하천오염의 원인과 대책방안? 하천오염의 원인1)점오염원의 정의점오염원이란 오염물질이 배출 되는 지점을 정확히 알 수 있는 것으로 오염물질이 비교적 좁은 지역 안에서 발생하는 것을 가리킨다. 오염물질의 처리 및 관리의 측면에서 구분하는 요소 중 하나로 가정, 상업지역 및 공공시설 등에서 배출되는 생활하수와 제품제조, 수리 및 세척 등 제조업시설에 서 배출되고 산업폐수와 소 및 돼지 등 가축사육과정 에서 배출되는 축산폐수처럼 오염물질이 특정한 지점 에서 발생하는 것으로 특정오염원 및 고정오염원이라 고도 한다. 점오염원은 크게 인구(생활계), 공장(산업계), 가축(축산계)로 구분할 수 있다.2)점오염원의 구분㉮인구(생활계)인구는 오염물질의 발생과 배출경로가 뚜렷한 점오염원이며 세면, 취사 등으로 인한 오수와 분뇨를 배출시킨다. 당해 지역에 대한 인구분포의 파악은 인구로 인한 오염물질의 발생을 예측할 수 있는 기본자료 로서의 가치를 지닌다. 단순히 인구수를 파악하기보다는 오염원이 어떠한 경로를 거쳐서 어떠한 형태로 배출되는지 알아야만 수질오염에 미치는 영향을 예측할 수 있다. 따라서 인구가 거주하고 있는 토지의 용도, 하수처리구역 포함여부, 관거형태, 변소형태 등에 의한 분류를 하여야 한다.㉯공장(산업계)인간의 산업활동으로 인하여 발생하는 산업폐수는 수질을 오염시키는 주범으로 역할하고 있다. 자연상태에서 처리가 어려운 오염물질과 생태계에 치명적인 독성물질을 다량으로 배출시키기 때문에 철저한 관리가 요구된다. 인구에 의한 오염물질과는 달리 오염물질의 형태가 업종에 따라서 다양한 형태를 띄고 있다. 따라서 오염원 조사시 업종과 폐수발생 및 배출량을 포함시켜야 하고 자체적인 폐수처리시설을 갖추고 있는 경우가 많기 때문에 원수와 배출수의 수질을 구분하여야 한다.㉰가축(축산계)축산폐수는 주로 가축의 분뇨와 축사관리를 위한 세정수의 사용으로 인해 발생되며 점오염원으로 분류되고 있으나, 허술한 축사관리와 자원화 과정에서 비점오염물질로 배출될 수도 있으므로 유사 비점오염원으로 불리기도 한다. 축산농가는 점차 규모가 커지고 기업화 되어가고 있지만 여전히 소규모 축사에서 발생하는 오염물질이 문제가 되고 있으며, 기술이나 재정적인 어려움으로 인해 축산농가에 설치되어 있는 처리시설의 운영과 관리에 있어서 취약성을 드러내고 있다. 오염발생 부하량이 상대적으로 크기 때문에 관리를 소홀히 할 경우 하천이나 호소 수질오염의 주범이 될 수 있으므로 축산농가의 관리를 철저히 해야 한다.3)비점오염원, 비점오염물질의 정의비점오염원은 양식장, 야적장, 농경 지배수, 도시노면배수, 농경지의 농약 살포 및 토양 침식에 의한 하천 오염 등과 같이 광범위한 배출경로 를 갖는 오염원으로 특정한 배출경로를 가지는 점오 염원과는 달리 오염원의 배출 지점을 특정할 수 없는 불특정한 배출경로를 통해 비점오염물질을 발생시키는 장소와 지역을 말하며 비특정오염원, 면오염원 및 이동오염원이라고도 한다. 비점오염물질은 대개 많은 비와 함께 유출되기 때문에 일간·계절간 배출량 의 차이가 크고 예측과 정량화가 어려우며, 인위적 조 절이 어려운 기상조건, 지질 및 지형 등에 영향을 많이 받는 특성을 지니고 있다.