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Impact of Land-based Pollution Sources on Seawater and Shellfish after Rainfall Event in the Jindongman Area

강우 발생에 의한 진동만해역의 육상오염원이 해수 및 패류에 미치는 영향 분석

  • Jang Won Lee (Southeast Sea Fisheries Research Institute, National Institute of Fisheries Science) ;
  • Minchul Yoon (Southeast Sea Fisheries Research Institute, National Institute of Fisheries Science) ;
  • Ji Hoon Kim (Southeast Sea Fisheries Research Institute, National Institute of Fisheries Science) ;
  • Sung Rae Jo (Southeast Sea Fisheries Research Institute, National Institute of Fisheries Science) ;
  • Ki Ho Nam (Ocean Climate and Ecology Research Division, National Institute of Fisheries Science) ;
  • Kwang Soo Ha (Food Safety and Processing Research Division, National Institute of Fisheries Science) ;
  • Kunbawui Park (Southeast Sea Fisheries Research Institute, National Institute of Fisheries Science)
  • 이장원 (국립수산과학원 남동해수산연구소) ;
  • 윤민철 (국립수산과학원 남동해수산연구소) ;
  • 김지훈 (국립수산과학원 남동해수산연구소) ;
  • 조성래 (국립수산과학원 남동해수산연구소) ;
  • 남기호 (국립수산과학원 기후변화연구과) ;
  • 하광수 (국립수산과학원 식품위생가공과) ;
  • 박큰바위 (국립수산과학원 남동해수산연구소)
  • Received : 2023.08.23
  • Accepted : 2023.11.01
  • Published : 2023.12.31

Abstract

In this study, we evaluated the impacts of land-based pollution sources on seawater and shellfish in the Jindongman area after 20.5 mm and 90.6 mm rainfall events. We analyzed sanitary indicator microorganisms used in survey management, such as total coliform, fecal coliform, Escherichia coli, and male-specific coliphage in Waste water treatment plant (WWTP), major inland pollution source,s seawater, and shellfish for 4 days after rainfall events. Our results showed that the range of coliform group and fecal coliform was 1.8-49 and <1.8-4.5 MPN (most probable number)/100 mL, respectively, after rainfall events in WWTP discharge water. Furthermore, the radius of the calculated impacted area of major inland pollution sources ranged from 5 to 798 m after 20.5 mm of rainfall and 30 to 1,031 m after 90.6 mm of rainfall. The fecal coliform of seawater at 30 stations in the shellfish growing area and areas adjacent to four stations was <1.8-130 and from <1.8-79 MPN/100 mL, respectively. The E. coli level of shellfish at 7 stations in the shellfish growing area was <18-220 MPN/100 g.

Keywords

서론

우리나라의 수산물 소비량은 매년 증가하고 있으며, 2020년 기준 연간 우리나라 1인당 수산물 소비량은 68.4 kg으로(KREI, 2022) 연간 세계 1인당 수산물 소비량인 20.5 kg을 (FAO, 2019) 상회하고 있어 우리나라 국민들이 축산물 및 수산물에서 대부분의 동물성 단백질을 공급받고 있는 것으로 나타났다. 우리나라에서 해면양식업과 연근해어업으로 생산되는 수산물의 생산금액은 어류, 패류, 해조류 순으로 많으며, 그 중에서도 패류는 우리나라에서 2022년 기준 연간 약 48만톤, 금액으로는 약 1,376백만불에 해당하는 양이 생산되는 것으로 나타나 패류양식이 중요하게 여겨지고 있다(MOF, 2021).

