기본 콘텐츠로 건너뛰기

산업화 이후 급격히 증가하는 해양 수은 오염



 새로운 연구에 의하면 현재 전세계 해양의 수은 농도는 표층수를 기준으로 아마도 산업 시대 이전의 3 배 수준으로 증가한 것 같다고 합니다. 수은은 해양 생명체는 물론이고 먹이 사슬을 통해 새와 포유류, 그리고 인간에게도 큰 위협이 되고 있습니다. 해양 메틸 수은의 위험성에 대해서는 이전 포스트를 참조 하시기 바랍니다. 


 해양 메틸 수은 오염과 우리의 미래 : http://jjy0501.blogspot.kr/2013/08/methylmercury-rising-in-the-future.html

 참치를 많이 먹으면 해롭다 ?  : ​http://jjy0501.blogspot.kr/2012/06/blog-post_2488.html


 수은은 본래 바닷물에도 소량 존재합니다.  하지만 산업 시대 이후 다양한 제품과 산업 현장에서 사용되기 위해서 광산에서 다량의 수은을 채취했을 뿐 아니라 석탄 발전소 등에서 나오는 매연에도 소량씩 포함되어 있어 이것들이 바다로 점차 흘러들어가게 되었습니다. 그 결과 앞서 포스트에서 설명했듯이 대형 어류의 경우 임산부와 소아에서 섭취를 제한해야 할 만큼 메틸 수은의 농도가 높아지게 되었습니다. (이 내용에 대해서는 이전 포스트들을 참조)   


 그런데 과연 바닷물에는 현재 산업시대 이전에 비해서 얼마나 많은 수은이 녹아 있는 것일까요 ? 이에 대해서 우즈홀 해양 연구소 (Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI)), 라이트 대학 (Wright State University), Observatoire Midi-Pyréneés in France, 네덜란드 왕립 해양 연구소 (Royal Netherlands Institute for Sea Research) 의 다국적 연구자들은 대략 산업화 이전의 3 배에 달하는 수은이 바다에 녹아 있다는 결론을 내렸습니다.



(화산 활동, 광산, 발전소, 기타 화석 연료에서 나오는 수은은 바다로 흘러들어간 후 먹이 사슬을 통해서 메틸 수은의 형태로 점점 축적됨.  ​This figure shows some common sources of mercury, the conversion to toxic methylmercury and the outline of EPA consumption recommendations for certain types of fish based on mercury levels. The original caption stated: "Mercury from coal fired power plants and other sources travels through the atmosphere and water. Some is changed to methylmercury, which can enter the food chain to be concentrated at each step on that chain. Large old predators like sharks and pike, or scavengers like halibut, hold the greatest concentrations of mercury. The mercury is particularly problematic during development, so these limits here are designed to protect women who might become pregnant and children 12 or younger." http://en.wikipedia.org/wiki/Mercury_in_fish#mediaviewer/File:MercuryFoodChain-01.png ) 


 지난 24 년간 수은에 대해서 연구해온 우즈홀 해양 연구소의 해양 화학자 칼 램보그 (WHOI marine chemist Carl Lamborg) 와 그의 동료들은 8 년에 걸친 12 회의 크루즈 샘플링을 통해서 데이터를 수집해 왔습니다. 그러나 사실 수은 자체는 반드시 인간의 활동 뿐 만 아니라 암석의 침식, 화산 활동 같은 자연 현상에 의해서도 바다로 녹아들어가므로 정확히 얼마나 되는 수은이 산업화 이후 증가되었는지 알기가 쉽지 않았습니다. 또 염도와 온도에 의해서 깊은 바다의 물질 순환은 표층수와 다른 점도 골치거리였습니다.   


 연구팀은 수은과 거의 비슷한 경로로 순환되는 인 (phosphate) 의 농도를 같이 조사해서 이 문제를 해결했습니다. 이들은 1000 미터 이하 수심에 있는 인의 농도를 측정해 (이 수심에 있는 인의 농도는 대기나 인간 활동에 의한 영향을 거의 받지 않았다고 함) 수은과의 농도비를 측정했습니다. 그 결과 수은은 순환은 바닷물의 순환 (global ocean circulation) 과 유사하다는 것을 알아냈습니다.  


 그러나 이 중에서 얼만큼의 수은이 인간의 활동에 의한 것인지 알아내는 것은 또 별개의 문제였다고 합니다. 이들은 이미 많은 데이터가 축적되어 있으면서 인간의 활동에 의해 막대하게 배출된 이산화탄소의 농도를 참고하므로써 이 문제를 해결했다고 합니다. 복잡한 모델링과 방법을 동원해 추정한 결과는 상당히 놀라운 것이었습니다.


