폐기물 해양 투기 현황과 해양투기가 해양생태계에 미치는 영향

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1 폐기물 해양 투기 현황과 해양투기가 해양생태계에 미치는 영향
인하대학교 서해연안 환경연구센터 최중기

2 1. 폐기물 해양 투기의 취지 육지에서의 처리가 곤란한 폐기물을 수산, 양식업 등 다른 분야의 해양 이용을 저해하지 않는 범위에서 폐기물을 희석, 분해시켜 해양의 물질로서 환원 시킴 으로서 해양이 가진 막대한 자연 정화 능력을 이용하자는 일부 의견을 반영(환경부, 1987) 폐기물 육상 처리 부담 경감 및 하천 연안 보호를 위해 연안에서 멀리 떨어진 서해와 동해 해역을 해양 오염 방지법에 근거하여 폐기물 배출 해역으로 지정(환경부, 1988)

3 2. 폐기물 해양투기의 법적 근거 우리나라 폐기물 해양투기에 관한 근거 해양오염 방지법에서 취급
제 6조 및 제 34조 “ 누구든지 해양에서 선박으로부터 또는 해양 시설로부터 폐기물을 배출 하여서는 안된다.” 제 16조 4항 “ 육지에서 처리가 곤란한 폐기물은 그 배출이 가능한 해역에서 총리령이 정하는 처리 방법에 따라 배출하는 경우에는 이를 적용하지 아니한다.” 라고 규정 이 이외에도 폐기물 관리법, 수질 환경 보존 법 등에서 폐기물, 분뇨및 폐수를 해양에 배출 할 수 있도록 규정 유기성 오니 직매립 금지 법안(환경부) 하수오니의 퇴비화를 막고 있는 비료 관리법(농림부) 축산 폐수 해양 배출시 처리시설 설치 면제 규정(환경부)

4 선박으로 부터 이루어지는 해양투기 (자료 : KBS 미디어)

5 우리나라 폐기물 배출해역 구분 서해 병해역 동해 병해역 동해 정해역 해역면적 3,165km2 3,700km2 1,616km2
위치 군산 서방 약 200km 포항 동방 약 125km 울산 남동방 약 63km 수심 80m m 150m

6 구분 종류 3. 폐기물 해양 투기의 경제적 측면 폐기물의 해양 투기 비용이 매립에 비해 적고 재활용 및 소각 등에 비해 저렴
(단위 : 원/m3) 구분 종류 폐수 폐수오니 하수오니 육상처리 60,000 (매립) 55,000 (소각) 해양 배출 15,000 10,000 26,000 (해양수산부 자료, 2005)

7 4. 폐기물 해양투기의 사회적 측면 폐기물 매립장 확보 및 재활용 처리 시설 장소 확보의 어려움
바다의 자연 정화 능력 무한한 것으로 오인 환경부, 농림부 및 관련 산업체의 문제의식 부족과 개선의지 결여

8 해역 별 폐기물 배출현황(해양경찰청, 2004) 투기해역 연도 (단위 : 만m3) 17년간 3,000만톤 동해 5,732만톤
투기해역 연도 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 서해병 243 239 242 241 240 동해병 214 232 286 339 402 437 526 동해정 140 173 182 189 196 209 계 597 644 710 767 847 887 975 17년간 3,000만톤 동해 5,732만톤 1998년 총 55만 톤  현재 18배 증가

9 주요 폐기물 배출량 변화 주요폐기물 연도 (단위 : 천m3/년) 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004
주요폐기물 연도 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 분뇨 1,780 (29.8%) 1,746 1,667 1,554 1,538 1,593 1,582 (16.2) 축산폐수 297 (5.0%) 605 765 1,127 1,626 2,006 2,346 (44.6%) 폐수처리오니 1,351 (22.6%) 1,607 1,837 1,848 1,794 1,674 1,660 (17.0%) 하수처리오니 484 (8.0%) 658 920 1,145 1,268 1,346 1,547 (15.9%) 총 5,976 6,447 7,104 7,670 8,475 8,874 9,749