패류는 여과섭이(filter feeding)를 통한 먹이활동을 하는 특성으로 인하여 해양환경에 존재하는 세균, 바이러스 등의 미생물학적 위해요소를 축적하게 되며 이동성이 거의 없고 대부분의 양식이 연안에서 이루어지는 특성으로 인하여 다른 수산물들과 달리 육상으로부터 유입되는 오염물질에 쉽게 노출되는 조건을 가지고 있다(Feldhusen, 2000; Potasman et al., 2002; Carlo et al., 2017). 또한, 굴 등 특정 패류는 패각을 제외한 소화기관 및 연체부 전체를 섭취하는 우리나라의 식습관으로 인하여 식중독 사고가 빈발하고 있으며(Cho et al., 2016), 따라서 안전하게 패류를 섭취하기 위해서는 생산단계에서부터 관리가 중요하게 여겨진다. 패류가 가지는 다양한 특성들로 인해서 소비자들은 패류를 식중독 원인 식품 중 하나로 인식하고 있으며 미국이나 EU (European Union) 등의 선진국 및 우리나라는 위생관리 프로그램을 통해 패류의 미생물학적 위해요소를 관리하고 있다. 미국은 패류생산해역의 해수에 대한 분변계대장균 기준을 가지고 해역을 평가하고 있으며, EU는 패류에 대한 Escherichia coli 수를 통해 해역 등급화하고 이에 따라 생산되는 패류를 정화하거나 가열조리하도록 조치하는 등의 관리가 이루어지고 있으며(European Commission, 2019; US FDA, 2019) 우리나라 또한, 해양수산부의 한국패류위생계획에 근거하여 해수 및 패류의 조사를 통해 해역을 관리하고 있다(MOF, 2022).

패류의 미생물학적 위해요소에 대한 오염은 사람 및 동물의 분변으로부터 유래되며, 하천, 생활하수, 하수처리장 배출수 및 가축사육지 등의 오염원을 통해 육상으로부터 해역으로 유입되어 패류의 체내 농축을 유발하게된다(Hunter et al., 1999). 육상에서 존재하는 오염원들은 강우 시, 보다 많은 유동성을 가지게 되며 그에 따라 해역으로 유입되는 오염물질의 양이 증가하게 되는 것으로 보고되고 있으며(Sayler et al., 1975), 미국의 패류 위생관리 프로그램인 NSSP (National Shellfish Sanitation Program)에 따르면 이러한 오염물질의 증가는 패류생산해역의 수질에 악영향을 미치는 것으로 보고하고 있다(US FDA, 2019). 이에 따라, 우리나라의 지정해역은 다량의 강우 또는 하수처리장에 문제가 발생할 경우에 대한 조건부 관리계획이 수립되어 있다. 하지만 지정해역과 달리 아직까지 내수용 패류생산해역은 강우 시, 육상으로부터 유입된 분변오염물질에 오염된 패류에 대한 안전성 평가 및 육상오염원이 해역에 미치는 영향평가에 대한 연구가 부족한 실정이며, 그에 따라 강우 발생에 따른 채취제한 기준이 없어 생산되는 패류의 관리가 지정해역에 비해 미흡한 실정이다.

내수용 패류생산해역인 진동만해역은 경상남도 동남부에 위치하고 있으며 고성군 동해면과 마산합포구 진전면, 진동면, 구산면에 인접한 해역이다. 수면적은 약 33 km2 (3,300 ha)이며 허가된 양식 어업의 면적은 약 1,467 ha에 총 232건이 허가되어 있고 생산되는 주요 패류로는 굴, 담치류, 바지락 및 피조개 등이 있다(Changwon-si, 2022; Goseong-gun, 2022).

본 연구에서는 강우 발생 이후에 진동만해역의 육상오염원이 해역에 미치는 영향을 파악하고 현재 지정해역의 관리기준 및 우리나라 식품위생법에 따라 해역을 평가하여 진동만해역에서 생산되는 패류의 채취제한 기준 마련을 위한 기초자료를 확보하고자 하였다.

재료 및 방법

조사정점 및 시료채취

진동만해역 해수 및 패류의 강우에 따른 미생물학적 위해요소에 대한 안전성을 평가하기 위하여 해수 34개소, 진동만해역의 주요 생산품종인 굴(oyster Crassostrea gigas) 및 담치류(mussel Mytilus galloprovinciallis)를 대상으로 패류 7개소, 주요 육상오염원 10개소를 선정하였다(Fig. 1).

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Fig. 1. Sampling stations in Jindongman area. ●, Seawater; ◆, Shellfish; JAKO202304644250970_799.png 이미지, Major inland pollution source; ⎔, Waste water treatment plant.

해수 및 패류에 대한 조사정점은 해안과 인접한 육상으로부터의 거리, 진동만해역내에 위치한 패류 양식장들의 분포 등을 고려하여 채취가 가능한 정점을 선정하였다. 주요 육상오염원에 대한 조사정점은 2017년에 실시한 진동만해역 인근 육상오염원들의 미생물학적 위해요소에 대해 평가한 전수조사 결과를 바탕으로 분변오염정도, 오염원의 유량, 인근 해역의 수심 및 인구밀집 정도를 고려하여 선정하였다.

