자연함량	0.133	4.62	4.52	3.90	0.05	0.44	3.31	20.6

〈표 23〉 주요 사과 과수원의 구리함량 변화(㎎/㎏)

과 수 수령	충   주	예   산	대   구
대      조	2.0	2.1	2.5
5 년 미만	2.2	2.6	14.3
6 ∼ 10년	6.9	2.0	16.7
11 ∼ 15년	14.2	39.4	37.6
16 ∼ 20년	52.3	61.8	63.8
21 ∼ 30년	99.7	97.6	105.8
50 ∼ 60년	136.1	171.3	134.6

('80, 박승희)

   비닐하우스내에서 계속해서 농작물을 재배하면 각종 성분들이 표층에 집적하게 된다. 이는 시용된 비료 성분이 농작물에 흡수되고 남은 성분들이 토양의 모세관현상에 의하여 수분과 같이 표층으로 이동되어 수분은 증산, 증발되고 비료성분인 염류는 집적되기 때문이다. 이를 개선하기 위해서는 3∼4년마다 비닐하우스를 옮겨서 자연상태로서 비를 마치면 이들 염류들이 빗물에 씻기어 내려가 염류의 집적을 막을 수 있기 때문에 한 장소에서 계속해서 비닐하우스 농사를 하지 말아야 된다. 또한 시용비료가 많으면 수질오염의 염려가 있기 때문에 비닐하우스내에서도 적정시비를 해야 된다.

 유기물은 알맞게 부숙되어야 농작물이 이용할 수 있고 부숙되지 않으면 유해한 독가스를 발생한다.

 최근에는 산업분야에서 생산되는 유기성 폐기물중 농업용으로 사용이 부적합한 것들까지도 산업폐기물 처리업자들의 농간에 의하여 농경지에 투기되는 경우가 있다.

 유기물중에는 유기물질을 함유하고 있어도 안된다. 비료로 사용할 유기물은 반드시 비료로 사용해도 좋다는 당국의 허가를 방은 유기물에 한해서 사용하여야 하며 함부로 사용하면 농작물의 피해원인이 되거나 토양오염의 원인만 되고 농토까지 농작물을 재배할 수 없는 토양으로 오염이 된다.

 농약은 농작물에 병해충이 발생되었거나 병해충을 방제할 목적으로 사용되는 약제를 말하며 제초제나 생장조정제 등도 포함된다. 이들은 이름 그대로 약이기 때문에 목적에 알맞은 농약을 알맞은 양만 사용해야지 너무 과량 사용한다든지 또는 잘못 사용하면 토양과 수질에 도리어 오염물질로 작용한다. 사람이 병을 고치려고 약을 먹을 때 감기에 걸린 사람이 소화제를 먹는다면 감기는 안 낫고 위에 부담감만 주는 것과 마찬가지이기 때문이다. 농약은 농약 사용량, 사용할 시기, 사용회수 등 농약안전 사용기준을 철저히 지켜서 사용해야 된다.

<표 24> 경남지역 일반작물 재배지 토양무기성분 함량 (21개 시군 평균)

구   분	pH	EC (dS/m)	OM	P2O5 (㎎/㎏)	치환성 양이온(me/100g)
					K	Ca	Mg
평   균	5.2	0.73	2.3	340	0.62	4.52	1.53

 (경남 진흥원)

<표 25> 경남지역 과수 재배지 토양무기성분 함량 (21개 시군 평균)

구   분	pH	EC (dS/m)	OM	P2O5 (㎎/㎏)	치환성 양이온(me/100g)
					K	Ca	Mg
평   균	5.3	0.73	2.36	399	1.02	4.70	1.58

<표 24, 25>는 경남지역의 밭토양 무기성분 평균함량으로 Ph는 강산성이며, 유기물의 함량이 낮고 유효인산은 다소 높은 편이며 염기의 함량은 낮은 편이다.

