비료 부산물, 농작물 중금속 흡수율 떨어뜨린다



인산염 비료 부산물 ‘인산석고’, 농작물 중금속 없애

농작물 비소 흡수율 17.4%로 낮아져

“이미 오염된 농경지 활용할 수 있다”

국내 연구진이 비료로 쓰이는 인산염의 부산물이 농작물에 함유된 중금속을 줄일 수 있다는 사실을 알아냈다. 농작물에 흡수된 중금속은 음식을 통해 체내로 들어가면 각종 암이나 심장 박동 이상 등 질환의 원인이 될 수 있다. 이번 연구를 발전시키면 중금속에 오염된 토지에서 농작물의 생산성과 안전성을 높이는 데 활용될 것으로 보인다.

홍창오 부산대 생명환경화학과 교수는 10일 인산염 비료를 생산할 때 나오는 부산물인 인산석고와 석회석을 뿌린 토지에서 중금속의 비소가 덜 흡수된다는 사실을 알아냈다고 밝혔다. 중금속이 섞여 있는 토지에서 자라는 식물의 비소 흡수율을 측정한 이번 연구의 구체적 결과는 내달 15일 발행되는 국제학술지 유해물질저널(Journal of Hazardous Materials)에 공개될 예정이다.

농작물을 키우는 농경지는 재배에 필요한 농약과 살충제 등으로 중금속에 많이 노출돼 있다. 특히 땅에 많이 포함된 비소는 작물이 재배되는 과정에서 잘 흡수돼 사람 몸에 유해한 영향을 미친다. 비소에 중독되면 심장 박동에 이상이 생기고 혈관 손상, 통증을 유발할 수 있다. 장기적으로는 폐암과 방광암, 피부암과 같은 각종 암을 유발하기도 한다.

환경부에 따르면 2020년 기준 국내 토지 중 비소·카드뮴·수은·납 등 중금속으로 오염된 토지는 1억955만㎡로, 서울 6분의 1 크기에 달한다. 이 중 농경지 관련 토지는 655만㎡다. 농경지에 해당하는 토지를 보유하고 있어도 중금속에 오염된 토지로 지정되면 작물을 재배하지 못한다.

과학자들은 농작물 재배 과정에서 중금속이 흡수되지 않고 안전하게 성장하는 방안을 연구해왔다.

연구팀은 농작물의 비소 흡수를 막기 위해 칼슘이 포함된 인산석고와 석회석을 이용한 실험을 진행했다. 인산석고는 인산염 비료를 생산할 때 나오는 부산물이다. 인산석고(CaSO4)와 석회석(CaCO3)에 포함된 칼슘은 비소(As)와 결합해, 비소를 침전시켜 땅 속에 가둬놓을 수 있다.

실험은 토지에 비소를 투입해 숙성 기간을 거친 샘플을 만들어 진행했다. 연구팀은 농협경제지주 계열사인 남해화학에서 개발한 중화·정화 작업을 거친 인산석고를 사용했다. 각각의 샘플에 인산석고와 석회석을 넣어 8주 동안 식물이 흡수할 수 있는 비소가 어느 정도로 줄어드는지 확인했다. 비소는 식물이 토양 속 물질을 흡수하는 것과 유사한 작용을 일으키는 질산암모늄으로 추출돼 측정됐다.샘플 토양 내에는 150ppm(1ppm은 1000g당 1㎎) 정도의 비소가 들어있었는데, 인산석고와 석회석을 뿌리지 않을 경우에는 33ppm 수준의 비소가 농작물에 흡수된다. 하지만 인산석고를 섞은 샘플에서는 농작물의 비소 흡수율이 17.4%로 떨어져 5.7ppm, 석회석은 36.9%로 12.1ppm만 흡수됐다. 인산석고는 수소이온농도(pH) 5~7의 약산성 토지에서, 석회석은 pH 8 이상의 염기성 토지에서 가장 높은 효율을 보였다.