시료는 20.5 mm 및 90.6 mm의 강우가 발생하였던 2022년 3월 17일 및 2022년 3월 25일에 강우 발생 이후 4일간(24시간, 48시간, 72시간 및 96시간) 채취하였고, 해수는 멸균처리된 용기를 이용하여 해수면에서 약 10 cm 깊이에서 채수하였으며, 패류는 멸균처리된 Whril-Pak (Nasco, Janesville, WI, USA)에 보관하였고 주요 육상오염원에 대한 유량측정은 유속계(Hach FH950; Hach, Loveland, CO, USA)를 사용하여 측정하였으며 무균처리된 용기에 보관하였다. 모든 시료는 실험실까지 0–10°C의 저온상태로 운반하였고, 실험은 채취 후 24시간 내에 수행하였다.

미생물학적 위해요소 분석

채취된 시료는 recommended procedures for the examination of sea water and shellfish (APHA, 1970) 및 most probable number technique using 5-bromo-4-chloro–3-indolyl-β-D-glucuronide (ISO, 2015)에 따라 대장균군(total coliform), 분변계대장균(fecal coliform) 및 E. coli 분석을 수행하였으며, 최확수법(most probable number, MPN)을 이용하여 결과를 산출하였다.

Male-specific coliphage (MSC)의 분석은 Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (APHA, 2015)에 따라 double-agar-layer method로 분석하였다. MSC의 숙주세포로 Escherichia coli HS (pFamp) R (ATCC 700891)을 사용하였으며 plaque forming unit (PFU)으로 결과를 산출하였다.

주요 육상오염원 영향평가

진동만해역과 인접한 해안선에 위치한 주요 육상오염원의 영향평가를 위하여 Mok (2016)이 제시한 방법을 도입하였다. 육상오염원 배출수에서 확인된 분변계대장균 값 및 유량을 통해 하루동안 부하되는 분변계대장균 수[determine loading (MPN/day)]을 산출하고, 이후 지정해역 수질 기준인 분변계대장균 14 MPN/100 mL 이하로 희석시킬 수 있는 해수의 양[dilution water required (m3/day)]을 계산하였다. 또한, 조사해역의 수심을 고려하여 이러한 해수의 양을 포함하는 구역의 면적[area required (m2/day)] 및 육상오염원의 영향반경(radius of half-circle)을 산출하였으며 조사정점과의 거리를 확인하여 최종적으로 오염원이 해역에 미치는 영향을 평가하였다(Table 1).

Table 1. Method of calculating the impact range of pollutants

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결과 및 고찰

강우 발생에 따른 주요 육상오염원 영향 평가

강우 발생에 따른 진동만해역의 주요 육상오염원의 영향을 평가하기 위하여 20.5 mm 및 90.6 mm의 강우가 발생한 이후에 4일 간 진동만해역에 위치한 하수처리장 배출수 및 주요 하천에 대하여 대장균군, 분변계대장균, E. coli, MSC를 분석하였다. 진동만해역에는 하수처리장 1개소가 위치하고 있으며 처리용량은 4,000 m3/일로, 해당 하수처리장의 배출수는 하수도법 시행규칙의 공공하수처리시설·간이공공하수처리시설의 방류수 수질기준에 따라 대장균군 3,000 CFU/mL (300,000 MPN/100 mL)의 기준이 적용된다. 본 연구에서 20.5 mm와 90.6 mm의 강우 발생 후 4일 간 하수처리장의 배출수에 대해 대장균군을 확인한 결과, <1.8–49 및 <1.8–4.5 MPN/100 mL로 확인되었으며, 따라서 하수도법의 하수처리시설 방류수 수질기준을 만족하는 것으로 평가되었다(Table 2). 또한, 20.5 mm와 90.6 mm의 강우 발생 후 시료에서 검출된 분변계대장균의 농도는 <1.8–17 및 <1.8–2.0 MPN/100 mL이었으며, E. coli의 농도는 <1.8–11 및 <1.8–2.0 MPN/100 mL으로 1일차에 가장 높았고 이후 감소하는 것으로 나타났다(Table 2). 90.6 mm의 강우 발생 시 보다 20.5 mm 강우 발생 시에 하수처리장 배출수의 분변계대장균 및 E. coli의 농도가 상대적으로 높게 검출되었으나, 20.5 mm와 90.6 mm의 강우 발생 후 육상으로부터 계산된 영향 반경의 반지름 범위는 각각 16–51 m 및 <17–20 m로 확인되어 90.6 mm까지의 강우 시에도 하수처리장의 분변오염에 대한 하수처리효율이 감소하지 않는 것으로 판단된다(Table 3). MSC는 장관계바이러스와 크기, 형태 및 환경 중 행동양상이 유사하고 신속, 간편하게 검출이 가능하며, 패류 중에서도 7일간 생존이 가능한 것으로 알려져 하수처리장의 효율성 평가를 위한 연구의 지표미생물로 사용되는 것으로 보고되고 있으며(Burkhardt et al., 1992) 본 연구의 하수처리장 배출수에서는 모두 검출되지 않았다.

