녹조는 민물에 사는 조류, 특히 남조류(시아노박테리아)가 급속히 번식하면서 물이 녹색 또는 청록색으로 변하는 현상을 말한다.
물속의 영양염류가 과다하게 공급될 때, 햇빛과 수온 조건이 맞으면 폭발적으로 번식한다.
시각적으로는 미세한 녹색 가루가 떠다니는 것처럼 보이며, 농도가 심할 경우 녹색 수프처럼 물이 뿌옇고 탁하게 변한다.
녹조가 생기는 주요 원인
1. 영양염류 과잉 공급
질소(N)와 인(P)이 강, 호수, 저수지로 유입되면 조류의 먹이가 되어 녹조가 급증한다.
이것을 부영양화(Eutrophication)라고 한다.
이 영양염류는 대부분 농업 비료, 가축 분뇨, 생활하수, 공장 폐수에서 기인한다.
2. 기후 변화
고온 다습한 여름, 가뭄으로 인해 수량은 줄고 수온은 오르며, 정체된 물에서 녹조가 잘 번식한다.
3. 정체된 수역
유속이 느리고, 수심이 얕은 호수, 저수지, 댐 등에서 녹조가 잘 생긴다.
물 흐름이 없으면 조류가 떠다니며 햇빛을 지속적으로 받아 광합성을 하게 된다.
녹조의 독성과 인체 영향
녹조 자체가 문제라기보다, 남조류가 만들어내는 독소가 문제다.
지금은 환경부가 지정한 유해 남세균이라고 부르는데 세균 중에서 유일하게 산소를 발생하는 광합성 세균이다.
대표적으로는 다음과 같은 독소가 있다.
1. 마이크로시스틴(Microcystin)
청산가리의 100배가 넘는 독성물질로 대표적인 간 독성 물질이다.
간세포를 파괴하며, 지속 노출 시 간암 유발 가능성도 보고되었다.
다른 장기에도 영향을 미치며 최근에는 생식 독성으로도 영향을 미친다는 연구결과도 있다.
WHO 기준으로 24 ppb가 레저 기준인데 우리나라 낙동강에서 검출된 양은 5,400 ppb로 기준치의 200배가 넘는다.
인체에 축적되면 돌이킬 수 없다.
마이크로시스틴은 300도씨 이상에서 분해되기 때문에 일반 가정에서는 처리가 불가능하다.
물을 끓여 먹는 것으로는 해결이 되지 않기 때문에 요리를 해서도 안 된다.
미국은 수돗물에서 마이크로시스틴이 검출되면 단수 조치가 시행된다.
피부에 닿으면 발진, 두통, 구토, 알레르기 반응을 유발할 수 있기 때문에 피부 닿는 것도 금지하고 있으며 호흡기에도 들어가면 안 된다.
2. 아나톡신(Anatoxin-a)
신경계 독소로 근육 마비, 호흡 곤란을 유발할 수 있다.
개, 소, 오리 등 가축과 야생동물이 녹조 물을 마시고 죽는 사례가 있다.
3. BMAA (β-Methylamino-L-alanine)
알츠하이머, 루게릭병(ALS) 같은 신경 퇴행성 질환과의 연관성이 의심되는 물질이다.
아직 인간 대상의 명확한 인과관계는 없지만, 장기 노출에 대한 우려가 크다.
<실험> 녹조 물로 작물을 키우면 어떻게 될까?
상추를 대상으로 증류수와 녹조 물을 주어 똑같은 조건하에 4주 동안 키워 보았다.
증류수로 키운 상추는 어떠한 독소도 검출되지 않았다.
반대로 녹조 물로 키운 상추에는 상추 1kg당 3.8 µg(마이크로그램)의 마이크로시스틴이 검출되었다.
적은 양이지만 우려할 만한 수치이다.
한국 성인의 평균 몸무게 57kg인데 하루에 600g의 상추를 먹으면 간독성 물질이 문제가 된다.
가장 엄격한 캘리포니아의 기준에서는 100g의 상추만 먹어도 생식 독성(정자 수 감소)에 영향을 미친다고 볼 수 있다.
낙동강 유역의 농산물은 안전할까?
한 시민단체가 낙동강 유역에서 재배된 쌀을 시중에서 구해 검사해 본 결과 쌀 1kg당 마이크로시스틴이 검출되었다.
2022년에 검출된 양은 3.18 µg(마이크로그램)
해외 기준으로 보면 최대 16배의 독성이 검출된 것이다.
이것은 우리가 먹는 모든 식품에 대하여 오염 가능성이 있다는 것을 예상할 수 있다.
생활용수뿐만 아니라 농업, 축산에 사용되기 때문에 모든 식품에 오염 가능성이 있을 수 있다.
전수 조사가 반드시 필요하다.
녹조 문제의 해결책
1. 영양염류 유입 차단
- 농업 비료 관리: 비료 살포 시기와 양을 조절하고, 과도한 시비를 줄인다.
- 분뇨 및 오수 정화: 가축 분뇨 처리시설 확충, 하수처리장의 고도화가 필요하다.
