지난해 6월, 유엔은 ‘토양오염 보고서’를 발표하면서 “세계 식량 95%를 제공하는 토양이 "엄청난 압박"을 받고 있다”고 밝혔다.

토양은 해양 다음으로 가장 큰 활성탄소의 저장고이어서 기후 위기를 퇴치하는 데 중요한 역할을 담당하고 있다. 그런데 산업 오염, 광업, 농업, 쓰레기 관리 부실 등으로 많은 국가에서 ‘오염자 책임원칙’이 지켜지지 않고 있어 매년 토양오염은 가중되어 심각성을 나타내고 있다.

토양에서 배출되는 오염물질들은 대부분의 계량화되지 않은채 그대로 방치하고 있어 심각한 토양오염의 해결방안을 마련하지 못하고 있는 실정이다.

산업혁명 이후 농경지에서는 약 1350억 톤의 토양이 유실됐으며 이런 토양이 형성되기까지 수천 년이 걸린다는 점에서 토양오염문제는 심각성이 노출되고 있는 실정이다.

산업화학의 전 세계 생산량은 2000년 이후 매년 23억 톤으로 두 배 가량 증가했으며 2030년에는 다시 거의 두 배가 될 것으로 예상된다. 또한 의약품, 마약에 내성이 있는 박테리아로 이어지는 항균, 플라스틱 등 새로운 오염물질도 지속적으로 배출되고 있는 실정이다.

토양오염은 인간의 눈에는 보이지 않지만 우리가 먹는 음식, 마시는 식수, 숨쉬는 공기를 오염시키고 있어 세계 인류의 생명을 위협하고 있는 실정이다.

일반적으로 환경오염물질은 대기나 물을 통하여 이동하면서 최종 종착지는 토양이기 때문에 환경오염물질은 결국에 토양에 누적되는 효과를 나타내게 된다. 따라서 기후위기에서 탄소가 대기중에 쌓이는 것과 같이 환경오염물질은 토양에 쌓이게 되어 갈수록 이를 해결하려면 많은 비용과 노력이 요구되는 것이다.

토양은 지구표면에서 유기물, 무기물, 물, 공기 등의 형태로 생물체들이 살아갈 수 있도록 도와준다. 일반적으로 토양은 5%의 유기질과 95%의 무기질로 구성되어 있다.

무기질은 기후변화에 따라 물리적, 화학적, 생물학적 반응을 일으키면서 형성되고 유기질은 생물체가 여러 단계의 부패과정을 거쳐서 만들어지고 있다. 이런 가운데 토양에는 박테리아, 진균류, 벌레 등 미생물들이 많이 살고 있다.

토양에서 살아가는 생물체들은 들쥐, 두더지와 같이 큰 무리에서부터 아메바, 세균, 균류와 같이 미생물도 있다. 이들은 대부분 식물체를 갉아먹고 토양에 분변을 배설한다. 그런데 이 배설물은 흙, 유기물. 칼슘 등이 혼재된 동근 입자로 양분이 풍부하여 식물의 생육에 알맞은 영양소가 된다. 이중에서도 지렁이는 움직임이 크고 토양에서 자유롭게 움직임으로써 교반작용을 통하여 토양을 비옥하게 만드는 역할을 담당하고 있다.

토양 1g중에는 다양한 수십억의 미생물들이 자라고 있다. 그 중에서도 세균의 종류와 수량이 가장 많고 그 움직임이 크다. 세균 중 주요한 것으로서는 공기 중에 질소를 고정하는 근립균, 아조토박터, 클로스트리듐 외에 동식물의 유체분해에 관계하는 것들이 있으며 이들 대부분은 단세포로 구성되어 있다.

세균 다음으로 많은 것은 방사균으로 이들은 적당한 수분을 포함한 통기성이 좋은 토지에서 생육하면서 스트렙토마이신과 같은 항생물질을 생산한다. 또한 사상균(곰팡이류)은 토양중의 유기물을 분해하는 힘이 강하고 크기도 버섯과 같이 눈에 보이는 것에서부터 현미경으로 밖에 보이지 않는 효모균 등이 있다. 이중에는 수목과 난의 뿌리에 붙어 있는 특수한 뿌리를 형성하는 것도 있는데 이를 균근균이라고 한다.

식물 영양물질은 대량 영양물질과 미량 영양물질로 나눌 수 있다. 대량 영양물질은 식물체나 식물 유기체 속에 쉽게 알아볼 수 있을 정도로 많이 존재하는 물질을 말한다. 미량 영양물질은 매우 적은 농도로 존재하는 것으로서 필요한 효소의 기능을 위하여 요구되는 물질이다.

