감염병, 대기 오염, 환경 오염, 공기 오염 관리 방법

수질환경의 구성요소와 자정작용(수인성 질병 감염원)

코사앱 2022. 8. 3. 12:37

수질환경의 구성요소와 자정작용(수인성 질병 감염원)

수질환경의 구성요소와 자정작용(수인성 질병 감염원)
수질환경의 구성요소와 자정작용(수인성 질병 감염원)

물의 위생학적 개념 및 물의 자정작용에 대해 알아보도록 하겠습니다. 먼저 물의 유생 학적 개념을 말씀드리기 전에 물의 중요성에 대해서 먼저 이야기해보면 아시겠지만 물은 생물의 생존에 필수 요소로 생물체의 70-80% 정도가 물로 구성되어 있습니다. 인체는 체중의 60~70%가 물로 구성되어 있고 그중 40%는 세포 내, 20%는 조직 중에, 5% 정도는 혈액 내에 존재함으로써 각 세포의 형성과 활동을 유지하도록 하고 영양소의 소화라든가 흡수, 운반 및 노폐물의 배설, 호흡과 순환, 체온 조절 등 중요한 생리작용을 하는 기능을 가지고 있습니다. 이러한 물이 성인의 경우에는 하루에 약 2. 0~2. 5L는 섭취되어야 하며 만약 인체 중에서 10% 정도만 손실되어도 신체에 이상을 초래하고 20-30% 상실 시에는 생명에 위협을 초래하는 것으로도 알려져 있습니다.

물의 자정작용

다음은 물의 자정작용입니다. 앞서 공기에서도 말씀드렸듯이 자정작용이라는 것은 환경 스스로가 오염 물질을 정화하는 과정으로 물 역시 스스로 정화하는 자정작용이 이루어지는데 하수나 공장폐수 등 오염된 물을 방치해 두면 점차적으로 침전, 분해되어 자연적으로 안정된 자연수로 환원하게 됩니다. 이런 현상을 물의 자정작용이라 하여 이것은 물리적, 화학적, 생물학적 작용에 기인하는 것입니다. 생물학적 작용으로는 가장 큰 비중을 차지하는 것으로 대단히 복잡하지만 하천수라든가 호수 등의 자정작용을 보면 그 변화가 생물에 기인하는 것이 많습니다. 수소이온의 농도의 변화라든가 온도라든가 또는 용존 산소라든가 햇빛 등이 중요한 역할을 합니다. 용존 산소가 존재할 시에는 당연히 호기성 미생물에 의하여 용존 산소가 소모되어서 수생 생물에게 무해한 최종 생성물이 형성되는데 비해 물속에 용존 산소가 없는 혐기성 상태일 때는 황산염이나 질산염 등과 같이 특정한 무기염의 환원을 통해 미생물이 산소를 취하게 됨으로써 최종적으로 황화수소라든가 메탄, 이산화탄소 등 생물에 유해한 물질이 생성되어 수질에 문제를 일으키게 됩니다. 화학적 작용은 산소에 의한 산화작용이나 산소라든가 이산화탄소가 물에 용해되면서 pH를 높여서 환원 작용과 응집 작용을 일으킴으로써 자정 되는 것입니다. 마지막으로 물리적 작용으로는 희석이라든가 가라앉는 침전이라든가 응집, 폭기, 대지의 정화작용에 기인하는 것입니다. 물의 보건위생은 물은 수인성 감염병 및 기생충의 감염원으로써 작용하며 각종 중금속의 오염으로 공해 질병의 발생원이 되기도 합니다.

수인성 질병 감염원

먼저 수인성 질병 감염원에 대해서 말씀을 드려본다면 수인성 감염병이란 물로 전파되는 질병을 말하며 수인성 질병에는 소화기계 감염병이 대부분입니다. 이러한 수인성 감염병의 종류에는 장티푸스라든가 파라티푸스, 세균성 이질, 콜레라 등이 있습니다. 이러한 수인 감염병의 특징으로 보면 발병률과 치명률은 낮습니다. 또한 폭발적으로 발생하며 유행 지역이 한정되어 있는 특징을 가지고 있으며 2차 발병률은 드물지만 발생하기도 하고 소독하면 유행을 막을 수 있습니다. 또한 연령과 성에 따른 계층과 무관하게 발생하며 병원성 세균은 하천수에서 생존할 수 있으나 서서히 사멸되고 수원이 여러 개의 우물인 경우 그중 한 우물만 오염된 경우에는 그 우물을 사용하는 지역에서만 발생하는 특징을 가지고 있습니다. 기생충 질병의 감염원으로는 간디스토마라든가 페디스토마, 회충, 편충 등은 수질 오염으로 전파될 수 있습니다. 다음으로는 물의 순환 현상에 대해 말씀드려 본다면 물은 지구의 대류현상에 의해서 지표의 물이 증발되어 구름이 형성되고 다시 구름입자가 결합하여 무거워지면 중력에 의해 다시 떨어지는 순환 과정을 통해 생성되는 특징을 가지고 있습니다. 수자원의 현황 자료를 살펴보면 물의 분포는 지구 상에는 총 13억 8천6백만㎢의 물의 양이 있고 그중 97%는 해수이고 담수는 불과 3%에 불과합니다. 또한 이 담수 중에서도 70% 정도는 빙산, 빙하의 형태이고 지하수는 29%, 나머지 1-2%가 호수나 강, 하천, 늪 등의 지표수와 대기층에 존재하고 있다고 알려져 있습니다. 즉 우리가 사용하는 물은 지하수를 포함하면 전체 수자원의 1%에 채 미치지 못하는 양에 불과한 것입니다.

