본 기사는 ENN이 전하는 최신 환경뉴스입니다. 앞으로 본지는 ENN은 물론 전세계 환경전문 언론에서 전하는 세계 환경문제도 함께 전달, 보도할 예정입니다. (편집자주)
대기 중 수은 배출량이 7배 증가
[2023년 11월3일 = ENN] 이 연구에서는 화산 폭발로 인한 배출량을 추정하여 대기 중 수은의 자연적 기준선을 확립했다.
하버드 존 A. 폴슨 공과대학(SEA)의 새로운 연구에 따르면, 인간은 1500년경 근대가 시작된 이래로 대기 중에 잠재적으로 독성이 있는 수은의 농도를 7배 증가시켰다고 한다.
환경 화학 교수이자 지구 행성 과학 교수인 엘시 선덜랜드(Elsie M. Sunderland)가 이끄는 연구팀은 단일 수은의 가장 큰 자연 방출원인 화산에서 매년 얼마나 많은 수은이 방출되는지를 정확하게 추정할 수 있는 새로운 방법을 개발했다.
연구팀은 컴퓨터 모델과 함께 이 추정치를 인간 발생 이전의 대기 수은 수준을 재구성하는 데 사용했다.
연구원들은 인간이 대기 중으로 수은을 배출하기 전에 평균적으로 약 580Mg(메가그램)의 수은을 함유하고 있다고 추정했다.
그러나 2015년에 사용 가능한 모든 대기 측정치를 조사한 독립적인 연구에서는 대기의 수은은 약 4,000 Mg로 추정했다. 이는 이 연구에서 추정한 자연 상태보다 거의 7배 더 큰 수치이다.
석탄 화력 발전소, 폐기물 소각, 산업 및 광업에서 인간이 배출하는 수은이 이와 같은 차이를 만든다.
논문 수석 저자인 선더랜드는 "메틸수은은 우리를 포함한 어류와 다른 유기체에 생물학적으로 축적되는 강력한 신경독성 물질이다."라고 말했다.
화산 배출로 인한 자연적인 수은 주기를 이해하는 것은 수은 배출량을 줄이는 것을 목표로 하는 정책의 기본 목표를 설정하고 인간 활동이 환경에 미치는 모든 영향을 이해할 수 있게 해준다.”
이번 연구는 지구물리학 연구 서한(Geophysical Research Letters)에 게재되었다.
대기 중 수은 농도를 측정할 때 어려운 점은 인간 건강에 미치는 엄청난 영향에도 불구하고 그 양이 그리 많지 않다는 것이다.
1㎥의 공기에는 1 나노그램의 수은만 함유되어 있어 위성을 통해 탐지하는 것이 사실상 불가능하다. 대신, 연구원들은 수은과 함께 방출되는 또 다른 화학물질을 대신 사용해야 했다. 이번 경우 연구팀은 화산 배출의 주요 성분인 이산화황을 사용했다.
"이산화황의 좋은 점은 위성을 사용하여 관찰하기가 정말 쉽다는 것이다," 라고 SEA의 환경과학과 공학 박사과정 학생이자 이 논문의 제1 저자인 벤자민 가이먼(Benjamin Geyman)이 말했다.
"이산화황을 수은의 대용품으로 사용함으로써 우리는 어디에서 언제 화산의 수은 배출이 일어나고 있는지를 이해할 수 있다."
화산 가스 기둥에서 측정된 이산화황 대비 수은의 조합을 사용하여 연구원들은 얼마나 많은 수은이 화산 폭발에 기인할 수 있는지 역설계했다. 그런 다음, GEOS-Chem 대기 모델을 사용하여 화산 폭발로 인한 수은이 어떻게 지구를 가로질러 이동하는지 모형화했다.
연구팀은 수은이 대기와 혼합되어 분사 지점에서 먼 거리까지 이동할 수 있지만, 화산 배출은 지구상 대부분 지역에서 지표면 농도의 몇 퍼센트만을 직접적으로 담당한다는 사실을 발견했다.
그러나 남미, 지중해, 태평양의 불의 고리와 같은 지역에서는 화산 활동으로 인한 수은 배출 수준으로 인해 인간의 배출을 추적하기가 더 어려워진다.
"이제 보스턴에서 지역 모니터링을 할 수 있고 큰 화산의 해였는지 작은 화산의 해였는지는 생각할 필요가 없다," 라고 게이먼은 말했다.
“그러나 하와이와 같은 곳에서는 시간이 지남에 따라 크게 변하는 천연 수은의 큰 공급원이 있다. 이 지도는 화산이 중요한 곳과 그렇지 않은 곳을 이해하는 데 도움이 된다. 이는 인간이 어류, 대기 및 해양의 장기적인 수은 추세에 미치는 영향을 이해하는 데 정말 유용하다. 화산 영향이 무시할 수 없다고 생각되는 장소에서 화산 영향의 자연적 변동성을 수정할 수 있는 것이 중요하다.”
이 연구는 콜린 태크레이(Colin Thackray)와 바스코 맥코이 패밀리 대기 화학 및 환경 공학 교수인 다니엘 J. 제이콥(Daniel J. Jacob)이 공동 저자로 참여했으며, 2210173 및 2108452 보조금에 따라 미국 과학 재단의 지원을 받았다.
https://www.enn.com/articles/73592-humans-have-increased-atmospheric-mercury-sevenfold-study-finds
https://e360.yale.edu/digest/mercury-atmosphere-coal-burning
본지 객원기자(외신) 이상현 소개
객원기자 이상현(지에프오엔엠㈜ 이사)
서울 영동고등학교를 거쳐 미국 Beverly Hills 고등학교를 졸업하고 Parks College of Aviation & Engineering,에서 항공우주공학 석사를 취득했다.
미국의 McDonnell Douglas (현 The Boeing Company)와 NASA와의 연구 협업 및 파견 근무 등 다양한 경력을 거친 후 현재 국내 지에프오엔엠㈜ / 총괄사업 이사로 근무중이다.