<표 25> 남부지방 하우스 토양의 주요 성분별 분포비(n=71)

pH (1 : 5)		P2O5 (㎎/㎏)		K (me/100g)		Ca (me/100g)		Mg (me/100g)		B (㎎/㎏)
범 위	분포비 (%)	범 위	분포비 (%)	범 위	분포비 (%)	범 위	분포비 (%)	범 위	분포비 (%)	범 위	분포비 (%)
6.00미만	12.6	200미만	-				8.4	1.24미만	1.4	0.80미만	8.4
6.00∼ 6.50	25.3	200∼ 500	5.6	0.32∼ 0.60	-	6.00∼ 8.00	18.3	1.24∼ 2.49	12.6	0.80∼ 2.00	76.0
6.50∼ 6.99	36.6	501∼ 1,499	76.0	0.61∼ 2.00	45.1	8.01∼ 12.00	42.2	2.50∼ 3.99	43.6	2.01∼ 2.49	11.2
7.00이상	25.3	1,500이상	18.3	2.01이상	54.9	12.01이상	30.9	4.00이상	42.2	2.50이상	4.2

                            (하호성)         

적정수준

 <표 26>은 남부지방 시설재배지 토양의 주요성분의 분포비로서 pH 6.0  이하가 12.6%이며 작물생육에 적정범위인 6.0∼6.5사이가 25.3%, 작물생육의 적정치에 벗어난 7.0이상이 25.3%로서 71개 조사농가중 18농가가 석회과잉에 의한 pH가 높아 작물의 정상생육을 기대하기 어렵다. 인산 역시 P₂O₅로서 200㎎/㎏이하 농가가 없으며 적정함량의 농가는 5.6%로서 경우 4개농가 뿐이며, 그외는 500㎎/㎏이상이고 무려 1,500㎎/㎏이상이 13개 농가로 나타났다. 칼리는 71개 농가 전체가 적정치를 벗어나 과잉 상태이고, 무려 2.0me/100g 이상 농가도 54.9%인 39개 농가이다. 석회의 분포비는 우리나라 농경지 함량과 비슷한 6  me/100g이하가 8.4%인 6개 농가이며 적정범위에 해당하는 농가는 18.3%인 13개 농가이고 51개 농가가 석회과량이다. 마그네슘 역시 석회와 비슷한 현상으로 적정량 이상이 61개 농가이며 적정량이하는 1개 농가뿐이다. 붕소 함량은 적정량 범위에 해당 농가가 76%인 54개 농가이며 적정량인 2㎎/㎏ 이상인 농가가 11개 농가로서 이 농가에서는 작물재배시 붕소가 포함된 비료는 사용하지 않아야 할 것이다. 0.8㎎/㎏ 이하의 6개 농가는 함붕소 복합비료를 시용함이 좋다.

〈표 27〉 작물별 시비기준

작  물	한국 (㎏/10a)			일본(北海道)
	N	P2O5	K2O	N	P2O5	K2O
벼	11	7	8	8	8	6
콩	4	7	6	1.5	11	8
감자	10	10	15	8	14	11
고추(보통)	24	20	23	-	-	-
고추(촉성)	22	19	20	-	-	-
마늘	25	20	20	18	25	18
오이(반촉성)	35	26	30	20	20	20
양파	24	20	24	15	20	15
배추	32	20	27	25	20	22
무우	28	15	24	8	8	7
딸기	19	15	17	20	10	20
수박	20	15	20	12	15	15
토마토(반촉성)	33	22	33	20	20	20
호박	20	15	18	8	10	8
가지	30	15	27	15	20	10
시금치	25	15	15	20	5	14
상추	20	15	20	15	12	14
당근	20	15	17	12	16	13
사과(성목)	15	8	12	15	10	12
배(")	20	13	20	20	14	16
복숭아(")	13	7	10	-	-	-
포도(")	13	7	10	10	7	10
감귤(")	28	40	28	-	-	-
장미(온실절화)	58	58	48	-	-	-
국화(노지)	50	17	17	25	25	25
카네이션(온실절화)	50	60	100	30	30	30

