약물이나 호르몬 등을 포함하는 오폐수는 많은 표층수 오염의 주요한 원인으로 작용하고 있으며, 처리되지 않은 오폐수의 오염물질과 폐수처리 설비에서 발생한 방출수로부터 나온 물질과 구별하는 것이 쉽지 않았다.

 

그러나 ES&T의 Research ASAP 웹사이트에 게재된 새로운 방법은 엔지니어들이 효과적으로 음용수에서의 오염물질을 저감할 수 있는 방법이다.

 

처리되지 않은 오폐수는 합류식 하수월류수(CSO: Combined sewer overflow)를 통해 표층수에 합류하게 된다. 오염물질의 원인은 오폐수의 유출 경로를 정확히 알 수 없기 때문에 대부분 무시되어 왔다고 캘리포니아대학 도시환경공학과의 David Sedlak은 밝혔다.

 

대학원생인 Lorien Fono가 개발한 방법은 약품으로 널리 사용되고 있는 프로프라놀롤(propranolol)의 거울상이성질체(enantiomer)의 하나에 초점을 맞추었으며, 폐수처리설비에서 미생물에 의해 선택적으로 분해됐다.

 

이 연구로 Fono는 8월 전미화학회 환경화학부문에서 졸업생연구논문상을 수상했다. 폭풍은 CSO를 통해 많은 약품과 내분비계 교란물질을 폐수처리설비의 표층수로 유입되도록 한다. 초기 오폐수는 폐수처리장 방출수에 비해 오염물질의 농도가 최대 1000배나 높은 상태이다. 게다가 엔지니어는 수생 병원체와 연관이 있는 오폐수의 존재를 검출하기를 원하고 있는 상태이다.

 

프로프라놀롤은 고혈압 치료제로 사용되는 베타 블록커(beta-blocker)이다. 미국에서 가장 많이 사용되는 처방약의 하나인 프로프라놀롤은 두 가지 거울상이성질체로 존재한다.

 

조제약이나 오폐수에는 이 두 가지가 동일한 농도로 존재한다. 그러나 폐수처리설비에서의 미생물은 선택적으로 한 가지 이성질체만을 분해하며, 이로써 연구원들은 처리된 오폐수의 이성질체 농도의 변화를 관찰할 수 있게 된다.

 

Fono와 Sedlak은 미국 폐수처리설비에서의 이성질체의 변화를 측정했다. 이 정보를 이용하여, 이들은 샘플링한 몇 가지 표층수 중 어느 것에서 오폐수의 영향을 중대하게 받는지 결정할 수가 있었다.

 

스위스의 환경 화학자인 Thomas Poiger는 이 새로운 방법을 선호한다고 밝히면서 몇 가지 유효성 조사가 이루어져야 한다고 주의를 주었다. Fono와 Sedlak에 의해 조사된 폐수처리설비는 모든 지역을 대표할 수 없으며, 프로프라놀롤의 인간 대사활동에 관한 정보의 필요성을 느꼈다고 그는 밝혔다. “이부프로펜(ibuprofen)이나 카페인과 같은 잠재적 마커와 결합했을 때 더욱 강력해질 수 있다고 생각한다”고 그는 덧붙였다.

 

독일 수문학연구소의 환경 화학자인 Thomas Ternes은 이 방법이 혁신적인 것이라고 밝혔다. Ternes은 정량적인 방법으로 비가 오는 상황에서도 오염물질로 인한 부하를 계산하는 것이 가능해지기를 희망하고 있다.