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2014년 8월 9일 토요일

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  




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