우리나라 하천 분원성대장균 농도 높아
공공하수처리장 수질기준에 분원성대장균 포함 시급
“공공하수처리시설의 총대장균과 분원성대장균의 방류수 수질기준은
물의 용도 따라 계절별·지역별로 달라져야”
수질환경기준의 개정
2006년 12월 4일 「환경정책기본법 시행령」 [별표 1]의 생활환경 수질환경기준 설정대상 오염물질이 하천의 경우 종전의 pH(수소이온농도), BOD(생물화학적 산소요구량), SS(부유물질량), DO(용존산소량), 총대장균 등 5개에서 분원성대장균을 추가하여 6개로 확대되었다.
호소의 경우에는 종전의 pH, COD(화학적 산소요구량), SS, DO, T-P(총인), T-N(총질소), 총대장균 등 7개에서 클로로필-a(Chl-a)와 분원성대장균을 추가하여 9개로 확대되었다.
병원성 미생물 지표로서 총대장균보다는 분원성대장균이 더 정확한 지표라는 것이 증명되었기 때문에 분원성대장균이 현재 세계적으로 가장 널리 사용되고 있는 병원성 미생물 지표 중 하나이다.
우리나라가 이러한 세계적인 추세에 맞추어 분원성대장균을 수질환경기준 설정대상 오염물질로 추가한 것은 매우 적절한 조치라고 할 수 있다. 앞으로 분원성대장균 지표체제가 정착되면 총대장균 지표체제를 대체하여 총대장균 측정에 소요되는 경비와 시간을 절약할 수 있을 것이다.
분원성대장균, 방류수질기준 없어
현재 공공하수처리시설의 방류수 수질기준 설정 대상 오염물질은 BOD, COD, SS, T-N, T-P, 및 총대장균의 6개이고, 1일(하루) 처리용량 50㎥ 이상인 개인하수처리시설의 방류수 수질기준 설정 대상 오염물질은 공공하수처리시설 방류수 수질기준 설정 대상 오염물질 중 COD를 제외한 5개이다. 이와 같이 분원성대장균은 아직까지 하수처리시설의 방류수 수질기준 설정 대상 오염물질에 포함되지 않고 있다.
그밖에 수질환경기준 설정 대상 오염물질 중에서 공공하수처리장 방류수 수질기준 설정 대상 오염물질에서 제외된 것으로 pH와 DO가 있다. pH가 방류수 수질기준에서 제외된 것은 우리나라 대부분의 하수처리장 방류수의 pH가 6.5∼8.5의 정상 범위 안에 있고 DO의 경우에도 방류수의 DO 농도가 5.0㎎/L 이상으로 하천이나 호소 생태계에 나쁜 영향을 미치지 않기 때문이다.
그러나 SS, T-P(총인), T-N(총질소) 및 총대장균은 하천이나 호소의 현재 수질이 수질환경기준을 초과하는 곳이 대부분이기 때문에 하수처리장 방류수 수질기준 설정 대상 오염물질이 된 것이다.
특히, 우리나라 주요 하천과 호소 중 하수처리장 하류의 분원성대장균 농도가 매우 높게 나타나고 있다. 한강 본류의 경우 상류에 대규모 하수처리장이 없는 잠실 지점의 지난 10년간(1998∼2007년) 분원성대장균 연평균 농도는 100mL당 204개였으나, 서울시 탄천하수처리장 하류에 있는 뚝도 지점의 과거 10년간 분원성 대장균의 연평균 농도는 100mL당 1천964개였고, 중랑하수처리장 하류에 있는 보광 지점의 과거 10년간 분원성대장균의 연평균 농도는 100mL당 4천705개였다.
뿐만 아니라 한강 지천인 구리시 왕숙천의 경우 구리하수처리장 바로 상류 지점의 지난 10년간 분원성대장균의 연평균 농도가 100mL당 5천191개인데 비해 구리하수처리장 바로 하류 지점의 지난 10년간 분원성대장균의 연평균 농도는 100mL당 2만167개였다.
그리고 탄천하수처리장 바로 하류에 있는 탄천5 지점의 분원성대장균의 연평균 농도가 1만4천568개이었고, 중랑하수처리장 바로 하류에 있는 중랑천4 지점의 분원성대장균의 연평균 농도가 무려 49만183개였다.
이것은 세계적으로 통용되고 있는 상수원수 수질기준인 100mL당 20개와 수영용수 수질기준인 100mL당 200개를 작게는 1배, 크게는 수천 배를 초과하는 수치다.
이와 같이 하수처리장 하류의 분원성대장균 농도가 높은 것은 대도시 등 인구밀집지역의 하수를 처리하는 공공하수처리장 방류지점 하류에서 공통적으로 발견되는 현상이다. 특히 비가 오지 않는 기간의 하류 하천의 분원성대장균 농도는 공공하수처리시설의 방류수 중 분원성 대장균 농도에 절대적인 영향을 받는다.
