녹조의 번성 : 남세균 탓인가, 사람 잘못인가

강찬수

1994년부터중앙일보에서환경전문기자로30년동안환경·기상·과학에천착하여6,500건이상의기사를썼고,2001년에는한국환경기자클럽회장을지냈다.2022년에는대한민국과학기자상을수상했다.
1970년대어린시절적조로붉게물들어가는바다를보고충격을받은지은이는서울대학교에서미생물학을전공하고적조·녹조가생긴춘천소양호에서물을떠다가분석해서박사학위(미생물생태학)를받았다.
기자가된이후에도전국의강과호수에서창궐하는녹조문제에계속관심을가지고기사로다뤄왔으며,4대강사업이전에도팔당호와대청호의녹조기사를썼고,4대강사업중에도,4대강사업이완공된지10년이넘은지금도녹조기사를쓰고있다.
저서로는『에코사전』,공저로는『연어가돌아오지않는이유』,『환경이아프면몸도아프다』,『사람과물』등이있다.

들어가는말4

1부남세균과녹조
1.미국흰머리수리를죽인범인은?14
2.리우올림픽수영장에발생한녹조19
3.녹조,녹색물결이일렁이는것23
4.클로렐라부터우뭇가사리까지다양한조류28
5.히치콕감독의영화에서새들이미친이유는?34
6.남세균이란이름은적절한가?39
7.남세균은모두몇종이나될까?43
8.남세균은어디서살까?48
9.지구대기를산소로채우다53
10.남세균의광합성과질소고정59
11.기포의부력덕분에경쟁에서이긴다64
12.곰팡이,동물등과공생하는남세균69

2부녹조발생원인
1.소양호에서이뤄진남세균과의첫만남76
2.녹조발생엔빛과온도가중요하다81
3.영양물질과잉이녹조를부른다86
4.녹조가생기면pH도치솟는다91
5.밭에선부족,물에선과잉으로부영양화일으키는인96
6.인제거한다고녹조문제가해결될까?101
7.고인물은썩는다…녹조와체류시간105
8.체류시간232일소양호에는왜녹조가안생길까?110
9.체류시간을줄이면녹조가없어지나?115
10.얕은호수가녹조에취약하다120
11.전세계바다도녹조와갈조류비상125

3부독소만드는남세균
1.기후변화는녹조를악화시킨다132
2.남세균은물의성층화현상을좋아한다137
3.녹조호수가메탄가스내뿜는다141
4.녹조발생으로지불해야할비용146
5.물에서흙냄새가나면남세균을의심하라152
6.남세균이만든독소시아노톡신의유해성158
7.마이크로시스틴은얼마나위험할까?162
8.아나톡신과BMAA는동물신경계에작용한다166
9.공기중에도남세균독소가있다171
10.공기중의독소에어로졸연구는진행형176
11.물이오염되면공기도오염된다181

4부건강위협하는남세균
1.남세균은독소를왜만들까?188
2.수돗물에서나온남세균독소식수대란일으켜193
3.낙동강녹조에서검출된남세균독소198
4.정부조사에서도독소검출됐다203
5.남세균독소로오염된농산물209
6.벼에축적되는남세균독소214
7.매운탕끓이면독소없어질까?219
8.갯벌조개까지오염시키는독소224
9.대구수돗물에서독소검출됐나?229
10.불임을유발하는남세균생식독소235
11.유해물질만나더독해지는남세균240
12.미세플라스틱이남세균독소를만나면245

5부녹조해결방안
1.갈수록잦아지는조류경보발령252
2.녹조대비는모니터링부터256
3.녹조,하늘에서감시한다262
4.녹조모니터링,첨단기술이전부는아니다267
5.펄스방류로녹조를잡을수있을까?271
6.녹조없애려면수질개선이필수276
7.하수처리장에서인제거하기281
8.비점오염원걸러내야녹조잡는다286
9.짙은녹조를직접제거하는방법291
10.바이러스로남세균을공격한다297
11.먹이사슬활용해녹조를억제한다302
12.알고보면남세균도쓸모가많다307

나오는말312
참고문헌320
찾아보기332

‘녹조라떼’로통하는남세균녹조류오염강물
우리는녹조를호흡하고마시고먹는다
해마다여름이면녹조가발생하여호수나강이짙은녹색으로물들고,심하면덩어리가생겨걸쭉해지기도하며악취를풍긴다.녹조는강이나호수,바다에조류(algae)가자라서짙은녹색을띤것을말하는데,남조류(blue-greenalgae)로도불리는남세균의번식으로인한경우가많다.녹조가발생하는데는높은수온과강한태양광이필요하지만,인간활동으로인한과도한영양분이강과호수,바다에흘러들어발생하는경우가많다.
녹조가대대적으로발생하고난다음에는조류가사멸하는단계로넘어간다.조류가사멸하면녹조를일으킨남세균사체가물속에가라앉고,이것이미생물에의해분해되면서산소를소모한다.산소가고갈된수생태계에서는물고기와다른수생생물이살수없고,산소가없는무산소층에서식물성플랑크톤사체가썩으면메탄이만들어진다.
녹조가발생한물에서는녹조생물이생산한독소도들어있다.독소에오염된물이나공기,오염된물고기나해산물은사람에게도피해를준다.상수원수에서녹조가생기면수돗물생산과정에서이를제거하느라막대한비용이들어갈수도있다.

