이 책은 POPs(Persistent Organic Pollutants, 잔류성유기오염물질), 미세플라스틱(micro plastic), 초미세먼지(PM2.5)와 수은과 같은 중금속이 지구를 어떻게 순환하고 있는지, 사람과 자연계의 생물에 어떠한 영향을 미치는지, 또한 각각에 대해서 무엇을 어디까지 알고, 무엇을 아직 모르는지, 어떻게 판단하고 행동하는 것이 중요한지와 같은 최신의 정보들을 상세하게 설명하고 있다.
잔류성유기오염물질(Persistent Organic Pollutants, POPs)은 독성이 강하고, 생물농축성과 생태계에서 잔류성이 높으며, 장거리를 이동하는 특성을 가진 물질이다. 특히 생태계의 먹이사슬을 통하여 생물의 체내에 축적되어 면역체계 교란, 중추신경계 손상 등을 초래하는 물질이다. 이러한 물질들을 지구규모에서 체계적으로 관리하기 위하여 2001년 5월에 90개 국가가 서명한 「스톡홀름 협약」이 채택되어 2004년 5월에 발효되었고, 우리나라는 2007년 1월 25일에 비준하였다. 이 협약에서는 최초 12종의 물질이 관리가 필요한 물질로 지정되었다. 이후 지속적으로 추가 지정되면서 현재는 의도적 물질 28종과 비의도적 물질 7종이 지정되었지만, PCB 등 5종이 부속서 A와 C에 모두 지정되어 현재는 총 30종의 물질이 지정되어 있다. 었다. 1962년 해양생물학자이며, 환경운동가인 레이첼 카슨이 살충제와 살균제의 무분별한 사용을 고발한 책 「침묵의 봄」에서는 “느릅나무에 피해를 주는 해충을 구제하기 위해 뿌려진 DDT(디클로로디페닐트리클로로에탄)의 독성이 먹이사슬을 통해 어떻게 전달/농축되어 결국 종달새의 노랫소리가 들리지 않는 침묵의 봄을 초래했는지”를 생생하게 묘사했다. 이 책이 발간되면서 미국의 환경정책을 바꿔 놓았으며, 그 파급 효과는 전 세계로 퍼져나갔다.
우리나라에서는 국제협약에 따라
이들 물질에 대한 규제와 모니터링을 실시하고 있으며, 그 결과 스톡홀름 협약 발효 당시 지정되었던 12종의 물질 역시 감소하고 있다. 그러나 신규 POPs 물질들 중 일부 화합물은 비교적 높은 수준으로 검출되고 있기 때문에 이러한 새로운 물질들에 대한 종합적인 조사 연구가 필요한 실정이다.
플라스틱은 우리의 일상생활 속에 깊숙이 파고들어와 있으며, 일반인이 일어나서 일상생활을 한 후 잠자리에 들 때까지 플라스틱과 접하지 않고는 1분도 생활할 수 없다. 이와 같이 인간이 만들어내는 플라스틱은 매년 480~1,270만톤 정도가 해양으로 유입되고 있다고 알려져 있으며, 현재와 같은 속도로 증가한다면 2050년에는 바다에 물고기보다 플라스틱이 많아질 수 있을 것이라는 예측도 있다. 미세플라스틱은 2004년 리처드 톰슨이 국제학술지 “사이언스”에 미세플라스틱에 대한 논문을 게재하면서 공론화되었고, 우리나라에서는 2011년 5월에야 ”환경스페셜“에서 어류의 뱃속에서 미세플라스틱이 발견되었다는 보도가 있었다. 2016년에는 화장품류 세안제, 샤워젤, 필링제품, 주름개선 화장품, 메이크업 혹은 립스틱(립그로스, 립라이너), 나이트크림, 마스카라, 아이라이너, 치약, 각질 제거제, 공업용 연만제, 청소용품 등에도 미세플라스틱(마이크로 비드)이 사용되고 있다고 언론에 보도되면서 국민의 관심이 점차 높아지게 되었다.
한편 미세먼지는 2006년 10월17일 무렵 수 일에 걸쳐 전국 대도시에 스모그 현상이 나타나면서 미세먼지에 대한 관심이 집중되었고, 초미세먼지에 대해서는 2013년 12월 5일 오후 4시에 우리나라에서는 최초로 서울시에서 초미세먼지 주의보를 발령하면서 국민의 관심이 높아졌다. 또한 세계보건기구(WHO) 산하 국제암연구소(International Agency for Research on Cancer, IARC)에서 미세먼지를 1군(Group 1) 발암물질로 분류하면서 사람들의 관심이 더욱 고조되었다. 환경부 대기정보 포털 “에어코리아”에 따르면, 2016년 10월부터 2017년 5월까지는 미세먼지(PM10)와 초미세먼지(PM2.5) 특보가 총 8회 발령되었으며, 2017년 10월부터 2018년 5월까지는 14회, 2018년 10월부터 2019년 5월까지는 총 23회가 발령되었다. 특히 2019년 2월 28일 오후 4시에 발령된 초미세먼지 주의보는 3월 5일 오전 1시가 되어서야 해제되는 등 특보 발령 횟수도 늘어나지만 유지기간도 매년 늘어나는 추세이다.
