환경오염이란 인간의 활동에 수반하여 발생하는 유해물질 또는 에너지가 물. 공기. 토양 등을 매개로하여 계속적인 상태로 일반 공중의 건강 또는 지역의 자연환경에 피해를 주는 것이다. 이러한 오염원들의 비정상적인 존재 혹은 분포는 직접적 혹은 간접적으로 인간의 활동에 의해서 영향을 받게 된 결과이다.

산업활동과 인구의 과밀화의 결과로 나타난 공해는 자연 생태계의 황폐화를 초래하고. 그 결과 자연 생태계의 균형과 조화를 파괴하게 되는 것이다.

이러한 수질오염을 일으키는 원인을 파악해 봄으로 해서 우리는 문제에 사실적이고 구체적으로 접근할 수 있으며, 해결책을 모색할 수 있을 것이다. 따라서 이 글에서는 수질오염을 일으키는 다양한 오염원들을 종류별로 살펴보고 자연 생태계에 미치는 영향을 알아보고자 한다.

먼저 농축산 폐수와 식품, 피혁공업 등에서 배출되는 폐수는 다량의 유기물을 함유하고 있다. 유기물 자체의 특성과 구별없이 유기물이 수중 생태계에 유입되면 미생물에 의해 분해된다. 미생물에 의한 분해과정에서 이에 상응하는 양의 산소가 소모되는 것이다.

이러한 관점에서 수중 생태계의 유기물 오염을 나타내는 지표로서 BOD(생물학적 산소요구량)를 들 수 있다. 이것은 미생물에 의해 유기물이 분해될 때 소모되는 산소 양을 의미한다. 유기물이 대량으로 수중 생태계에 유입되면 미생물에 의한 분해가 일어나는 동안 산소의 소모가 일어나게 되는데. 여름철과 같이 호수가 성층화되어 위의 물은 따뜻하고 아래의 물이 차가우면 표층수와 저층과의 물의 혼합이 일어나지 않아 아래층의 물에서는 산소의 소비만 일어나고 산소의 유입이 일어나지 않아 무산소층이 형성되게 된다. 아래 저층에서 무산소층이 나타나면 황산염을 황화수소 가스로 환원시키는 세균의 작용이 증대되고. 이 결과 생성된 황화수소는 독성이 매우 강하여 물 속에 아주 적은 양이 퍼져도 물고기 등의 고등생물에게 치명적인 효과를 나타내게 된다.

다음으로는 유기합성 농약을 들 수 있는데、농약에 비해 효과가 크고 선택성이 있으며, 비교적 가격이 싸기 때문에 상당한 이점을 가지고 있다. 하지만 농약이 가지는 효과 때문에 생태계에 유입이 되면 여러가지 커다란 영향을 미치게 되는 것이다. 첫째, 농약은 생리적. 생태적 요인들에 의한 차이는 있다 하더라도 목표가 아닌 생물을 포함하여 모든 종류의 생명체에 영향을 미칠 수 있는 독성을 가지고 있다. 둘째, 농약은 자연환경 내에서의 분해에 저항성을 가지도록 되어 있어서 살포된 지역에 잔존하고. 이들의 효과를 증대시킨다.

수중 생태계에 유입된 농약은 수중 생물들에 의해 흡수된다. 하등생물로부터 어류와 같은 고등생물로 갈수록 체내에서의 이들 농약잔류성분의 농도가 증가되는 현상이 나타나는데 이를 생물 축적이라 한다. 이는 농약 성분이 물에 용해되는 성질보다도 지방질에 녹는 성질이 크기 때문에 생물체의 체내에 들어가면 쉽게 배출이 되지않고 체내에 쌓이게 되며, 먹이사슬을 통해 이동되므로 해서 먹이사슬의 윗부분에 있는 고등생물에서 특히 높게 나타나게 되는 것이다.

2차 세계대전 때에 독일에서 경성세제인 ABS(Alkyl Benzene So-diumsulphonate: 합성세제의 일종으로 대표적인 석유계 합성 계면활성제로서 자연계에 유출될 때 미생물에 의한 분해속도가 느리다)를 합성하여 사용하였고. 이를 미국이 상표화하여서 비누의 사용량을 크게 압도하고 있는 실정이다.

그 후 ABS에 의한 환경오염의 문제가 대두되어 LAS(Linear Alkyl Benzen Sulphonate: 분자배열상 자연계에 유출될 때 미생물에 의한 분해가 빠르다)가 발명. 사용되면서 1967년부터 각국은 경성세제의 사용을 엄격히 규제하고 있다.