비점오염물질은 강우시에 발생하며 도로상 오염물질, 도시지역의 먼지와 쓰레기, 지표상 퇴적오염물질, 합류식 하수관거내 오염물질 등으로 주로 강우시 우수와 함께 하천으로 유입되는 물질을 말한다. 우리나라에서 배출되는 비점오염부하의 규모는 하천과 호소의 부영양화를 야기하는 오염물질인 질소와 인이 전체 오염부하중에서 각각 75%와 50% 정도로 추정되고 있다. 비점오염물질은 해마다 급격히 증가하고 있고 특히 도시지역 비점오염물질은 합류식하수관거를 통해 유출되는 합류식하수관거 유출수와 도로, 보도, 주차장등에서 발생하여 우수관을 통해 유출되는 지표 유출수가 대표적이라 할 수 있으며, 인구 과밀화에 따른 교통량 증가와 불투수층 증가로 강우시 고농도 고유량이 단시간에 하천으로 유입된다.4)점오염원, 비점오염원의 간략한 특징점오염원오염원공장, 하수처리장, 양축농장특징- 인공적인 장소- 방류의 특정 지점- 하수관거에 의한 집중- 자연적인 요소에 영향이 덜 받는다- 수집하기 쉽다- 높은 효율의 공정비점오염원오염원주거지역, 도로, 논, 숲, 과수원, 대기오염특징- 인공적이고 자연적인 곳- 무기한적, 비특정적 방류지점- 넓은 지역으로의 확산- 배출의 여러 가지 변화- 예측하기 어려움- 수집하기 어려움- 공정의 불규칙성5)오염물질별 특징㉮생활 하수수질 오염원 중 가장 많은 비율을 차지하는 생활 하수는 가정이나 음식점에서 배출하는 음식물 찌꺼기와 폐식용유, 분뇨 등이 주된 오염 물질이다.㉯음식물 찌꺼기음식물 찌꺼기가 물 속에 들어가면, 이것을 분해하는 호기성 미생물이 증가한다. 유기물은 호기성 미생물에 의해 분해되면서 물 속에 녹아있던 용존 산소량(DO)을 감소시키므로, 산 소를 필요로 하는 생물은 살기 어렵게 되고, 호기성 미생물도 결과적으로 감소된다. 그러 나 산소가 없는 환경에서도 번식할 수 있는 혐기성 미생물은 증가하게 되고, 이들이 남은 유기물을 분해시킬 때 황화 수소나 메탄가스 등이 방출되어 물에서 악취가 나게 된다.㉰폐식용유물을 더럽힐 뿐만 아니라 물 위에 기름막을 형성하여 물 속으로 산소가 녹아드는 것을 방 해함으로써, 수중 생태계에 산소가 부족하게 되고, 결국 수중 생태계를 파괴시킨다.㉱분뇨분뇨에는 질소나 인과 같은 물질들이 들어 있는데, 이러한 물질이 물에 많이 존재하게 되 면, 식물성 플랑크톤의 대량 증식이 일어난다. 이러한 현상을 부영양화라고 한다.부영양화가 일어나면, 물 속에 녹아 있던 산소가 소모되어 물고기나 다른 수중 생물이 산 소 부족으로 죽게 되며, 조류의 증식으로 물이 탁해지고, 색깔이 변화된다.바다에서의 부영양화 현상을 적조라고 하며, 대량의 적조가 발생하면 어패류가 떼죽음을 당하게 된다.㉲합성세제합성세제를 구성하고 있는 계면 활성제와 인산염, 그리고 합성세제가 물에 풀어질 때 나 오는 거품이 수질 오염의 주원인이 된다.계면 활성제는 석유계 합성 물질로서 생태계에 독성을 미치고 암을 유발하는 것으로 알려 졌고, 인산염은 때를 제거하는 주성분인 계면 활성제를 보조하여 세척력을 높이기 위해 첨가되는 물질인데, 이 물질은 하천이나 호수에 부영양화를 일으킨다. 또한, 거품은 수면 을 공기로부터 차단하여 산소가 물속으로 녹아드는 것을 방해함으로써, 수중 생물에게 해를 끼치며, 자정 작용을 방해한다.