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문제 정의
- 경남 남해군에 위치한 강진만 해역은 굴과 피조개 양식이 성행하고 있으며 이 해역에서 생산되는 패류의 수출을 지원하기 위하여 2000년 1월부터 실시한 위생조사 결과를 근거로 2004년 3월에 조사면적 8,000 ha 중 5,290 ha에 대하여 수출용 패류생산해역 (제7호 해역)으로 지정하여 관리하고 있다. 그러나 연안해역에 위치한 지정해역은 육지와 인접해 있어 육상에서 유입되는 오염원의 영향을 받을 수 있으며 최근 인구증가 및 산업 발달로 인하여 오염물질 발생량도 크게 증가하여 패류의 안전성을 크게 위협하는 요인으로 지적되고 있으며 (Lipp and Rose, 1997), 또한 낚시 등 여가활동 인구의 증가로 인하여 분변을 비롯한 오염물질이 해역으로 유입될 우려가 있어 본 연구에서는 강진만 해역에서 생산되는 패류의 위생학적 안전성을 확보와 육상에서 유입되는 오염물질의 영향을 최소화하기 위하여 설정되어 있는 완충해역이 적절하게 설정되어 있는지를 재평가하고, 또한 최근 3년간 (2007년~2009년) 실시한 위생조사 결과가 우리나라 및 미국의 패류생산해역 관리기준에 부합하는지를 조사하였다. 또한 이 결과는 향후, 육상에서 발생하는 오염원 (공장 오폐수, 생활하수 및 축산 분뇨 등)에 의한 조사 해역의 위생 안전성 답보를 위한 중요한 자료로 사용될 것으로 기대된다.
제안 방법
- 강진만 해역에 인접한 배수유역에서 발생하는 오염원이 해역에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보기 위하여 3년간(총36회)의 조사결과를 근거로 처리한 각 조사지점별 기하학적 평균치 및 90th percentile 값을 Table 2 및 Table 3에 나타내었다.
- 즉, 각 조사지점별로 3년간 총 36회의 분변계대장균 분석결과를 활용하여 ‘기하평균치 14 MPN/100mL을 초과하지 않고, 계산된 90번째 백분위수 (the estimated 90th percentile, 이하 90th percentile로 표기)가 43 MPN/100mL 이하’의 기준에 부합하는지를 평가하였다.
- 해수 및 패류시료에 대한 대장균군, 분변계대장균 및 생균수 시험은 Recommended Procedure for the Examination of Sea Water and Shellfish(APHA, 1970)에 준하였다. 즉, 해수와 패류의 대장균군 및 분변계대장균 함량은 각 희석단별로 5개 시험관을 사용하는 최확수법 (Most Probable Number, MPN)으로 측정하고, 그 결과는 MPN/100 mL (또는 100 g)으로 표시하였다. 생균수는 standard plate count agar (Difco, Becton Drive, USA)를 사용하여 35±0.
- 한편, 조사해역 내 서식하는 패류의 안전평가는 유럽연합에서 규정하는 패류 중 E. coli 함량에 따른 패류생산해역의 등급기준 즉, A등급 (230 MPN/100 g), B등급 (4,600 MPN/100g) 및 C등급 (46,000 MPN/100 g)을 적용하여 비교하였다(European Commission, 2004, 2005).
- ). 해수는 표층용 채수기를 이용하여 수면에서 약 10 cm 깊이에서 멸균된 유리병에 채수하였으며, 굴은 수하연의 상층, 중층, 하층의 각 1개 부착기를 채취, 피조개는 잠수하여 채취하였다. 채취한 패류는 멸균된 황동솔로 부착물 등을 제거한 후 물기를 제거하고 멸균된 용기에 담았다.
