녹조현상 방지하는 방법

    녹조현상 방지하는 방법

 

 

녹조현상이란 녹조류, 규조류, 남조류, 와편모조류 등 많은 종류의 조류중에 남조류의 일부인 마이크로시스티스(Microcystis), 아나베나(Anabaena), 오실라토리아(Oscillatoria) 같은 종들이 대량으로 번식하면서 물색을 녹색으로 물들게하는 현상으로 학술적으로는 수화현상(水花現狀) 또는 조화현상(藻花現狀)이라 한다. 남조류중 특히 마이크로시스티스는 하나의 세포로된 단세포 생물의 조류로서 세포주변이 끈적끈적한 한천질층으로 둘러싸여 있어 조체들이 서로 뭉치는 성질을 지니고 있다. 따라서 급속도로 번식한 조류는 점차 큰덩어리로 변하여 호소 표면 전체를 덮게되고 심하면 묽게 만든 쑥밀가루 반죽처럼되어 주걱으로 떠낼 수 있을 정도까지 된다.

마이크로시스티스는 하나의 세포로된 단세로 생물로서 세포가 나누어지는 이분법에 의해서 쉽게 번식하므로 기하급수적으로 늘어날 수 있고, 물의 온도가 내려가는 겨울철에는 대부분 사멸하나 포자로서 남아있어 극한 조건에서도 살아남아 다음 해에 다시 번식하게 된다.

남조류(Blue-green algae)는 남조세균(Cyanobacteria)이라고도 하며, 종에 따라서는 공기중의 질소를 고정할 수 있고, akinet라는 휴면세포(休眠細胞)를 형성하기 때문에 건조한 환경에 잘 적응할 수 있다. 남조류의 모양은 매우 다양하여 마이크로시스티스는 구형이고, 오실라토리아는 세포들이 머리카락처럼 연결되어 있으며, 아나베나는 염주알처럼 목걸이 형태로 연결되어 있다. 모두가 조류의 형태 유지를 위해 서로 연결하여 뭉치는 형태를 지니고 있다.

물에서 녹조현상을 일으키는 원인생물은 남조류가 대부분이며, 주암호나 대청호, 낙동강하류 등에서 녹조현상을 일으킨 원인조류가 마이크로시스티스이다. 마이크로시스티스 세포의 지름이 2.5∼9.5㎛ 까지의 구형의 모양이다. 흔히 3종류가 국내에서 발견되는데 Microcystis aeruginosa는 세포지름이 2.5∼9.5㎛ 로 군체(群體)가 되면 수㎜의 크기로 되며 모양도 구형에서 망목상(그물모양) 등으로 불규칙한 형태를 나타낸다. 이 종은 군체를 감싼 한천질의 막이 선명하지 않다. Microcystis wesenbergii는 세포의 지름이 4.0∼7.0㎛로 군체는 발생초기에는 구상이나 나중에 불규칙하게 나누어지며 한천질의 막이 선명하다. Microcystis viridis는 직경이 4.0∼7.4㎛로 군체는 길게 늘어진 소포상의 덩어리 모양을 이룬다. 일잔적으로 마이크로시스티스는 약간의 비린내외에는 심한 냄새를 내지 않지만 다른종류의 남조류들 특히 아나베나, 오실라토리아, 포르미디움 등은 곰팡이냄새(지오스민 Geosmin)와 흙냄새(2-MIB)를 유발하여 마이크로시스티스보다도 수돗물 생산이나 주민생활에 불편을 끼친다.

일본에서는 이와같은 조류가 내는 불쾌한 냄새를 이취미(異臭味)라고 하며, 1973년 이후 최근에 이르기까지 비와호 등 많은 호소에서 이취미 문제가 발생한 바 있다. 이에 따라 일본 당국에서는 이취미 관리 지침이 수립되어 보급되었으며, 정수처리과정에서도 기존공정에 오존처리나 활성탄처리공정을 추가하여 정수처리를 고도정수처리하는 도시(동경, 오오사카 등) 가 늘어나고 있다.

