한국일보

무기물질 많이 함유 생태계에 치명적 영향

2001-01-18 (목)
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▶ 공업용 폐수

▶ 권재일 (JMK Environmental Solutions, Inc.)

보통 다섯가지의 유형으로 분류되는 폐수의 종류에는 가정이나 주거지역의 소규모 상업용 비즈니스에서 발생되는 가정 폐수 (대부분의 양은 가정의 화장실, 부엌, 세탁폐수등에서 발생되나, 쇼핑센터, 공동 세탁장, 주유소, 병원등의 소규모 상업지대에서 발생되는 폐수역시 이 유형에 포함된다.), 공업용 폐수, 지표면의 자연 배수 (빗물, 농업용 관계수로), 공공 폐수 (도시 상업 밀집지역), 복합 폐수 (앞서 나열한 폐수가 복합된 형태)가 있으며, 일반적으로 말하는 하수라 하면 지표면의 빗물/자연 배수로를 제외한 모든 형태의 폐수를 전반적으로 일컫는다.

수질오염의 종류를 다시 나누어 보면, 화학적, 물리적, 생화학적, 그리고 생물학적인 원인이 있는데, 화학적 오염원의 경우를 살펴보면 다음과 같다. 폐수속에는 각종 미생물들이 살아움직이는데 이러한 미생물들은 인체에 해로운 유기물질들을 물속에 녹아있는 산소를 섭취하며 분해하게 된다. 다량의 탄소성분을 함유한 유기물질이 미생물에 의해 분해될 때 발생되는 물질은 물, 이산화탄소와 탄산염 (carbonate)으로 전혀 인체에 해롭지 않은 물질들로 변환된다. 유기물질속에 있던 다른 성분들, 즉 질소, 황, 인성분들은 분해후 암모니아를 거쳐 질산염으로 변환되고, 유산염 (sulfate), 그리고 인산염 (phosphate)로 각기 분해된다. 이러한 염들은 인체에 전혀해롭지 않고 모두 충분한 산소를 포함하고 있다.

그러나 물속에 과다한 양의 유기물이 함유되어 있을 경우, 미생물의 산소섭취가 많아지게 되어 결국엔 분해에 필요한 산소량이 모자르게 되어 무산소 분해작용이 일어나게된다. 무산소 분해작용은 미생물이 물속에 녹아있는 자유로운 산소분자를 이용하지 못하고 염에 붙어있는 산소 분자를 떼어내어 사용하게 되므로 유산소 분해시 발생되는 최종물질과는 판이하게 다른 물질들을 배출하게 된다. 이는 크게 산기와 메탄기를 함유한 물질로 나뉘는데, 유기물질의 성분중 탄소는 메탄과 이산화탄소, 질소는 아미노산, 암모니아, 황의 경우는 독성 황화수소, 유기황, 그리고 인은 여러 독성 인화물로 분해된다. 폐수의 독성정도는 이러한 무산소 분해작용 배출물의 함유량과 밀접한 관계를 맺는다.


유기물질이외에도 각종 무기질이 많이 포함되어있는 공업용 폐수는 그 함유성분에 있어서 산기와 염기를 포함하는데 과다한 양은 물의 산도나 염기도를 변환시켜 물고기나 다른 여타 생명체의 존재에 치명적인 영향을 미친다. 염소나 암모니아, 황화수소, 중금속등 역시 폐수정화를 어렵게 하고 자연으로 배출되었을 때 막대한 오염을 끼치는 독성 화학물로 알려져있다.
폐수 오염의 물리적 종류로서, 색의 경우 철이나 크롬등은 물의 색을 변질시킨다. 철광에서 발생되는 폐수가 강으로 유입될 경우 강에 자연적으로 함유되어 있는 알칼리성분의 탄화물 (bicarbonate)와 반응하여 붉은 갈색의 침전물 (ferric hydroxide)을 띄우는 것이 그 좋은 예이다. 물의 혼탁도는 녹아있는 고분자 화합물 (colloidal matter)의 양에 비례하는데, 이러한 물질은 보통 음성 전기를 띠고 있어 양성전기를 띈 전하를 투입하여 중화시키면 덩어리의 형체로 물속에 가라않는다. 수질 정화국에서 보통사용하는 혼탁도 개선 방법역시 이러한 전기 중화 방식을 말한다. 공업용 산업단지나 전력공급 장치에서 발생되는 뜨거운 폐수는 물속에 녹아있는 산소의 양을 감소시키고 (수온이 상승할수록 산소는 점차 기화하려하기 때문에 물속에 녹아있는 양이 적어진다), 미생물의 분해 작용 속도를 상승시켜 유기 분해작용이 충분히 일어나지 못한채 무기 분해 작용으로 전환될 확률이 높아진다.

납성분의 함유량이 높은 수치로 검출된 토양의 경우, 그 함유량에 따라 유해의 정도를 규정하는 작업이 선행되어야한다. 일반적으로 TTLC라는 테스트를 사용하였을 때 50ppm 이하로 검출되었을 경우는 유해물질이 아니나, 50ppm에서 1000ppm 사이의 함유량일 경우에는 STLC라는 테스트를 이용하여 5mg/L 미만여부를 가려내야한다. STLC가 5mg/L 이상 검출될 경우에는 유해물질로 판정되어 가주에서는 Cattleman Hill이라는 중부 캘리포니아로 수송하여 매립하여야하기 때문에 막대한 비용이 든다. STLC가 5mg/L이하로 검출되었을 경우엔 TTLC 테스트로 납성분 함유량이 50에서 1000ppm이라하여도 무해물질로 간주된다.

문의: JMK 환경 회사
(800) 900-1511

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