㉳산업 폐수전국의 수질 오염 물질 일일 배출량에서 산업 폐수는 생활하수에 비해 양은 적지만, 산업 폐수에 포함되어 있는 각종 유해 성분의 농도가 생활하수보다 훨씬 높아서 심각한 피해를 줄 수 있다. 또한 산업 폐수는 대부분이 난분해성 물질로서 호기성 미생물에 의해 분해되지 않는 것들이 많다.㉴화학 물질불소나 페놀류 등 다양한 화학 물질은 물속으로 녹아 들어가서 물을 오염시키며, 특히 생체내로 들어와서 각종 질병을 일으킨다.㉵중금속공장에서 배출되는 수은, 카드뮴, 납, 구리, 아연 등의 중금속은 생체내로 들어오면 쉽게 배출되지 않고 농축되어, 심각한 질병을 초래하며 치명적인 피해를 줄 수도 있다. 이러한 과정을 "생물 농축"이라고 한다.㉶농?축산 폐수농?축산 폐수는 주로 농촌 지역에서 많이 배출되며, 가축의 분뇨, 농약, 가두리 양식장등에서 배출되는 물고기들의 배설물과 사체 등을 포함한다.㉷가축의 분뇨생활 하수에서와 마찬가지로 가축의 분뇨에 포함된 질소와 인은 하천을 부영양화시켜 식 물성 플랑크톤을 대량 증식시키므로, 물 속의 산소가 고갈되고 물 속 생태계가 파괴된다.㉸농약농약은 표적이 되는 생물뿐만 아니라 다른 종류의 생물에도 독성을 끼칠 수 있으며, 잘 분해되지 않고 생태계에 남아 여러 가지 악영향을 미치며, 생체 내에 농축되기도 한다.특히, 요즈음 여러 곳에 골프장이 생기고, 그 골프장에서 잔디를 기르기 위해 뿌리는 엄청 난 농약이 심각한 오염원으로 등장하고 있다.? 하천오염의 대책방안1)CAP System(오염하천정화 및 비점오염물질 동시 처리기술)CAP System은 다공성 코일형 미디어를 반응조내에 충진하여 평상시에는 오염하천수를 물리·생물학적 기작으로 처리하며, 우천시에는 하천으로 유입되는 초기우수/CSO _{s}에 대하여 응집제를 투입하여 물리·화학적으로 처리하는 오염물질 총량관리형 수처리 기술로써 단일 반응조내에서 생물학적인 분해와 응집·침전 작용을 동시에 수행하는 공정이다.2) 하천 수질관리 방안㉮생활하수 유입 방지처리되지 않은 생활하수의 하천 유입을 방지하기 위하여, 하수관망시설 건설이 필요하다. 하수관망 시설은 합류식과 분류식 하수관로로 구분되는데, 과거에는 설치의 용이함을 위하여 합류식 하수관로를 많이 사용하였으나, 현재 신설되는 관로는 오수의 완전한 분리 수집을 위하여 오수관와 우수관을 따로 매설하는 분류식 하수관로 시스템이 시행되고 있다. 하수관망 시설의 건설과 더불어 모아진 하수를 하수처리장까지 이송하는 시설인 차집관로 건설도 중요하다. 물론 이때의 차집관로는 하천 종점에 있는 하수종말처리장까지의 이송이라기 보다는 중간하수처리장 및 소규모 하수처리장으로의 하수 이송을 담당하는 차집관로라 할 것이다.
습지의 기능과 관련법규(1) 습지의 기능?지하수 재충전물이 습지에서 지하수 층으로 이동할 때 폐액이나 불용성 물질 등이 여과된다. 이 물은 우물을 만듦으로써 음료수, 농업용수, 공업용수 등으로 직접 이용된다. 또, 연안에서는 지하수 층으로 염수의 유입을 막고 있다. 지하수로 이동된 물은 다시 습지로 유출되어 표면수가 되어 그 습지가 유지된다. 지하수 층으로부터 유입되는 물의 대부분을 차지하는 습지의 경우 수온이나 수량의 변화가 적어 생물의 안정된 생식 환경이 된다. 