- 해수의 수온과 염분은 수질분석기 (YSI 556MPS, YSI Life Science, USA)를 사용하여 현장에서 측정하고 염분은 psu(practical salinity unit)로 나타내었다. 해수 및 패류시료에 대한 대장균군, 분변계대장균 및 생균수 시험은 Recommended Procedure for the Examination of Sea Water and Shellfish(APHA, 1970)에 준하였다.
대상 데이터
- 이다. 강진만 해역 위생조사를 위한 조사지점은 오염원, 지형적 여건, 해류유동상태 등을 고려하여 47개의 해수지점과 8개소의 패류채취지점을 각각 설정하여 매월 1회씩 총 36회에 걸쳐 시료를 채취하였다 (Fig. 1.). 해수는 표층용 채수기를 이용하여 수면에서 약 10 cm 깊이에서 멸균된 유리병에 채수하였으며, 굴은 수하연의 상층, 중층, 하층의 각 1개 부착기를 채취, 피조개는 잠수하여 채취하였다.
이론/모형
- 각 조사지점의 패류생산해역으로서의 안전성은 미국 NSSP에서 규정하는 허가해역의 세균학적 수질기준에 준하여 평가하였다 (US FDA, 2007). 즉, 각 조사지점별로 3년간 총 36회의 분변계대장균 분석결과를 활용하여 ‘기하평균치 14 MPN/100mL을 초과하지 않고, 계산된 90번째 백분위수 (the estimated 90th percentile, 이하 90th percentile로 표기)가 43 MPN/100mL 이하’의 기준에 부합하는지를 평가하였다.
- 강진만 해역에 서식하는 패류의 세균학적 안전성은 유럽연합의 Commission Regulation (EC) No 2073/2005 (European Commission, 2005) 및 Regulation (EC) No 854/2004 (European Commission, 2004)에 따라 평가하였다. 이들 규정에 따르면 패류 중 E.
- 5℃에서 48시간 배양하여 나타난 집락의 수로 표기하였다. 그리고 패류시료에 대한 대장균 (E. coli) 시험은 유럽연합 (European Commission, 2005)의 규정에 의거 ISO/TS 16649-3 (ISO, 2005)의 방법에 따라 최확수법으로 실시하였다.
- 해수의 수온과 염분은 수질분석기 (YSI 556MPS, YSI Life Science, USA)를 사용하여 현장에서 측정하고 염분은 psu(practical salinity unit)로 나타내었다. 해수 및 패류시료에 대한 대장균군, 분변계대장균 및 생균수 시험은 Recommended Procedure for the Examination of Sea Water and Shellfish(APHA, 1970)에 준하였다. 즉, 해수와 패류의 대장균군 및 분변계대장균 함량은 각 희석단별로 5개 시험관을 사용하는 최확수법 (Most Probable Number, MPN)으로 측정하고, 그 결과는 MPN/100 mL (또는 100 g)으로 표시하였다.
성능/효과
- 5개 조사지점 (A-1, A-2, A-3, A-4, A-5)에서 채취한 피조개의 분변계대장균수 및 생균수의 범위는 각각 <18~490MPN/100 g 및 30~6,000 CFU/ g이었으며 54개 중 2개 시료(2.2%)가 분변계대장균수의 기준치를 초과한 것으로 나타났다 (Table 5).
- 그리고 조사 2일전 41.0 mm 및 조사 1일전 37.0 mm 강우가 발생한 2007년 7월 조사에서는 기준치를 초과하여 검출된 조사지점은 없었으며 분변계대장균수의 범위가 <1.8~33MPN/100 mL으로 양호한 위생상태를 나타내었으며, 또한 조사 2일전 23.0 mm 와 23.5 mm 강우가 있었던 2007년 4월과 2008년 5월에 지정해역 해수의 분변계대장균수의 범위는 각각 <1.8~4.0 MPN/100 mL 및 <1.8~11 MPN/100 mL으로 아주 양호한 위생상태를 나타내고 있었다.