합성세제가 환경오염을 유발하는 양상을 보면. 먼저 생분해되지 않는 합성세제가 거품을 일으켜 수표면에 피막을 형성하여 여과기를 폐쇄하기 때문에 정수처리시에 악영향을 끼치기도 하고, 음료수로서 좋지 않은 맛을 나타내게 하기도 한다. 한편, 활성모니법에 의한 하수처리장에서 하수의 정수처리 기능이 정상적으로 유지되기 위해서는 ABS가 10PPM이하로 유지돼야 한다. 자연수계에서는 질소와 인이 부족한데, 이들 원소의 농도가 증가하면 부영양화가 진행되어 조류의 이상번식이 두드러지게 된다. 민물고기와 바닷고기의 경우 2PPM이상의 농도에서 치사효과가 나타난다.

합성세제는 야채나 과일, 그릇에 붙어서 음식물을 통해 입으로 들어오거나 손이나 피부에 흡수되면 세제의 미립자가 폐 속에 들어가게 된다. 합성세제가 인체에 미치는 영향을 크게 3가지고 나누어 보면, 첫째로는 상승작용으로 다른 독성물질의 독성을 더욱 증가시키며, 둘째로는 태아에 기형이 나타나기도 하며, 셋째로는 혈액에 흡수된 ABS가 혈구를 파괴하여 용혈작용을 일으키기도 한다.

석유에서 유래된 탄화수소는 해양의 주된 오염원이다. 지구 전체로 볼때、원유의 생산은 1875년의 1백40만톤에서 1974년의 28억6천만으로 수천배 증가하였고. 최근에는 매년 30억톤이상이 생산되고 있다. 그런데 이러한 생산량 중에서 물, 탄소 산화물, 질소, 황 등의 연소 산물을 제외하고도 1974년 총생산량의 2.3%가 자연환경으로 유출되었다.

이처럼 많은 양의 석유 및 탄화수소가 해양 생태계에 유입되면 산소를 차단하여 자정작용을 방해하며, 해양생물들의 몸에 달라붙어 생존에 필요한 활동을 막아 죽음에까지 이르게 하는 심각한 영향을 주게 된다.

염소계 유기 화합물인 PCB(Polychlorinated Blphenyl)들은 그 물리화학적 특성으로 인하여 공업적으로 다양한 용도로 사용된다. 이들은 열에 대한 안정성이 높고, 산이나 염기에 저항성이 크며 불활성을 나타내기 때문에 변압기의 오일, 축전기의 절연체, 열 전달 용매, 윤활제, 가소제 등으로 사용된다. 포유류에 대한 독성에서 PCB는 1g/kg이상으로 DDT나 디엘드린의 0.1g/kg과 비교할 때 낮은 독성을 나타낸다. 그러나 금붕어에 대한 실험에서는 절반이 죽는 농도인 LC50은 5일간 실험에서는 4, 21일간 실험에서는 0.5mg/L로 나타나 PCB의 독성이 심각함을 나타내고 있다.

이러한 치사 효과 외에도 PCB가 나타내는 영향은 다양하다. 플랑크톤의 경우는 세포 농도의 감소, 생산력의 감소, 세포분열속도의 감소 등이 나타나고 연어알에서는 부화율의 감소, 미숙란의 부화가 일어난다. 바다사자의 경우는 조산율이 증가되기도 한다. 이러한 현상들은 수중 생태계의 먹이사슬을 통한 생물축적의 결과이다.

중금속(heavy metal)이란 흔히 독성을 지닌 금속이라는 의미로 사용되고 있다. 중금속들은 다양한 경로를 통하여 수중환경에 유입되는데, 오염된 폐수의 직접적인 유입, 대기로부터의 최강 등을 들 수 있다. 중금속들은 다양한 생물에 독성을 나타내어 군집의 구조를 변화시켜서 생존할 수 있는 개체수를 감소시킨다. 1950년대 이후 일본에서 심각한 사회문제화된 바 있는 「미나마타병」도 중금속에 의한 수질의 오염의 결과이며 중금속에 의한 오염이 얼마나 심각한지를 알 수 있다.

앞에서 열거한 오염원들은 널리 주목을 받고 있는 것들이기는 하지만 수중 생태계와 자연환경을 오염시키는 오염원의 전부는 결코 아니다. 앞서의 예들 외에도 방사성 물질들에 의한 오염, 부유성 고형 폐기물에 의한 오염, 산이나 알칼리 등 화학물질에 의한 오염 등 이루 다 헤아릴수 조차 없을 정도이다. 인간의 활동이 다양해지고 새로운 상품, 새로운 물질, 새로운 설비에 대한 수요가 창출됨에 따라 오염원의 수는 증가하게 되는 것이다.

새로운 오염원이 자연 생태계에 유입되면 이전에 경험하지 못한 생물들은 커다란 피해를 입게 되고. 결과적으로는 군집 구조가 크게 변화되며 최종적인 피해의 몫은 인간에게로 되돌아오게 되는 것이다.