분원성대장균이 병원성미생물의 중요한 지표로서 수질환경기준 설정 대상 오염물질로 새로 추가되었고, 공공하수처리시설의 방류수 중 분원성대장균이 유입 수역의 분원성대장균 농도에 절대적인 영향을 미치기 때문에 당연히 공공하수처리시설 방류수 수질기준에 분원성대장균이 포함되어야 한다.
총대장균 방류수질기준 너무 높아
현재 공공하수처리시설의 총대장균 방류수 수질기준은 1mL당 3천 개이다. 하천의 생활환경 수질환경기준 중 Ⅰa등급 총 대장균의 농도가 100mL당 50개 이하, Ⅰb등급이 500개 이하, Ⅱ등급이 1천 개 이하, Ⅲ등급이 5천 개 이하인 점을 고려할 때 이것은 100mL당 30만 개라는 것으로 터무니없이 높은 수치다.
공공하수처리시설의 총대장균 방류수 수질기준은 유입수역의 수질등급을 고려하여 적절하게 설정되어야 한다. 공공하수처리시설 방류수가 상수원수로 사용되는 수역에 유입되는 경우 가장 안전한 방류수 수질기준은 총대장균의 농도가 100mL당 100개 정도이고, 수영용수로 사용되는 수역에 유입되는 경우는 1천 개 정도가 될 것이다.
이것은 물의 용도에 따라 현재의 총대장균 방류수 수질기준이 300분의 1 내지 3천 분의 1로 강화되어야 한다는 것을 의미한다. 외국의 경우 병원성미생물 총량계획에서 공공하수처리시설의 방류수 수질기준을 분원성대장균의 경우 100mL당 200개로 설정한 경우가 많이 있다.
현재 우리나라 수질환경기준 중 총대장균과 분원성대장균 농도 크기의 비는 5대 1로 되어 있다. 분원성대장균은 총대장균의 부분집단으로 그 농도가 총대장균보다 낮지만, 총대장균에는 분원성이 아닌 것이 포함되어 있기 때문에 그러한 수치는 공공하수처리장으로 유입되는 생활하수의 특성에 따라 달라진다.
분원성대장균이 공공하수처리시설 방류수 수질기준에 포함되었을 경우 그 기준을 정할 때는 유입수역의 물의 용도와 공공하수처리시설 방류구와 수질목표 지점과의 거리 등 유입수역의 자정능력 등을 고려하여 설정되어야 한다.
방류수질기준의 시간성·공간성
공공하수처리시설 방류수 중 병원성미생물의 농도를 줄이기 위한 소독공정 등을 운영하는 데는 많은 비용이 들어간다. 환경경제학적인 관점에서 최소경비 최대효과 또는 동일효과 최소경비의 경제적 효율성을 높이기 위해서는 계절별, 용도별로 다른 총대장균 수질환경기준을 설정할 필요가 있고, 따라서 공공하수처리시설의 방류수 수질기준도 달리 설정할 필요가 있다.
예를 들어, 어떤 유입수역이 수영용수로 사용될 경우 겨울철에는 수영인구가 없으므로 그 기간 중에는 여름철에 비해 공공하수처리장의 방류수 수질기준을 높게 설정하는 것이다. 그렇게 하면 물 사용에 지장을 초래하지 않으면서 공공하수처리시설 방류수의 연간 소독비용을 절감할 수 있다.
뿐만 아니라 유입수역과 공공하수처리시설과의 거리 즉 자정능력에 따라 병원성미생물 지표의 방류수 수질기준을 달리함으로써 자연의 자정능력을 이용하여 생활하수 처리비용을 절감할 수 있다.
상수원보호구역 등과 같이 입지규제를 통해 일률적인 규제방식을 사용하면 행정적인 편의는 있지만 경제적인 효율성은 떨어진다. 공공하수처리시설의 방류량과 유하거리, 자정능력 등 요소를 고려한, 시설별로 다른 방류수 수질기준 설정이 수질목표 달성과 경제적 효율성 추구라는 2개의 목적을 동시에 달성할 수 있게 한다.
이제 기술과 자본이 뒷받침이 되고 국민들의 인식도 바뀌어 가는 만큼 획일적인 규제에서 벗어나 가능한 부분부터 개별적인 규제로 나아갈 때가 되었다.
우리나라 하천과 호소의 수질환경기준에 분원성 대장균이 새로 추가되었다. 이에 따라 우리나라에서 가장 큰 점오염원으로, 특히 비가 오지 않는 철에 유입 하천의 병원성미생물 농도에 절대적인 영향을 미치는 공공하수처리시설 방류수 수질기준에 분원성대장균이 시급히 포함되어야 한다. 현재 공공하수처리장의 총대장균 방류수 수질기준은 너무 높게 설정되어 전국의 주요 수역이 병원성미생물로 오염되어 있다.
유입수역의 용도와 자정능력 등을 고려하여 적정 수준에서 설정되어야 할 것이다. 그리고 공공하수처리시설의 총대장균과 분원성대장균의 방류수 수질기준은 물의 용도에 따라 계절별, 지역별로 달라져야 한다.