 <표 28> 시설채소의 시비 현황

작물	시비기준 (㎏/10a)		'90(지수)	'91(지수)	'92(지수)	'93(지수)	'94(지수)	'95(지수)
시 설 상 추	퇴비	2000	2592(1.30 )	3017(1.51)	2669(135)	2648(1.32)	3505(1.75)	3910(1.96)
	N	20	34.6(1.73)	34.6(1.73)	35.3(1.77)	29.8(1.49)	30.8(1.54)	34.3(1.72)
	P	15	21.2(1.41)	19.4(1.29)	18.1(1.21)	16.3(1.09)	15.9(1.06)	15.0(1.00)
	K	10	24.9(1.49)	24.3(2.43)	23.4(2.34)	21.2(2.12)	20.0(2.00)	20.3(2.03)
시 설 토 마 토	퇴비	2500	3.443(1.38)	3810(1.52)	3850(1.54)	4068(1.63)	4441(1.78)	4.383(1.75)
	N	33	40.7(1.23)	39.1(1.18)	39.9(1.21)	35.6(1.08)	34.8(1.05)	32.1(0.97)
	P	22	27.8(1.26)	27.2(1.24)	26.1(1.19)	26.0(1.18)	22.8(1.04)	21.7(0.99)
	K	33	44.0(1.33)	38.7(1.17)	40.2(1.22)	35.3(1.07)	33.0(1.00)	30.7(0.93)
시 설 고 추	퇴비	2000	3558(1.78)	3368(1.58)	3464(1.73)	3990(2.00)	5106(2.55)	6702(3.35)
	N	22	34.7(1.58)	44.1(2.00)	42.61(4.94)	42.7(1.94)	38.4(1.75)	36.0(1.64)
	P	19	27.8(1.46)	31.1(1.64)	28.1(1.48)	26.1(1.37)	23.7(1.25)	20.0(1.05)
	K	20	36.5(1.83)	40.0(2.00)	34.9(1.75)	32.4(1.62)	29.5(1.48)	25.7(1.29)
시 설 오 이	퇴비	3000	4027(1.34)	3682(1.23)	4537(1.51)	5119(1.71)	6593(2.20)	7430(2.48)
	N	35	56.9(1.63)	54.6(1.56)	50.5(1.44)	59.0(1.69)	51.6(1.47)	49.5(1.41)
	P	26	32.0(1.23)	30.9(1.19)	28.7(1.10)	27.4(1.05)	24.1(0.93)	23.6(0.91)
	K	30	52.5(1.75)	51.9(1.73)	47.4(1.58)	50.3(1.68)	45.5(1.52)	41.8(1.39)
시 설 딸 기	퇴비	3000	3308(1.10)	3392(1.13)	3842(1.28)	3474(1.16)	4388(1.46)	4065(1.36)
	N	19	33.5(1.76)	34.3(1.81)	33.2(1.75)	32.3(1.70)	32.0(1.68)	28.1(1.48)
	P	15	28.7(1.91)	29.1(1.94)	28.9(1.93)	25.4(1.69)	25.3(1.69)	22.0(1.47)
	K	17	31.7(1.86)	32.5(1.91)	32.7(1.92)	31.1(1.83)	30.4(1.79)	266(1.56)

1990-1995, 농업경영개선을 위한 농축산물 표준소득, 농진청 농업경영관실

  우리나라에서 설정한 시비기준량(〈표27〉)에 비하여 수도에 대한 비료 사용량은 표준시비량에 비해 1.5배 이상이 39%, 1.2배 시비가 35%로 과다 시용이 일반화 되고 있다. 한편 시설재재비의 1990년부터의 시비량을 〈표 28〉에서 보면 질소의 경우, 상추는 50∼70%까지 비료를 과잉으로 시비하고 있으며, 1990년에 20% 과잉시비 했으나 그 이후는 점차 낮아지는 추세로 95년에는 표준값 이하가 시비되었다. 칼리는 시설 토마토를 제외하고는 50∼100% 이상을 과잉 시비하고 있으며 95년에도 토마토는 약 10% 감비 했으나 상치는 100% 이상을 더 주고 있었다.

  그런데 퇴비의 경우 모든 작물에서 10a UFA 4톤 ∼ 7.4톤으로 많은 양이 시비되고 있으며 무조건 퇴비의 과량 시용의 경향은 생산비에 대한 분담율이 화학비료의 분담율에 비하여 2.5∼5.0배 이상으로 크다. 그리고 경남지역에 유통되고 있는 10개 회사제품의 분석치를 보면(〈표 29, 30〉) 규정성분에 미달되는 불량퇴비도 많았고, 특히 각 퇴비마다 무기성분의 함량 차이가 크므로 퇴비의 무기화에서 유래되는 비료성분을 고려한 시비가 이루어져야 될 것이다.

