[해외연구보고서] 미세플라스틱 확산을 막는 인공습지

[사진제공 = Griffith University]

 

그리피스 대학교(Griffith University)의 한 연구팀이 주도한 연구에 따르면 하수와 우수 유출수를 처리하기 위해 만든 인공습지(Constructed wetlands)가 환경을 통한 미세 플라스틱의 확산을 막는 장벽 역할을 한다고 밝혔다.

이 연구는 국제학술지인 『환경 오염(Environmental Pollution)』에 게재됐으며, 우수와 하수가 유입된 5개의 인공습지에서 물과 침전물의 미세 플라스특의 양과 분포를 조사했다.

 훤청 루(Mr Hsuan-Cheng Lu) 호주강연구소(Australian Rivers Institute) 박사과정 지원자는 "하수와 우수는 모두 미세 플라스틱이 수생환경으로 유입되는 중요한 경로이다"라고 말했다.

그는 이어서 "현재 일반적으로 사용되는 하수 및 우수 처리 시스템인 인공습지가 환경에 미치는 미세 플라스틱의 흐름과 습지의 물 및 퇴적물에서의 축적을 줄이는 데 도움이 될 가능성에 대한 정보가 거의 없다"고 덧붙였다.

인공습지는 우수에서 나오는 다른 화학 오염물질에 대한 검증된 필터역할을 하기 때문에 연구원들은 습지가 미세 플라스틱을 얼마나 잘 수집하고 보유하는지 조사했다.

습지로 유입되는 우수 및 하수는 배출구의 물보다 미세 플라스틱 수치가 최대 4배 높았다. 마찬가지로, 인공습지 퇴적물에서 발견된 미세 플라스틱 수치는 보고된 대부분의 담수 퇴적물 수치보다 높았으며, 습지의 초입의 퇴적물에서는 배출구에 비해 미세 플라스틱의 양이 훨씬 더 많았다.

호주강연구소의 ARI 독성 연구 프로그램(ARITOX)을 이끌고 있으며, 이 연구의 공동 저자인 프레데릭 류쉬(Frederic Leusch) 교수는 “습지 식생은 유출수의 속도를 늦추어 미세 플라스틱이 퇴적물에 침전되도록 한다"며, “골드 코스트 습지에서 수집한 이러한 초기 결과는 퇴적물이 전 세계 대부분의 다른 담수 환경보다 더 높은 수준의 미세 플라스틱을 운반한다는 것을 보여주었다"고 설명했다.

 

 류쉬 교수는 이어서 "좋게 들리지는 않지만, 습지가 미세 플라스틱이 하류로 더 나아가 강과 바다로 확산되는 것을 막는 장벽 역할을 한다는 것을 의미한다"고 덧붙였다.

미세플라스틱의 지배적인 형태는 주로 의류 및 섬유에서 유래한 PET 섬유였지만, 식품 포장 및 병과 같은 대형 플라스틱 품목의 분해로 인한 PE 및 PP도 침전물에서 발견됐다.

퀸즐랜드의 건기에 연구가 수행되었으므로 우기 및 홍수가 발생하는 동안 습지 장벽이 증가된 물의 압력으로 플라스틱을 유지하는지 또는 하류 생태계로 씻겨 내려가는지를 판단하기 위해 더 많은 연구가 향후 필요하다.

루 박사과정 지원자는 "이 연구는 인공습지가 하수와 우수 유출수에서 미세 플라스틱을 보유할 수 있을 뿐만 아니라 퇴적물이 시간이 지남에 따라 미세 플라스틱을 가두어 축적하는 싱크 역할을 할 수 있음을 보여주는 중요한 첫 번째 단계"라고 말했다.

그는 이어서 “시간이 지남에 따라 습지에 미세 플라스틱 및 기타 오염 물질이 축적되는 것도 우려할 수 있는데, 인공습지가 도시 경관에서 야생 동물의 주요 서식지를 제공이다"고 설명했다.

끝으로 그는 "이러한 이유로 습지의 미세 플라스틱 트랩이 우기의 혹독한 환경에서 살아남을 수 있는지 여부를 판단한 후 시의회 기술자들과 협력해 축적된 미세 플라스틱을 안전하게 제거할 수 있는 방법에 대해 조사하는 것이 논리적인 다음 단계이다"고 전했다.

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Manmade wetlands, a barrier to the spread of microplastics

 

Constructed wetlands, built to treat wastewater and stormwater runoff, act as a barrier preventing the spread of microplastics through the environment, a Griffith-led study has found.

Published in Environmental Pollution, the researchers investigated the amount and distribution of microplastics in water and sediment at five constructed wetlands with stormwater and wastewater sources feeding into the wetlands.

“Wastewater and stormwater are both critical pathways for microplastics to enter the aquatic environment,” said Mr Hsuan-Cheng Lu, a PhD candidate from the Australian Rivers Institute.

“Currently there’s little information about the potential for constructed wetlands, a commonly used wastewater and stormwater treatment system, to help diminish the flow of microplastics to the environment and their accumulation in the water and sediment of the wetlands.”

As constructed wetlands are a proven filters for other chemical contaminants from stormwater, the researchers investigated how well they collect and retain microplastics.

The microplastic levels were up to four times higher in the storm/wastewater entering the wetland compared to water at the outlet. Similarly, the levels microplastics found in the constructed wetland sediment were higher than most reported freshwater sediment levels, with the amount of microplastics much greater in the sediment at the wetland inlet compared to the outlet.

“Wetland vegetation slows down runoff water, allowing microplastics to settle into the sediment,” said co-author Professor Frederic Leusch who leads the ARI Toxicology Research Program (ARITOX) at the Australian Rivers Institute.

“These initial results, gathered from a Gold Coast wetlands, showed the sediment carried a higher level of microplastics than most other freshwater environments globally.

“While it doesn’t sound good, it means that the wetlands act as a barrier preventing the microplastics from spreading further downstream, into our rivers and oceans.”

The dominant form of microplastics was PET fibres primarily originating from clothing and textiles, however, PE and PP from the breakdown of large plastic items, such as food packaging and bottles, was also found in the sediment.

As the study was carried out over the dry season in Queensland, more research is needed during wetter seasons and flood events to determine if wetland barriers retain the plastics under the pressures of increased water flows or whether they get washed into ecosystems downstream.

“This study is an important first step that shows constructed wetlands can not only retain the microplastics in treated water and storm water runoff, but their sediment can also act as sinks trapping and accumulating the microplastics over time,” said Mr Lu.

“The accumulation of microplastics and other pollutants in wetlands over time also raises concerns, as the constructed wetlands provide a key habitat for wildlife in the urban landscape.

“For this reason, the logical next step after determining whether wetland microplastic traps survive the rigours of the wet season, is work with council engineers to investigate how the accumulated microplastics can be safely removed.”

[출처 = Griffith University(https://news.griffith.edu.au/2022/09/26/manmade-wetlands-a-barrier-to-the-spread-of-microplastics/) / 2022년 9월 26일]