 인간의 활동에 의해 바다로 흘러들어간 수은의 총량은 대략 6 만에서 8 만톤 정도로 추산되고 있습니다. 이는 바다 전체로 보면 수은 함량의 10% 정도에 해당되지만 앞서 이야기했듯이 물질 교환이 잘 일어나지 않는 심층 해양수를 제외하고 생각하면 표층의 오염은 매우 심해서 100 미터 이내 수심 바다에서는 산업화 이후 수은 농도가 무려 3 배 증가한 것으로 추정된다고 합니다. (즉 2/3 이 인간의 활동에 의한 오염) 우리가 주로 섭취하는 어패류의 대부분이 이 수심에 있다는 점을 생각하면 무시할 수 없는 결과입니다.  


 한가지 더 우려스러운 점은 수은 오염이 최근에 더 심해졌다는 것입니다. 연구팀의 추정에 의하면 현재의 추세대로라면 앞으로 50 년간 추가될 수은의 양이 지난 150 년간 추가된 양과 비슷할 것이라고 합니다. 이와 같은 주장이 맞다면 해양 수은 오염 방지를 위한 국제적인 공조가 시급하다고 하겠습니다.  


 메틸 수은은 지난 1956 년 일본에서 미나마타병으로 유명세를 탄 중금속입니다. 하지만 이후 수은에 대한 규제가 엄격해져 수은 중독은 매우 특수한 산업재해 정도로만 일반인들에게 인식되고 있습니다. 하지만 최근에는 해양에서의 메틸 수은의 증가로 인해 임산부와 소아에서 일부 대형 어류의 섭취를 제한해야 할 만큼 바다가 오염되었습니다. 미래의 안전한 바다 먹거리와 해양 생태계를 위해서 지금 행동이 필요할 것으로 보입니다.   


 이 연구는 네이처에 실렸으며 미국 과학 재단 (National Science Foundation (NSF)) 의 지원을 받은 연구입니다.   


참고  




댓글

이 블로그의 인기 게시물

세상에서 가장 큰 벌

( Wallace's giant bee, the largest known bee species in the world, is four times larger than a European honeybee(Credit: Clay Bolt) ) (Photographer Clay Bolt snaps some of the first-ever shots of Wallace's giant bee in the wild(Credit: Simon Robson)  월리스의 거대 벌 (Wallace’s giant bee)로 알려진 Megachile pluto는 매우 거대한 인도네시아 벌로 세상에서 가장 거대한 말벌과도 경쟁할 수 있는 크기를 지니고 있습니다. 암컷의 경우 몸길이 3.8cm, 날개너비 6.35cm으로 알려진 벌 가운데 가장 거대하지만 수컷의 경우 이보다 작아서 몸길이가 2.3cm 정도입니다. 아무튼 일반 꿀벌의 4배가 넘는 몸길이를 지닌 거대 벌이라고 할 수 있습니다.   메가칠레는 1981년 몇 개의 표본이 발견된 이후 지금까지 추가 발견이 되지 않아 멸종되었다고 보는 과학자들도 있었습니다. 2018년에 eBay에 표본이 나왔지만, 언제 잡힌 것인지는 알 수 없었습니다. 사실 이 벌은 1858년 처음 발견된 이후 1981년에야 다시 발견되었을 만큼 찾기 어려운 희귀종입니다. 그런데 시드니 대학과 국제 야생 동물 보호 협회 (Global Wildlife Conservation)의 연구팀이 오랜 수색 끝에 2019년 인도네시아의 오지에서 메가칠레 암컷을 야생 상태에서 발견하는데 성공했습니다.   메가칠레 암컷은 특이하게도 살아있는 흰개미 둥지가 있는 나무에 둥지를 만들고 살아갑니다. 이들의 거대한 턱은 나무의 수지를 모아 둥지를 짓는데 유리합니다. 하지만 워낙 희귀종이라 이들의 생태에 대해서는 거의 알려진 바가 없습니다.  (동영상)...

몸에 철이 많으면 조기 사망 위험도가 높다?