〈표 29〉 제조원이 다른 부산물 비료의 공정규격 항목 분석결과

항 목 회 사	유기물 (%)	유기물/ 질소	Cu (㎎/㎏)	Pb (㎎/㎏)	Cr (㎎/㎏)	Cd (㎎/㎏)	As (㎎/㎏)	Hg (㎎/㎏)
A	32.9	55.8	104.8	1.50	6.5	흔적	흔적	흔적
B	27.9	45.7	35.4	3.00	14.8	흔적	흔적	흔적
C	24.0	171.4	155.2	11.50	6.5	흔적	흔적	흔적
D	18.5	51.4	108.7	15.00	541.1	흔적	흔적	흔적
E	30.4	56.3	18.5	35.60	882.5	흔적	흔적	흔적
F	27.6	38.9	25.1	4.50	12.8	흔적	흔적	흔적
G	21.0	40.4	84.0	6.12	147.6	흔적	흔적	흔적
H	37.2	100.5	23.6	4.50	15.9	흔적	흔적	흔적
I	37.2	57.6	38.0	흔적	21.5	흔적	흔적	흔적
J	8.9	63.6	33.5	3.58	33.5	흔적	흔적	흔적
공정규격	25 이상	50 이하	500이하	150이하	300이하	5 이하	50 이하	2 이하

         (하호성)

〈표 30〉 제조원이 다른 부산물 비료의 공정규격 항목 분석결과

항목 회사	pH (1:5)	EC (dS/m)	수분 (%)	회분 (%)	질소(N)		인산(P)		칼륨(K)
					0.1N-HCl (㎎/㎏)	T-N (%)	0.1N-HCl (%)	T-P (%)	0.1N-HCl (%)	T-K (%)
A	9.25	6.04	44.5	22.6	2310	0.59	1.55	2.76	1.38	1.81
B	8.78	1.51	47.1	25.0	2649	0.61	0.27	0.55	0.05	0.24
C	7.77	1.63	61.8	14.2	723	0.14	0.03	0.11	0.13	0.27
D	7.69	2.68	33.9	47.6	553	0.36	0.01	0.36	0.06	0.21
E	8.25	4.65	43.1	25.5	1960	0.54	-	0.01	0.05	0.12
F	8.88	1.21	57.9	14.5	1298	0.71	0.17	0.37	0.16	0.22
G	7.22	2.09	34.1	44.9	201	0.52	0.08	0.47	0.09	0.31
H	8.11	5.54	37.1	25.7	1830	0.37	0.02	0.08	0.15	0.30
I	9.14	2.83	35.2	29.1	3550	0.62	0.05	1.06	0.21	0.20
J	7.97	1.59	56.1	35.0	54	0.14	0.01	0.30	0.07	0.17

(표 계속)

항목 회사	칼슘(Ca)		마그네슘(Mg)		Fe (%)	Mn (㎎/㎏)	Zn (㎎/㎏)	B (㎎/㎏)
	0.1N-HCl	T-Ca	0.1N-HCl	T-Mg
	(%)	(%)	(%)	(%)
A	0.23	1.53	0.33	0.57	0.17	265.1	310.2	14.2
B	0.08	0.41	0.03	0.06	0.44	63.8	53.7	1.9
C	0.15	0.71	0.07	0.10	0.03	19.7	17.0	5.7
D	1.36	0.54	0.09	0.46	0.46	544.1	812.3	113.1
E	0.42	0.92	0.17	0.33	0.90	70.5	425.3	4.8
F	0.49	0.81	0.06	0.18	0.12	27.4	81.2	9.1
G	0.83	1.07	0.15	0.34	2.78	370.2	769.7	40.5
H	0.51	0.84	0.19	0.40	0.54	192.6	242.2	11.2
I	0.98	1.02	0.09	1.54	0.57	636.3	275	4.4
J	0.47	1.08	0.23	0.88	0.19	22.2	206.1	5.1

       (하호성)

III. 환경오염 대책

1. 수질오염 대책

  농촌에서 물 오염대책으로는 공장을 유치하지 않는 것이 가장 좋은 방법이기는 하나 공장을 유치하지 않으면 농촌은 발전이 안되고 소득원이 적어서 농촌경제가 윤택하지 못할 것이다. 따라서 공장을 유치하면서 각종 배출업소나 가정에서 가능한 한 사용하는 물의 양을 줄여서 폐수의 배출량을 최대한 적게하고 적절한 처리시설로써 폐수를 철저히 처리하여 오염원을 제거하는 방법과 폐기물을 회수하여 재활용하는 방법이 있다.

