'노란' 눈을 넘어서: 흰 눈 조각의 오염 물질은 여러 방향에서 온다

Kate Pugnoli
2022년 12월 22일
4분 분량

원문 링크 : https://www.theearthandi.org/post/snow-pollution

©Lars Plougmann/Wikimedia (CC BY-SA 2.0)

겨울 눈이 지구로 내려오면서, 아이들이 하얀 눈더미 속에서 뛰어 놀고, 눈천사, 눈사람을 만들고, 눈싸움을 하고, 푹신한 하얀 눈송이를 한 줌씩 씹어먹을 때가 되었습니다. 눈을 먹는 것은 겨울의 즐거움의 오랜 전통이지만, 보통은 "노란색"(오줌 누는) 눈을 피하라는 엄중한 경고가 따릅니다.

이제 눈송이와 기타 겨울 강수에 대해 자세히 살펴보면 어른과 아이들이 눈을 조심해서 먹거나 전혀 먹지 않도록 할지도 모릅니다.

눈: 보이는 것만큼 순수하지 않음

NPR과의 인터뷰에서 아칸소 대학교 리틀록 캠퍼스의 화학과 교수인 제프 S. 개프니는 눈에 성분 목록이 있다면 그 위에 H2O가 가장 위에 올 것이고 그 아래에는 "어디에서 왔는지에 따라 다양하고 여러가지"가 올 것이라고 말했습니다. 여기에는 황산염, 질산염, 포름알데히드, 수은과 같은 화합물과 금속이 포함됩니다.

한편, 사스캐처원 대학교에서 수자원과 기후 변화를 연구하는 존 포메로이 연구원은 눈이 내리기 시작한 후 몇 시간 동안 기다려서 누군가가 씹기 시작하는 것이 가장 좋을 것이라고 제안합니다. 그는 "눈은 일종의 대기 '스크러빙 브러시'처럼 작용합니다."라고 설명합니다. "눈이 오래 내릴수록 공기 중 오염 수준이 낮아지고 따라서 눈 속 오염 수준도 낮아집니다."

눈은 오염 물질에 대한 거대한 "그물"처럼 되지만, Gaffney는 눈 속의 오염 물질은 "모두 독성 수준보다 훨씬 낮은 수준"이라고 생각합니다.

모든 사람이 그런 의견을 공유하는 것은 아닙니다.

캐나다 맥길 대학의 파리사 아리야는 허핑턴 포스트에 "대기 물리 화학자인 어머니로서, 저는 어린 자녀들에게 도시 지역에서 눈을 먹으라고 전혀 권하지 않습니다."라고 말했습니다.

아리야는 2016년 연구에서 눈이 가솔린 배기 가스에서 나오는 화학 물질(톨루엔, 크실렌, 발암물질로 알려진 벤젠 등)을 흡수한다는 사실을 밝힌 연구진을 이끌었습니다.

흰 눈 속의 흰 소금

하지만 눈에 포함된 오염물질 문제는 단지 마당 단위를 넘어 수역과 도로의 눈에까지 확대됩니다.

얼음이나 눈 덮인 도로와 고속도로에 암염을 뿌리는 것은 쉬운 해결책처럼 보이지만, 환경적 결과 없이는 불가능합니다. 암염은 운전을 더 안전하게 만들지만 자동차 녹, 도로 균열 및 기타 문제를 일으킵니다.

"눈처럼 순수하다"고 하지만 불행히도 눈은 자동차 배기가스 미립자, 지속성 유기 오염 물질 (POPs), 미량 금속 및 도로 염분에서 발생하는 염화물을 모두 흡수합니다. 이는 눈의 흡수성에는 단점이 있습니다.

암염은 기본적으로 식탁 소금과 동일합니다. 즉, 나트륨과 염화물이지만 암염이 녹으면 눈이 유출되어 인근 개울, 습지, 호수로 유입될 수 있습니다. 이 독성 화학 혼합물은 지하수층, 파이프, 수로에 도달하여 인간, 식물, 동물에 해로울 수 있습니다. 이는 일반적으로 나트륨이나 염화물과 다른 이온 또는 이온 화합물의 조합을 포함하는 기존의 얼음 녹는 현상에도 적용됩니다. 예로는 염화칼슘, 염화마그네슘, 염화칼륨, 아세트산나트륨 및 위의 혼합물이 있습니다.

©Oregon Department of Transportation/Wikimedia (CC BY 2.0)

암염의 염화물은 조류 개화에 기여할 정도로 수질에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 염화물 염은 용해성이지만 실제로 분해되지 않고 수역 바닥에 축적되어 그곳에 사는 모든 생물에 영향을 미칩니다. 버몬트주 벌링턴의 뉴스 기관인 My Champlain Valley 에서 특집한 기사에서 Advanced Organics의 사장인 미치 베스탈은 이러한 입자가 모이면 "조류 개화가 발생하고... 염화물 염 축적이 증가함에 따라 문제가 악화됩니다."라고 말합니다.