또, 건기가 있는 지역에서는 그 시기의 습지(예를 들면, 하천이나 호소)의 유지에 중요한 역할을 하며, 결과적으로 어류 등의 수성 생물의 생존이 가능하여 어업자원이나 생물의 다양성이 유지되고 있다.?유기물 수송육상 또는 습지의 생물 생산에 의한 풍부한 영양을 함유한 물은 하류나 연안으로 운반되어 영양물의 침전의 기능을 동반하여 그 생물의 생산력을 높인다. 온대 지역에서는 영양소는 습지 식물의 성장기에 축적되어 수온이 내려가 생물이 마르는 시기에는 지상 부분이 모두 개방되어 일부는 그 습지에 퇴적하고 일부는 하류로 운반된다.?범람억제 및 물 공급과잉의 물을 축적하는 '저수지'로 작용하고 혹은 식생이 물의 흐름을 지연시켜서 수량의 극심한 변화를 막고, 하류의 파괴적인 홍수발생을 완화시킨다. 자연 습지의 유지는 댐이나 저수지, 관개 시스템의 필요성을 줄일 수 있는 경제적인 효과가 있다. 축적된 물은 비교적 안정된 양으로 유출되고, 하류의 생물상을 유지하여 생활용수나 농업용수, 공업용수로 이용된다.?수변부 침식억제파도나 물살 등 침식의 에너지를 소멸시키고 토양을 보호 유지하며, 하천 물가, 호소선, 해안선 등을 안정시킨다. 이 기능으로 농지나 주택지가 침식에서 지켜지고 있다. 간석지는 토사를 고정시켜 항구의 수로기능을 보호해 주고 간석지의 두터운 피토층은 해일 발생시 완충역할을 하여 육지를 보호해 준다.?토사 등 불용성 물질을 퇴적, 보호, 유지습지의 식생이나 넓이, 물의 깊이 등의 물리적인 성질이 물살을역할이나 범람원의 수용력, 지하수로의 침투력 등이 변화하지만 그것이 상류부에서 일어나면 하류의 생태계의 질은 유지된다. 또, 하류의 댐이나 운하에 토사가 퇴적하는 것을 줄이고 그 수명을 길게 함과 동시에 댐이나 운하의 수문이나 발전소 등에서 퇴적한 토사를 제거하는 작업도 적어진다.?영양소(유기물이나 영양 염류)의 보호 유지영양소는 퇴적물에 동반하여 퇴적한다. 질소와 인이 저토로 축적되거나 식물에 축적되어 수질을 개선하고, 호소 등은 부영양화가 억제된다. 그 때문에 습지를 유지하고 있으면 배수처리 시설을 건설할 필요성을 줄어들게 한다. 산업이 없는 작은 사회에서는 생활 폐수 등의 양이 적어 습지를 그 처리에 이용할 수 있는 경우도 있다. 또, 영양소는 식물의 성장기 동안의 물이 천천히 흐르는 시기에는 습지에 축적하여, 그것이 물고기나 새우의 생산력을 높여 습지의 수목이나 야생생물의 생존을 유지하고 농산물의 성장을 촉진시킨다. 물의 흐름이 빠른 시기에는 영양소가 그 습지로부터 유출되어 하류나 연안의 영양원이 된다.?해수의 침입방지연안 지역의 습지는 지하의 염수층 위에 담수층을 형성하는데 도움이 되며, 이것은 연안에서의 음용수나 관개용수의 공급을 가능하게 하며, 토양을 염류 화하는 것을 막고 있다. 하구의 삼각주 등 연안에서 저지가 펼쳐지는 지역의 하천 등은 수역에 염수가 침입하는 것을 제한하고 있다. 또 연안의 식생도 조수의 영향으로 하천에 염수가 유입되는 것을 막는데 도움이 되고 있다.?자연의 정화조습지 주변의 수변 식생지대에서 유수에너지의 감소로 영양소, 부유, 용존, 유기물질, 농약이 침적되거나 여과되면서 오염물질이 정화된다. 그 결과 수역에서의 용존 산소 감소를 방지하고, 탁도도 감소시켜 준다. 