기후변화로 인한 기상인자 변화와 유역특성이 농약의 수중 농도 변이에 끼치는 영향

Abstract

기후변화는 화학물질의 환경 중 동태에 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 기후변화에 따른 기상인자의 변화와 유역의 특성이 수중 농약 농도의 변이의 증감에 끼치는 영향을 다매체 모형을 사용하여 평가하고자 하였다. 남한을 지역적 대상으로 하는 KPOP-CC 다매체 모형에 RCP8.5 기후변화 시나리오를 적용하여 국내에서 사용되는 농약 중 수서생태계 건강에 영향을 줄 가능성이 있다고 판단되는 4종의 농약(Butachlor, Carbofuran, Chlorpyrifos, Endosulfan) 물질에 대해 과거 구간(1956-2005)에서의 농도와 미래 구간(2006-2100)에서의 농도를 비교하였다. 4종 농약의 농경지 토양 농도는 대부분의 전국 유역에서 감소하였으며, 변화율은 최저 -70%까지 나타났다. 수중 농도는 연평균의 경우 뚜렷한 증가 혹은 감소 경향을 보이지 않았으나, 상대적으로 농도가 높은 5월부터 8월까지의 기하평균 농도 CMJJA는 감소하였다. 그러나 일부 수체구간에서는 CMJJA 농도가 40%까지 증가하였지만, 과거 구간에서 상대적으로 고농도인 지역 중 기후변화로 인해 농도의 증가율이 커지는 경우는 거의 없었다. 농약류 오염물질의 수체로의 유입에 가장 큰 영향을 주는 이동 기작은 상류로부터 유입이 있는 수체구간의 경우는 이류, 상류로부터 유입이 없는 구간의 경우는 토사유출(carbofuran은 강우유출)이었다. 기후변화로 인한 농약류 농도의 증가 또는 감소에 가장 큰 영향을 주는 수체로의 유입기작은 토사유출 및 이류인 것으로 나타났으나, 이들의 증가율이 반드시 농도의 증가로 이어지는 것은 아니었다. 기후변화로 인한 농약 물질의 고농도 변화를 평가하기 위해 연간 3일 평균 농도 상위 10% 값들의 기하평균을 AT10-3day로 정의하여 그 변화를 분석하였다. CMJJA 농도가 대부분의 수체 구간에서 감소하는 반면, 4종 농약의 AT10-3day는 많은 유역에서 증가하였다. 기후변화로 인하여 수체에서 농약의 상위 농도가 증가한 유역의 특징은 수체 부피에 대한 유역 내 농경지 면적이 넓으며, 토사유출속도가 증가하여 농경지로부터의 비점오염 부하량이 증가하는 지역이다. 또한, 상류로부터의 유입이 있는 본류 구간의 경우에는 이류에 의한 유입이 지배적이므로 상류의 농경지 면적 및 유출속도 변화가 하류의 농약 물질 농도 변화에 영향을 주는 것으로 보인다. 본 연구의 결과에 의하면, 유출속도의 변화가 크고 단위수체부피 당 상류까지 고려한 농경지 면적이 큰 지역에 대해서 농약 사용에 대한 규제를 엄격히 하는 것이 바람직하다.