낮은 농도에서는 염화물이 양성이지만 농도가 높아지면 플랑크톤과 물고기에 독성이 생길 수 있습니다. 염수는 담수보다 밀도가 높고 물이 섞이는 방식을 바꿉니다. 염수의 "무거움"으로 인해 호수 바닥 근처에 염분 주머니(메로믹시스)가 형성될 수 있습니다. 이는 "산소 고갈 ... 및 영양소 순환 감소 "로 인해 생물학적 사멸 지대를 생성할 가능성이 있습니다. 염화물은 담수에서 소금을 제거하는 것이 값비싼 처리이기 때문에 쉽게 해결할 수 없는 영구적인 오염 물질이 될 수 있습니다.

암염의 가능한 대안

미국과 캐나다의 많은 도시에서는 소금과 함께 섞은 비트 주스와 같은 식품 부산물을 제빙제로 사용하고 있습니다. The Conversation 에 따르면 "비트 폐수의 설탕은 소금물이나 소금물만보다 낮은 온도에서 더 효과적이어서 얼음의 녹는점을 -10[°]C에서 -20[°]C 이하로 낮춥니다." 결과적으로 도로에서 사용되는 염화물이 줄어듭니다.

비트 주스는 물의 빙점을 낮출 뿐만 아니라 끈적거리고 바위 소금보다 도로에 더 잘 달라붙습니다. 치즈 소금물, 피클 주스, 심지어 맥주도 제빙제로 사용되었습니다. 용해된 소금이 물의 빙점을 낮추는 방식과 유사하게, 이러한 용질은 물 분자가 고체 구조를 형성하는 것을 방해하여 그렇게 합니다.

이러한 용질의 단점은 불쾌할 수 있는 냄새입니다. 또 다른 부정적인 영향은 주변 환경과 관련이 있습니다. 대체 요법의 유기적 특성이 수로로 씻겨 들어가면서 물 속의 산소가 고갈되어 수생 생물이 이용할 수 있는 양이 줄어듭니다.

암염을 대체할 수 있는 다른 천연 대체물에 대한 연구도 진행 중이다.

일부 곤충, 거미, 물고기는 체내에서 부동액 단백질을 생성합니다. 예를 들어, 한 연구 에 따르면 알래스카 곤충 75종 중 18종이 부동액 단백질이 존재하는 것으로 나타났습니다. 또한 남극의 notothenioid 물고기는 남극해에서 생존하기 위해 체내에서 부동액 단백질을 합성하는 것으로 나타났습니다.

덴버 대학교의 모니카 블레진스키에 따르면 , "저와 동료들은 모방을 통해 우리만의 부동액 화합물을 만드는 법을 배우고 있습니다. 우리의 첫 번째 과제는 천연 버전이 어떻게 작동하는지 알아내어 재현하는 것입니다. 아직 이해하지 못하는 부분이 많지만, 고급 컴퓨터 모델링을 사용하여 부동액 단백질이 물 분자와 어떻게 상호 작용하는지 보고 있습니다."

블레진스키는 부동액 단백질과 기존 부동액(차량용 에틸렌 글리콜)에서 발견되는 것과 동일한 히드록실기를 갖는 화합물을 합성하여 물 분자와 직접 결합하여 물이 고체 구조를 형성하기 어렵게 만드는 메커니즘을 재현하고자 노력하고 있습니다.

그리고 미세 플라스틱이 있습니다…

미세 플라스틱은 수역, 해양 동물, 심지어 대기에서도 발견되지만 눈은 어떨까요?

독일 브레머하펜에 있는 헬모츠 극지 및 해양 연구 센터(AWI)의 알프레트 베게너 연구소의 과학 연구자들이 실시한 최근 연구에 따르면, 북극이나 알프스와 같이 멀리 떨어진 지역에서도 미세 플라스틱 입자가 발견되고 있는 것으로 나타났습니다.

저널 Science Advances 에 게재된 이 연구 에 따르면, 이러한 미세 플라스틱 입자는 대기에 갇히고 강설을 통해 지구로 돌아온다고 합니다. 멜라니 베르크만 박사와 군나르 게르트 박사가 이끄는 팀은 "헬골란트, 바이에른, 브레멘, 스위스 알프스, 북극의 눈 샘플에 대한 분석 결과 모든 지역의 눈에 미세 플라스틱이 고농도로 포함되어 있음을 확인했습니다."라고 보고했습니다.

그렇다면 눈을 먹어도 안전할까요?

눈을 먹는 것에 대해 정말 주의해야 할 점이 있을 수 있지만, 많은 과학자들은 흰 눈송이 몇 개나 심지어 눈덩이 전체를 먹는 것에 대해 경고할 필요는 없다고 믿습니다.

오리건 주립 대학의 환경 및 독성 생태학 교수인 스테이시 시모니치는 대부분 사람들이 살충제 농도가 더 높을 수 있는 도시나 교외 지역에서 눈을 모을 가능성이 크다는 데 동의합니다.

하지만 그녀는 이렇게 덧붙인다 . "그렇기는 하지만, 저는 아이들이 뒷마당에서 갓 내린 눈을 한 줌 먹는 기쁨을 누리는 것을 주저하지 않을 것입니다. ... 살충제 농도가 낮고 한 줌에 먹는 눈의 양도 적기 때문에 한 번 먹는 양은 매우 적고 건강에 위험하지 않습니다."

*Kate Pugnoli is an Arizona-based freelance journalist and former educator who works with nonprofit organizations.