우리가존재하는건남세균덕분이었지만
이제는녹조의원인이된유해한남세균
남세균이지구상에등장한것은35억년전이다.생물분류체계에서세균역에속하는남세균은진화를거듭했고,종류도다양해져서,현재남세균은150여속,3,800여종으로구분된다.세포내에별도의핵이존재하지않는원핵생물이다.강,호수,바닷물,토양에서살고,심지어온천과같은뜨거운곳이나남극얼음과같은극한환경에서도발견된다.
남세균은수생태계에서는광합성을하는생산자역할을한다.토양의남세균은군체(colony)나생물막을형성해대기중의질소를고정해자신은물론토양의다른생물에게도질소를공급할수있다.광합성을하는남세균은다른생물에게유기물과에너지를제공하고,다른생물들은남세균을보호하면서영양물질을제공하는방식으로공생관계를맺는다.
환경부에서는유해남세균으로정한4가지속이있는데,바로마이크로시스티스(Microcystis)와오실라토리아(Oscillatoria),아나베나(Anbaena),아파니조메논(Aphanizomenon)이다.이남세균들은청산가리보다더독한독성을생성하기도하고,수돗물을생산할때걸러내지못하면흙냄새같은악취를발생시킬수있다.

질소와인은조류에게영양제와다름없어
남세균의성장을야기하는수생태계의부영양화
조류의지나친번식,독소를생산하는유해조류의대발생은영양물질오염,특히질소와인의과잉과관련이있다.논밭에쌓여있던비료나축산분뇨,도시에쌓여있던오염물질,하수처리장이나폐수처리장에서배출되는오염물질속에는질소,인등조류가성장하는데필요한영양물질이들어있다.강과하천,바다에영양물질이유입해부영양화되면결국녹조가발생한다.
제주연안에서는구멍갈파래같은녹조류나갈조류가너무밀려와처치하는데곤란을겪고있다.중국에서떠밀려온것도있지만,육상에서양어장이나논밭에서흘러나간오염물질로바다가부영양화되면서갈파래가왕성하게번식한것이다.

강물은흘러야한다.바다로쉬지않고
녹조를줄이는유일한길,4대강보수문개방
녹조를실질적으로막기위해서는남세균과기후변화에화살을돌리면서사회가불편해진다는명분과개발의논리속에숨지말아야한다.지은이는남세균이자랄수있는조건중에서태양광이나높은수온등조절에한계가있는것보다부영양화를막고남세균이녹조로자랄체류시간을주지않는것에집중해야한다고말한다.
2022년일본국립환경연구소는수심이얕고부영양화된호수에서물을빼수위를낮추면저층의산소고갈현상이사라지고남세균녹조도줄어든다는실험결과를발표했다.이연구결과를통해지은이는보수문개방의당위성을설파한다.녹조가심한낙동강등에서보수문을열어강물의체류시간을줄이고수위를1m이하로낮추면녹조가완화되리라기대하는것이다.
이외에도녹조를해결하는기술개발이빠르게진행되고있다.지은이는원격모니터링으로녹조를감시하고,수면의조류를수집해서그물이나흡입장치로제거하는물리적인방법,남세균을공격하는바이러스나생물조절을이용하는생물학적방법등을이책에서소개했다.남세균을없애는것뿐만아니라의약품,바이오에너지,중금속흡착등다양한방면으로활용될기술도소개하고있다.

수문개방으로엇갈린강의생태계
멸종위기종돌아온금강과육화가진행중인회룡포
금강공주보와세종보등11개보의수문을완전개방한후모래톱과습지,여울이생기고물살이빨라지면서수질이개선되고녹조발생이95%이상감소했다.4대강사업이후자취를감췄던멸종위기1급흰수마자와멸종위기1급고유종인미호종개가돌아왔다.
반대로보수문을개방하지않은낙동강의흰수마자서식처는감소하고,영주댐인근에서는가을,겨울에도조류경보2단계인경계에해당될정도로많은남세균개체수가관찰된다.금빛모래강이흐르는국가명승지회룡포가있는내성천은여름철마다녹조가발생하고회룡포도육화가진행되고있다.회룡포의비극이시작된것이다.
녹조는관광이나어업,농업에영향을미치고,수돗물생산에서는새로운수처리공정을추가하는등더많은비용이들기때문에적지않은경제적영향을미치게된다.녹조를해결하고하천생태계를회복하는유일한길은결국보수문개방임을알려주는책이다.