영양소가 넘쳐 발생하는 녹조라떼를 막기 위해서는 취수지로 들어오는 하천물 유입구에 미생물을 대량 투입하여 영양소인 질소와 인이 줄어든 하천 물이 들어오도록 조처해야 한다.

녹조라떼를 제거하는 방법으로는 황토살포, 수차, 초음파 조류제거기, 조류제거선, 과산화수소 처리 등이 이용되고 있다. 이중 황토는 녹조라떼를 응집시키는 응집제로 작용한다. 국내에서 녹조 발생시 주로 이용하는 방법이다. 황토살포 방법은 처리비용이 저렴하다는 장점이 있지만 과도한 반복사용으로 인해 임야훼손과 2차 환경오염이 발생할 수 있는 문제가 있다. (자생식물 바위손에서 녹조 해결의 실마리를 찾다. 2020.2.20. 환경부 국립생물자연관 보도자료)

좀 어렵지만 녹조라떼의 원인을 알아보자.

산소만 많다고 해서 플랑크톤이 왕성하게 번식할 수 있는 것은 아니다. 생장에 필요한 양분을 섭취하지 못하면 플랑크톤도 살 수 없다. 비료 성분인 질소, 인, 규소, 칼륨, 칼슘은 플랑크톤의 생장에 꼭 필요한 성분들이다. 이 성분들은 대부분 산소와 결합하여 물에 녹아 있기 때문에 질산염, 인산염, 규산염, 칼륨염, 칼슘염으로 부른다. 질산염, 인산염, 규산염은 양이 적어서 플랑크톤의 번식을 좌우한다. 그래서 이 세 가지 성분을 ‘영양염(nutritive

salts)’이라고 한다.(한국지질자원연구원

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영양염이 축적되어 물이 흐려지는 현상을 부영양화라 한다. 연못 같이 막혀 있는 곳에 질소나 인이 유입되면 조류가 이상 증식하면서 물 표면을 조류가 녹색으로 덮어버리고, 이 사체가 호수 바닥에 퇴적되어 혐기 (산소를 싫어하는 것을 혐기라 한다) 상태가 된다.

여기서 질소, 인이 수중에 용출되면서 부영양화 (물 속에 영양분이 많아지는 것)이 진행되며, 이때 악취가 발생하고 물이용이나 양식이 어려워진다. 민물에서 발생하는 것이 녹조이고 바다에서 발생하는 것이 적조이다.

질소가 0.2~0.7㎎/ℓ, 인은 0.01~0.02㎎/ℓ 정도에서 발생되며, 기존의 생물처리법으로는 질소, 인의 제거 효율이 낮아서 이의 제거대책이 필요하다.

근본 원인은 총 인 (모든 인, 다양한 종류의 인산염 즉 인산뭉터기에 들어 있음으로 총 인이라는 표현을 쓴다)와 총 질소 (모든 질소)가 많아져 생기는 부영양화에 있으므로, 강과 바다로 흘려드는 생활하수와 산업폐수를 고도 처리하여 질소와 인을 대량 제거하는 것이 매우 중요하다.

이외에도 현재 유기 폐기물 가운데 오염 부하량이 매우 큰 폐수로서 축산 폐수를 들 수 있는데, 이의 고도처리가 매우 시급하다.

다음 골프장 폐수도 부영양화에 매우 큰 변수로서, 과도한 비료 살포와 살충제 이용 및 방류로 인하여 인근 환경오염에 큰 영향을 미치고 있으므로, 방류 기준을 강화시켜서 자체 고도처리 후 방류하도록 해야 한다.

(폐수처리와 미생물, 차성기, 한국과학기술정보연구원)

영양이 넘쳐 발생하는 녹조라떼를 막기 위해서는 취수지로 들어오는 하천물 유입구에 미생물을 대량 투입하여 인과 질소가 줄어든 하천 물이 들어오도록 조처해야 한다.

현재 시판되고 있는 미생물은 전부 고여 있는 물, 즉 공장의 폐수처리통에 사용되도록 만들어졌고 그 규격에 맞추어 가격이 형성되어 있다. 바이오 플러스-LH 라는 오·폐수처리 및 정화조 미생물 종균제 (액상)가 쇼핑몰에서 10kg 1통 55,000원에 팔리고 있다. 사용방법으로 미생물을 폭기조 (산소를 공급해 주는 폐수처리통)에 넣은 후 유지관리할 경우 폭기조 용적대비 5 - 10ppm/일 투여하라고 설명하고 있다. 1 ppm = 0.001 g/L 즉 1그램/1톤이다. 100톤 폭기조 (10톤 폭기조 10개)에 1키로그램 즉 1리터 들어가니 10일치 사용하면 55,000원이다.

문제는 흐르는 냇물에 얼마큼 부어야 할까? 그리고 취수원 댐(저수지)의 용량을 생각하면 얼마큼 부어야 할까? 계산하기 쉽지 않을 것이다. 그래도 엄청난 비용이 들어갈 것 같다. 그래서 위 글을 쓴 차성기 연구원도 질소, 인 제거대책을 강구할 것을 촉구하고 있는 것이다.

녹조라떼를 제거할 수 있는 미생물 연구는 많이 진행되었다. 인체에 무해하면서 녹조라떼를 제거할 수 있는 미생물을 발견했다고 2021.8.27. 환경부 국립생물자연관이 발표했다. 미생물을 배양·생산하는 비용은 얼마일까? 그 넓은 호수에 강에 (낙동강이나 대청호, 팔당호를 생각해 보라) 얼마를 넣어야 할 것인가? 위에서 살펴본 미생물 가격은 하루 10,000톤 오염폐수에 10키로그램을 투입하는데 55,000원이다. 대청호 물 1,000톤 처리하는데 1키로그램 들고, 가격이 5,500원이라고 하자. 대청호 물 1톤 녹조라떼 처리비용은 5.5원이다. 대청호의 저수용량은 14억9천만m3 (톤)이다. 둘을 곱하면 약 82억원이 든다. 비용도 비용이지만 부작용에 대해서 어느 누구도 장담하지 못한다.

이런 어려운 상황에서 한 발명가가 나타났다. 사실 발명은 발견과 비슷하다. 자연현상이나 원리를 ‘발견’하고 나서 이를 대량생산하도록 ‘발명’하는 것이다. 발명가는 익명으로 비드박사라 하자.

비드박사는 미생물이 잘 살 수 있는 집을 만든 것이다. 미생물이 사는 집을 비드 (Bead, 스님이 쓰는 염주알) 라고 부르는데, 질소 (질산염)을 처리하는 비드를 N(질소원소기호) 비드, 인(인산염)을 처리하는 비드를 P(인 원소기호) 비드라고 한다.

콩알 만한 크기의 비드 안에 있는 미생물은 흐르는 물에서도 탁월한 효능을 발휘한다.

양파 담는 그물망에 비드를 넣고 개천에 걸쳐 놓으면 하루 이틀만에 녹조가 모두 사라지는 기적이 생긴다. 믿기 힘들다. (계속)