Table 2. Result of bacteriological analysis for waste water treatment plant samples in the drainage basin of Jindongman area after rainfall event

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MSC, Male-specific coliphage; MPN, Most probable number.

Table 3. The calculated impacted area on waste water treatment plant samples in the drainage basin of Jindongman area after rainfall event

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MPN, Most probable number.

20.5 mm의 강우발생 이후, 4일 간 9개의 주요 육상오염원에서 검출된 분변계대장균의 농도는 <1.8–70,000 MPN/100 mL이었으며, 계산된 영향반경은 2–798 m로 확인되었고, 모든 조사정점은 강우 발생 이후 1일 또는 2일차에 계산된 영향반경이 가장 넓었으며, 이후 감소하는 것으로 나타났다(Table 4, Fig. 2). 4일간의 조사에서, P9 오염원의 분변계대장균 농도 및 영향 범위는 13,000–70,000 MPN/100 mL 및 410–798 m로 모든 오염원들 중 가장 높게 나타났으나 진동만해역의 패류생산해역 경계선 내부까지는 영향을 미치지 않는 것으로 평가되었다. P9 오염원은 마산합포구 구산면 반동마을에 위치한 오염원으로 인근에 초등학교 및 중학교가 위치하며 주변마을에 인구가 밀집되어 있으나 마을단위 하수처리장이 없어 분변계대장균의 농도가 높게 나타난 것으로 사료된다.

Table 4. The calculated impacted area on major inland pollution source samples in the drainage basin of Jindongman area after 20.5 mm rainfall event (2023.3.17.-3.20.)

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MPN, Most probable number.

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Fig. 2. The range of calculated impacted area of major inland pollution source to Jindongman area after 20.5 mm rainfall event (2023.3.17.). A, After 24 h; B, After 48 h; C, After 72 h; D, After 96 h.

90.6 mm의 강우 발생 이후, 4일간 모든 주요 육상오염원에서 검출된 분변계대장균의 농도는 14–79,000 MPN/100 mL이었으며, 계산된 영향반경은 30–1,031 m인 것으로 나타났다. 20.5 mm의 강우 발생 이후 주요 육상오염원 조사 시 보다 분변계대장균의 농도, 배출수의 유량 및 계산된 영향반경 모두 90.6 mm의 강우 발생 이후 조사에서 더 높은 것으로 확인되었다(Table 5, Fig. 3). 한편, 진동면에 위치한 육상오염원 P4, P5 및 P6는 해역으로 유입되기 전에 합류하여 방류되어 90.6 mm의 강우 발생 24시간 이후 조사에서 해당 오염원들이 진동만해역의 경계선 외부에 위치한 S26 해수 조사정점 및 진동만해역의 경계인 S7 및 S8 조사정점 인근까지 미생물학적 수질상태에 영향을 미칠 수 있는 것으로 평가되었다. 또한, 구산면에 위치한 P8 및 P9은 조사 4일차까지도 해역의 경계선 내부까지 영향을 미칠 수 있는 것으로 평가되어 이에 따른 관리가 필요할 것으로 판단된다. 진해만 서부의 용남광도 해역에서도 강우 발생 시 오염원이 상당한 영향을 받는 것으로 보고하였으며(Shim et al., 2012) 가막만 해역에서도 강우 발생 시 오염원의 방류수가 유량 및 분변계대장균의 농도가 증가하여 지정해역 경계까지 영향을 미치는 것으로 보고한 바 있다(Shin et al., 2021). 이에 따라 강우의 발생에 따른 오염부하량의 증가로 인해 그 영향범위가 해역에 영향을 미칠 수 있으므로 하수처리장의 추가적인 시설 확보 또는 기존에 위치한 하수처리장의 오염물질에 대한 차집율을 개선하는 방향 등의 대책이 요구되는 것으로 판단된다.

