류재근박사 칼럼] 유기물 바로 알고 수질 관리해야

류재근박사 칼럼] 유기물 바로 알고 수질 관리해야 2009/03/16 09:15

 

 

 

 

 

자연에 순응하기보다는 자연을 지배하고자 노력해 온 근대 인간사회는 농업 자본주의에서 출발하여 기계적 자본주의를 정착시키기까지 부지런히 자연을 대상으로 이윤을 추구해왔다.

결국 경제적 이윤을 얻은 인간사회는 환경문제라는 돌이킬 수 없는 대가를 치르게 됐으며, 이러한 환경문제는 인간사회의 삶의 질을 크게 저하시키고 나아가 지구의 운명을 좌우하는 중심으로 옮겨가고 있다.

인간이 만들어낸 환경문제는 복잡한 구조망으로 얽혀 있어 매듭을 쉽게 풀 수는 없지만 부단한 노력을 통해 그 해법을 찾기 위해 부지런히 뛰어왔다. 특히 수질문제는 유기물오염을 중심으로 그 해법을 찾으려는 노력이 과거부터 현재까지 이어지고 있다.

수질문제의 중심에 왜 유기물이 있는 것일까? 쉬운 질문이면서도 쉽게 정답을 말하기 까다로운 문제다. 다시 말해 유기물 관리는 관습적으로 해 왔지만 실체를 파악하는 과정은 생략되어 왔기 때문이라 생각된다.

BOD 유기물(유기화합물)은 약 200년 전에는 1차 생산자가 광합성으로 간단한 유기화합물을 만들고, 이렇게 만들어진 유기화합물은 물질대사를 통해 다양한 유기화합물로 만들어졌다.

그러나 현대는 인간이 유기화합물을 인공으로 합성하기 시작하면서 유기물이 다양해졌고, 그 숫자가 기하급수적으로 늘어나면서 수환경에 유기물오염을 가중시키기 시작했다.

수환경에서의 유기물은 생성기원에 따라 자연적인 것과 인공적으로 합성된 것으로 분류하고, 발생기원에 따라 외부와 내부 생성 유기물로 분류한다. 외부에서 온 것은 자연적으로 합성된 유기물이 약 90％ 이상을 차지하고 있고, 내부생성 유기물은 정체수역(호소)에서 약 50％ 정도를 차지한다.

이중 자연적으로 생성된 유기물은 대부분이 육상에서 생성되어 장기간 분해과정을 거치면서 하천과 호소로 유입되는데, 이런 유기물의 대부분은 난분해성의 부식물질로 구성되어 있다.

하천의 경우에는 외부에서 생성된 난분해성 유기물, 즉 하·폐수 유입이 많은 도시하천 등의 인위적 교란이 심한 하천일수록 자연적인 유기물오염보다는 인간이 배출하는 유기물의 기여도가 높을 것이다.

따라서 하천의 유기물오염도는 인위적 영향을 중심으로 평가하게 되었고, 인위적 유기물오염원의 대부분은 비교적 분해가 쉬운 유기물이 많이 포함되어 있는 가정하수로 구성되어 있다.

이러한 원인으로 하천의 유기물오염도 평가는 측정이 어려운 자연기원의 난분해성보다는 쉽게 분해되는 인위적 유기물오염을 평가하는 방법인 BOD가 채택되었고, 지금까지 사용되고 있는 것이다.

호소의 유기물은 하천과 달리 유속이 없어 부유성 플랑크톤이 많이 증식하는 부영양화가 일어나 내부에서 생성되는 유기물의 기여도가 높아진다. 호소의 유기물은 외부유입과 내부에서 생성되는 자연기원의 난분해성 유기물이 많이 포함되어 있고, 특히 우리나라는 자연호가 거의 없고 댐축조에 의해 생성된 인공호가 대부분이며, 이러한 인공호들은 인위적 오염원이 거의 없는 상류의 하천을 막아 호소가 생성되었으므로 비교적 분해가 어려운 난분해성의 유기물이라 할 수 있다.

이러한 원인으로 하천과는 달리 호소의 유기물오염도 평가는 난분해성의 일부분을 평가할 수 있는 COD가 채택되었고, 지금까지 사용하고 있는 것이다.

위와 같이 유기물오염도 평가는 생성·발생기원에 따라 수계별로 측정방법이 다르고, 수체내에서 비교적 분해가 쉬운 유기물을 측정하고 있다.

이렇게 우리나라 수질환경기준의 유기물오염도 평가방법은 BOD, COD로 결정되었고, 하·폐수처리를 통한 수질관리의 대부분도 유기물관리 중심으로 발전되어 왔다. 결국 우리나라의 수질은 유기물오염도로 평가하는 것이 일반화되었고, 1차 수질오염총량제 기간에도 BOD 항목이 목표수질의 척도가 되었다.

이렇게 우리는 공공수역의 수질관리를 인간이 배출한 비교적 분해가 쉬운 BOD 유기물로 관리하여 인위적 오염원의 관리는 성공적이라 할 수 있으나, 실제로 우리나라의 지표수(하천 및 호소)는 대부분이 상수원으로 사용되고 있고 특히 자연 및 인위적으로 생성된 난분해성의 유기물관리가 상수원에서는 특별관리 대상이지만 전술한 바와 같이 BOD 측정방법으로는 거의 알 수 없기 때문에 유기물관리 측면에서 볼 때 큰 사각지대라 할 수 있다.

우리나라는 인간건강과 밀접한 관계가 있는 상수원수에서의 유기물 정보는 거의 없고 정수장 정수과정의 정보만 있을 뿐이다. 정수장에서는 유기물오염 사고에 대비하여 먹는물 수질환경기준 항목으로 대표적 난분해성 유기물 정보를 사후관리하고 있다.

이러한 사후관리는 트리할로메탄과 같이 발암성 물질의 피해가 있어도 마땅한 대안을 찾기 어렵다. 다시 말해 상수원의 유기물 사전관리 시스템을 도입하지 않고서는 해결하기 어렵고, 현재의 유기물 관리방법으로는 해결할 수 없다는 것이다.

하천 및 호소의 유기물은 난분해성이 약 90％ 정도이고, 나머지가 쉽게 분해되는 이분해성이다. 이러한 결과는 인위적 오염원에 따라 약간의 변동폭은 있으나 우리나라 4대강과 대형인공호에서도 비슷한 결과를 나타내고 있다. 그렇다면 BOD 측정방법으로는 하천 유기물의 약 10％만 검출할 수 있다는 것이고, 나머지는 검출할 수 없기 때문에 상수원수의 관리방법으로 현재의 방법은 부족할 수밖에 없을 것이다.

결론적으로 BOD, COD로 측정되는 유기물은 인위적 오염도를 평가하기에는 적합한 방법이고, 또한 처리하기 쉬운 유기물이므로 관리하기에도 쉬운 장점을 지니고 있다. 그렇지만 지속적으로 인공합성 난분해성 유기물은 증가하고 있고, 비점오염물질의 증가로 외부에서 유입되는 난분해성의 유기물도 증가하여 BOD, COD 유기물 이외의 난분해성 유기물을 평가 및 관리할 수 있는 TOC(총유기탄소) 측정방법을 적극 도입하는 등 난분해성 유기물 관리가 필요한 시점이다.

[출처] [류재근박사 칼럼] 유기물 바로 알고 수질 관리해야 |작성자 waterjournal