10 축산 폐수의 급증 축산 폐수 배출 년 시작 5만 2천 m 년 만 6천 m 년 만 6천 m3 오수 분뇨 및 축산 폐수의 처리에 관한 법률 시행령 제 15조 개정 이후 급증( )

11 하수 처리 오니 해양 투기 - 1993년 처음 실시 1만 2천 m3 1998년 48만 4천 m3 2004년 154만 7천 m3
월 [폐기물 관리법의 유기성 오니류 육상 직매립 금지] 시행 이후 하수 오니의 해양 배출 급증

12 하수 및 폐수 오니의 중금속 농도 오니 중금속 (원시료 mg/kg) (해양경찰청, 2000) Cr Ni Cu Zn Cd Pb
오니 중금속 Cr Ni Cu Zn Cd Pb Cr6+ 하수오니Ⅰ 169.5 315.3 679.8 253.9 1.68 42.33 18.65 염색폐수오니 99.09 26.49 343.8 198.3 1.03 40.47 11.89 축산폐수오니 133.6 38.83 763.8 266.7 5.030 122.0 16.03 피혁폐수오니 54.35 367.9 2,018 229.8 3.83 123.4 7.61 하수오니Ⅱ 360.7 446.1 3,692 279.2 21.97 166.2 40.04 (해양경찰청, 2000)

13 서해 병 투기해역의 퇴적물 내 중금속 농도(2003) (단위 : mg/kg, dry) 아연 구리 크롬 납 비소 카드뮴 수은
투기집중해역 146 42 315 37.5 10 0.42 0.1 투기주변해역 96 25 73 29.5 10.5 0.35 0.025

14 (100mg/ℓ저서동물 군집 다양성 감소 성장 저해)
동해 병 해역 표층 퇴적물 중금속 농도 (단위 : mg/kg) 구리 아연 카드뮴 납 수은 분포 32 – 751 (62) (236) (1.27) 44-297 (84) < (0.227) 투기해역 244 9.90 297 0.964 비고 NOAA ERM 농도 접근 (100mg/ℓ저서동물 군집 다양성 감소 성장 저해) 중앙부 ERM초과 (410) ERM 초과 (9.6) (220) (0.71) (해양수산부, 2005)

15 서해 병 투기장 해역 퇴적물 중 유기오염물질 오염 현황
aERM (effect range median) / ERL (effect range low) values (Long et al., 1995), bISQG (interim sediment quality guideline) / PEL (probable effect level) values (Canadian Environmental Quality Guideline) cISQG-low / ISQG-High values (Austrialia and New Zealand Guideline) (한국 해양연구원의 환경부 차세대 환경 개발사업연구 결과임)

16 서해 병 투기장 해역 퇴적물 중 유기오염물질 오염 현황
aERM (effect range median) / ERL (effect range low) values (Long et al., 1995), bISQG (interim sediment quality guideline) / PEL (probable effect level) values (Canadian Environmental Quality Guideline) cISQG-low / ISQG-High values (Austrialia and New Zealand Guideline) (한국 해양연구원의 환경부 차세대 환경 개발사업연구 결과임)

17 서해 병 투기장 해역 퇴적물 중 유기오염물질 오염 현황
aERM (effect range median) / ERL (effect range low) values (Long et al., 1995), bISQG (interim sediment quality guideline) / PEL (probable effect level) values (Canadian Environmental Quality Guideline) cISQG-low / ISQG-High values (Austrialia and New Zealand Guideline) (한국 해양연구원의 환경부 차세대 환경 개발사업연구 결과임)

18 동해 병 해역 수층 유기 오염 물질 분포 (단위 : ㎕/ℓ) (해양수산부, 2005) 종류 분포 비고 Σ PAHs(16)
7.20 – (26.60) 대조구 해역 (7.20)보다 모두 높다 Σ PCBs(34) ND – 5.82 (0.78) Σ PCBs(209) ND – 15.46 사람건강보호기준 5㎍/ℓ 이하 투기 집중 해역 7㎍/ℓ 이상 (해양수산부, 2005)