습지에 침적된 병원균은 자외선이나 고등식물 뿌리에서 분비된 항생물질에 의해 무력화된다.?생물 다양성 유지습지는 다양한 생물들이 살 수 있는 공간을 제공한다. 습지의 얕은 물과 수초지대는 물고기들이 알을 낳고 어린 물고기들이 살기에 좋은 환경을 가지고 있으며 새들에게높다. 습지는 많은 생물이 생식과 발달의 초기단계에서 반드시 필요로 하는 환경으로 이용되며, 위협종의 60%와 위기종의 40%에게 필수적인 서식지로 이용된다. 습지 생태계에 사는 생물에게 가장 큰 장애요인은 침수에 의해 형성된 무산소환경이며 연안습지에서는 염분이라는 장애요인이 더해진다. 이러한 환경에서 생존하기 위해 일반적으로 습지식물은 특수하게 변형된 구조인 통기조직에 체내에 산소를 저장하여 무산소환경에 적응하고 있으며, 동물 또한 아가미 등의 특수한 기관을 발달시키거나, 삼투압을 조절하는 등의 적응수단을 갖는 것으로 알려져 있다.?기후안정지표면의 약 6%를 차지하는 습지는 거시적인 기후 조절 측면에서는 대기중으로의 탄소 유입을 차단하여 지구온난화의 주범인 이산화탄소의 양을 적절히 조절해주며, 미시적인 측면에서는 한 지역의 대기온도 및 습도 등을 조절하는 국지적 기후조절 기능을 가진다.(2) 습지관련 법규?람사르 협약⑴람사르협약이란습지에 관한 협약(Convention on Wetlands)은 1971년 2월 2일 카스피 해 남부 해안에 있는 이란의 람사르(Ramsar)라는 도시에서 채택된 정부간 조약이다. 현재 협약의 명칭은 보통 ‘습지에 관한 협약(람사르, 이란, 1971)’이라 표기하지만, ‘람사르협약(Ramsar Convention)’으로널리 알려져 있다. 람사르협약의 조항들은 자연자원의 보전과 지속가능한 이용에 대하여 전 세계적으로 맺어진 최초의 정부간 조약이지만 최근의 다른 협약과 비교하면 비교적 간단하고 일반적이다. 당사국총회는 수년에 걸쳐 조약 정문의 기본 신조를 더욱 발전시키고 해석하는 작업을 진행해왔으며, 변화하는 세계를 환경적 관점에서 인식, 우선순위를 정하고 경향에 맞게 협약의 임무를 성공적으로 이행하고 있다.람사르협약의 공식적인 명칭은‘특히 물새 서식처로서 국제적으로 중요한 습지에 관한 협약 (The Convention on Wetlands of International Importance especially as Waterfowl Ha우 중요한 생태계로 인식하여 수년 동안 습지 보전 및 현명한 이용의 모든 양상을 다루기 위해 그 이행 범위를 확장하였고 결국 협약 본문의 모든 영역을 수행하고 있다.이 협약은 1975년에 발효되었고 2006년 12월 현재 전세계 153개의 당사국 또는 회원국이 가입되어 있다. 람사르협약의 중심 메시지는 모든 습지의 지속가능한 이용에 대한 필요성이지만, 협약의‘요체(flagship)’는 국제적으로 중요한 습지 목록(List of Wetlands of International Importance‘, 람사르 습지목록’)이다.당사국들에 의해 1999년 채택되고 2002년에 개정된 람사르협약의 의무는‘전세계적으로 지속가능한 발전을 달성하기 위한 것으로서 지방, 지역 및 국가의 역할과 국제적 협력를 통한모든 습지의 보전 및 현명한 이용’이다.