다시 뛰는 공정도시 서울!

문서번호 물환경연구부-25071 결재일자 2022. 8. 3. 공개여부 부분공개(5) 방침번호 시 민 주무관 물환경생태팀장 물환경연구부장 정혜령 차영섭 08/03 代차영섭 협 조 주무관 양인혜 ※ 본 보고서는 창의아이디어 실행계획서임 - 제 안 자 : ( 정혜령 ) - 실행계획자 : ( 정혜령 ) ( 양인혜 ) - 실 행 자 : ( 정혜령 ) ( 양인혜 ) 한강 잉어과 어류의 중금속 기본평균농도 제시 및 활용 2022. 7. 서울특별시보건환경연구원 (물환경연구부) 한강 어류의 중금속 기본평균농도 (baseline concentration) 제시 및 활용 중금속 수질 오염 사고 시 피해 확대 방지를 위한 지속적인 어류 모니터링이 필요. 또한 장？단기적인 어류 중금속 모니터링은 생물농축을 통한 인간 건강 피해를 최소화 할 수 있음. 이를 위해 최근 10년 빅데이터를 이용하여 한강 서식 민물 어류 중 중금속 기본평균농도(baseline concentration)을 비교 가능 자료로서 제시하고 어류를 생물지시자(bioindicator)로 이용하고자 함. Ⅰ 추진 배경 한강 어류 중금속의 기본평균농도(baseline concentration) 제시 필요 ○ 수질 사고 시 피해 확대 방지를 위한 지속적인 어류 모니터링이 필요하며, 이때 비교 가능한 신뢰성 있는 과학적 데이터 필요 - 한강수계 최근 5년간(2016년 ~ 2020년) 어류 폐사 사고 25건 발생 - 전국 민물 어류 폐사 원인 중 중금속 등에 의한 원인은 13 %로 조사된 바 있고 그 비중이 낮지 않음(국립환경과학원, 2016) ○ 어류 중금속 생물농축에 대한 비교 가능 데이터 및 환경 기준치 부재 - 현재 어류 모니터링을 위한 참고치로 식품 분야의 식용을 위한 어류 기준치를 활용하고 있지만, 3가지 항목(납, 카드뮴, 수은)으로 제한적이며 환경 오염과 관련한 비교 데이터로 사용하기에는 한계가 있음 항 목 납(Pb) 카드뮴(Cd) 수은(Hg) 식품 기준(mg/kg) 0.5 0.1(민물 및 회유어류) 0.5 ※ 용어 설명 - 생물농축 : 중금속은 잔류성의 특징을 가지고 있어 먹이사슬에 의해 전이되는 특성이 있다. 즉, 상위단계의 포식자일수록 생물확대되어 위해도가 커질 수 있으며, 같은 종류의 중금속이라해도 생물군에 따라 축적되는 속도가 다르다. 따라서 생물농축을 관찰하는 것은 그 지역에 서식하는 생물상을 평가할 때 더 의미가 있다. - 기본평균농도(baseline concentration) : Hossam et al.(2017)은 어류의 중금속 평균 농도를 산정하여 『baseline concentration』으로 제시하고, 지방 행정기관에서 활용할 수 있는 기준농도로 활용하고하 하였다. 이 개념을 국내 한강에 적용하고자 하는 것으로, 이외에도 『baseline information (Cizdziel et al., 2002)』, 『anthropogenic background concentration (Mazzoni et al, 2017)』 등 비슷한 용어들을 사용하였다. 