19 동해 병 해역 표층 퇴적물의 유기오염 물질 (단위 : mg/kg) 해양수산부 (2005) 종류 분포 비고 Σ PAHs(11)
0.332 – 1.365 (0.600) 미국 ERL기준(4.022) Σ PCB (34) 0 – 0.149 (0.034) 투기해역 밖 0.011 투기 집중 해역 0.12 해양수산부 (2005)

20 서해 병 해역의 총 질소 증가추세

21 해양투기의 생태계 영향 과정 수질, 저질 환경 악화(산소 감소, 영양염, 유기물 증가, 중금속 증가, 유기오염 물질 증가)
해저 퇴적물 내 독성 물질 축적 생물 다양성 감소, 특수종의 이상 증가 현상 어패류의 독성 물질 축적. 생리, 생태적 이상 현상 물고기 질병 및 인간에 오염물질 전달

22 배출폐기물이 해양 생물에 미치는 독성 조사 (해경, 2000)
하수처리 오니 식물 플랑크톤 % 농도에서 하루 성장 4% 감소 1% 농도에서 하루 성장 44% 감소 동물 플랑크톤 % 농도에서 1시간 뒤 80%의 생존율 24시간 뒤 70%의 생존율 1% 농도에서 1시간 뒤 42%의 생존율 24시간 뒤 20%의 생존율 어류 % 농도에서 72시간 후 70% 사망 3% 농도에서 24시간 후 30% 사망 48시간 후 100% 사망 성게 % 농도에서 미수정율 50% 0.063% 농도에서 미발생율 50% 1% 농도에서 미발생율 100%

23 축산폐수가 해양 생물에 미치는 독성 조사 (해경, 2000)
축산 폐수 식물 플랑크톤 % 농도까지 큰 영향 없음 1% 농도에서 하루 성장 26% 감소 동물 플랑크톤 % 농도에서 1시간 뒤 65%의 생존율 24시간 뒤 45%의 생존율 1% 농도에서 1시간 뒤 65%의 생존율 24시간 뒤 10%의 생존율 어류 % 농도에서 72시간 후 10% 사망 1% 농도에서 24시간 후 80% 사망 2% 농도에서 24시간 후 100% 사망 성게 % 농도에서 미수정율 50% 0.57% 농도에서 미발생율 50%

24 서해병해역 저서생물(성게) 공극수 독성실험
공극수에서의 수정률 및 발생률 수정율 : 투기 해역 89.7%, 외부 92.1% 발생율 : 투기 해역 84.6%, 외부 85.7% 수정률의 경우 80%, 발생율의 경우 70% 이하인 경우 독성이 있는 것으로 판정하므로 투기해역 공극수에서 독성을 나타낸 시료 없었음 (해양경찰청, 2000)

25 동해 병 해역 수층 중금속, 유기오염물질분포 및 생물성장영향
(단위 : ㎍/ℓ) 종류 분포 비고 구리 0.076 – 0.404 (0.16) 식물 플랑크톤 Skeletonema costatum 0.18 ㎍/ℓ 이상시 성장제한 Gonyalax tamarense 0.06 ㎍/ℓ 이상시 성장제한 아연 0.093 – 1.203 (0.402) 단각류 : 4 ㎍/ℓ 이상 시 성장제한 카드뮴 0.011 – 0.024 (0.017) 5 ㎍/ℓ 이상시 기초생산력 50% 감소 요각류 50 ㎍/ℓ 반치사 농도 가재 6 ㎍/ℓ 신진대사 고사 진흙게 10 ㎍/ℓ 유해 납 0.026 – 0.104 (0.061) 100 ㎍/ℓ 이상시 식물플랑크톤 독성 요각류 10.0 ㎍/ℓ 시 반치사 농도 단각류 유생 10 – 30 ㎍/ℓ 생리 영향 ΣPCBs(34) ND – 5.82 (0.78) 식물 플랑크톤 ㎍/ℓ 에서 크기와 성장 저해 (해양 수산부, 2005)

