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수질오염
수질오염(水質汚染, water pollution)은 인간의 요인에 인한 하천, 운하, 호수, 바다, 빙하 등 지구의 물 자원에 대한 환경오염으로 토양오염, 대기오염과 더불어 3대 환경오염이다.
인간을 포함한 지구상 모든 생물은 평생 매년 365일 24시간 물을 섭취해야 하므로, 수질오염은 토양오염, 대기오염보다 생물체에 대한 리스크가 치명적으로 높아진다. 인간은 3일 동안 담수를 먹지 못하면 사망한다. 당장 세계 인구는 78억 명인데 자연 상태의 깨끗한 물을 그대로 섭취할 수 있는 인구는 전 세계 인구 중에 1% 남짓인 8,000만 명에 못 미친다. 여러 처리를 통해 정수해서 수돗물로 만드는 인구까지 합쳐도 전 세계 인구의 10%를 약간 넘는 10억 명 정도이다.
수질오염이 축적된 자연물을 인간이 섭취해서 오염물질이 인류의 체내에 축적되고 이것이 인간 사후에 다시 토양오염이나 수질오염을 또 일으키고 있다. 수질오염, 토양오염이 지속되면 지구 생태계 붕괴로 이어진다.
목차
개요
인간은 생활 배수(排水)나 산업 폐기물 등 불필요한 오수(汚水)를 강이나 바다로 마구 흘려보내고 있다. 우리가 배출한 오염 물질은 강물을 거쳐 호수나 바다로 흘러들어 그곳에 천천히 축적되어 간다. 자연의 정화 작용에 의해 오염 물질의 일부는 제거되지만, 나머지 많은 양은 그대로 축적되는 것이다. 이로 인한 수질 오염은 하천·호수·늪·지하수에서 내해·연안·외양으로 확산되고 있다. 호수나 늪의 오염은 오염 물질이 축적되기 쉽고, 지역과 밀접한 오염이기 때문에 지구 규모의 환경 문제로까지 거론되고 있지는 않다. 그러나 유럽이나 캐나다의 호수나 늪에서는 산성비에 의한 호수나 늪의 산성화가 커다란 문제로 대두되고 있다. 산성화되면 호수의 생태계가 파괴되어 생물이 살 수 없는 죽음의 호수가 된다. 산성비는 그 나라뿐 아니라 국경을 넘어 피해를 초래하고 있다. 스위스의 알프스에서 발원하는 라인강은 프랑스와 독일 국경 사이를 흘러 독일과 네덜란드를 거쳐 북해로 흘러든다. 또한 지류나 운하에 의한 지중해·흑해·발트해와도 연결되어 가히 유럽의 교통 동맥이라고 할 수 있는 국제 하천이다. 그러나 연안의 공장에서 폐수가 유입되어 유럽에서는 수질 오염이 가장 심각한 하천이 되어 버렸다. 한편, 도시 폐수와 산업 폐수만이 강물을 오염시키는 것은 아니다.
논밭에 뿌려지는 화학 비료도 상수도를 오염시킬 수 있다. 화학 비료에 포함된 인산염과 질산염은 쉽게 빗물에 씻겨 나가는데, 이러한 영양 염류는 강이나 호수에 축적되어 자연의 영양 균형을 무너뜨린다. 질소나 인 등으로 인한 부영양화가 진행되어 플랑크톤이 대량 발생하여 어업 피해를 가져오는 적조(赤潮) 현상이나 대량 발생한 플랑크톤이 물 속의 산소를 다 소비하여 생기는 청조(靑潮) 등이 대규모화하여 세계 각지로 확산되고 있다. 또 중금속 오염도 심각하여 고농도의 수은·구리·아연·카드뮴 등이 해양 생물에서 검출되고 있다. 또한 독성이 강한 TBT나 독성이 약한 TPT가 발견되고 있다. TBT나 TPT는 부착된 해조의 포자를 죽이기 때문에 선박 바닥을 칠하는 페인트나 어망 오염 방지제로 사용되는 물질이다. 호수나 늪, 국제 하천의 오염에 비하면 해양 오염은 보다 광범위하다. 하천에서의 유기물이나 유해 물질의 유입, 선박이나 해저 유전(油田) 등에서의 기름 유출, 유해 폐기물의 해양 투기 등 여러 가지 경로에서 해양 오염은 심각해지고 있다. 게다가 매립지에서 문제가 되고 있는 분해되지 않는 플라스틱류는 밀도가 낮지만 해양 전체에서 널리 볼 수 있다. 플라스틱류는 미관을 해칠 뿐 아니라 스크류나 배의 키에 얽히거나 엔진 냉각수계를 막히게 하는 등 선박에 피해를 주며, 바다 동물이나 바닷새가 플라스틱 조각을 잘못 먹어 문제가 되고 있다. 지하수오염은 지표면에 있는 물이 오염되면서 오염 물질이 지하로 스며들어 발생한다. 이러한 오염 물질에는 하수도나 정화조에서 새어나온 각종 화학물질과 흘러나온 기름 등이 있다. 또한 지하수는 화학비료나 땅 속에 묻혀 있는 방사성폐기물로도 오염될 수 있다. 이러한 지하수오염은 지하수의 양과 질에 두루 문제가 있다. 보충되는 지하수 양에 비해 사용하는 양이 너무 많으면, 지하수의 수면이 낮아지고 수질이 나빠진다. 특히 요즘에는 지하수오염이 매립된 폐기물에서 나온 침출수가 지하로 스며들어 발생하므로 심각하 사회적 문제가 되고 있다.
