[독일] 선박평형수 소독을 위한 더 나은 처리 방법


처리되지 않은 선박 평형수(ballast water)가 그대로 자연에 배출될 경우, 살아있는 생명체나 병원균이 전세계적으로 퍼져나갈 수 있다. 이는 지역 환경으로의 비토종 생명체 및 외래 유입종 유입 문제를 유발할 수도 있다. 독일 Helmholtz Zentrum München 연구소의 과학자들은 선박 평형수를 적절히 처리하기 위해서는 여과 같은 물리적 처리 공정이 전기화학적 소독에 비해 훨씬 더 효과적이라고 권고하고 있다. 물리적 처리 공정은 잠재적 독성 물질의 생산을 유발하지 않는다. 이번 연구 결과는 “Environmental Science and Technology” 최신호에 게재된다.

유해한 유기생물체의 이동을 막기 위해서, 종종 선박 평형수에 전기화학적 소독을 실시하여 왔다. 이에 대해 Philippe Schmitt-Kopplin 교수는 “하지만 우리 연구진의 결과에 따르면, 선박평형수의 전기화학적 소독으로 인해 수많은 소독부산물(disinfection by-products, DBPs)의 생성이 유발되는 것으로 확인되었다.

Helmholtz Zentrum München 연구소 분석 생물지구화학 소속의 Schmitt-Kopplin 교수 연구팀은 미국과의 공동 연구를 통해, 처리 및 미처리 선박 평형수 시료를 비교 분석하였다. 고해상도 질량분광기를 이용하여, 선박평형수의 전기화학적 소독이 450여 가지의 다양한 화합물의 형성을 유도함을 밝혔으며, 이러한 소독 부산물에 관한 보고와 구조적 분류는 이전까지 이루어지지 않았다.

Schmitt-Kopplin 교수는 “이러한 소독 부산물의 독성학적 특성이 완벽하게 규명되기 전까지는, 선박 평형수 소독에 관한 한 신중한 접근이 요구된다”고 강조하였다. 연구진에 따르면, 선박 평형수 내 소독 부산물의 첫 심층 분석을 통해, 유도 생성물의 높은 복잡성이 밝혀질 수 있었다. 이러한 기존의 전기화학적 소독법을 대체할 수 있는 처리법으로, Schmitt-Kopplin 교수는 여과나 흡착과 같은 물리적 공정 활용을 추천하였다.

또한 연구진은 이번 발견에 대한 광범위한 중요성을 지적하였다. 전세계적으로 상품 보급이 확대됨에 따라, 이전보다 더욱 규모가 커진 선박들의 숫자 또한 증가하고 있다. 선박의 규모가 커지는 만큼, 사용되는 선박 평형수의 부피 또한 상응하여 증가하게 된다. 이는 수송하는 동안 상품이나 연료의 무게 변화와 균형을 맞추고 해상에서의 위치를 안정시키기 위함이다. 현재, 전세계 전문가들은 선박 평형수의 처리 방안을 논의하고 있으며, 처리되지 않은 선박 평형수를 그대로 배출하는 것은 가까운 미래에 법으로 금지될 것으로 예상된다. 현재로서는, 선박 평형수 처리를 위해서 전기화학적 소독을 일반적으로 실시하고 있다.

Michael Gonsior 박사는 “전기화학적 소독 처리된 큰 부피의 선박 평형수는 매일 연안 해역에 배출되고 있다. 하지만 아직까지 이러한 소독부산물의 환경 영향에 관한 예측 연구결과는 거의 없다. 향후 연구를 통해, 연안 생태계에 미치는 소독 부산물의 영향을 살펴보고자 한다”고 덧붙였다. 현재 연구진은 이번 연구 결과가 선박 평형수 처리를 위한 대체 방법론 마련을 위한 새로운 움직임에 도움이 되길 희망하고 있다.

[출처 = KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』/ 2015년 8월 7일]

 

Untreated ballast water discharge from ships can spread living organisms and even pathogens across the world thereby introducing non-native or invasive species into the local environment. Scientists at Helmholtz Zentrum München therefore recommend using physical treatment processes such as filtration rather than electrochemical disinfection, which creates countless potentially toxic compounds. These are the findings of a recent study published in the journal Environmental Science and Technology.

In order to prevent the transfer of harmful organisms, ships' ballast water is often subjected to electrochemical disinfection. "However, our analyses show that electrochemical disinfection creates numerous so-called disinfection by-products (DBPs)," explains Prof. Philippe Schmitt-Kopplin, who led the study. He and his team at the Analytical BioGeoChemistry (BGC) research unit at the Helmholtz Zentrum München, working in close collaboration with colleagues in the US, compared samples of treated and untreated ballast water. Using high-resolution mass spectrometry, they discovered that treatment led to the formation of 450 new, diverse compounds, some of which had not previously been described as disinfection products or been structurally categorized.

"Until the toxicological features of these compounds are fully clarified, we recommend a cautious approach to disinfecting ballast water," Schmitt-Kopplin notes. According to the scientists, the study -- the first in-depth analysis of DBPs in ballast water -- first and foremost revealed the high degree of complexity of the resulting products. As an alternative, Philippe Schmitt-Kopplin recommends the use of physical processes such as filtration or adsorption.

In addition, the Helmholtz researchers point out the broader significance of their findings: as a result of the increasing dissemination of goods around the world, a growing number of ever-larger ships are being used. These vessels take on correspondingly large and increasing amounts of ballast water in order to stabilize their position in the water and to balance out any changes in the weight of goods or fuel during the journey. Experts worldwide are now discussing ways of dealing with this water, as discharging untreated ballast water will be prohibited in the future. The alternative method of choice at present is electrochemical disinfection.

"Large volumes of disinfected ballast water are distributed daily in coastal waters, but as yet their impact on the environment cannot be foreseen," says first author Michael Gonsior of the University of Maryland's Center for Environmental Science. "In future studies, we want to find out what influence the DPSs have on coastal ecosystems." Now the researchers hope that their data will help to shift the focus more towards alternative methods.

 

 

[원문출처 : http://www.sciencedaily.com/releases/2015/07/150730081156.htm]