김동욱 박사 정책제언

“현행 방류수 수질기준, 수질환경기준과 연관성 부족”

하수처리시설 방류수 중 총대장균군 농도 과대 설정돼 수질목표 달성 불가능
수용수체별·시기별 방류수 수질기준 차별화 통해 수질목표·경제성 실현 필요

우리나라는 병원균으로 인한 수질오염을 방지하기 위해 지표미생물(Indicator microorganism)인 총대장균군과 분원성대장균군에 대해 수질환경기준을 설정하여 운영하고 있다. 총대장균군과 분원성대장균군의 Ia등급 수질환경기준은 각각 50군수/100mL와 10군수/100mL이며, Ib등급 수질환경기준은 각각 500군수/100mL와 100군수/100mL이다.

또 Ⅱ등급 수질환경기준은 각각 1천 군수/100mL와 200군수/100mL이며, Ⅲ등급 수질환경기준은 각각 5천 군수/100mL와 1천 군수/100mL이다. Ⅳ등급 이하의 물에 대해서는 총대장균군과 분원성대장균군에 대한 수질환경기준이 없다. 이는 농업용수나 공업용수에는 총대장균군과 분원성대장균이 아무리 많아도 관계가 없다는 것을 의미한다.

병원균으로 오염된 우리나라 하천

우리나라 대부분 하천의 총대장균군과 분원성대장균의 농도는 Ia등급의 수백에서 수천 배, Ⅲ등급의 수십에서 수백 배에 이를 정도로 심하게 오염되어 있다. 예를 들어 한강 본류 잠실측정지점의 경우 총대장균군의 농도는 2016년 평균 88만5천 군수/100mL로 나타났다. 이는 Ia등급 농도의 1만7천700배, Ⅲ등급의 177배에 달하는 수치이다. 한강 본류 뚝도 측정지점의 경우에도 잠실 측정지점의 경우와 비슷하게 나타났다([그림 1] 참조).

총대장균군과 분원성대장균군은 그 자체는 병원균이 아니지만, 그들의 존재는 병원균의 존재를 간접적으로 가리키는 것이기 때문에 병원균의 지표미생물로 사용된다. 처리되지 않은 생활하수 중 총대장균군의 농도는 108∼1010군수/100mL의 범위이며, 그 중 약 20%가 분원성대장균군으로 알려져 있다.

우리나라는 생활하수가 하천의 병원균 오염의 주범으로 나타나고 있다. 그 예로 낙동강 본류에서 대구시의 경우, 대구시 생활하수의 영향을 받지 않는 바로 상류 부근인 성주 측정지점의 총대장균군 평균 농도는 2016년 기준 1만5천400군수/100㎎인 데 비해, 대구시 생활하수의 영향을 받는 바로 하류의 화원나루 측정지점의 총대장균군의 농도는 96만8천500군수/100㎎이다.

이러한 예는 영산강 유역 광주시의 경우에도 그대로 적용된다. 광주시의 생활하수의 영향을 받지 않는 위치 측정지점의 총대장균군 평균 농도는 2016년 기준 8천437군수/100㎎인 데 비해, 광주시 생활하수의 영향을 받는 광주2 측정지점의 총대장균군 농도는 3만7천281군수/100㎎이다.

이러한 사실은 생활하수가 우리나라 하천의 병원균 오염의 주된 원인이라는 것을 보여주는 단적인 예다. 이와 같은 사실은 우리나라뿐만 아니라 다른 나라에서도 공통적으로 나타나는 현상이다.

생활하수, 하천 수질에 절대적 영향

우리나라의 생활하수 발생량은 일일 1천600만㎥, 연간 약 58억㎥이다. 이는 연간 84억㎥ 정도인 하천유지용수의 69%에 해당되는 양으로, 생활하수 중 수질오염물질이 하천의 수질에 절대적인 영향을 미친다는 것을 의미한다.