26 동해 병 지역의 생물 독성 실험 결과 투기 해역 퇴적물의 공극수에 대한 박테리아와 해산 윤충류의 독성 평가 결과 투기해역과 비 투기 해역간 뚜렷한 차이 없었다. 동해 병 해역 주변의 비 투기 해역 퇴적물과 투기 해역 퇴적물의 단각류에 대한 급성 독성 영향이 나타나지 않았다. 투기 수역 내 단기 노출된 실험 생물의 90% 이상이 생존 (해양수산부, 2005)

27 동해 병 투기 해역과 대게 어장 (자료 : KBS 미디어)

28 동해 병 해역 내 어류, 게, 고동류의 중금속 함유량 투기 해역의 가자미의 몸통에서 카드뮴, 납, 아연의 농도가 비투기 해역의 것보다 높았다. 투기 해역의 대게와 붉은 대게의 몸통내 카드뮴, 구리, 수은 농도가 비투기 해역 보다 높다. 투기 해역의 물레 고등류의 근육에서 구리, 납, 아연 농도가 비투기 해역의 것보다 높았다. (해양 수산부, 2005)

29 동해 병 해역 지역의 생물 오염도 (자료 : KBS 미디어)

30 우리나라 연안 및 동해 정·병 해역 어류의 체내 중금속
(원시료 mg/kg) 조사자료 채집장소 Cd Cr Pb Cu Fe Mn Zn 해경(2001) 동해 정·병 해역 인근 0.30 0.82 0.20 1.44 24.66 0.61 3.81 서 등(1988) 연안해역 (안산외 4개 지역) 0.01 0.45 0.75 1.57 - 3.22 서 등(1987) 인천연안 등 0.03 0.12 0.16 0.44 2.40 소 등(2000) 연안 어류 0.02 0.29 6.03 한 등(1997) 연안어류 ND 0.24 9.22 0.39 2.26 (해양수산부, 2005)

31 서해 병 해역

32 동해 병 해역의 저서동물 군집양상 (해양수산부, 2005) G5 : Florilus sp.(근족동물),
Dosinia (Phacosoma) sp.(떡조개류), Capitella capitata(등가시버들갯지렁이)등이 출현하는 “ 근족동물과 오염지표종 우점” 군집 (해양수산부, 2005)

33 동해 병 해역의 저서동물 군집의 생물 다양성 비교
(해양수산부, 2005)

34 해양투기가 이루어졌던 70년대 템즈강 하구역의 어류변형
(자료 : KBS 미디어)

35 동해 병·정 해역 해양 생태계 상황 투기해역과 비 투기 해역의 식물 플랑크톤 군집, 동물 플랑크톤 군집, 난 치어, 어류 분포 등에 있어 큰 차이가 없음 저서생물 군집은 투기 해역에서 교란이 일어나 투기 집중 해역에 생물 다양성이 낮아지고 “오염 지표종 우점 군집”이 출현 하였다. 서해 병 해역에 적조 현상이 일어나고 동해 병·정 해역 투기수역에 적조 원인 생물인 Notiluca scintillans 가 우점 하기 시작하였음

36 결 론 대규모의 폐기물 해양 배출로 수질이 점차 악화되고 있으며 투기 해역 퇴적물의 저질 상태가 악화되어 있음
결 론 대규모의 폐기물 해양 배출로 수질이 점차 악화되고 있으며 투기 해역 퇴적물의 저질 상태가 악화되어 있음 투기 해역 수층에서 적조 현상이 일어나고 적조 원인 생물이 우점 하기 시작하였음 투기 해역 저서 동물 군집에 교란이 일어나 오염 지표종이 우점 하기 시작하였음 일부 유용생물에 중금속 농축이 상당히 진행되어 이에 대한 대책 필요

37 감사합니다.