「수은에 관한 미타마타 조약」은 수은 및 수은화합물의 노출로부터 인간 건강과 환경보호를 위해 유엔환경계획에서 2013년 채택하고, 2017년 8월에 발효되었다. 우리나라는 2014년 9월에 이 조약에 서명한 이후 협약에 포함된 의무사항을 국내에서 이행하기 위해 법제도 정비를 추진하였다. 이 조약이 발효된다는 뉴스가 나오면서 국내에서는 한동안 혼란이 일어났던 기억이 아직도 생생하다. 우리나라 식품의약품안전처(식약처)에서는 2014년 8월에 참치와 같은 생선에 들어있는 수은 논란에 대해 “임산부, 가임여성, 수유모는 주1회 100g 이하로 현명하게 섭취하는 것이 좋다”고 밝히면서 혼란은 더욱 가중되었다. 2017년에는 식약처에서 임산부의 참치캔 섭취 문제와 관련하여 “임신 여성의 생선 안전섭취 요령”이라는 책자를 발간하였고, 여기서는 “임신 기간 동안 일반어류와 참치통조림의 경우는 일주일에 400g 이하로 섭취하는 것이 적당하다”고 밝혔다. 또한 식약처는 참다랑어, 날개다랑어 등 다랑어류, 새치류, 심해성 어류를 섭취할 경우에는 일주일에 100g 이하가 적당하다고 명시하였다. 일본이나 미국의 경우 구체적으로 자국 국민들이 자주 섭취하는 다양한 어류를 대상으로 어린이, 임산부 등 상세한 구분과 섭취권고량을 적시하고 있다. 환경부는 2015년 12월에 “수은에 관한 미나마타협약”의 발효에 대비하여 2016년부터 향후 5년 동안 협약의 효율적인 이행과 함께 “탈(脫)수은사회”로 전환할 수 있는 사회적 기반을 마련하기 위한 “수은관리종합대책(2016~2020)”을 수립하였다.
해양수산부는 정부의 종합대책에 따라 2018년부터 해양환경에 대한 메틸수은 모니터링을 시작하고 있다. 또한 해양환경공단은 미국 환경보호청(EPA)의 분석법보다 과정을 단순화한 신속분석법을 2017년에 개발하여 2019년에 상용화에 성공함으로써 해양환경에 대한 유기수은 감시기반을 공고히 할 수 있었다. 특히 유기수은은 해양생물에 농축될 수 있기 때문에 환경시료에 대한 감시는 물론 해양생물에 대한 감시활동도 강화되어야 할 것으로 판단된다.
이와 같이 우리를 둘러싸고 있는 환경에는 인류가 의도적으로 만들었거나 의도하지 않았지만 우리가 인지하지 못하는 사이에 다양한 형태의 화학물질들이 존재하고 있으며, 이러한 화학물질들 중에 독성을 가진 물질들은 우리 인간을 포함한 지구생태계를 위협할 것이다.
이 책을 통하여 우리가 살아가는 환경에서 우리를 위협하는 물질들에 대해 조금이라도 이해할 수 있는 계기가 되었으면 하는 바람과 환경분야를 연구하고자 하는 젊은이들 중에서 환경화학 분야를 전공(또는 목표로)하는 사람들과 환경분야 정책을 추진하는 공무원들이 참고도서가 되기를 바라는 마음을 담았다. 끝으로 이 책의 집필과 교정에 도움을 주신 한국해양과학기술원 동해연구소 최문정 선생과 해양환경공단의 박보미 대리에게 감사드린다.
