지난해 이어 올해도 전국이 녹조로 

  

지난해에 이어 올해도 전국이 녹조로 뒤덮였다. 그것은 지난 7·8월의 기후형태가 지난해의 같은 시기의 그것과 비슷하기 때문이다. 녹조의 발생요인은 가뭄과 폭염, 긴 일조시간과 높은 농도의 영양염류의 존재다. 

가뭄은 적은 유량을 말하고, 적은 유량은 하천과 호소의 얕은 수심과 유속의 감소, 그리고 수온의 상승을 의미한다. 폭염 또한 수온 상승의 직접적인 원인이 되며, 긴 일조시간은 녹조류의 광합성 시간을 늘리고 그 강도를 높여 녹조 발생량에 절대적인 영향을 미친다. 영양염류인 총인(T-P) 등은 녹조류의 생체를 구성하는 기본물질이다. 

 

 

우리나라의 경우 가뭄과 폭염이 녹조 발생의 가장 큰 직접적인 원인이다. 우리나라의 7·8월은 장마철이기도 하지만 연도와 지역에 따라 장마 대신 가뭄과 폭염이 계속되는 경우가 많아 정도의 차이는 있지만 녹조의 발생은 최근 들어 전국적인 현상이 돼가고 있다.
 

또한 녹조 발생의 형태가 지역적으로 약간의 편차를 보이고 있다. 예를 들어, 지난해 한강유역의 가뭄과 폭염으로 예년에 없었던 녹조류의 대발생이 있었으나 올해는 긴 장마와 많은 강우로 아직까지 뚜렷한 녹조현상이 나타나지 않고 있다.
 

이와는 대조적으로 가뭄과 폭염이 심한 낙동강, 금강 및 영산강유역은 심각한 녹조현상으로 몸살을 앓고 있다([그림 1], [그림 2], [그림 3]). 이를 증명하듯 지난 7·8월의 한강유역과 기타 3대강유역의 강수량은 뚜렷한 대조를 보이고 있다([그림 4], [그림 5]). 

복잡한 녹조 발생 메커니즘

 

녹조는 상당히 복잡한 체제에 의해 발생하는 것으로 알려져 있다. 일반적으로 알려져 있는 녹조 발생의 주요 요인은 영양염류의 존재, 높은 수온, 긴 일조시간이다. 이 3가지 요인의 각각은 녹조 발생의 필요조건이며, 3가지 요인의 필요조건이 동시에 만족되었을 때 녹조가 발생하는 충분조건이 된다. 
 

“총인 등 영양염류의 농도가 높으면 녹조가 발생한다”는 것은 맞는 말이지만, 영양염류는 녹조 발생조건 중 하나의 필요조건이지 충분조건은 아니다. “녹조는 유속이 느려지면 발생한다”는 것도 맞는 말이지만, 느려진 유속만으로는 녹조가 발생하지 않는다. 
 

유속이 느려진다는 것은 하천이나 호소 등 수역의 자연조건이 일정하다면 수량의 감소를 의미하고, 수량의 감소는 수온의 상승을 의미한다. 즉 유속이 느려진다는 것은 녹조 발생의 필요조건 중 하나인 수온 상승의 원인이 된다는 것을 말한다. 

 

 

 

4대강 녹조의 원인이 “4대강 사업으로 건설된 보 때문에 유속이 느려졌기 때문”이라는 주장은 일면의 진실일 뿐 완전한 진실은 아니다. 낙동강 고령보 상류의 낙동강의 지천 중의 하나인 백천은 흐르는 물인데도 불구하고 올해 녹조가 발생했다([그림 6]). 
 

4대강 사업으로 건설된 보가 녹조의 원인 중 하나가 될 수는 있으되, 전부는 아니다. 그렇다고 4대강 사업의 보가 녹조 발생의 책임으로부터 완전히 면책될 수 있다는 것은 아니다. 
 

4대강 보의 설치로 수심이 깊어지면 수온이 내려가서 녹조 발생이 줄어든다는 것도 일면의 사실일 뿐이다. 수심이 깊은 곳에는 수온이 내려가서 녹조가 발생하지 않을 수 있으나 수면으로부터 일정 깊이까지는 햇빛이 투과되고, 폭염에 의해 수온이 상승하게 돼 녹조 발생의 다른 2개의 조건인 영양염류와 일조시간이 충분하다면 녹조가 발생할 수 있다. 

