수생생물 생태계 복원·보호 급선무
미국, 수생태계 보전·복원 위해 생물학적 기준 도입
현재 방법으론 한계…생물학적·화학적 기준 수립 필요

▲ 찰스 디로스(Charles G. Delos) / 미국 환경보호국(EPA) 박사

먼저 생물학적 조사를 통해 수생생물들의 여러 다양한 대표적인 군들을 식별하여 그 수생생물계를 기준으로 생물학적 기준을 수립하는 것이 필요하다. 이와 같은 생물학적 조사와 기준의 설정은 수생생물의 생태계를 표현하는 가장 직접적인 방법은 되겠으나 그럼에도 이 방법들은 생태계의 복원을 위한 구체적인 행동에 있어 간접적인 효과만을 가져올 뿐이다. 즉, 행위에 대한 목적을 먼저 설정하지 않고서는 원인의 식별 또한 상당히 어려운 것이다.

독성 없는 수질 유지 접근법 한계
 
둘째, 구호적인 측면에서 기준을 설정하려는 접근방법으로서 다시 말해 모든 하천계는 독성이 없는 수질을 유지해야 한다는 당위론에서 직접적으로 하천의 물을 샘플링하여 그 독성을 측정하려는 방법으로 현재 미국에서 폭넓게 사용되는 방법이다.

이러한 접근 또한 수생생물의 생태계에 밀접한 관련이 있는 것은 맞지만, 각 하천마다 그 독성의 원인을 식별하려면 개별적으로 접근할 수밖에 없다는 한계점이 있다.

셋째, 화학적 농도를 따져 기준을 설정하려는 방법은 수생생태계의 보호측면에서 가장 원거리에 있는 접근법일 것이다. 특히 화학적 농도를 측정하는 방법론적인 정확성과 타당성 측면에서 여전히 논란이 많은 바, 특정한 지역의 하천에서 해당 화학물질의 출현빈도를 볼 때 이를 일반화하기에는 아직 의문의 여지가 있는 것이다.

그럼에도 미국은 이 접근방법에 과도하게 의지하는 측면이 많은데, 그 이유는 바로 이 방법이 오염물질의 배출을 통제하는데 가장 손쉬운 방법을 제공하기 때문이다.

물리적 특성보다 수질문제만 초점

미국의 이른바 「클린워터법(Clean Water Act)」의 법적 틀은 다름 아닌 수생의 생물자원을 복원하고 또 보호한다는 두 가지 중요한 명제에서부터 출발한다. 따라서 자연히 하천 자체의 물리적인 특성들보다는 수질문제에만 주로 초점이 모아지게 된다.

구체적으로 말해 수생생물자원의 보호와 복원이라는 과제는 오염 배출원(가령 폐수나 강우유출수가 통과하는 파이프들)이나 기타 여러 루트를 통한 하천 오염원을 식별하여 하천의 수질을 보호한다는 것이다.

▲ 미국 동북부의 메인(Maine)주에서 수질의 상태에 따라 다르게 서식하는 대표적 생물들. 위에부터 높은 수질, 중간 수질, 낮은 수질에 서식하는 생물들.

그러나 수생생태계의 회복(복원)이라는 첫 번째 목적성을 달성하려면 도시와 산업활동을 포함한 여러 경제활동의 결과 자연적으로 배출되는 오염물질들을 기술적으로 제어시킬 필요가 생긴다.

또한 이와 같이 오염물질의 배출한계치를 기술적으로 정하는 것은 현존의 기술수준을 고려하여 그 수질기준을 최소한의 값으로 균일하게 적용시킬 것을 요구한다. 예를 들어 과거 40여 년간 도시 지역의 모든 폐수처리 설비들은 폐수가 흘려 보내지는 수체(하천 등)의 유형과는 상관없이 무조건 BOD(생물학적 산소요구량)기준으로 30㎎/L, 그리고 약간 예외가 있긴 하지만 부유물질 기준으로 역시 30㎎/L을 넘지 않도록 통제를 받아 왔다.

다음으로 수생생태계의 보호측면이라는 두 번째 목적성의 경우 수질 관점에서 유출수가 수체로 흘러들어가는 것을 기술적으로 최소치를 두어 제어하는 것인데, 이는 수체마다 수질의 목표치가 다르므로 저마다 달라지고 또 유출수를 희석하는 과정이 있는가에 따라서도 달라진다.

생물학적 기준, 수생태계 건강 표현

생물학적인 기준은 수생태계의 건강을 직접적으로 표현하고 있다. EPA는 생물학적인 기준의 발전에 기여하고 있다. 그러나 각 수체마다 특화된 목표치를 설정해 두지 않을 경우, 설사 생물학적 조사와 평가를 통한 정보, 가령 해당 하천에 스트레스를 주는 요인이 무엇인지 식별한다든가 생물학적 서식지 변동의 가능성은 존재하는지, 그리고 화학적으로 존재하는 물질이나 혹은 침입종과 같은 생물학적 요소들이 있는 지 등과 같은 정보가 인과관계를 직접적으로 파악하는데 혼선을 초래하게 된다.

모든 하천들은 독성이 없어야 한다는 구호에서 출발한 기준수립과 아울러 수체의 독성을 직접적으로 측정하는 방법은 현재 미국에서 광범위하게 사용되고 있다. 이러한 접근법은 물론 수생생물의 생태계와 밀접한 관련이 있기는 하지만 결과적으로 오염원 감소라는 목적을 이루려면 각 하천마다 독성의 원인이 무엇인지를 개별적으로 일일이 분석하여 식별하는 과정을 필요로 한다.

게다가 측정방법이 단순하여 가령 생물학적으로 누적되어 큰 문제를 일으키는 오염물질이라든가 혹은 환경호르몬(내분비계 장애물질) 등의 식별에는 적당하지 않은 방법이 된다.

질소·인 적용할 만한 기준 미수립

화학적 농도를 기준으로 접근하는 방법은 상기의 방법들 중에서 수생생물 생태계 측면에서 가장 효과가 떨어지는 방법이다. 왜냐하면 각 수체마다 생물학적 군들이 다르게 나타나므로 어떤 하나의 특정한 하천에서 그 정확도와 유용성 측면에서 많은 논란을 불러오게 되는 것이다.

그럼에도 미국의 경우에는 이 접근방법에 과도하게 치우쳐 있는데 그 이유는 이와 같이 독성기준(및 용존산소량 기준)을 세워두는 것이 오염원으로부터 오염물질의 배출을 억제하는데 가장 손쉬운 방법이 되기 때문이다.

따라서 이 방법의 경우 특히 오염원이 특정하게 몰려 있지 않고 전방위적일 때 수체의 오염원을 정확히 계량하기가 힘들다는 점에서 더 유용성이 떨어지는 방법이 된다. EPA(미 환경청)는 아직까지도 질소와 인 영양소들에 일반적으로 적용할 만한 기준을 수립하지 못하고 있는데, 이는 부영양화가 어떤 기제로 독성을 일으키는 원인이 되는지를 단순히 실험실적으로만 파악할 수 없고 현장에서 직접 관찰을 통해, 즉 동시다발적인 스트레스 인자에 의해 독성이 생긴다는 점이 그 한 이유이기도 하다.