부영양화의 의미
부영양화란 그 이름대로 바다나 호수 등이 영양이 풍부한 상태가 되는 것을 말합니다.
원래는 영양이 적은 수역에 영양분이 흘러 들어가 영양이 풍부한 상태가 되는 자연 현상을 가리키고 있었습니다. 그러나 최근에는 인간 활동의 영향으로 수중의 영양분이 증가하는 것을 나타내는 말이 되고 있습니다.
식물이 성장하기 위해서는 영양분이 필요하지만, 너무 많아도 악영향이 있으며 어디까지나 균형이 중요합니다. 자연 발생적이 아닌 인위적인 활동에 의한 부영양화에서는 그 균형이 나빠져 버립니다.
질소·인 등의 영양염류는 호수와 해역의 생태계를 구성하는 세균이나 동식물에 있어서 필수적인 원소입니다. 그러나, 공공용 수역에의 오염 부하 물질의 유입이 높아져, 수중의 질소·인이 필요 이상으로 늘어나면, 그것을 영양으로써 이용하는 식물 플랑크톤이 급속히 증가해 옵니다. 이러한 상태를 부영양화라고 합니다. 부영양화의 영향으로 아오코 등이 이상 증식하면 수중의 용존산소가 부족해 어류나 조류가 사멸하여 물 환경이 악화되어 버립니다. 게다가 수돗물 등으로 이용하고 있는 경우, 정화가 어려울 뿐만 아니라, 이상한 맛과 냄새 등의 문제도 일어나 옵니다.
부영양화는 자연 현상 중 하나다. 연못이나 호수에 서식하는 생물은 항상 일정한 비율을 유지하는 것은 아니다. 그 때문에, 서식하고 있는 생물이 변화하는 것으로, 수중의 영양 상태가 바뀌어 가는 것은 자연스럽게 일어날 수 있는 현상이다.
그러나 인위적인 요인도 크게 관계한다. 유역에서 유입되는 생활 배수·농업 배수·축산 배수·공업 배수 등 인위적으로 영양소의 양을 변화시켜 버리는 요인은 많이 있다.
예를 들면, 인간이 배출한 하수나 공업 폐수 등이 연못이나 호수에 들어가면, 거기에 포함되는 질소 화합물이나 인산염 등의 영양염류가 영향을 주어, 영양염류의 농도가 높은 부영양으로 이행한다 .
빈 영양보다 부영양이 상태로서는 바람직하게 보이지만, 그렇지 않다. 왜냐하면 영양염류가 풍부하게 존재하는 수역에서는 광합성에 의한 1차 생산이 증대하기 때문이다. 이에 따라 특정 식물 플랑크톤이 증식하여 적조와 아오코의 형성을 초래합니다.
부영양화에 수반하여 발생하는 아오코(미크로키스티스속이나 오실라트리아속 등의 단세포 혹은 사상의 남조류(시아노박테리아)의 동료)는, 이상 증식하여 호수 등 폐쇄성 수역의 생태계의 파괴나 유독 물질, 곰팡이 냄새 물질의 생산에 의한 이수 장애 등을 일으킵니다. 그중에는 유독 물질을 함유하는 종류도 존재하고, 아오코가 원인으로 가축이나 사람이 사망하는 사례도 일어나고, 소, 양, 말 등에의 피해는 개발도상국뿐만 아니라 미국이나 호주, 핀란드 등 선진 국가에서도 보고되었습니다.
이 독성 물질은 아오코의 대사산물로 「미크로키스틴」이라고 불리며, 맹독의 청산 칼리에 비해 60배나 독성이 강하다고 합니다. 아오코가 어떻게 독성 물질을 생산하게 되는지는 아직 밝혀지지 않았지만, 독성 아오코는 전 세계의 부영양화된 호수에서 자주 발견된다. 브라질 페르난부코주 칼알-시의 병원에서는 자가 수도에 미크로키스틴이 혼입되어 50명 이상이 사망한다는 비참한 사고도 발생했습니다.
부영양화가 진행된 수역은 영양염류가 풍부하게 존재하기 때문에 태양광이 닿는 수면 부근에서는 광합성에 의한 1차 생산이 증대하여 특정 식물 플랑크톤이 급격하게 증식하는 경향이 있습니다. 이 플랑크톤의 증식은 적조와 아오코의 형성으로 이어집니다. 또, 광합성이 정지하는 야간에는, 생물의 호흡에 의한 산소의 소비가 증가하기 때문에, 수중이 산결 상태가 됩니다. 또한, 이상 증식한 플랑크톤 군집이 사멸하면, 이들이 침강하여, 수저에서는 유기물의 산화적 분해가 진행되어, 물 중에 용존하는 산소의 양, 즉 용존 산소량이 급격히 저하되어 산소 부족 물 덩어리가 형성될 것입니다. 더욱 악화하면 유기물의 분해가 정체되어 헤드로가 퇴적되어 증식에 산소가 필요하지 않은 혐기성 미생물이 우점하여 악취의 원인이 됩니다. 또한, 수괴와 주위의 물이 혼화되어, 어패류에 산결 피해를 초래하는 경우가 있어, 결과적으로, 부영양화가 진행된 환경에서는 광합성에 의한 1차 생산은 증가하지만, 어획량의 증가에는 연결되지 않고, 반대로 해가 더 크고, 특히 적조나 청조의 발생 시에는, 양식 어업이 큰 피해를 당하게 됩니다.