우리나라는 여름철의 우기를 전후한 건기에 하천의 유량이 급속히 줄어든다. 이에 경우에 따라서는 생활하수의 방류수가 해당 하천 유량의 거의 대부분을 차지할 수 있고, 생활하수의 오염물질 농도가 곧 그 하천의 오염물질농도가 될 수 있다.

수질 지표미생물 수질기준 개선 시급

우리나라는 2003년 1월 1일부터 생활하수종말처리시설 방류수 중 대장균군을 총대장균군과 분원성대장균군으로 구분하고, 각각에 대해 수질환경기준을 설정하여 시행하고 있다. 공공하수처리시설(공공하수종말처리시설)의 총대장균군의 방류수 수질기준은 10만∼30만 군수/100㎎의 범위로 설정되어 있다.

그러나 이와 같은 수질기준은 수용하천의 용량을 고려하지 않고 설정된 것이기 때문에 시행 전보다는 수질이 많이 개선되었으나, 각종 용수로 사용할 수 있을 정도의 수질기준에는 훨씬 미치지 못하고 있다.

그 이유는 생활하수종말처리시설의 방류수의 총대장균군 농도가 너무 높게 설정되어 있기 때문이다. 외국의 방류수 수질기준을 보면, 분원성대장균군의 방류수 수질기준이 200군수/100㎎ 수준으로 나타나고 있다.

총대장균군의 농도를 분원성대장균군 농도의 5배 수준인 1천 군수/100㎎로 가정할 때, 우리나라의 병원성 미생물의 방류수 수질기준은 외국의 100∼300배에 이른다. 이는 수용수체의 유량이 방류수 유량의 100∼300배라는 전제가 충족되었을 때 타당성을 가진다.

우리나라의 경우 건기에는 방류수 유량이 곧 하천 유량과 같은 경우가 많이 발생할 수 있다는 것을 유념할 필요가 있다. 이와 같은 총대장균군과 분원성대장균군의 방류수 수질기준으로 하천과 호소의 대장균군 수질환경기준을 달성하는 것은 불가능하다.

수질환경기준 고려해 조정 바람직

우리나라의 현행 하수종말처리시설의 방류수 수질기준은 너무 높게 설정되어 수질목표를 전혀 달성하지 못하고 있다. 이는 수질환경기준과 방류수 수질기준 설정 시 연관성을 고려하지 않고 따로따로 설정되었기 때문이다.

비유해서 말하면 부부관계인 수질환경기준과 방류수 수질기준이 서로 아무런 관계가 없는, 남남의 관계가 되어 있다는 말이다. 수질환경기준과 관계가 없는 방류수 수질기준은 전혀 의미가 없다. 목표가 없는 수질환경기준을 설정한 모양이기 때문이다.

하수종말처리시설의 방류수 수질기준은 수용수체의 수질환경기준을 달성할 수 있는 최소한의 기준으로 설정되어야 한다. 예를 들어, 수용수체의 총대장균군의 수질환경기준이 50군수/100㎎인 경우, 그 방류수 수질기준은 최대 50군수/100㎎이어야 한다.

다만, 수용수체의 유량을 고려하여 방류수 수질기준을 조정할 수 있다. 외국의 경우 그 방류수 수질기준의 조정 상한선을 수용수체의 수질환경기준의 5배 이하로 한정하고 있다. 이것을 수용수체의 유량과 정화능력 등을 고려하여 방류수 수질기준을 수용수체의 수질환경기준의 5배까지 허용할 수 있다는 것을 말한다.

수체별 방류수 수질기준 재설정 필요

현재와 같이 하수종말처리시설의 방류수 수질기준을 전국적으로 균일하게 설정하는 것은 해당 수체의 수질목표를 달성하지 못할 뿐만 아니라 경제적 효율성을 크게 해치는 결과를 초래할 수 있다. 이것은 수용수체별로 다른 방류수 수질기준을 설정하여 시행해야 한다는 것을 말한다. 이와 더불어 시기별로도 다른 방류수 수질기준을 설정하여 시행해야 한다.

[『워터저널』 2017년 7월호에 게재]