지류 상류에 소규모 저수시설 설치 검토해야

생활하수 중 총인 획기적 삭감 위한 새로운 처리방법 도입 시급
축산폐수·농경지 비점오염원 오염물질 철저한 처리대책도 필요
 

우리나라에는 3천833개소의 대소 하천이 있으며, 이들의 총 연장은 2만9천839km로, 5천620km의 ‘한반도 둘레길(해안선 길이)’의 5.3배에 달한다.
 
이것은 우리나라를 ‘하천의 나라’라고 불러도 좋을 만한 수치다. 대소 하천의 수가 많고 그 연장이 길다는 것은 수자원 확보와 수질보전 면에서 장점과 단점을 동시에 가지고 있다. 수자원 확보 면에서 보면 하천이 많고 그 연장이 길다는 것은 소유역이 많고 토지의 경사도가 커 강수의 유속이 크고 유출량이 많다는 것을 말한다.

특히, 우리나라의 경우 강수가 여름에 집중되어 있고, 투수층이 얕은 경우에는 강수의 상당 부분이 바로 바다로 유출(run-off)되어 자연적인 수자원 확보에 어려움을 가져올 수 있다.

우리나라의 연간 수자원 총 이용량 337억 톤 중 177억 톤(52.5%)을 댐이나 저수지 등 인공적인 저수시설에 의존하고 있는 현실이 이를 잘 증명해 주고 있다. 수질보전 차원에서 하천이 많고 그 연장이 길다는 것은 상류의 지류와 하류의 본류가 자연적인 물 흐름 때문에 지나친 인위적인 오염행위가 없으면 자연적인 수질이 유지될 수 있다는 것을 말한다.

경사가 극히 완만하고 유속이 느린 평야지대에서 수자원의 확보는 경사지에 비해 상대적으로 유리하나 약간의 인공적 오염행위에 의해서도 수질이 크게 나빠질 수 있다. 예를 들어, 베트남의 하노이 지역이나 프랑스 파리 근교 지역은 경사가 거의 없는 느린 물 흐름 때문에 약간의 오염행위에 의해서도 수질이 심각하게 오염될 수 있다.

지류 수질이 곧 본류 수질

그러나 우리나라의 하천 체계와 같은 경우에도 상류나 지류의 평상시 유량이 부족하고 인위적인 오염행위가 심할 경우 지류의 물이 오염될 수밖에 없다. 오염된 지류의 물은 흐르는 동안 자정작용에 의해 어느 정도 정화되지만 오염정도가 심하면 지류의 물은 완전히 정화되지 못한 채 본류에 도달하게 된다.

오염된 지류의 물이 모여 수량이 많아진다고 해서 수질이 좋아지는 것은 아니다. 본류의 물은 지류의 물이 모인 것이기 때문에 지류의 수질이 좋아야 본류의 수질도 좋아진다.

하천으로 들어오는 오염물질의 양이 일정하다고 가정할 때 하천수질에 결정적인 영향을 미치는 것은 그 하천으로 들어오는 맑은 물의 양이다. 맑은 물의 양이 많으면 희석효과와 자정효과에 의한 상승작용으로 하천의 물은 더욱 깨끗해진다.

우리나라에는 30여 개의 댐과 1만7천569개소의 농업용 저수지, 1만1천814개소의 농업용 보 등의 저수시설이 설치되어 있다. 우리나라 용수의 대부분이 이러한 저수시설의 직간접 유출수에 의해 공급되며 수질오염물질의 상당 부분이 이들에 의해 정화된다.

하천의 수질을 현재보다 맑게 하기 위한 방법 중 하나는 지류의 상류에 가능한 한 많은 소규모의 저수시설을 설치하는 것이다. 상류에 댐과 같은 저수시설을 만들 경우 기존 육상생태계의 파괴나 안개일수의 증가와 같은 환경적인 문제가 발생할 수 있다.

그러나 강우 때가 아니면 물이 없는 상류에 저수가 돼 새로운 수생태계가 형성되어 주위의 육상생태계와 조화를 이루어 수륙양생의 동물과 식물군집이 생겨나는 등 그 지역의 생태계가 더욱 풍요로워질 수도 있다. 구체적, 사례별로 신중히 검토해 볼 충분한 가치가 있는 방법이라고 생각된다.

