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생물학적 교란과 화학물질 방출 과정(The bioturbation-driven chemical release process)

전문가 제언: □ 오염된 강 밑바닥이 자연적인 정화작용으로 정화될 수 있는가에 대한 내용으로 강바닥의 오염물질 처리는 인공적으로 준설과 캡핑이 있다. 준설은 오염된 밑바닥을 퍼내는 것이며 캡핑은 깨끗한 흙과 모래로 밑바닥의 오염물질을 30~100 ㎝ 두께로 덮는 것이다.

○ 그러나 준설로 오염물질의 완전한 제거는 불가능하며 그 후 자연적인 정화과정이 작동하지 않으면 다시 오염된다. 캡핑도 상류의 오염원에서 오염물질의 공급이 계속되면 다시 오염되고 만다.

□ 자연적인 정화과정으로 유기물질의 분해, 깨끗한 입자의 퇴적, 바닥의 견고화와 오염물질의 깊은 매몰 등이라 믿어왔다. 이를 컴퓨터-기반으로 수학적 모사한 것이 CFaT 모델로 이 모델을 사용하여 한 지점의 유기물질의 미래 농도도 예측해 왔다. 또 이 모델은 앞에 말한 인공적 조치의 결과와 그 후속사태까지 예측할 수 있었다.

○ 그러나 허드슨 강을 비롯한 5개의 강에서 얻은 PCB 농도는 이 모델로는 설명할 수 없이 높았고 이 모델의 수정도 만족하고 믿을 만한 결과를 주지 못했다. 따라서 이제까지 고려하지 않은 다른 메커니즘이 강 밑바닥에서 작용한다는 사실을 감지하게 된 것이다.

□ 이제까지 몰랐던 이 자연적 작용은 밑바닥 오염지역에서 사는 지렁이 같은 환형동물의 생물학적 교란이다. 이들은 머리를 아래로 바닥에 굴을 파고 산다. 이 굴 속의 물은 항상 휘저어지고 또 펌핑되어 유동한다. 이 때 이 물을 따라 오염물질 입자가 다시 바닥으로 옮겨지고 또 본류 물줄기에 실려 하류로 움직인다.

○ 바닥을 덮은 깨끗한 층도 10 ㎝ 정도는 이 환형동물의 왕성한 활동으로 파괴 된다고 한다. 따라서 자연적 정화작용의 강력한 요소라 생각했던 깨끗한 입자의 퇴적이나 오염물질의 매몰이 실제로는 큰 역할을 하지 못하는 것으로 밝혀졌다. 다만 유기물질의 분해만은 이 생물학적 교란에 의해 촉진된다고 한다.
- 따라서 오염된 강의 바닥 정화는 자연적인 방법으로나 인공적인 방법으로나 오염원의 차단이 가장 중요하다는 결론에 도달한다.

저자: Thibodeaux, Louis J.; Bierman, Victor J.
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