본 기사는 ENN이 전하는 최신 환경뉴스입니다. 앞으로 본지는 ENN은 물론 전세계 환경전문 언론에서 전하는 세계 환경문제도 함께 전달, 보도할 예정입니다. (편집자주)
하천 주변의 토양은 빗물보다 하천 질산염의 더 큰 공급원이다.
[2022년 10월5일 =ENN] 일본 나고야대 연구진은 하천과 접한 토양에 축적된 질산염은 비가 올 때 하천수 질산염 수치를 높이는 데 중요한 역할을 한다고 보고했다.
바이오지오사이언스 저널에 발표된 그들의 발견은 호수나 해안가와 같은 하류 수역의 질소 오염을 줄이고 수질을 개선하는 데 도움이 될 수 있다.
질산염은 식물과 식물성 플랑크톤에 필수적인 영양소이지만 하천의 과도한 질산염 수치는 수질을 훼손하고, 부영양화(영양소에 의한 물의 과잉 농축)를 유발하며, 동물과 인간에게 건강상의 위험을 초래할 수 있다. 비가 오면 하천의 질산염 농도가 높아진다고 알려졌지만, 그 이유는 불분명하다.
비가 올 때 하천 질산염이 어떻게 증가하는지에 대한 두 가지 주요 이론이 있다. 첫 번째 이론에 따르면 대기의 질산염은 빗물에 용해되어 하천으로 직접 떨어진다.
반면에 두 번째 이론은 비가 오면 강변 지역으로 알려진 하천과 접한 지역의 토양 질산염이 하천으로 흘러 들어간다는 것이다.
질산염의 근원을 추가로 조사하기 위해 쓰노가이 우루무 환경대학원 교수가 이끄는 나고야대 연구팀은 아시아 대기오염연구센터와 공동으로 폭풍우 동안 질산염의 질소와 산소의 동위원소 조성의 변화와 하천의 질산염 농도의 증가를 분석하기 위한 연구를 수행했다.
이전의 연구들은 일본 북서부 니가타의 카지카와 강 상류에서 폭풍이 부는 동안 질산염 농도가 심하게 증가한다고 보고했다. 연구자들은 강 상류의 하천을 포함하는 카지카와 유역 지역에서 물 표본을 수집했다. 그들은 자동 물 샘플러를 사용하여 세 번의 폭풍우 동안 24시간 동안 1시간 간격으로 표본을 채취했다.
하천 수역의 질산염 농도와 동위원소 조성을 측정한 후, 그 결과를 하천 수변 지역의 토양 질산염 농도 및 동위원소 조성과 비교하였다. 그 결과, 그들은 대부분의 질산염이 빗물이 아닌 해당 지역의 토양에서 유래한다는 것을 발견했다.
"우리는 하천 수위와 지하수 수위의 상승으로 인해 강변 지역의 토양 질산염이 하천으로 흘러 들어간 것이 폭풍이 발생하는 동안 하천 질산염의 증가에 주로 책임이 있다고 결론지었다."라고 이 연구의 저자인 나고야 대학의 웨이티안 딩(Weitian Ding) 박사는 말했다.
연구 그룹은 또한 폭풍 동안 하천 질산염 증가에 대한 대기 질산염의 영향을 분석했다. 강수량의 증가와 관계없이 하천의 대기 질산염은 일정하게 유지되어 대기 중 질산염의 영향이 미미함을 시사한다.
연구원들은 또한 강가 지역의 토양 질산염이 토양에 서식하는 미생물에 의해 생성된다는 것을 발견했다.
"미생물 유래 질산염은 일본에서 여름과 가을에만 강변 지역의 토양에 축적되는 것으로 생각된다."라고 쓰노가이 교수가 설명했다.
"이런 관점에서 강우로 인한 하천 질산염의 증가는 이 계절에만 발생함을 예측할 수 있다."
질산염 증가의 계절성을 이해하는 것은 안전한 담수를 보장하는 데 도움이 되는 중요한 발견이 될 수 있다.
"폭풍 사건 동안 농도가 높아진 숲이 우거진 개울에서 질산염의 근원을 추적하는 것"이라는 연구는 2022년 7월 11일 바이오지오사이언스(Biogeosciences) 저널 https://doi.org/10.5194/bg-19-3247-2022에 실렸다.
다음은 ENN과 NAGOYA UNIVERSITY 가 전하는 뉴스링크입니다.
https://www.nagoya-u.ac.jp/researchinfo/result-en/2022/10/20221005-02.html
본지 객원기자(외신) 이상현 소개
서울 영동고등학교를 거쳐 미국 Beverly Hills 고등학교를 졸업하고 Parks College of Aviation & Engineering,에서 항공우주공학 석사를 취득했다.
미국의 McDonnell Douglas (현 The Boeing Company)와 NASA와의 연구 협업 및 파견 근무 등 다양한 경력을 거친 후 현재 국내 지에프오엔엠㈜ / 총괄사업 이사로 근무중이다.
