광물을 이용한 적조 구제의 효과와 필요성
1. 서 론
우리나라 연안 해역에서 발생하는 유해성 적조는 해양환경의 오염으로 발생빈도와 기간이 늘어나고 있을 뿐 만 아니라 그 영역이 확대되어 막대한 피해를 일으키는 사회경제적 문제로 대두되고 있다. 적조는 해수 중 증식촉진 물질의 과잉공급과 일사량, 수온등 기상조건 등의 환경이 성장에 알맞을 때 대량으로 번식하여 발생하는 현상으로서, 적조현상에 의해 해수의 용존산소량이 결핍되고 유독성 물질이 형성되어 어폐류가 집단 폐사하는 결과를 초래한다. 이러한 수산해양의 피해를 최소화하기 위한 적조생물 구제법 연구가 활발히 진행되었으며, 현 시점에서는 해양 정책을 변화시켜 산업화에 따른 영양물질 유입을 미리 차단하는 것에 초점이 맞춰지고 있다. |
2. 기존 적조 구제법 및 문제점
적조피해를 최소화하기 위한 적조생물의 구제법에 관한 연구들은 물리, 화학, 생물학적인 측면에서 활발히 진행되어 왔다. 물리적인 방법에는 오존 활성법, 원심분리법, 전기분해법, 초음파 방법 등이 있으며, 화학적인 방법에는 차아염소산, 황산 제 1철, 전해수를 살포하는 방법 등이 있다. 또한 생물학적인 방법에는 살조 세균을 배양하여 적조 생물을 제거하는 방법을 연구하였다.
그러나, 이러한 방법들에는 현장적용성의 문제 또는 해양환경 영향에 대한 검증이 되어있지 않은 실정이다. 예를 들어 물리적인 방법들인 오존 활성법과 원심분리법 등은 적조발생시 동남해역을 모두 적용하기위한 기계의 도입 또는 넓은 해역에서의 운행에 문제가 있고, 화학적인 방법에는 해양수질변화의 문제점으로 인하여 상용화는 불가능할 것으로 여겨진다. 그리고 생물학적인 방법은 대량 생산의 문제점과 차후 해양환경 및 생태계에서의 영향 검증이 쉽지 않다(김창훈 등, 2002). 적조 피해가 심했던 일본에서 사용하였던 점토는 특이한 유해물질이 없고 수질변화에 문제가 없어 점토의 사용을 권장하였다. 우리나라에서도 점토의 사용을 시도하였으나, 적조가 자주 발생하는 남해안으로의 수송과 보관의 문제로 현실적으로 어려운 실정이었다(나기환 등, 1996). 1995년 고농도 적조 발생시부터 우리나라에서 이용하고 있는 방법에는 적조발생 지역의 황토를 이용하여 적조 발생해역에 살포함으로 그 효과를 입증하였다. 하지만 이러한 황토 역시 산출지역의 지질특성에 따라 적조 제거효율이 30~90%를 보여 효과가 없는 황토도 있다는 것을 보인다. 또한, 황토 내에는 석영, 정장석, 점토광물 등을 포함하고 있으며, 지역의 특성에 따라 중금속을 다량 함유하고 있는 황토도 있다. 이것은 황토 내에 유효 성분 외에 불필요하거나 환경에 영향을 주는 물질 역시 해양에 투기된다는 뜻이다. 황토 내의 유효성분을 찾아서 그 성분만을 살포한다면 이러한 문제를 해결할 수 있을 것이다. 황토는 점토광물의 조성비가 클수록 알루미늄의 함량이 높으며, 색의 적색 정도가 강할수록 철의 함량이 많아진다. 박맹언 과 김필근 (2004)의 연구결과에 의하면 적조의 구제효율은 점토광물의 조성비가 높을수록 크며, 유사한 점토조성비일 경우에는 철 함량이 증가함에 따라 커진다(Table 1).
따라서, 황토 내의 유효성분으로는 점토광물과 철광물을 들 수 있다. 점토광물의 경우 황토와의 효율이 같거나 작은 적조 제거 효율을 가진다. 김필근 등 (2003)에 의한 철광물은 효율이 낮은 광물도 있으나 특정 철광물에서는 황토 살포량의 1/10만 투여 시에도 30분 후 99%이상의 효율을 보인다(Fig. 1). 또한 철광물은 환경정화 물질로서의 효과역시 입증되고 있다(도시헌 등, 1999). Figure 1. Removal efficiency Cochlodinium polykrikoides by Fe- containing mineral. |
3. 결 론
적조 제거를 위한 적조 구제법의 연구가 활발히 이루어 졌으나 어패류에 주는 영향이 적고, 획득과 사용법이 간단하고 경제성이 있는 황토의 특성에 의해 황토 외의 다른 방법은 이용하지 못하는 실정이다. 적조 제거의 궁긍적인 목표는 산업화에 따른 영양물질의 유입을 막아 적조현상의 예방?처리를 할 수 있는 정책적 대안을 모색하는 것으로 해양 정책 역시 구축에 시간이 많이 걸리고 해양환경이 적조발생을 줄일 수 있는 환경으로 저감되기까지는 많은 시간이 걸린다. 우리나라에서 사용되고 있는 황토내의 유효성분을 탐색하여 기능성을 증대시킨 후 사용다면 투여량을 줄일 뿐만 아니라 효율을 극대화하고 적조 발생의 원인이 되는 영양물질의 제거뿐만 아니라 해양환경을 정화할 수 있는 물질의 개발이 가능하다고 생각된다. |
4. 참고문헌
김창훈, 임준혁, 이제근 (2002) 제오플럭을 이용한 적조 미생물의 제거 특성, 제 3회 적조방제 기술에 관한 국제 심포지움, p. 29~35. 김필근, 박맹언, 배헌민, 김창숙 (2002) 황토 및 천연광물의 적조생물 구제효과, 한국환경과학회 가을 학술발표회 발표논문집, 11(2), p.309~310. 나기환, 최우정, 정영렬 (1996) 부유황토에 의한 적조방제 연구, Journal of Aquaculture 9 (3) p. 239~245. 도시헌, 박은경, 김용수, 강순기, 공성호 (1999) 철광석 표면에서 Citric acid 와 Phosphate의 경쟁적 흡착에 관한 연구, 대한 지하수 환경학회 한국토양환경학회 1999년도 정기총회 및 춘계 공동 학술발표회, p. 100~101. 박맹언, 김필근 (2004) 황토 구성광물 중 유해적조를 제거하는 특효성분과 구제기작 연구, 자원환경지질학회 2004년도 춘계 학술발표회 논문집, p. 36~39. |