Table 5. The calculated impacted area on major inland pollution source samples in the drainage basin of Jindongman area after 90.6 mm rainfall event (2023.3.25.-3.28.)

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MPN, Most probable number.

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Fig. 3. The range of calculated impacted area of major inland pollution source to Jindongman area after 90.6 mm rainfall event (2023.3.25.). A, A, After 24 h; B, After 48 h; C, After 72 h; D, After 96 h.

강우 발생에 따른 진동만해역의 해수에 대한 영향

20.5 mm와 90.6 mm의 강우 발생 이후 4일 간 해수에 대한 분변계대장균 농도를 Table 6에 나타내었다. 20.5 mm의 강우 발생 이후, 4일간 진동만해역의 패류생산해역 경계선 내부에 위치한 해수의 분변계대장균 값의 범위는 <1.8–7.8 MPN/100 mL 이었으며, 경계선 외부에 위치한 해수의 범위는 <1.8–2.0 MPN/100 mL로 확인되었다. 90.6 mm의 강우 발생 24시간 이후, 패류생산해역 경계선 내부에 위치한 해수의 분변계대장균값의 범위는 2.0–130 MPN/100 mL 이었으며, 경계선 외부에 위치한 해수에서 13–79 MPN/100 mL로 확인되었다. 48시간부터 96시간 동안에는 경계선 내부에 위치한 해수에서 <1.8–13 MPN/100 mL이었으며, 경계선 외부에 위치한 해수에서 <1.8–13 MPN/100 mL으로 확인되었다. 우리나라의 경우, 해양수산부 고시의 패류 생산해역 수질의 위생기준에서 모든 조사정점이 분변계대장균의 기하학적 평균치가 14 MPN/100 mL 미만인 해역을 지정해역 수준으로 분류한다(MOF, 2023). 미국의 경우, NSSP에서 3년간 30회이상의 해역조사를 수행하여 조사 정점에서 분변계대장균의 기하학적 평균치 14 MPN/100 mL 및 계산된 백분위수의 90번째 값 43 MPN/100 mL 미만일 경우, 허가해역으로 분류하여 즉시 출하가 가능한 해역으로 평가한다(US FDA, 2019). 본 연구의 해수에 대한 결과에서, 20.5 mm의 강우 발생 시에는 4일간 국내 기준으로 지정해역 수준, 미국 기준으로 허가해역의 수질을 나타내었고, 90.6 mm의 강우 발생 시에는 2일 차부터 지정해역 수준 및 허가해역의 수질로 회복되는 것으로 나타났다.

Table 6. Result of fecal coliform analysis for seawater in Jindongman area after rainfall events

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MPN, Most probable number.

한편, 90.6 mm의 강우 발생 24시간 이후, 진동만해역의 북서쪽에 위치한 다수의 해수 조사정점에서 분변계대장균 농도가 14 MPN/100 mL을 초과하여 검출되었으며 48시간 이후부터 기준치 이하로 회복하는 것을 확인할 수 있었다(Table 5). 본 연구의 주요 육상오염원의 결과에 따르면, 90.6 mm 강우 발생 24시간 이후 진동면에 위치한 P4, P5 및 P6가 S26 해수 조사정점까지 영향을 미칠 수 있는 것으로 평가되었으나 북서쪽에 위치한 이외의 조사정점은 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 이전 연구에 따르면 강우 종료 직후, 마을과 인접한 연안에 머물던 분변오염물질이 조류 및 조석에 의해 해역에 확산되는 과정으로 해수에 영향을 미치는 것으로 보고하였으며(Park et al., 2012), 본 연구결과에서도 이러한 영향으로 인해 상대적으로 높은 분변계대장균이 검출된 것으로 판단된다. 반면, 진동만 동쪽에 위치한 S15 및 S28 해수 조사정점의 경우, 4일차까지 P8 및 P6 주요 육상오염원에 대한 영향을 받는 것으로 평가되었으나, 실제 해수 조사정점의 분변계대장균에 대한 실험결과, 4일간 기준치 이하로 검출되었다(Table 6). 해수의 분변계대장균 농도와 육상 오염원의 계산된 영향반경에 의한 차이는 육상오염원의 세균이 해수 중에 노출될 경우, 해수의 염도, 온도, 일사량 및 해수 중에 존재하는 세균 등 환경조건에 의해 차이가 있으나 그 영향으로 인하여 사멸되는 과정을 거치게 되기 때문인 것으로 보고되고 있다(McCambridge McMeekin, 1981; Nunez et al., 2005; Shim et al., 2012).