Table Of Contents
서언 시바타 야스유키柴田康行 04
역자 서언 역자 일동 07
프롤로그 지구를 떠도는 위험한 물질이란? 17
화학물질이 지탱하는 현대사회 17
위험한 물질이란? 18
위험한 물질의 특징 21
북극권 - 화학물질의 최종집결지 23
제1부 지구를 떠도는 인류가 만들어낸 화학물질 27
제1장 전 세계로 퍼져나가는 POPs오염 28
해양포유류의 화학물질 오염과 개발도상국의 다이옥신 오염 타나베 신스케田辺信介・쿠니스에 타츠야国末達也
전 세계로 확산하는 POPs오염 28
세토내해에서 아시아와 세계로 확산된 POPs 연구 30
해양포유류의 이상한 오염 32
세대간의 POPs 이동 34
지구를 떠도는 위험한 물질 「POPs」의 행방 37
개발도상국의 다이옥신 오염 39
쓰레기 집하장 주변의 토양오염 43
주변 주민의 모유 조사 44
유아에 미치는 위험 47
가축으로도 퍼진 다이옥신 오염 48
유해물질의 저장고인 쓰레기 집하장 51
제2장 마이크로 플라스틱 「위험한 배달부」 53
전 세계 바다로 확산되는 마이크로 플라스틱 타카다 히데시게高田秀重
전 세계 바다로 확산되는 마이크로 플라스틱 53
지구를 떠도는 위험한 배달부의 근원 55
플라스틱 쓰레기가 되는 다양한 플라스틱 제품 57
플리스 세탁도 마이크로 플라스틱의 공급원 60
전 세계 바다를 떠도는 플라스틱 64
바다생물의 플라스틱 섭취 67
위험한 운반체가 나르는 오염물질 73
생물체내로 위험한 물질의 이동과 축적 82
오염의 급속한 진행 87
일회용 플라스틱의 저감 89
제3장 전 세계를 떠도는 수은 91 야마카와 아카네山川茜
수은의 특징과 사용 역사 91
수은의 화학적 특징 92
수은에 매료된 위인들 95
1850년 이후 지구 규모의 급격한 수은오염 99
수은오염 최대의 피해 「미나마타병」 102
환경으로 방출된 수은이 어류에 흡수되는 과정 105
대기의 수은 관측 111
중금속을 규제한 최초의 국제협약 113
우리가 할 수 있는 수은 오염대책 115
COLUMN 수은의 거동 파악을 위한 최신 분석기술 117
제4장 또다시 등장한 위험한 물질 「중금속」 121
일본의 4대 환경오염 기인 질병부터 월경오염까지
사카타 마사히로坂田昌弘
일본의 4대 환경오염 기인 질병의 원인 「중금속」 121
원소의 필수성과 독성 123
일본의 중금속 환경오염 127
새로운 문제 「월경오염」의 가능성 129
「월경오염」의 포착 131
하늘에서 떨어지는 중금속 134
주상퇴적물 시료에 기록된 월경오염 가능성 138
중금속에 의한 환경문제의 미래 141
제5장 미지의 오염물질 PM2.5 142
원인과 기원 후시미 아키히로伏見曉洋
누구나 알지만 아무도 모른다 142
PM2.5는 맹독물질? 143
PM2.5의 구성성분 145
PM2.5의 발생 151
PM2.5의 발생원 151
월경오염(외국)의 기여도 156
국가와 개인이 가능한 대책 158
앞으로의 전망과 과제 160
제2부 위험한 화학물질의 영향 163
제6장 소아의 발달과 메틸수은의 영향 164 나카이 쿠니히코仲井邦彦
임산부의 주의환기 164
메틸수은과 미나마타병 167
국외의 선행연구 결과 169
토호쿠 지역의 코호트 조사 172
낮은 농도의 메틸수은 노출 영향 175
영향의 크기 176
위험관리와 기준값 178
메틸수은 섭취를 줄이는 방법 183
매일 60g의 생선 섭취로 사망률 12% 감소 183
제7장 화학물질에 의한 면역 시스템 이상 189
면역교란과 알러지 질환 오타 소우이치太田壯一
낮은 농도의 화학물질 노출에 의한 건강영향 우려 189
생체항상성의 교란과 알러지 질환의 증가 190
방어벽을 통과한 화학물질로 인한 면역계 교란 194
COLUMN 알러지란 무엇일까? 197
소화관을 모방한 면역교란 간이검출법의 개발 200
면역교란물질의 작용기구 탐색 202
유해화학물질에 의한 모유의 면역관용 파열 205
향후 환경독성연구의 방향 210
제8장 독에 강한 동물과 약한 동물 212
해독효소를 통한 화학물질과의 공방 이시즈카 마유미石塚眞由美
독성 화학물질로부터 몸을 지키기 방법 212
구토는 최대의 방어 213
방어벽에 의한 화학물질 차단 215
생체방어의 마지막 보루 217
화학물질 적응전략에서 효소의 역할 220
해독효소 종류의 차이 222
해독효소 효능의 개체 차이 226
살충제의 내성 228
PCB의 내성 229
쥐약에 대한 저항성 230
쥐약 민감도의 차이 233
정의사도, 하지만 가끔은 악역 236
향후 동물의 화학물질 민감도 연구 237
에필로그 화학물질을 둘러싼 대립 238 스즈키 노리유키鈴木規之
이 책에서 소개한 위험한 물질은 어떨까? 241
위험 평가와 대책 243
위험한 물질의 대응방법 245