- 남해군 남해읍 동산천 유역에서 방출되는 오염원은 최종방출지점으로부터 700 m 떨어진 44번 지점에서 분변계대장균수의 90th percentile 값이 16.7 MPN/100 mL으로 지정해역 수질 기준을 초과하지는 않았지만 다른 지점들보다는 90th percentile 값이 높게 나타나 동산천 유역에서 방출되는 오염원의 영향을 받고 있는 것으로 확인되었으나 1.2 km 떨어진 A-2번 지점에서 90th percentile 값이 7.4 MPN/100 mL으로 안정적인 수질상태를 유지하고 있었다.
- 5 MPN/100 mL으로 나타났다. 따라서 지정해역내 해수는 수산물품질관리법의 지정해역 수질기준과 미국의 허가해역 수질기준에서 제시하고 있는 분변계대장균 수의 기하학적 평균치가 14 MPN/100 mL 이하이고, 90th percentile 값이 43 MPN/100 mL 이하의 관리규정에 부합하는 것으로 나타났다 (MOMAF, 2002; US FDA, 2007).
- 강우 발생에 따른 강진만 해역의 세균학적 수질변화를 알아보기 위하여 위생조사 전 강우 발생량과 발생시점에 따른 해역의 수질변화를 Table 6에 나타내었다. 매월 1회, 3년간 36회의 조사를 실시하였으며 조사 3일전까지 10 mm 이상의 강우가 발생한 횟수는 총 8회였으며 2007년 9월과 2009년 7월에 발생한 강우에 의하여 분변계대장균수의 기준치를 초과하여 검출되었다. 2007년 9월에는 조사 3일전 76.
- 8~11 MPN/100 mL으로 아주 양호한 위생상태를 나타내고 있었다. 이것으로 보아 조사 전날 30.0 mm 정도의 강우가 발생하여도 강진만 지정해역 해수는 우리나라 및 미국의 허가해역 수질기준 부합할 것으로 추정되며, 이는 현재 강진만 해역에 설정되어 있는 완충해역이 적절하게 설정되어 있다고 평가할 수 있다.
- (2009)도 자란 만ㆍ사량도 해역에 대한 월별 위생학적 평가결과 7월부터 10월 사이의 여름철에 다소 높은 균수를 나타내었다고 보고하여 강우가 많은 하절기에 해수의 위생지표세균의 오염도가 높아지는 것과 동일한 경향을 나타내었다. 이상의 결과로 보아 강우 발생에 따른 오염물질 유입량이 강진만 해역의 위생학적 성상에 가장 큰 영향을 미치는 요인으로 판단된다.
- (2007)도 가막만 해역에서 생산된 굴 시료 중에서 시료 채취 전날에 강우가 발생했던 시기에 채취한 시료 에서 분변계대장균수의 기준치를 초과하였다고 보고한 것으로 보아 패류의 위생학적 성상에 강우가 가장 크게 영향을 미치는 요인이라고 평가할 수 있다. 이상의 결과로 보아 강진만 해역에서 생산되는 패류는 유럽연합의 A등급 해역의 위생관리 기준에 부합되는 것으로 확인되었다.
- 2~3,270 MPN/100 mL 90th percentile 값으로 검출되었으나 각 오염원으로부터 3~4 km 떨어진 조사지점에서는 미국의 허가해역 기준에 부합하였다고 보고하였다. 이상의 결과로 보아 패류생산해역의 안전성 확보하기 위해서는 육상에서 유입되는 오염물질을 희석시킬 수 있는 완충해역이 생산해역과 오염원 사이에 확보되어야 하며, 또한 완충해역 범위의 오염물질의 유입량에 따라 달라질 것으로 판단된다.
- 4 mm의 강우발생으로 인하여 해수의 세균학적 수질이 악화되었다고 보고하였다. 이상의 결과를 종합해 볼때 강우 발생량보다는 강우 발생시점이 해역의 수질에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 확인되었다.