여름철의 가뭄과 폭염은 곧 ‘긴 일조시간’과 ‘높은 수온’을 의미하는 것으로, 녹조 발생의 3가지 조건 중 영양염류 관련 조건을 제외한 2가지 필요조건을 동시에 만족시킨다. 즉 가뭄과 폭염이 우리나라 4대강 유역 녹조 발생의 가장 중요한 요인이라고 할 수 있다. 
 

녹조 발생의 나머지 한 가지 요인인 총인 등 염양염류의 농도가 Ⅰ등급인 0.02㎎/L에서도 녹조는 발생할 수 있다. 우리나라 대부분 하천의 중하류의 총인 농도는 0.1㎎/L(Ⅱ등급) 이상으로, 그것을 Ⅰ등급으로 개선하는 것은 경제적·기술적으로도 문제이지만, 개선효과도 의문시된다. 

 

 

4대강에 보를 설치하면서 녹조 발생을 예방하기 위해 5천억 원을 들여 공공하수처리장 등에 총인 처리시설을 설치하여 운영하고 있다. 총인의 고도처리는 처리시설의 설치비뿐만 아니라 운영비도 많이 들고, 슬러지 발생량도 증가하는 등 그 비용과 또 다른 폐기물의 처리라는 새로운 문제를 발생시키고 있다. 

우리나라의 경우 녹조 발생의 시기를 대개 연중 기온이 올라가기 시작하는 5월부터 늦더위가 이어지는 10월까지로 보면, 11월부터 다음해 4월까지의 6개월간은 총인의 처리기준을 완화할 수 있다. 그렇게 하면 총인의 추가적인 처리비용과 추가로 발생한 슬러지 처리 문제의 부담을 현재의 반으로 줄일 수 있다. 

 

 

녹조는 이와 같이 여러 가지 자연적·인위적인 요인들의 상호작용에 의해 발생한다. 녹조 발생 요인이 복잡한 만큼 그 해결책 또한 어렵거나, 없을 수 있다. 
 

녹조 발생의 3가지 요인 중 수온과 일조시간은 자연적인 현상이기 때문에 인위적인 대책으로 수온을 낮추거나 일조시간 내지 일조량을 줄이는 것은 한계가 있다. 예를 들어, 녹조류의 광합성 작용과 수온 상승을 방지하기 위한 황토살포나 차단막 설치 등의 대책은 그 효과가 극히 제한적일 수밖에 없다. 
 

또 다른 녹조 발생 방지대책인 총인 등 영양염류의 하천이나 호소의 유입 억제도 한계가 있다. 생활하수 중의 총인을 처리하여 그 처리수 중 총인의 농도를 낮출 수 있는 기술적·경제적 한계는 현재로는 0.1㎎/L 수준으로 알려져 있다. 총인의 발생원은 생활하수 외에도 처리가 극히 곤란한 축산폐수 등 점오염원과 농경지 등 비점오염원이 있어 총인처리대책에 의한 녹조 방지 또한 명백한 한계를 가지고 있다. 

 

 

이와 같이 하천과 호소의 녹조 방지를 위한 인위적인 대책은 가뭄과 폭염이라는 자연적인 힘 앞에서는 거의 무력하다고 할 수 있다. 거대한 자연의 힘에 인간의 힘으로 대항한다는 것은 어리석은 일이다. 
 

녹조의 발생은 인간의 환경오염행위에 대해 자연이 인과응보의 자연법칙에 따라 인간을 벌하는 것이라고 할 수 있다. 녹조는 바람이 서늘해지고 상류에서 찬물이 내려오기 시작하면 순식간에 사라진다. 
 

그것은 녹조 현상은 자연의 치유에 맡기는 수밖에 없다는 것을 의미한다. 다만, 우리는 평소에 녹조 발생의 원인이 되는 행위를 자제해야할 필요가 있다. 그리고 기술적·경제적으로 허용되는 범위 안에서 녹조 방지를 위한 인위적인 대책을 세워 시행할 필요도 있다. 
 

그리고 녹조의 발생으로 인간의 물이용에 가장 큰 위협이 될 수 있는 상수원수의 오염문제를 해결하기 위해 녹조로부터 안전한 상수원체제를 구축할 필요가 있다.