강우 발생에 따른 진동만해역의 패류에 대한 영향

강우 발생 이후, 육상오염원에 의해 오염도가 증가된 해수가 진동만해역의 패류에 미치는 영향을 확인하기 위해 진동만해역 내에 위치한 패류양식장 중 육상과 인접한 7개의 패류 조사정점을 선정하여 조사를 수행하였다. 20.5 mm 및 90.6 mm의 강우 발생 이후, 패류 조사정점에서 검출된 E. coli의 농도는 각각 <18–20 MPN/100 g 및 <18–220 MPN/100 g으로 확인되었다(Fig. 4). EU의 규정에 따르면, 패류에 대한 30회 이상의 조사결과에서 E. coli 농도가 모든 시료에서 700 MPN/100 g 이하이고, 시료수의 80%가 230 MPN/100 g 이하를 충족할 경우, 해역을 A등급으로 분류하고 있으며 해당 해역에서 생산되는 패류는 즉시 출하할 수 있다(European Commission, 2015). 본 연구에서, 20.5 mm와 90.6 mm의 강우 발생 이후 조사 결과, 모든 조사정점의 패류로부터 검출된 E. coli의 농도는 230 MPN/100 g을 초과하지 않아 해당 기준을 충족하는 것으로 평가되었으며 우리나라 식품위생법의 식품의 기준 및 규격에 의하면 식품으로서 소비되는 생식용 생굴의 E. coli 기준은 230 MPN/100 g 이하로, 본 연구에서의 강우 발생 이후 모든 조사정점의 패류는 동 기준을 만족하는 것으로 평가되었다.

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Fig. 4. Result of Escherichia coli analysis for shellfish samples in the Jindongman area after rainfall events (<18 MPN/100 g, Detection limit; 230 MPN/100 g, EU regulation class A). MPN, Most probable number.

하지만, 90.6 mm의 강우 발생 24시간 이후 조사에서 진동만해역의 북쪽에 위치한 O5 조사정점에서 E. coli 농도가 220 MPN/100 g으로 검출되었고, 이 후 감소하는 것으로 나타났다. 조사정점 O5는 진동만해역에서 인구가 가장 밀집되어 있는 진동면으로부터 인접하고 있으며, 본 연구에서 진행되었던 주요 육상오염원 조사에서 진동면에 위치한 육상오염원 P4, P5 및 P6는 해역으로 유입되기 직전에 합류하여 방류된다. 90.6 mm의 강우 발생 24시간 이후, 세 조사정점의 주요 육상오염원의 계산된 영향반경에서는 진동만의 패류생산해역 경계선 내부의 패류양식장까지 영향을 미치지 않는 것으로 나타났으나, O5 패류 조사정점 인근에 위치한 해수 조사정점 S26의 분변계대장균값이 13 MPN/100 mL로 육상오염원의 영향을 받은 것으로 확인되었다. 이전 연구에 따르면, 패류는 여과섭이를 통해 해수환경에 존재하는 세균을 축적하게 되는데 얼룩무늬 담치(Dreissena polymorpha)를 희석된 미처리 하수에 노출시킬 경우 수 시간 내에 E. coli를 농축한 것으로 보고된 바 있다(Selegean et al., 2001).