한계농지 저수시설 활용 필요

한계농지는 농업진흥지역과 보전임지가 포함되지 않은 농지로서, 토질이 나쁘거나 경사가 심해 기술성과 경제성이 없는 농지를 말한다. ‘한계농지’란 평균경사도가 15% 이상이거나 자갈이 많아 농기계 작업을 효율적으로 할 수 없는 경우, 농지 규모가 2만㎡ 미만으로 생산성이 낮은 경우, 물 부족이나 노동력 부족 등으로 이미 휴경지가 되었거나 앞으로 휴경지가 될 수밖에 없는 농지 등이다.

이러한 한계농지는 대부분 산간오지에 있기 때문에 이들을 저수시설로 만들면 깨끗한 물을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 지역에 따라 독특한 수생태계가 생성될 수 있어 생태적으로도 바람직한 결과를 기대할 수 있다.

우리나라의 현재 한계농지의 면적은 43만2천 헥타르(ha)이며, 이것을 평균수심 1m의 저류시설로 만들 경우 40억 톤의 깨끗한 물을 확보할 수 있다. 이러한 수치는 현재 하천유지용수의 양을 50% 정도 증가시키는 것으로 전체적인 수량 증가는 물론 획기적인 수질개선으로 앞으로 다소 증가할 것으로 예측되는 생활용수나 공업용수 등의 물 수요에 충분히 대처할 수 있을 뿐만 아니라 우리나라의 수생태계와 육상생태계를 더욱 건강하고 풍요롭게 할 수 있다.

한계농지는 앞으로 농촌인구의 감소와 기업농의 증가로 그 면적이 더욱 늘어날 전망이다. 물은 곧 생산을 의미하기 때문에 한계농지를 저수시설로 활용하는 것은 비옥토에 농산물을 경작하는 것 이상의 경제적인 효과를 거둘 수 있다.

생활하수 처리 더욱 철저히 해야

이번에는 반대로 하천으로 들어오는 물의 양이 일정하다고 가정할 때 사람과 생태계가 사용할 수 있는 물의 양을 늘리기 위해서는 하천으로 들어오는 수질오염물질의 양을 줄이는 것이다. 우리나라 하천 오염의 주범은 생활하수와 축산폐수, 그리고 도시와 농경지 비점오염원이며, 주요 오염물질은 하천과 호소에 부영양화를 일으키는 총인(T-P)이다.

특히, 도시하천 오염의 주범은 하수관거에서 누출된 생활하수 중에 포함되어 있는 총인이다. 생활하수에 의해 하천에 유입된 총인은 하천의 부영양화를 가속화하여 혐오성 수중생물 번창의 원인이 된다([그림 1], [그림 2] 참조).

하수관거의 정비는 분류식이 가장 이상적이지만 기술적인 이유 등으로 합류식 하수관거를 그대로 유지할 수밖에 없는 경우에도 생활하수의 누출을 최소화 할 수 있도록 정비해야 하며, 비가 오지 않을 때는 생활하수의 누출이 없도록 해야 한다([그림 3] 참조). 생활하수 수집체계의 개선은 도시계획의 기본이 되어야 한다.

이와 같이 지류하천, 특히 도시하천의 총인 오염으로 인한 부영양화를 방지하려면 생활하수 처리수의 총인 농도를 최소한 0.1 mg/L로 낮추어야 한다.

이것은 축산폐수나 농경지와 같은 비점오염원에 의한 총인의 추가적인 하천 유입을 고려하지 않은 수치로, 이와 같은 모든 오염원을 고려할 경우 생활하수 처리수의 총인 농도는 이보다 더 낮아져야 한다.

농경지 비점오염원 발생 대책 필요

하천이 살아난다는 것은 깨끗한 물이 많이 흘러 사람의 건강을 보호하고 생태계의 건전성을 회복한다는 것을 말한다. 깨끗한 물을 많이 확보하기 위해서는 기존 저수시설의 확장과 새로운 저수시설의 설치가 필요하다. 우리나라는 환경을 보전하면서, 한 걸음 더 나아가 생태계를 더욱 풍성하게 하고 새로운 수자원을 더할 수 있는 천혜의 여건을 갖고 있다.

우리나라 하천과 호소의 수질을 개선하기 위해 수량적인 방법과 함께 병행되어야 할 다른 하나의 중요한 방법은 생활하수와 축산폐수, 그리고 농경지 비점오염원으로부터 발생되는 오염물질의 철저한 처리다.

새로운 처리방법의 도입에 의한 생활하수 중의 총인의 획기적인 삭감이나, 축산폐수와 농경지 비점오염원에 대한 발생원적 대책이 필요하다. 지류의 수질을 개선하는 것은 본류의 수질을 개선하는 것이며 우리나라의 모든 물을 맑고 풍성하게 것이다.   [『워터저널』 2011. 5월호에 게재]