조류가 성장하는 데는 햇빛, 영양소, 온도 등 많은 요인들이 작용하지만 계절의 변화가 뚜렷한 우리나라의 경우 계절의 변화에 크게 의존하고 있으며, 같은 조건의 영양조건이라면 봄과 가을철에 조류의 집단번식이 나타난다. 최근에 일어난 주암호에서의 조류집단번식도 여름동안 집중강우로 주변의 각 종 영양물질이 주암호로 유입되 먹이가 풍부해지고 여름이 끝나가면서 수온(水溫)이 마이크로시스티스가 성장하기에 좋은 조건으로 되면서 대량번식한 것이다.

조류는 일단 발생하면 여러 가지 장해와 위험이 따르므로 사전에 방지하는 것이 무엇보다 중요하다. 조류가 발생하기 알맞은 물의 온도인 15∼25℃가 되는 봄과 가을철에는 적어도 하루에 한차례씩 조류의 종류와 양을 계측하여 조류양이 증가하기 시작하면 살조제인 황산동(CuSO4)을 살포하여 조류의 급속한 증식을 미리 방지하여야 한다. 구리는 조류의 광합성작용을 저해하기 때문에 세균에 유효한 염소제제에 비해 조류제거에는 훨씬 효과적이다. 황산동이 물에 녹아 생성된 구리이온은 단시간에 수산화구리로 되어 호수밑에 가라앉기 때문에 살조제로서 작용하는 시간은 매우 짧다. 따라서 소량을 살포하는 것은 효과적이지 못하고 적정량 즉 종류에 따라 차이가 있지만 1 mg/L정도를 살포하는 것이 적당하다. 살포방법은 여러 가지가 있으나 현장여건을 고려하여 살포하면되지만 선박을 이용할 수 있을 때는 물에 용해시켜 호소 표면에 바둑판 모양으로 지그재그로 운행하면서 살포하거나 고압펌프를 이용하여 살포하는 방법이 있다. 이때 물고기에 대한 피해와 살조효과를 살피기 위해 살포 후에도 조류양을 반드시 조사하여야 한다. 또한 선박을 이용할 수 없을 때는 물이 흐르는 상류유역에 통수성이 있는 주머니나 바구니를 이용하는 방법이 있다. 살조제를 살포할 때 가장 유의하여야 할 사항은 조류의 종류와 양을 정확히 조사하고 물의 양과 살포면적을 고려하여 적정양의 약품을 처리하여야만 어류 등에 피해를 일으키지 않고 적정시기에 조류를 제어할 수 있다.

살조제를 살포하여 조류를 제거하는 방법은 일본의 수질관리지침서에도 자세히 설명되어 있고, 동복호의 경우 거의 10여년동안 적절한 시기에 예방조치 방법으로 사용하여 많은 효과를 보고 있다. 인근의 주암호에서 녹조현상이 뚜렷이 진행되었는데도 동복호에서는 일어나지 않은 것도 이와같은 노력의 결과라고 생각한다.

조류의 경우 대량발생하기 이전에 미리 제어하는 것이 바람직하고, 정수장으로 유입되면 제거가 복잡하고 비용도 많이 들어가기 때문에 상수원내에서 사전에 예측하여 조절하는 것이 최선의 방법이다.

조류의 제거방법에는 다양한 방법들이 제시되고 있지만 살조제 살포방법외에상류유역의 수질관리를 철저히하여 영양염 유입을 차단하는 것과 호소의 물을 순한케 하여 상,하층간의 물을 교환함으로서 조류성장을 억제하는 수중폭기시설과 조류제거선의 운영, 오일팬스같은 번식차단장치, 차광막 설치 등 호소내에서 처리하는 방법이 있으나 모두가 단기적인 대책이다. 수돗물을 만드는 정수처리과정에서는 침전시키기 어려운 조류를 물에 띄워 제거하는 부상처리법, 가는 망으로 만들어진 스크린을 회전드럼에 부착시킨 마이크로스트레나라는 거름장치를 이용해 제거하는 방법이 있다