가. 수질오염 기준강화

수질오염방지를 위하여 환경정책기본법에 수질관리의 목표치로서 하천수와 호소에 수질환경기준을 지정하고 있으며 지하수 법에서도 지하수의 수질환경기준이 있다.

〈표 29〉수질(농업용수)의 환경기준²⁴⁾

등급 (IV)	pH	BOD (㎎/㎏)	COD (㎎/㎏)	SS (㎎/㎏)	DO (㎎/㎏)	T-N (㎎/㎏)	T-P (㎎/㎏)
하 천	6.0 ∼ 8.5	8.0 이하	8.0 이하	100이하	2.0이상	-	-
호 소	6.0 ∼ 8.5	-	8.0 이하	13이하	2.0이상	1.0이하	0.1이하

  이들 외에 농작물의 피해농도를 기준으로한 농작물 피해기준을 각종 문헌과 시험성적을 중심으로 다음과 같이 잠정적으로 설정하여 농작물 피해해석에 활용하고 있다.

〈표 30〉 지하수(농업용수)의 수질기준(지하수법)²⁵⁾

pH	COD (㎎/㎏)	NO3-N (㎎/㎏)	Cl (㎎/㎏)	Cd (㎎/㎏)	Pb (㎎/㎏)	As (㎎/㎏)	Cr+6 (㎎/㎏)
6.0 ∼ 8.5	8.0 이하	20 이하	250 이하	0.01 이상	0.1 이하	0.05 이하	0.05 이하

* Trichloroethylene : 0.03, Tetrachloroethylene : 0.01, Hg, CN, 유기인 : 불검출

〈표 31〉관개수중 각종 성분의 농작물 피해농도 (단위 : ㎎/ℓ)

EC	COD	Na	Cl	NH4-N	SO4	As	Cd	Cu	Pb	Zn	Hg	Cr	Ni	CN
1.0	50	250	250	5	50	0.3	0.9	0.18	13.6	7.4	0.2	0.67	0.34	0.9

* 農業と公書                                                 ('77∼'78, 농기연)

  나. 공장의 경우는 많은 폐수가 유출되기 때문에 공동으로 처리시설을 설치운영하여 경비도 줄이고 폐수처리 효율도 높여서 오염물질이 완전히 제거된 배수가 배출되어야 된다.

  다. 농기의 경우는 배출되는 오염물질이 적고 비교적 공간이 넓고 농가가 산재하여 있기 때문에 각 가정별로 완벽한 처리를 해서 폐수를 배출하는 것이 바람직하다고 생각된다. 마을단위나 부락단위로 해서 처리하는 것도 이상적이라 보겠다. 각 개인은 자기가 배출하는 수질은 자기가 책임져야 된다는 책임의식을 고취하는 의미에서도 각 가정에서 완벽하게 처리하는 것이 매우 중요하다고 생각된다. 그러기에 가정에서 완벽하게 처리될 수 있는 소규모의 처리시스템이 개발보급 되어야 한다.

  라. 축산폐수나 생활폐수는 일정기간 동안 저장탱크에서 발효시켜 농경지에 재활용 해야 되며, 농경지에 재활용할 경우에도 좁은 면적에 너무 많은 양을 시용하여 토양에 침투됨으로써 지하수를 오염시키는 일이 없도록 주의를 기울여야 된다.

재활용이 불가능한 경우는 폐수처리 시설을 설치하여 처리해야 되며 처리된 폐수도 일정한 저류지에 모아 넣어서 흡비력이 강력한 부레옥잠과 같은 수초를 재배하여 폐수중의 각 성분들을 많이 흡수, 제거해서 맑은 물을 흘러보내고 수초는 퇴비나 가축의 사료로 활용하는 방법이 바람직하겠다.

  마. 질소함량이 많은 관개용수가 농경지에 유입될 경우는 질소비료를 줄이고 규회석이나 칼리질 비료를 만이 주어 농작물을 튼튼하게 자라도록 해야 한다.