- 조사지점 중 90th percentile 값이 가장 높은 지점은 주변해역에 위치한 A-4번 지점이며 분변계대장균수의 90th percentile값이 19 MPN/100 mL으로 나타났다. A-4번 지점은 남해군 남해읍에 위치한 봉천 수문과 약 400 m 떨어져 있어 해역으로 유입되는 오염원의 영향을 쉽게 받고 있는 것으로 나타났으나 봉천 수문과 약 850 m 떨어져 있는 54번 지점에서 분변계대장균수의 90th percentile 값이 10.
- 주변해역에 위치한 15개 조사지점에서 대장균군과 분변계대장균 수의 범위는 각각 <1.8~5,400 MPN/100 mL 및 <1.8~2,400 MPN/100 mL이었으며, 분변계대장균 수의 기하학적 평균치와 90th percentile 값의 범위는 각각 2.0~2.8 MPN/100mL, 5.9~16.7 MPN/100 mL으로 주변해역에서도 지정해역의 세균학적 수질기준에 부합하는 것으로 나타났으나 90th percentile 값이 지정해역 해수보다 높은 것으로 보아 육상에 인접한 지점에서는 오염원의 영향을 받는 것으로 사료된다.
- 지정해역 내에 위치하고 있는 3개 조사지점 (O-1, O-2, O-3)에서 채취한 굴의 분변계대장균수 및 생균수의 범위는 각각 <18~20 MPN/100 g 및 90~1,500CFU/ g으로 분변계대장균과 생균수의 기준에 부합하는 것으로 나타났다 (Table 5).
- 지정해역 내에 위치한 32개 조사지점에서 대장균군과 분변계대장균 수의 범위는 각각 <1.8~9,200 MPN/100 mL 및 <1.8~2,400 MPN/100 mL이었으며, 분변계대장균 수의 기하학적 평균치와 90th percentile 값의 범위는 각각 2.0~2.4 MPN/100mL, 6.1~11.5 MPN/100 mL으로 나타났다.
후속연구
- 그러나 최근 지구온난화 등과 같은 기후변화로 인하여 예전에 볼 수 없었던 국지성 집중호우가 자주 발생하고 있어 갑작스러운 많은 비가 짧은 시간에 내리면 강진만 패류생산해역의 위생학적 안전성이 위협 받을 수 있으며 또한 배수유역의 면적, 인구현황, 강우량 및 표층수의 유입량 등이 해역의 수질에 영향을 미치는 요소로 알려져 있기 때문에 강진만 해역의 배수유역에 산재되어 있는 오염원량과 강우 발생등급에 따라 오염원 유입량이 해역에 미치는 영향과 이들 상관관계에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
- 그러나 연안해역에 위치한 지정해역은 육지와 인접해 있어 육상에서 유입되는 오염원의 영향을 받을 수 있으며 최근 인구증가 및 산업 발달로 인하여 오염물질 발생량도 크게 증가하여 패류의 안전성을 크게 위협하는 요인으로 지적되고 있으며 (Lipp and Rose, 1997), 또한 낚시 등 여가활동 인구의 증가로 인하여 분변을 비롯한 오염물질이 해역으로 유입될 우려가 있어 본 연구에서는 강진만 해역에서 생산되는 패류의 위생학적 안전성을 확보와 육상에서 유입되는 오염물질의 영향을 최소화하기 위하여 설정되어 있는 완충해역이 적절하게 설정되어 있는지를 재평가하고, 또한 최근 3년간 (2007년~2009년) 실시한 위생조사 결과가 우리나라 및 미국의 패류생산해역 관리기준에 부합하는지를 조사하였다. 또한 이 결과는 향후, 육상에서 발생하는 오염원 (공장 오폐수, 생활하수 및 축산 분뇨 등)에 의한 조사 해역의 위생 안전성 답보를 위한 중요한 자료로 사용될 것으로 기대된다.
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