토양환경보전법

토양오염에 대한 기준 및 법령은 <토양환경보전법>에 잘 정리가 되어 있다. 토양의 종류에 따라 ‘1 지역’(전, 답, 과수원 등), ‘2 지역’(임야, 하천, 잡종지 등) 및 ‘3 지역’(공장 용지, 주차장, 주유소 용지 등)으로 나뉘며, 각각의 토양에 우려기준과 대책기준이 있다. 토양오염 우려기준은 사람의 건강·재산이나 동물·식물의 생육에 지장을 줄 우려가 있는 토양오염의 기준을 말한다. 토양오염 대책기준은 우려기준을 초과하여 사람의 건강 및 재산과 동물·식물의 생육에 지장을 주어서 토양오염에 대한 대책이 필요한 기준을 의미한다. 대표적인 독성 중금속인 납 (Pb)의 경우 우려기준은 △1 지역 200 △2 지역 400 △ 3 지역 700 *mg/kg이며, 대책기준은 △1 지역 600 △2 지역 1,200 △3 지역 2,100 mg/kg로 당연히 우려기준보다는 높은 수치이다. 

토양오염에서 위와 같은 총 함량도 중요하지만, 중금속이 어떤 형태로 존재하는지 역시 중요하다. 예를 들어, 쉽게 용출되어 식물로 이동이 쉬운 형태도 있을 수 있고 토양을 구성하는 광물의 결정격자 안에 존재하여 이동이 어려운 *잔류 상 형태도 있을 것이다. 같은 양이라도 쉽게 용출되는 형태로 존재한다면 독성이 더욱 높고 위험할 것이다. 이를 아주 재 미있게 보여준 그림을 여기에 소개한다. (좌측 사진 참고) 쉽게 용출되는 것이 현금이라면 잘 용출되지 않는 것은 은행에 장기 투자한 것과 같다는 의미이다.

오염 토양 복원 방법

그러면 이렇게 오염된 토양을 처리 혹은 복원하는 방법에는 어떤 것이 있을까? 복원 방법은 크게 물리 화학적 방법과 생물학적인 방법으로 나뉜다. 오염 물질을 중금속 및 비소로 국한하여 본다면 물리 화학적 방법으로는 토양 세척법 (Soil Washing)과 고형화 및 안정화법(Solidification/Stabilization)이 대표적이다. 토양세척은 우리가 음식을 먹고 난 이후에 접시 등을 설거지하는 것과 같이 물 또는 주로 계면활성제와 같은 세척액을 이용하여서 토양에 존재하는 오염물질을 씻어 내는 방법이다. 토양세척을 위해서는 토양을 굴착한 후 오염 토양을 이동시켜 처리장에서 오염물질을 토양입자로부터 분리해 낸다. 종종 효율을 높이기 위하여 토양입자 크기에 따라 분류 후 적용하기도 하며, 오염 물질의 종류에 따라 어떤 세척액을 사용할지가 결정된다. 고형화 및 안정화법은 물리 화학적 기술을 이용하여 토양환경 내 존재하는 오염물질들의 이동도를 감소시키는 것이다. 다른 토양복원 기술들과는 달리 토양 내에 존재하는 오염 물질을 그대로 두기에 오염물질의 총량에는 변화가 없지만, 그 존재 형태는 바뀌게 되는 것이다. 오염 토양에 안정화제를 주입해 토양오염물질의 용출을 억제하고 좀 더 안정적이며 이동도가 감소하는 형태인 잔류 상 형태로 바뀌도록 하는 방법이다. 이러한 공법의 적용을 결정하는 데 가장 중요한 요소는 현장 적용 시 발생하는 비용 및 처리 효율일 것이다. 

특별히, 비용적인 측면을 고려한다면 식물을 이용한 토양정화 방법이 제안되기도 한다. 식물 정화법은 오염물질을 제거를 위해 현장에서 자라는 식물을 이용하는 것이다. 독성이 강한 비소를 농축시킬 수 있는 고사리류의 ‘사다리봉의 꼬리’(Chinese Brake Fern) 같은 식물은 고농축식물(Hyperaccumulator)로 잘 알려져 있으며, 토양에 존재하는 비소 함량과 비교해 수십 내지 수백 배의 비소를 식물에 농축하기도 한다. 이러한 식물정화법은 비용에서 탁월한 점이 있지만, 단점으로는 시간이 오래 걸릴 수 있다는 것과 이후 비소가 농축된 식물의 처리방식을 고려해야 한다는 것이 있다. 토양은 어느 정도의 자연정화 능력(Natural attenuation)을 갖추고 있지만 일정 수준을 넘는 오염이 발생한다면 이를 처리하는데 천문학적인 액수가 필요하다. 이 때문에 오염을 유발하지 않는 것이 무엇보다도 중요하다.