  바. 화학적산소요구량(COD)과 황산기(SO₄)함량이 높은 관개용수를 관개하는 지역에서는 토양의 환원을 방지하기 위하여 간단관수를 하여 황화수소 가스나 암모니아 가스와 같은 유해물질의 생성을 억제해야 된다.

2. 오염토양 개량대책

  오염된 토양은 오염된 농산물이 생산되어 사람의 건강에 피해를 가져오기 때문에 안전한 농산물을 생산하기 위해서는 오염된 토양은 반드시 개량해야 한다.

  ○ 물리적인 개량방법은 경지정리를 통해서 오염된 토양을 일정한 곳에 모아 매립하는 방법이 있고 심경반전, 객토, 삭토 등의 방법이 있다.

  ○ 흡착방법으로는 제오라이트나 벤토나이트 같은 물질을 사용한다.

  ○ 화학적인 개량방법은 유해 중금속을 불용화시키는방법으로 소석회시용, 유기물 시용, 인산시용, 담수재재 등이 있다.

〈표 32〉객토에 의한 현미중 중금속 함량 변화

객토량	현미중 중금속 함량(㎎/㎏)
	Cd	Cu	Zn
무객토	0.46	3.8	27.4
객토 10㎝	0.21	2.9	23.1
객토 20㎝	0.06	2.6	22.6
객토 30㎝	0.05	2.4	20.8

〈표 33〉토양개량제 및 재배개선에 의한 현미중의 카드뮴 감소효과

구   분	현미중 Cd 감소량 (㎎/㎏)
소석회 시용 (300㎏/10a)	0.91	??	0.38
유기물 시용 (1.8톤/10a)	0.57	??	0.42
유수형성기 이후 상시담수	1.98	??	0.29
요소대체 유안시용	0.50.	??	0.34
일반계 품종재배	0.49	??	0.09

  ○ 생물학적 제거 방법은 식물의 종류에 따라서 토양중에 특정한 원소를 특이하게 많이 흡수하는 것이 있다. 이와 같이 많이 흡수하는 식물을 오염토양에 재배하여 토양중에 오염물질을 제거하려는 것은 당연하다. 그러나 흡수제거하는 식물 또한 처리가 용이해야 되고 흡수제거량도 많아 실용성이 있어야 하며 가능하면 이들은 식용식물이 아닌 관상용이거나 공업용이어야 한다. 생물학적인 개량방법은 중금속이 오염된 농경지에 비식용식물이면서 중금속 흡수력이 강한 묘목류, 화훼류, 섬유작물을 재배하는 것도 한 방법이다.

3. 토양오염 예방대책

  가. 오염물질의 수입 및 제조 극소화

  우리나라는 자원이 풍부하지 못하기 때문에 대부분의 원료를 외국으로부터 수입한다. 그러나 우리나라에서 사용되어지는 화학물질의 종류는 3만여종으로 유독물은 478종이고 특정유독물은 103종으로 생활수준의 향상과 화학공업의 발달로 그 종류 및 사용량이 매년 1.2%씩 증가하고 있다. 유독물질의 유통량은 '95년에 16.747천톤으로 제조량이 13.147천톤이며 수입량이 3,600천톤이다.

우리가 사용하는 모든 물질은 과잉일 때는 오염물질로 변해버릴 수가 있다. 특히 중금속이 함유된 제품은 더욱 그러하다. 우리가 사용하고 버린 물건은 쓰레기장으로 가거나 토양에 버려지고 따라서 토양은 오염되게 마련이다.

  나. 토양오염 기준 강화

  ○ 농산물 폐기 및 재배제한기준

    -  수질환경 보전법 46조에서는 현미중 카드뮴함량이 1.0㎎/㎏ 이상되는 지역에서는 그 지역에서 생산된 농산물을 폐기하거나 농작물재배를 제한한다고 규정하고 있으며 '96년 1월 6일부터 토양환경보전법이 발효됨에 따라서 더욱 규제가 강화 및 구체화되었다.

  ○ 토양 오염우려 및 대책기준

    -  토양환경보전법의 발효에 따라 토양오염 우려기준 이상지역 농경지토양은 토양오염물질의 제거 또는 시설 등의 이전, 토양오염방지를 위한 시설 설치, 오염시설의 사용제한 및 사용금지 등의 토양오염 방지조치를 취하여야 된다.