따라서, O5 패류 조사정점은 90.6 mm의 강우 발생 이후에도 EU 기준 및 식품의 기준 및 규격 상의 생식용 생굴 기준을 만족하지만, 오염된 해수 환경으로부터 오염물질을 농축하여 소비자에게 식중독 사고를 유발할 가능성이 높으므로, 이를 고려하여 강우에 따른 해역의 채취제한 기준 설정이 필요할 것으로 판단된다.

이상의 결과를 종합해보면, 진동만해역에 20.5 mm의 강우 발생 시, 주요 육상오염원의 영향이 해역에 영향을 미치는 정도는 크지 않는 것으로 평가되었으며, 해수 및 패류의 미생물학적 안전성의 변화에서도 강우에 영향을 거의 받지 않는 것으로 확인되었다. 하지만, 90.6 mm의 강우 발생 시, 주요 육상오염원들의 유량 및 분변계대장균의 농도가 크게 증가하였으며 그에 따라 진동만해역의 내부까지 영향을 미치는 것으로 평가되는 주요 육상오염원도 존재하였고 해수 및 패류의 일부 조사정점의 미생물학적 안전성에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이전 연구에 따르면 가막만 해역에서 27.6 mm의 강우 발생시에는 오염원이 해역에 미치는 영향이 크지 않았으나, 58.0 mm의 강우 발생시에는 주변 오염원의 부하량이 증가하여 지정해역 내의 굴에 2일간 영향을 미친 것으로 보고하고 있어 본 연구결과와 유사한 결과를 나타내었다(Shin et al., 2021).

따라서, 진동만해역에서 생산되는 패류의 안전성 확보를 위해서는 하수처리장의 확충 및 가정집 정화조의 지속적인 관리 등을 통한 육상오염원의 관리 및 지속적인 위생조사가 필요할 것으로 사료된다.

사사

이 논문은 2023년도 국립수산과학원 수산시험연구사업(R2023054)의 지원으로 수행된 연구입니다.

