KOSEN 한인과학기술자네트워크

우리 사회는 인구의 증가, 도시화, 생활 수준의 향상과 이러한 현상으로 농산물의 수요 또한 증가하여 물 수요가 점차 증가하고 있다. 반면 기후 변화로집중호우와 가뭄이 더 증가하는 등 물 위기는 더욱 가중되고 있다. 물 부족을 해결하기 위해 중수 처리, 해수 담수화 등이 적용되었으며, 농업 분야에서는 하수처리수(treated wastewater; TWW)를 관개용수로 재이용하고 있다. 이스라엘은 농업용수의 50%, 캘리포니아는 10% 정도를 하수처리수로 사용하고 있으며, 국내에서도 도입이 차츰 증가하고 있다. 

하수처리 과정에서 발생되는 슬러지(biosolid)는 많은 유기물과 영양염류를 함유하고 있어 토양개량제로 널리 이용되어 왔다. 미국에서는 발생되는 하수슬러지의 55%를 토양에 살포하고 있다. 물 사용량 증가에 따라 하수발생량도 증가하고, 이에 따라 슬러지도 발생량도 계속 증가한 반면, 해양배출, 매립, 소각 등의 슬러지 처리 방법이 제한되거나 비용이 많이 소요되어 슬러지의 토양 적용은 앞으로도 계속 증가할 것으로 예상하고 있다. 슬러지의 토양 살포는사회적, 경제적 이득과 농업적 및 환경적 지속가능성을 가져온 반면, 슬러지에 존재하는 병원균, 중금속, 미량유기오염물질, 의약물질 및 개인위생물질(pharmaceutical and personal care products; PPCPs)이 토양으로 유입되는 문제도 함께 가져온다. 이에 따라 토양이 오염되고, 오염물질을 흡수하여축적하고 있는 식물을 인간이 섭취하면, 결과적으로 환경과 인간에게 위해가 발생한다. 

본 리포트에서는 TWW와 슬러지에 존재하는 다양한 오염물질 중 PPCPs의 식물 섭취에 대해 알아보고자 한다. 2008년 식물의 PPCPs 섭취와 농축에 대한 보고[2] 이후 표준화된 실험 방법이 존재하지 않아 각 연구별로 다른 실험 조건에서 일부의 PPCPs 물질을 이용한 연구가 진행되었다. 이러한 이유로 지금까지의 자료로는 토양 및 식물에 어느 정도의 PPCPs 가 존재하고 있는지를 파악하기 어렵다. 토양으로 유입되는 PPCPs가 얼마나 인간에게 영향을미치는지를 평가하기 위해서는 토양에 존재하는 PPCPs의 종류와 이들의 물리·화학적 특성, 그리고 중간대사물질에 대한 조사가 필요하다. 본 리포트에서는기존의 연구 성과를 검토하여 물-토양-식물 시스템에서 PPCPs의 이동을 파악하기 위해 필요한 정보들 중, 우리가 알고 있는것과 향후 필요한 것들에 대해서술할 것이다. 또한 식물에 축적되어 인간에게 위해가 발생할 수 있는 PPCPs 물질을 선정하는 방법에 대해서도 소개하고자 한다.