 철분은 인체에 반드시 필요한 미량 원소입니다. 헤모글로빈에 필수적인 물질이기 때문에 철분 부족은 흔히 빈혈을 부르며 반대로 피를 자꾸 잃는 경우에는 철분 부족 현상이 발생합니다. 하지만 철분 수치가 높다는 것은 반드시 좋은 의미는 아닙니다. 모든 일에는 적당한 수준이 있게 마련이고 철 역시 너무 많으면 여러 가지 질병을 일으킬 수 있습니다. 철 대사에 문제가 생겨 철이 과다하게 축적되는 혈색소증 ( haemochromatosis ) 같은 드문 경우가 아니라도 과도한 철분 섭취나 수혈로 인한 철분 과잉은 건강에 문제를 일으킬 수 있습니다. 하지만 높은 철 농도가 수명에 미치는 영향에 대해서는 잘 알려지지 않았습니다.   하버드 대학의 이야스 다글라스( Iyas Daghlas )와 임페리얼 칼리지 런던의 데펜더 길 ( Dipender Gill )은 체내 철 함유량에 영향을 미치는 유전적 변이와 수명의 관계를 조사했습니다. 연구팀은 48972명의 유전 정보와 혈중 철분 농도, 그리고 기대 수명의 60/90%에서 생존 확률을 조사했습니다. 그 결과 유전자로 예측한 혈중 철분 농도가 증가할수록 오래 생존할 가능성이 낮은 것으로 나타났습니다. 이것이 유전자 자체 때문인지 아니면 높은 혈중/체내 철 농도 때문인지는 명확하지 않지만, 높은 혈중 철 농도가 꼭 좋은 뜻이 아니라는 것을 시사하는 결과입니다.   연구팀은 이 데이터를 근거로 건강한 사람이 영양제나 종합 비타민제를 통해 과도한 철분을 섭취할 이유는 없다고 주장했습니다. 어쩌면 높은 철 농도가 조기 사망 위험도를 높일지도 모르기 때문입니다. 그러나 임산부나 빈혈 환자 등 진짜 철분이 필요한 사람들까지 철분 섭취를 꺼릴 필요가 없다는 점도 강조했습니다. 연구 내용은 정상보다 높은 혈중 철농도가 오래 유지되는 경우를 가정한 것으로 본래 철분 부족이 있는 사람을 대상으로 한 것이 아니기 때문입니다. 낮은 철분 농도와 빈혈이 건강에 미치는 악영향은 이미 잘 알려져 있기 때문에 철...

인슐린 주사 일주일에 한 번만 맞아도 된다?

   당뇨병은 관리가 까다로운 만성 질병 중 하나입니다. 특히 인슐린 주사가 필요한 경우에는 더 관리가 어렵습니다. 하루에 주사를 몇 번씩 맞아야 하면 찌르는 것도 고통이고 실수로 건너뛰거나 용량을 실수하는 경우도 드물지 않습니다. 특히 고령 환자의 경우 더 위험할 수 있습니다. 이런 문제를 극복하기 위해 여러 제약 회사들이 새로운 투여 방법과 인슐린 제제를 내놓고 있습니다.   최근 2상 임상 시험을 마친 노보 노디스크 ( Novo Nordisk )의 인슐린 아이코덱 ( icodec )은 일주일에 한 번 투여하는 장시간 인슐린 제제입니다. 아이코덱은 효소에 의해 분해되는 것을 막는 변형 인슐린 분자로 혈액에서 알부민과 결합해 서서히 분리되기 때문에 한 번 주사로도 일주일이나 효과를 유지할 수 있습니다.   하지만 이렇게 장시간 작용하는 인슐린 제제의 경우 환자의 식사나 운동 같은 상황 변화에 인슐린 농도가 적절하게 유지되지 않을 가능성이 있습니다. 이번 2상 임상시험에서는 247명의 당뇨 환자를 두 그룹으로 나눈 후 실험군은 일주일에 한 번씩 아이코덱을 투여받고 매일 위약을 투여받았습니다. 그리고 대조군은 반대로 일주일에 한 번씩 위약을 투여받고 하루에 한 번씩 장시간 인슐린 제제인 란투스 (Lantus, glargine) 100U을 투여받았습니다.   26주에 걸친 임상 실험 결과 하루에 한 번 란투스를 투여받은 그룹이나 일주일에 한 번 아이코덱을 투여받은 그룹에서 특별한 합병증 차이를 발견할 수 없었습니다. 혈당 조절의 지표인 당화 혈색소 (HbA1c) 농도 역시 아이코덱 그룹에서 1.33% 감소한 반면 란투스 그룹에서 1.15% 정도 감소해서 큰 차이는 없었습니다. 그렇다면 하루에 한 번 투여하는 대신 일주일에 한 번 투여하는 것이 더 편리하고 실수로 두 번 투여하거나 건너 뛸 위험성이 적을 것입니다. 이 연구 결과는 뉴잉글랜드 저널 오브 메디슨 ( New England Journal...