우리나라의 경우에도 김포쓰레기매립장을 제외한 기존의 다른 매립장에는, 침출수가 지하수로 흘러드는 것을 막을 만한 시설이 없기 때문에 매립지 부근의 지하수 오염이 심각하다. 수권으로 뜨거운 물이 들어갈 경우에도 자연 순환은 혼란에 빠진다. 뜨거운 물은 낮은 온도에 적응되어 있던 동·식물을 죽이고, 물에 녹아 있는 산소의 양을 줄인다. 뜨거운 물은 대부분 냉각을 목적으로 물을 사용하는 산업시설이나 발전소에서 나온다. 또 다른 오염물질로는 기름이 있는데, 이는 주로 유조선이나 근해에 있는 유정(油井)에서 바다로 흘러들어간다. 이러한 오염 물질은 해안을 황폐화시키며, 각종 새와 해양생물을 죽인다. 원유는 바다 위를 떠다니다 바닷물과 태양의 작용에 의해 몇 주일 후면 분해된다. 그러나 기름 유출이 육지 근처에서 일어나면 기름막은 해안으로 밀려와 모든 것을 뒤덮고, 그 지역 생태계에 심각한 영향을 미쳐 바닷새와 수생 포유류, 조개류가 기름 범벅이 된 채 죽어 간다. 또한 많은 물고기가 유해 물질에 중독된다. 1991년에 있었던 걸프 전쟁으로 수백만 배럴의 원유가 페르시아 만으로 흘러들어 환경에 이루 헤아릴 수 없는 악영향을 미쳤다. 수질오염은 이미 남·북극에까지 번져서, 남극에 사는 생물들의 먹이사슬에까지 파고들었다. 이제 우리가 선택할 길은 지극히 간단하다. 오염의 증가를 방지하고 바다를 깨끗이 보존하느냐, 아니면 우리의 하나뿐인 지구가 서서히 죽어가도록 내버려 두느냐, 이 두 가지 중 하나인 것이다.
수질오염의 형태
부영양화
자정능력을 넘는 대량의 유기물이나 염류가 호수, 강, 바다에 유입되면 수역은 유기물질 분해물 또는 이차생성물등의 영양염류가 풍부해 지며 이로인해 수초와 녹조류가 번창하고 생물학적 산소요구량(BOD)증가되어 용존산소 부족으로 수중생물이 살수 없게 된다.
중금속 오염
공장폐수중 수은(Hg), 납(Pb), 카드뮴(Cd), 크롬(Cr)등은 물에 분해되지 않고 그대로 남아 수질과 토양을 오염시키며 먹이사슬에 따라 물고기등 각종 음식물을 통하여 몸속으로 축적되어 무서운 질병을 일으킨다.
합성세제의 오염
합성세제는 세제가 잔류되어 있어 수돗물을 통해 우리에게 다시 되돌아올 뿐만 아니라 손이나 얼굴, 피부를 통해 직접 흡수되기도 하며 야채,과일,식기에 묻어 인체에 축적되어 간장의 활동저하로 검은안색,기미,주부습진등 피부병이 발생하고, 정자의 파괴와 기형아 출산의 원인이 되기도 한다.