어류는 생물농축을 추적할 수 있는 생물지시자(bioindicator) ○ 어류 중금속 생물농축 연구 발표가 세계적으로 증가 추세 - 인체 메틸수은 축적의 주요 경로는 어패류이며, 중금속은 생물농축 및 확대의 특성으로 인해 시민의 지속적인 불안 요인으로 작용 - 어류 중금속에 대한 연구가 전세계적으로 활발히 이루어지고 있으나 국내의 경우 최근 연구가 미비하여 자료 활용에 한계가 있음. <그림 1> 어류 중금속 연구 현황 (Han et al, 2020) Ⅱ Ⅱ 추진개요 추진 목적 ○ 한강 서식 잉어과 어류(잉어, 붕어, 누치)의 근육 중 중금속(구리, 수은, 납, 카드뮴, 크롬) 기본평균농도(baseline concentration) 제시 ○ 장·단기적인 모니터링 또는 수질 사고로 인한 어류 추적 관찰 시, 과학적 데이터와의 비교를 통한 자료 해석의 신뢰성 확보 ○ 『하천의 소규모 수질오염 사고 대응 매뉴얼 및 사례』에 내용 추가 및 개정하여 유관 부서에서 활용할 수 있도록 배포 추진 근거 ○ 서울시 지식공유시스템, 제안번호 585271(2022.6.03.) 추진 기간 및 과정 ○ 데이터 분석 및 검토 : 2022년 7월 ~ 8월 ○ 『하천의 소규모 수질오염 사고 대응 매뉴얼 및 사례』 개정 : 2022년 9월 ○ 개정 매뉴얼 및 생물 농축 분석 자료 배포 : 2022년 9월 ~ 10월 Ⅲ Ⅱ 추진 내용 ※ 자료 기간이 왜 10년인가요? - 장기적, 주기적, 반복적으로 수집된 자료(longitudianl study)를 통한 결과 신뢰성 확보 : 중금속 생물농축에 영향을 미치는 요인에는 생체 이용률, 수온, 물의 알카리도 등과 같은 외인성 요인과 어종, 나이, 크기, 먹이 습성, 생리적 상태 등의 내인성 요인들이 있다. 동일 지점 및 어종과 같은 계절에 어류를 포획하고, 장기간에 걸친 데이터를 활용함으로서 다량의 데이터 수를 확보하여 중금속 생물농축에 영향을 주는 요인 제어와 함께 신뢰성 있는 결과를 제시하기 위함이다 (Susanne et al., 2009; Caruana et al., 2015; Liu et al., 2019). ※ 왜 잉어과 어류인가요? - 한강에 가장 많이 서식하는 어종은 잉어과(Cyprinidae) : 한강 본류 및 지천에 가장 많이 서식하고 있는 어종은 잉어과 어류이며, 누치는 개체 구성에서 가장 상위에 속한다 (변화근, 2018; 이승현 외, 2018). 또한 하천 위치상 도심에 위치한 하천에서의 폐사 사고는 37%에 달하며, 이러한 도심 하천에서는 오염에 내성이 강한 엉어과 어류가 주로 서식하고 있다. 수질 사고로 인한 주요 폐사 어종은 잉어(16%), 붕어(19%)등으로 나타났다 (『지류지천 어류폐사 원인 연구』, 2016) 데이터 통계적 분석 방법 ○ Microsoft Excel(2013) 및 R-studio(4.1.0 for windows) 활용 ○ Sharpiro-Wilk test를 통한 데이터 정규성 확인 ○ Kruskal-Wallis rank-sum test를 통한 서식지 또는 어종간의 중금속 농도 차이 분석 Ⅳ Ⅱ 향후계획 Ⅴ Ⅱ 기대 효과 현실성 있고 과학적인 데이터 제공 ○ 수질 사고 확대 방지를 위한 어류 모니터링 또는 일상적인 어류 모니터링 시 식품 기준에만 의존했던 것에서 벗어나, 최근의 자료를 바탕으로 한강에 서식하는 어류의 기본 평균 농도를 제시하고 현실성 있는 비교 정보 제공 ○ 장기적이고 방대한 데이터를 활용함으로서 결과의 신뢰성 확보 어류의 중금속 생물농축에 대한 시민 궁금증 및 불안감 해소 ○ 한강의 주요 서식 어종에 대한 중금속 생물 농축을 다양한 각도에서 분석하고 결과를 제시하여 시민의 유해 물질 안전성에 대한 궁금증과 불안감 해소 끝.

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물환경연구부-25071

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