- 식생 완충지대 조성: 강이나 저수지 주변에 풀, 갈대 등을 심어 유입되는 비료 성분을 자연 여과시킨다.
2. 녹조 발생 억제
- 차광막 설치: 수면에 햇빛이 닿는 것을 막아 광합성을 제한한다.
- 폭기(aeration): 물을 인위적으로 교반 하여 수온과 산소 농도를 바꿔 조류의 생존 환경을 불리하게 만든다.
- 천적 도입: 조류를 먹는 동물성 플랑크톤이나 특정 박테리아를 활용한다.
3. 생물학적 정화
- 수생식물 복원: 마름, 부들, 갈대 등 수생식물이 영양염류를 흡수하면서 경쟁적으로 조류의 성장을 억제한다.
- 습지 조성: 인공습지를 만들어 오염물질이 정화되고 수질이 개선되도록 한다.
4. 모니터링 및 조기 경보
위성 및 드론을 이용해 조기 탐지 시스템을 운영하고, 수질 측정 데이터를 바탕으로 사전 경고 체계를 강화한다.
녹조는 단순한 미관의 문제가 아니라, 인체 건강과 생태계에 직접적 위협이 되는 심각한 수질 오염 문제다.
녹조를 예방하려면, 오염원 차단이 핵심이며, 수질 정화 기술과 생태계 복원을 병행하는 종합적 접근이 필요하다.
단기적 수거가 아닌, 장기적 수질 관리 전략이 녹조 문제 해결의 핵심이다.
녹조 문제는 단순히 강에서 끝나지 않는다.
바다 한가운데 색이 다른 두 개의 물길이 마주하는 현상
염분이 없는 갈색 강물이 내려오다가 그 물이 천천히 녹색으로 변한다.
그 강물이 푸른 바닷물과 만나면서 경계선이 생기는 것이다.
대부분 미시시피강을 통해 유입되고 있는데 농업 비료가 주요 원인이다.
루이지애나는 대규모 농경지가 2/3를 차지하고 있어 비료 사용량이 엄청나다.
과도한 비료의 질소와 인 성분이 미시시피강에 유입되어 바다까지 오염시키는 연쇄작용을 한다.
이것은 근해 어업에 막대한 피해를 입히고 있다.
오염물질이 물의 산소를 부족하게 만들어 수산 생물이 살 수 없는 환경을 만들기 때문이다.
국내에도 피해 사례는 많이 발생하고 있다.
제주도는 자연산 전복과 성게가 사라지고 있다.
언젠가부터 성게의 먹이와 은신처가 되어 주던 해조류 대신 갈파래만이 무성해졌다.
목포 앞바다는 바다의 사막화라고 부르는 갯녹음 또는 백화 현상이 진행되고 있다.
해조류가 사라지고 석회조류가 붙어 바위가 하얗게 변하는 현상이다.
바다의 녹색 비명!
해변을 덮친 파래, 물 반 파래반 상황
바다가 죽어가는 신호로 바다의 자정 능력이 한계에 도달했다는 증거다.
바다는 인간의 욕심을 더 이상 채워주지 못하고 인간에게 마지막 경고를 보내고 있다.
파래가 쌓이고 썩으면 부패하고 심한 악취가 생기고 파리까지 들끓게 된다.
시간이 갈수록 악화되고 있는 상황이다.
중장비를 이용해 치워도 일주일이면 다시 원상태로 돌아가버린다.
해변의 미관을 해치고, 냄새와 불쾌감으로 인해 관광객 유입이 급감하여 끝내 해수욕장으로써의 기능을 상실해 버렸다.
이러한 현상은 제주도 전역에 걸쳐 일어나고 있다.
갈파래 자체는 특별한 유해 성분이 있는 것은 아니다.
너무 많이 번성하다 보니 바다의 서식환경을 파괴하고 있다.
바닷속 상황은 더 처참하다.
기존의 동식물은 찾아볼 수 없으며 갈파래만 뿌리를 내리고 번식에 번식을 하고 있어 생태계 교란이 심각하다.
밤에는 광합성을 멈추고 산소를 소비하며, 바닷물 속 산소가 고갈되어 어류 폐사를 유발한다.
연안 어장에는 파래가 그물과 어장 설비에 달라붙어 수산업 생산성 감소를 초래하고 있다.
식물성 플랑크톤의 과도한 번식은 서로 밀집되면서 스트레스 환경이 조성되자 세포에 보유하고 있던 점액질을 대량 방출하게 된다.
해양 점액이 바다 바닥을 덮고 있어 해양 생물이 살 수 없다.
한번 망가진 생태계가 바다의 자정 능력으로 복원되기까지 얼마나 많은 시간이 필요할지 아무도 모른다.
인간의 영향을 제한하지 않고는 결코 회복하지 못할 것이다.
지금이라도 멈추지 않으면 돌이킬 방법이 없다.
지속적인 오염물이 유입되면 아무리 바다라도 감당하지 못하고 바다의 자정 능력이 사라지게 된다.
유한한 바다의 포용력이 임계점을 벗어나는 순간 자연은 사람에게 보복하게 될 것이다.