농약의 오염
PCB, DDT, BHC등이 물에 섞여 들어가게 되면 분해되거나 감소되지 않고 먹이연쇄에 따라 동물속에 축적되어 피부염, 암, 기형아출산등의 원인이 된다.
적조현상
바닷물에 생활하수, 공장폐수등이 많이 들어가면 상편모류(Gymnodinium Gonyaulax)가 많이 증식되어 바닷물이 붉은색 또는 적황색을 띄는 현상이 나타나고 여기에서 나오는 독소와 산소부족으로 바닷물고기, 조개류가 죽게 된다. 이런 독소가 많은 물고기, 조개류를 사람이 먹으면 식중독을 일으키고 심하면 죽을수도 있다.
지하수의 오염
지하수는 지표수가 토양에 침투하여 생성되는 것으로 생활용수 뿐만 아니라 잠재된 수자원으로 중요하다. 각종 오염원이 토양을 침투하여 지하 암반 깊숙한곳에서 축적이 되기 때문에 산소가 부족하여 미생물에 의한 자연적 분해가 사실상 어렵다. 또한 지하수의 오염정도를 측정하기란 힘들며 인위적인 정화 또한 힘든 실정이다.
빙하 붕괴/오염
지구온난화로 인해 빙하가 녹거나 빙하의 기반수가 오염되면서 빙하 자체도 오염되는 현상이 벌어지고 있다. 빙하에 수자원을 의존하는 북극이나 알프스 산맥 일대의 수자원에 치명타가 가해진다.
폐수
각종 인간 경제활동에서 쏟아져 나오는 폐수들.
- 생활하수: 1980년대~90년대까지는 약 70%, 2000년대 기준으로는 약 80%로 폐수 중에 가장 많은 비중을 차지한다.
- 산업폐수: 생활하수에 비해 비중은 적지만 더 치명적인 화학물질을 많이 포함하고 있다.
- 축산폐수: 차지하는 비중은 적지만, 하천 오염의 주범이 되는 소와 돼지의 분뇨량은 하천 오염에 영향을 미치는 이른바 오염부하량에서 전 국민의 인분 발생량(하루 4만 4천여 톤)과 맞먹는다는 것이 환경부의 설명이다. 하천 오염물질 발생량에서 볼 때 생활하수가 55%, 산업폐수가 44% 등 절대량을 차지하는데 비해 축산폐수는 1%에 지나지 않지만 전국 하천에 미치는 오염부하량은 평균 17%에 달하는 것이다.
- 침출수: 쓰레기매립장에서 쓰레기가 썩어 흘러내리는 더러운 물로 유기물부하가 매우 높아 적정하게 처리하지 않으면 인근지역의 농작물 등에 피해를 줄 수 있다.
수질 등급
수질 등급을 나누는 대표적인 기준은 BOD(생물학적 산소요구량), COD(화학적 산소요구량), DO(용존산소량) 이 있다. BOD 기준에 따른 수질 등급은 다음과 같이 1~5급수와 급수외로 나눌 수 있다.
1급수
BOD 1 ppm 이하의 수질로 냄새가 전혀 없으며 바닥이 보일 정도로 매우 깨끗하다. 별도의 정화 과정이 필요없으며, 음용수 뿐만 아니라, 공업용수나 농업용수 등 다용도로 사용이 가능하며, 목욕하고 수영도 가능하다. 간단한 여과 후 상수원수로 사용이 가능하다. 상수원수 1급 대표적으로 열목어 등이 수질 한계선이다.
2급수
BOD 1~3ppm의 물이며 냄새는 나지 않고 1급수 다음으로 맑은 물이다. 육안으로는 1급수와 거의 같으므로 육안으로는 구별이 어렵다. 약간의 여과를 거쳐 식수나 농업용수, 공업용수로 사용이 가능하다(수영이나 목욕도 가능). 정화처리를 해서 상수원수로 사용이 가능하다. 상수원수 2급 대표적으로 다슬기 등이 수질 한계선이다.