(2)람사르협약 가입조건습지에 관한 협약 조항 9.2에 의하면‘유엔 회원국 또는 전문기구 회원국 또는 국제원자력기구의 회원국이거나 또는 국제사법재판소 규정당사국은 이 협약의 당사국이 될 수 있다’. 불행히도 유럽공동체(European Community)와 같은 초국가적 단체는 협약에 가입할 자격이 없으나 그럼에도 불구하고 협약 사무국과 양자간 실행협정을 만들 수는 있다.협약 당사국총회에서 채택된 국제적으로 중요한 습지로 채택하기 위한 한 가지 혹은 하나 이상의 조건을 만족시키는 습지를 지정할 수 있는 한 어떤 정부도 크기에 상관없이 가입할 수 있다.(3)람사르 협약 가입국의 의무습지는 주요 생태과정을 유지하고, 습지의 풍부한 식물상 및 동물상, 또 습지가 전반적으로 지역사회나 인간 사회에 제공하는 이로움 때문에 중요하다. 그런 이유로 협약의 광범위한 목적은 습지 보전과 현명한 이용을 보장하는 것이다. 협약에 가입한 국가들은 다음과 같은 네 가지 주요 의무를 수용한다.?습지목록협약 하의 첫 번째 의무는 가입시 당사국이 최소한 하나의 습지를 국제적으로 중요한 습지 목록(List of Wetlands of International Impo(조항 2.1). 람사르 습지로 지정하려면 생태학, 식물학, 동물학, 육수학 또는 수문학의 관점에서 그 습지가 중요해야 한다. 또한 당사국은 람사르 습지목록에 포함될 자격이 될 만한 지역을 선별하기 위해 특별한 범주 및 지침을 개발해야 한다. 조항 3.2 에서는 당사국은‘그의 영토 내에 있고 람사르목록에 등재된 어떤 습지의 생태적 특성이 기술개발, 오염 또는 인간의 개입으로 변했거나 또는 변화하고 있거나 또는 변화가 일어날 것 같은 경우에는 되도록 재빨리 보고해야 한다. 그런 변화에 대한 정보는 지체없이 람사르 사무국에 전달되어야 한다’는 규정을 두고 있다.?현명한 이용협약 하에서 당사국은 습지 보전을 위한 고려사항을 당사국의 국토 이용 계획에 포함시켜야하는 일반적인 의무가 있다. 그들은‘국가 영토 내 습지의 현명한 이용’(조항 3.1)을 최대한으로 증진시키기 위해 이 계획을 체계화하고 이행할 의무를 맡는다.당사국총회는‘지속가능한 이용’과 같은 뜻으로 해석되는‘현명한 이용’을 달성하기 위한 지침서를 승인한다. 또한 당사국총회는 국가습지정책(National Wetland Policies)의 개발 및 개별 습지 지역에 대한 관리 계획에 대한 상세한 지침을 채택한다.?보호구역 및 인력양성협약 당사국은 습지가 람사르 목록에 포함되어 있는 지의 여부에 상관없이 습지 내에 자연보호구역을 설정하고 습지 조사 및 관리, 감독 분야에 대한 인력양성 교육을 강화한다.?국제 협력당사국들은 협약의 이행과 관련하여 다른 당사국들과 상의하며 특히 접경지 습지, 공유수면 및 공유하는 생물종에 관하여 다른 당사국들과 협의한다.(4)람사르협약에 등록된 우리나라 습지?대암산 용늪(지정일: 1997.3.28)4천년 간 유지된 산지습지(해발 1280m)로 종다양성 풍부, 이탄층 발달?우포늪(지정일: 1998.3.2)우리나라 최대의 원시 자연늪, 늪의 주 수원은 토평천으로 유입되어 낙동강 분류로 유입, 멸종위기야생동물(14종)포함한 2만여개 개체의 새들이 우포늪을 찾음?신안장도습지(지정일: 200서식