[포럼-김범철] 하천 藻類 막으려면 기사의 사진

지난 가을 팔당호에서 냄새가 발생해 수돗물 사용에 큰 불편을 겪은 이후 호수의 플랑크톤에 대한 관심이 높아지고 있다. 냄새의 주원인은 남조류라고 하는 플랑크톤 때문인데 호수가 부영양화되면 흔히 발생하는 현상이다. 조류(藻類)는 호수와 하천의 물속에서 광합성을 하며 사는 미소생물을 가리키는 말인데, 육상의 식물에 해당하며 수중동물의 먹이가 되는 중요한 생물이다. 그런데 조류가 너무 많으면 물에서 냄새가 나고, 독소가 발생하기도 하고, 정수에 비용이 많이 들기 때문에, 수돗물로 사용하기에는 불편함이 많아 상수원에서는 적을수록 좋다고 평가하는 것이다.

육상에서 토양에 부족한 성분을 비료로서 첨가하면 생물성장이 증가하는 것과 마찬가지로 수중에서 조류의 양을 결정짓는 가장 중요한 비료 성분은 인(燐)이다. 인은 생물생장에 필수원소인데 수중에서 늘 부족하기 때문에 인이 공급되는 양만큼 조류가 성장한다. 인은 동물의 배설물과 퇴비 및 비료 등에 많이 함유되어 있으며, 인이 증가하여 조류가 증가하는 현상을 부영양화(富榮養化)라 하는데 우리나라 하천과 호수에서 수질을 결정짓는 주요인이므로 수질관리의 주요 타깃이다.

우리나라에서는 인구밀도가 높고 비가 여름에 집중되기 때문에 지난 한 세기 동안 약 1만8000개의 저수지와 댐을 만들어 부영양화에 취약할 수밖에 없는데, 각 수체마다 자연특성에 따라 부영양화의 원인과 계절이 다르다. 대형 댐에서는 홍수기에 유출된 퇴비와 비료가 저류되어 홍수 직후에 조류가 발생하는 반면에, 하천에서는 유량이 줄어드는 갈수기에 발생하므로 여름보다도 겨울과 초봄에 더 많이 발생한다. 하수처리장 방류수에는 처리 후에도 대개 부영양화 기준의 수십 배에 해당하는 인이 함유되어 있기 때문에 하수처리장에서 처리한 물이라도 인을 별도로 제거하지 않으면 부영양화의 원인이 된다.

갈수기에 하천유량은 줄어드는데 하수발생량은 줄지 않으니 상대적으로 하수의 점유비율이 높아져 하천의 인 농도가 높아지는 것이다. 우리나라 기후변화 예측에 따르면 여름에 강우량이 증가하고 겨울에 기온이 상승할 것이라고 한다. 대형 댐에서는 홍수기에 퇴비, 비료유출이 증가하여 여름 부영양화가 심해질 것이며, 하천에서는 수온상승으로 인하여 겨울 부영양화가 증가할 것으로 예상되므로 더 높은 수준의 대책이 요구되는 시점이다.

물 사용량 증가와 개발확대로 전국 대부분의 하천이 상수원으로 이용되고 있는 우리나라의 실정에서는 상수원의 수질을 보전하는 것이 절실한 당면과제인데, 현 상황에서 시행하여야 할 최우선의 대책은 하수처리를 강화하여 하수의 인을 제거하는 것이다. 물론 비용이 좀 더 들고 전기도 더 사용할 수밖에 없다. 기존의 하수처리는 생물학적 2차 처리 공정으로서 BOD 제거율은 높으나 인의 제거율은 낮아 하수처리를 거치더라도 부영양화까지 막을 수는 없기 때문에 선진국에서는 상수원유역에서는 인을 제거하는 화학적 3차 처리 공정을 추가하고 있다.

현재 우리나라의 하수처리장은 기본적으로 2차 처리 공정이며 인 제거 설비는 아직 미흡하여 이제야 일부 처리장에서 건설 중이니 내년쯤에야 효과가 나타나기 시작할 것이다. 현재 계획 중인 인 제거 설비가 전국적으로 모두 완성되려면 몇 년이 더 걸릴 것이다. 그 후에도 농경지의 인 유출을 어떻게 저감할 것인지가 숙제로 남는데 이 점에 대해서는 아직 우리의 의지가 별로 높지 않아 걱정이다.

식량증산을 위해 비료를 뿌려 작물을 키우고 나면 비료가 하천으로 흘러가지만 우리는 수중에서 조류가 자라지 않기를 바라는 반대의 바람을 갖고 있다. 이 모순을 어떻게 해결할 것인지가 나의 고민이다.

김범철 강원대 교수 환경과학과

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