수자원의 종류와 특징

수자원과 물의 성질들 살펴보면 수자원은 우수, 지표수, 지하수, 복류수, 해수로 구분하며 우리는 주로 담수를 이용하고 있습니다. 먼저 오수란 지표나 해양 등에서 증발한 수증기가 응집하여 떨어지는 눈이라든가 비, 우박 등을 말하는 것인데, 특징으로는 지표나 해양 등에서 증발한 수증기가 응결한 것으로서 불순물을 함유하지 않아 깨끗하나 초기 우수에는 대기 중에 함유된 오염 물질, 부유 물질이라든가 세균, 미생물 등이 함유된 우수가 내리기도 합니다. 또한 열대지방이나 섬에서 식수원으로 많이 사용하고 음료수로서의 적당한 온도는 7-12℃이고 15-20℃도 정도 물은 미지근한 느낌을 주어서 물맛이 없는 게 특징입니다. 우수는 대기 중 이산화탄소와 황산화물과 질소산화물 등의 영향으로 산성을 띤 경우 또한 많습니다. 물의 순환 과정에서 인위적 오염에 의해 오염 물질이 함유될 수도 있고요. 강우 현상은 대기 중에 포함된 오염물을 씻어주는 역할도 할 수 있습니다. 해안에서 가까운 우수 중에는 염분이 포함되는 경우도 많습니다. 지하수는 빗물이나 지표수가 지층을 통과하여 지하에 저장돼 있는 물을 지칭할 수 있는데, 특징으로 보면 경도는 높고 연중 수온은 거의 일정하며 오염물이 상대적으로 적은 특징을 가지고 있습니다. 유속은 느려지고 자정 속도도 느려지면서 태양광선이 접하지 못하므로 광화학반응은 일어나지 않습니다. 따라서 세균에 의한 유기물의 분해가 주된 생물학적 작용이라고 볼 수 있고요. 지표수보다 용존 염류량이 다소 많고 국지적 조건에 따른 영향이 크다고 할 수 있습니다. 지하수는 마을 상수도에 가장 많이 사용하는 수원이죠. 지하수에는 여러 가지 종류들이 있을 수 있는데 가장 먼저 천 층수입니다. 즉 빗물이나 지표수가 지층을 통과하여 침투해서 지하에 스며든 물로서 흙과 모래, 또는 자갈층 내의 공극 또는 암석층 사이에 존재하고 있는 물을 천층 수라 하고, 천 층수는 하수라든가 폐수로부터 쉽게 오염될 수 있으므로 위생상, 보건상의 위험성이 크고 하수가 침투하여 세균을 함유하는 경우가 있어 위생상 주의를 해야 합니다. 심층수는 균이 거의 없고 위생상 안전하고 복류수는 호수 바닥 또는 측부의 모래층에 포함된 지하수를 복류수라 합니다. 용천수는 지하에서 솟아나는 물을 용천수라 하고요. 지표수는 지표를 흐르고 있는 하천이라든가 강, 호수, 저수지 등에 존재하는 물로서 수자원으로서 제일 많이 사용하고 있는데, 그 특징으로 보면 부식성과 유기물이 많고 미생물과 세균의 번식이 많으며 공기의 성분이 용해되어 있고 경도가 낮은 특징이 있습니다. 또한 오염이 되기 쉽고 구성 성분은 유동적이고 집수 지역에 영향을 많이 받고 비주거 지대의 지표수는 유기성 불순물이 훨씬 적은 특징을 가지고 있으며 수질 변동이 비교적 심한 특징을 보이고 있습니다. 지표수의 종류에는 호소수와 저수지 물, 하천수, 강물 등이 있고 원수는 우수에 의존하게 되고 상수도의 원수, 즉 처음의 물, 오리지널 물로 이용되기도 합니다. 마지막으로 해수는 수자원 중 전체의 97%를 차지하지만 3. 5%의 염분과 용해성 성분이 많아 그 이용가치는 거의 한정되어 있습니다. 아시는 것처럼 해수에는 나트륨이라든가 SO₄ 등의 성분이 많은데 이 중 염소이온의 농도가 가장 높습니다. 해수의 화학적 성질을 살펴보면 pH는, 수소이온 농도는 8. 2 정도이고 해수의 밀도는 담수보다 큰 특징을 가지고 있고요. 해수 내의 용존 유기물질은 평균 0. 5mg/l 정도이고, 해수, 호수의 오염도 측정은 COD로 나타낼 수 있습니다. 해수의 용존산소 포화도는 담수보다는 작은데 이는 주로 해수 중의 염류 때문으로 알려져 있습니다. 해수의 염분은 해수에 녹아 있는 각종 물질의 농도의 종합을 염분이라고 합니다. 우리는 해수가 어떻게 구성되어 있고, 물론 해수뿐만 아니라 담수 역시나, 또한 이러한 물이 어떠한 과정을 통해서 자정작용을 이루어지는지 살펴보았습니다.