비소는 토양에서 비산염(AsO4) 상태로 존재하는데, 인산석고와 화학반응을 하게 되면 인산석고를 이루는 황산이온(SO4)으로 치환된다. 이때 비소가 고체인 인산석고 결합하면서 불용성 물질로 변해 농작물에 흡수되지 않는 것이다.

인산석고는 산성 물질이기 때문에 중화 작업이 필요하다. 토지가 산성일 경우 농작물의 중금속 용해도가 높아져 비소·카드뮴·알루미늄은 흡수하는 반면 질소·인산·칼슘과 같은 식물 생장에 필요한 영양분은 받아들이지 못한다. 인산석고는 소량의 카드뮴을 가지고 있기 때문에 일정 부분 중금속 정화 작업도 필요하다.

연구팀은 농작물의 중금속 흡수 관련 연구가 보건·의료 측면뿐 아니라 농업 생산성에도 기여할 수 있는 부분이 있다고 설명했다. 토양환경보전법에 따르면 중금속 잔류 허용 기준치를 초과한 토지에서는 농경이 중단된다.

홍 교수는 “정부가 공업단지나 폐광 주변을 중심으로 중금속 분포를 모두 확인하고 있어 해당 농경지에서는 토지를 소유하고 있어도 농사를 아예 못 짓는다”며 “인체에 대한 영향뿐 아니라 농민들이 농사를 영위할 수 있도록 하는 연구가 될 것”이라고 설명했다.

출처/사이언스조선-송복규 기자

 무안 참새골, 지렁이 농장 악취에 '몸살'



주민들, 일상생활 어려움 호소

폐기물 처리과정서 악취 발생

인허가 의문… 대책 마련 촉구

무안군 해제면 참새골 주민들이 마을 인근 지렁이 사육농장에서 발생하는 악취로 몸살을 앓고 있다. 주민들은 지렁이 사육농장 인허가 과정에 의문을 제기하며 정보공개와 함께 대책마련을 촉구하고 나섰다.

9일 무안군과 참새골 주민들에 따르면 지난해 4월 마을 인근에 유기성 오니(하수 처리나 정수 과정에서 생기는 침전물)로 지렁이를 사육하는 농장이 들어섰다.

문제는 이곳에 지렁이 사육농장이 들어선 후 심한 악취, 분진 등이 발생하며 주민들이 일상생활에 큰 어려움을 겪고 있다는 것이다. 특히 농장이 들어선 곳은 상습 침수지역으로 주민들은 수질오염의 우려도 심각하다는 주장이다.

지렁이 사육농장은 지렁이를 이용해 비료를 만들어내는 일종의 폐기물 처리시설이다. 지렁이 먹이로 유기성 오니인 가축분뇨나 음식물 폐기물 등을 사용, 이를 분해하고 발효시키는 과정에서 악취가 심한 악취가 발생한다.

무안군은 지난 3일 지렁이 사육농장에 대한 현장 지도점검을 실시했으며, 허가사항 준수사항을 검토한 후 행정처분 여부를 결정한다는 방침이다.

주민들은 폐기물 재활용업인 지렁이 사육농장에 대한 허가사항 준수 여부를 점검해달라는 탄원서를 지난 5일 무안군에 제출한 상태다. 또 주민들은 인허가 과정에 문제점을 제기하며 관련 정보공개를 요구했지만, 무안군은 아직까지 별다른 입장을 내놓지 않고 있는 상황이다.

이에 주민들은 다음주부터 무안군청 앞에서 대책마련을 촉구하는 집회에 나선다는 방침이다.

주민 A씨는 "지렁이 사육농장에서 발생하는 냄새가 너무 심해 생활하기가 힘들다"며 "지렁이 사육농장에 대한 합당한 행정처분이 이뤄질지 예의 주시하고 있다"고 말했다.

출처-무등일보/박민선 기자