〈표 34〉토양 오염기준 (토양환경보전법 14, 16조) (단위 : ㎎/㎏)

오염기준	Cd	Cu	Pb	As	Hg	Cr	페놀	CN	유기인
우리기준	1.5	50	100	6	4	4	4	2	10
대책기준	4.0	125	300	15	10	10	10	5	-

    -  토양오염 대책기준이상지역은 객토 및 토양개량제의 시용 등 농토배양 사업, 오염된 수로의 준설사업, 오염토양의 위생적 매립, 오염물질의 흡수력이 강한 시설재배 등 오염토양 개선사업을 실시해야 된다. 그러나 수질환경보전법의 구리 및 비소의 규제 기준은 토양환경보전법 대책기준과 중복되어 있어 대책에 혼선을 가져올 수 있다. 최근에는 휘발성 유기물질에 대한 토양오염을 매우 염려해 하고 있는 것으로 알려져 있다. 특히 전국에 산재해 있는 약 3,000여개의 유류저장고에서의 기름유출이 토양오염이 우려되어 정부에서는 이들의 일제조사와 누출조사를 년 1회이상 실시하도록하고 있는 실정이다.

       토양중 각종 성분의 농작물 피해농도는 각종기준 보다는 매우 높다. 따라서 농작물의 피해해석에는 다음의 농도를 기준으로 하고 있다.

〈표 35〉토양중 각종성분의 농작물 피해농도

구   분	Cd (㎎/㎏)	Cu (㎎/㎏)	Pb (㎎/㎏)	As (㎎/㎏)	Hg (㎎/㎏)	Cr+6 (㎎/㎏)	Zn (㎎/㎏)
농작물 피해정도	25	125	150∼300	5∼25	40∼50	5∼50	150∼500

  다. 오염지역의 철저한 정밀조사 및 관리

  우리 나라 농경지에 대한 중금속오염 예상지역을 철저히 정밀조사하여 오염지와 비오염지 그리고 오염진행지 등을 조사 구분하여 정밀한 지도를 제작하여 농경지를 관리할 필요가 있다. 비오염지역은 오염이 되지 않도록 보호되어야 되며, 오염진행지역은 더 오염이 되지 않도록 오염원을 차단해야 될 것이며 이미 오염된 지역은 개량대책을 세워야 하며 오염도가 심하여 개량대책으로서 치유가 곤란한 지역은 농경지 외에 타용도로 전환하여 오염된 농산물이 생산되지 않도록 해야 할 것이다.

  라. 오염대책의 연구 강화

  현재 몇가지의 오염대책이 개발되어 있어나 완전한 방법은 못되고 앞으로도 적극적으로 더 좋은 방법을 연구개발해야 될 것이다.

  마. 비료와 농약등 농자재 취급자는 일정한 자격(농화학기사 등)을 갖춘자로서 비료와 농약에 대한 일정한 지식이 있어야 되며, 또한 일년에 1회씩 보수교육을 실시하여 불량자재가 농경지에 투기되지 않도록 정보 제공과 주위를 환기 시켜야 되며 불량자재가 농경지에 투기되었을 경우는 강력한 처벌규정도 뒤따라야 양호한 농경지를 길이 보전할 수 있다고 생각한다.

Ⅳ. 결   론

  농촌의 관개용수, 농경지토양의 오염원인 및 실태와 그 대책에 대하여 살펴 보았지만 시원한 대책을 제시하지 못한 것 같다. 쾌적한 농촌환경이 점차 오염되는 징후가 보이는 곳이 있다는 사실에 주의할 필요가 있으며 오염종류와 정도에 따라서 적절한 대책을 수립할 필요가 있다. 무엇보다도 중요한 것은 오염물질이 환경에 노출되지 않도록 하는 일이다. 일단 오염이 일어난 후에 대책을 세우는 것은 현명하지 않다. 우리가 쾌적한 환경을 보전한다는 것은 지상낙원을 건설하는 길이며 환경오염을 방치한다는 것은 지옥을 건설하는 길이므로 우리는 지상낙원을 보전하고, 건설하기 위하여 합심 노력해서 쉬운일부터 하나 하나 실천해 나가야 할 것이다.

 참   고   문   헌

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