References

  1. APHA (American Public Health Association). 1970. Recommended Procedures for the Examination of Seawater and Shellfish. 4th Ed. Washington D.C., U.S.A., 1-47. 
  2. APHA (American Public Health Association). 2015. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 23rd Ed. Washington D.C., U.S.A. 
  3. Burkhardt W 3rd, Watkins WD and Rippey SR. 1992. Survival and replication of male-specific bacteriophages in molluscan shellfish. Appl Environ Microbiol 58, 1371-1373. https://doi.org/10.1128/aem.58.4.1371-1373.1992. 
  4. Carlos JC, Simon K, Owen CM and David NL. 2017. Risk factors for norovirus contamination of shellfish water catchments in England and Wales. Int J Food Microbiol 241, 318-324. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2016.10.028. 
  5. Cho HG, Lee SG, Lee MY, Hur ES, Lee JS, Park PH, Park YB, Yoon MH and Paik SY. 2016. An outbreak of norovirus infection associated with fermented oyster consumption in South Korea 2013. Epidemiol Infect 144, 2759-2764. https://doi.org/10.1017/S0950268816000170. 
  6. Changwon-si. 2022. Statistical Yearbook. Retrived from https://www.changwon.go.kr on Dec 31, 2022. 
  7. European Commission. 2019. laying down uniform practical arrangements for the performance of official controls on products of animal origin intended for human consumption in ccordance with Regulation (EU) 2017/625 of the European Parliament and of the Council and amending Commission Regulation (EC) No 2074/2005 as regards official controls. In: Commission Regulation (EU) 2019/627. OJEU, Brussels, Belgium. 
  8. FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations). 2019. The State of World Fisheries and Aquaculture 2018. Retrieved from https://www.fao.org on Nov 21, 2022. 
  9. Feldhusen F. 2000. The role of seafood in bacterial foodborne disease. Microbes Infect 2, 1651-1660. https://doi.org/10.1016/s1286-4579(00)01321-6. 
  10. Goseong-gun. 2022. Statistical Yearbook. Retrieved from http://www.goseong.go.kr on Mar 28, 2023. 
  11. Hunter C, Perkins J, Tranter J and Gunn J. 1999. Agricultural land-use effects on the indicator bacterial quality of an upland stream in the Derbyshire peak district in the U.K. Water Res 33, 3577-3586. https://doi.org/10.1016/S0043-1354(99)00083-4. 
  12. ISO (International Organization for Standardization). 2015. Microbiology of the food chain Horizontal method for the enumeration of beta-gluccuronidase positive Escherichia coli Part 3: Detection and most probable number technique using 5-bromo-4-chloro-3-indoly-β-D-glucuronide. 16649-3. 
  13. KREI (Korea Rural Economic Institute). 2022. 2020 Food Balance Sheet. KREI, Naju, Korea.
  14. Lee TS, Oh EG, Yoo HD, Ha KS, Yu HS, Byun HS and Kim JH. 2010. Impact of rainfall events on the bacteriological water quality of the shellfish growing area in Korea. Korean J Fish Aquat Sci 43, 406-414. https://doi.org/10.5657/kfas.2010.43.5.406. 
  15. McCambridge J and McMeekin TA. 1981. Effect of solar radiation and predacious microorganisms on survival of fecal and other bacteria. Appl Environ Microbiol 41, 1083-1087. http://doi.org/10.1128/aem.41.5.1083-1087.1981. 
  16. MOF (Ministry of Oceans and Fisheries). 2021. Fisheries Information Service. Retrieved from http://mof.go.kr on Sept 5, 2022. 
  17. MOF (Ministry of Oceans and Fisheries). 2022. Korean Shellfish Sanitation Program. Retrieved from http://www.mof.go.kr on Oct 26, 2022. 
  18. MOF (Ministry of Oceans and Fisheries). 2023. Sanitary Standard of Water Quality in Shellfish Growing Area. Retrieved from http://www.law.go.kr on May 8, 2022. 
  19. Mok JS, Lee TS, Kim PH, Lee HJ, Ha KS, Shim, KB, Lee KJ, Jung YJ and Kim JH. 2016. Bacteriological quality evaluation of seawater and oysters from the Hansan - Geojeman area in Korea, 2011-2013 : Impact of inland pollution sources. SpringerPlus 5, 1412. http://doi.org/10.1186/s40064-016-3049-9. 
  20. Nunez M, Martin M, Chan P and Spain E. 2005. Predation, death and survival in a biofilm: Bdellovibrio investigated by atomic force microscopy. Colloids Surf B Biointerfaces 42, 263-271. https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2005.03.003. 
  21. Park KBW, Jo MR, Kim YK, Lee HJ, Kwon JY, Son KT and Lee TS. 2012. Evaluation of the effects of the inland pollution sources after rainfall events on the bacteriological water quality in Narodo Area, Korea. Korean J Aquat Sci 45, 414-422. https://doi.org/10.5657/KFAS.2012.0414. 
  22. Potasman I, Paz A and Odeh M. 2002. Infectious outbreaks associated with bivalve shellfish consumption: A worldwide perspective. Clin Infect Dis 35, 921-928. https://doi.org/10.1086/342330. 
  23. Sayler GS, Nelson JD Jr, Justice A and Colwell RR. 1975. Distribution and significance of fecal indicator organisms in the upper Chesapeake Bay. Appl Environ Microbiol 30, 625-638. https://doi.org/10.1128/am.30.4.625-638.1975. 
  24. Selegean JPW, Kusserow R, Ratel R, Heidtke TM and Ram JL. 2001. Using Zebra Mussels to monitor Escherichia coli in environmental waters. J Environ Qual 30, 171-179. https://doi.org/10.2134/jeq2001.301171x. 
  25. Shim KB, Ha KS, Yoo HD, Lee TS and Kim JH. 2012. Impact of pollution sources on the bacteriological water quality in the Yongnam-Gwangdo shellfish growing area of western Jinhae Bay, Korea. Korean J Aquat Sci 45, 561-569. https://doi.org/10.5657/KFAS.2012.0561. 
  26. Shin SB, Choi WS, Lee JH and Lim CW. 2021. Evaluation of the effect of the inland pollution source on seawater and oyster (Crassostrea gigas) after rainfall in the Kamak Bay, Korea. Korean J Malacol 37, 113-123. https://doi.org/10.9710/kjm.2021.37.3.113. 
  27. US FDA (U.S. Food and Drug Administration). 2019. Guide for the control of molluscan shellfish 2019 Revision. In: National Shellfish Sanitation Program (NSSP). Retrieved from https://www.fda.gov/Food/GuidanceRegulation/Fed-eralStateFoodPrograms/ucm2006754.htm on Aug 15, 2023.