3급수
BOD 3~6ppm의 물이며 색이 황갈색이고 약간의 냄새가 난다. 하수처리과정을 거쳐야 하며 공업용수나 농업용수로 적합하지 않다. 수영이나 머리를 감고 맑은 물로 헹구지 않을 경우 피부병에 걸린다. 고도의 정화를 거쳐야 식수로 사용 가능하다. 공업용수 1급 대표적으로 잉어, 메기, 붕어, 거머리, 소금쟁이 등이 수질 한계선이다.
4급수
BOD 6~8ppm의 물이며 색이 검은색인데다 썩는 냄새가 심하다. 살갗에 닿으면 피부병이 생기며 공업용수로도 불가능하다. 화학약품 등을 사용하여 특수처리 과정을 거쳐야 한다. 공업용수 2급 대표적으로 장구벌레, 파리유충, 실지렁이 등이 산다.
5급수
BOD 8~10ppm의 물이며 4급수보다 검은색이고 냄새가 더 심하다. 그냥 들어가면 앞이 안 보일 정도. 4급수하고 같다. 공업용수 3급 대표적으로 장구벌레, 구더기(파리 유충), 실지렁이 등이 수질 한계선이다.
급수 외
BOD 10ppm 이상의 물이며 6급수라고 하기도 한다. 빙어외엔 생명이 존재하지 않는다.[출처 필요] 특징은 5급수하고 비슷하다. 이 급수부터는 어떠한 용도로도 사용불가이고 살갗에 닿았을 경우 피부가 썩어버릴 수 있을 정도다. 그냥 폐수에 불과하다. 기생충 해충도 살지 못한다. 당연하겠지만 5급수보다 더 냄새가 심하다.
수질오염의 피해사례
- 1991년 3월-4월 페놀오염사태 :구미공단 내 두산전자에서 페놀원액 30톤 누출 낙동강 유입
- 1991년 9월 황산오염사고 : 황산20톤을 실은 유조선 트럭이 낙동강 상류일대에 추락, 물고기 떼죽음
- 1994년 1월 낙동강 악취사건 : 발암성 물질인 벤젠, 톨루엔 및 암모니아성 질소, 폐압연유 등에 오염된 수돗물 공급.
- 1994년 6월 디클로로 메탄 오염사건 : 낙동강 수계 12개 정수장 취수 중단
- 1994년 6월 폐유오염 사건 :성서공단 내 폐수수탁 처리업체에서 폐유 20톤 무단방류
- 이따이따병 : 일본 부산현 신통천 유역 상류에 위치한 동방아연 신강광업소에서 폐기한 폐광석에서 카드뮴이 하천에 용출. 하천수를 농업용수로 사용 농토에 카드뮴 축적과 수확된 쌀에 카드뮴이 흡수 오염되어 이것을 장기간 먹은 주민중 여성 258명이 카드뮴 중독, 그중에 128명 사망.
- 체코 블루베이비병 사건 : 어린이가 질산염이 과다하게 함유된 물을 마시게 되면 체내에서 질산염이 아질산염으로 전환되어 산소 대신 헤모글로빈과 결합하게 되어 피의 산소 운반을 저해시키게 되는데, 이 경우 피부가 파랗게 변하는 증세를 보인다. 1953-1960년 사이에 태어난 5,800명중 115명이 블루베이비병에 걸림 질산성 질소가 함유되어 있는 물을 먹은 아이들이 걸리는 병으로 체코가 대표적임.
- 미나마타병 : 중금속에 의한 수질오염의 대표적인 사례 일본 큐슈만에 인접한 신일본질소비료주식회사의 미나마타 공장폐수 공장폐수에 섞여 있는 수은이 생물체와 사람의 체내에 축척되어 심하면 마비증상을 일으키며 죽음으로 몰고감. 43명사망, 111명 치유불능 신체마비와 장애, 기형아출생 19명.
통제
가장 효율적인 폐수처리는 1차 처리단계, 2차 처리단계, 3차 처리단계의 세 가지 과정을 거쳐야 한다. 또 공장에서는 폐기물을 물에 버리기 전에 해로운 화학물질을 없애는 과정을 거치면 오염을 줄일 수 있다. 또 화학오염 물질을 재사용하거나 거두어들이는 제조방법을 사용하여 산업폐기물을 줄일 수도 있다.
참고자료
- 〈수질오염〉, 《위키백과》
- 〈수질오염〉, 《나무위키》
- 〈수질오염의 형태〉, 《환경사업소》
- 〈수질오염의 피해사례〉, 《환경사업소》
같이 보기