식물의 필수 대량 영양물질로 알려진 것은 탄소, 수소, 질소, 인, 칼륨, 마그네슘, 황 등인데 이중에서 탄소, 수소, 산소는 대기와 물에서 얻을 수 있다. 질소는 질소 고정 박테리아에 의하여 대기에서 직접 얻을 수 있다. 나머지 물질들은 토양에서 얻게 되며 이들 중 질소, 인, 칼륨은 대개 부족하기 때문에 비료에 의하여 토양에 제공해 주어야 한다.

산성토양을 중화시키기 위해 석회를 제공해 주면 식물의 성장에 필요한 칼슘도 제공하게 된다. 그러나 식물이 칼슘을 계속 취하고 탄산에 의하여 용출되면 칼슘이 부족한 토양으로 변할 수도 있다.

산성토양에서는 수소이온과 경쟁하여 식물에 의하여 칼슘을 흡수하지 못하게 된다. 그래서 식물에 칼슘 결핍 증상이 나타나지만 토양에는 칼슘이 함유되어 있는 경우도 있다. 이런 경우에는 산성토양을 중화시켜 인(pH)을 높여주면 칼슘결핍현상을 치료할 수 있게 된다.

알칼리성 토양에서는 나트륨, 마그네슘, 칼륨 등이 너무 많이 존재하는 경우에 칼슘 결핍 증상이 나타난다. 비록 마그네슘은 지각 속에 2.1% 존재하고 있지만 이들의 대부분은 무기질 속에 강하게 결합되어 있다.

토양오염은 산업 활동에 의해 배출되는 폐기물, 농약, 중금속 등이 독성물질이 축적되면서 농도가 높아지는 것을 말한다. 따라서 토양오염의 주된 원인은 산업폐기물, 농약, 생활하수, 축산폐기물이며 산성비와 생활폐기물, 폐비닐도 그 원인이라고 할 수 있다.

토양이 오염되면, 특정 유해물질이 그대로 축적되어 있어 농작물 생육에 저해되며 생물체들은 먹이사슬을 통하여 오염물질이 이전된다. 더욱이 산성비에 의하여 토양 내 산도가 증가하면서 각종 부작용을 연출하게 된다. 즉 공장폐수 중 수은, 납, 카드뮴, 크롬 등은 물에 분해되거나 안정된 화합물이 되지 않고 혼합물의 상태로 남아 있어 다른 독성물질과 쉽게 결합하여 독성이 더욱 높아지는 특성을 갖고 있다. 따라서 이런 중금속이 신경마비, 언어장애, 사지마비 등 중질환을 유발시키게 된다.

우리나라는 토양오염이 날로 심각해지고 이로 인하여 주변 생태계는 심각한 생명의 위협을 받고 있다. 특히 도심지, 산업공단, 광산지역, 농촌지역 등에 각종 폐기물, 유류, 농약, 화학약품 등에 의하여 토양, 지하수, 하천, 상수원 등의 오염이 심각한 상태이다.

전국적으로 산재해 있는 수 백 여개의 불량매립지, 주유소 및 폐광산에 의하여 토양 오염이 지속적으로 이루어지고 있다. 그래서 일부 오염지역에 사람들의 통로를 제한하는 차폐시설을 설치하는 경우도 늘어나고 있다.

토양오염의 원인은 광산과 공장폐수가 농지로 유입되고 농약, 화학비료의 보급에 따라 대량의 화학물질이 토양에 침투하여 지력이 약화되기 때문이다. 더욱이 최근 고도성장에 따른 다양한 산업과 도시생활로부터 배설되는 폐기물 등의 불법투기가 성행하고 있어 토양오염관리에 한계를 보이고 있다.

토양오염의 주범은 농약과 산업폐수라고 할 수 있다. 특히 농약은 토양에 물리, 화학, 생물학적인 반응으로 유해한 성질로 변화시켜 독성 물질화되고 있으며 공장폐수도 토양오염에 매우 위협적인 존재이다.

한편 세균, 바이러스 등이 포함된 도시하수는 상수원 및 지하수를 오염시키고 방사능 물질은 산성비로 토양을 오염시키고 있다. 이로써 황산화물, 오존, 불소와 같은 오염물질이 대기로부터 지표에 침적되어 토양과 식물에 악영향을 주고 있다.

우리나라는 1995년에서야 토양환경보전법이 제정되어 본격적인 토양환경보전정책을 수립, 추진해 나가게 되었다. 그 동안 토양환경관리는 부문별로 추진해 오고 사후관리 중심의 단편적 보전정책이어서 토양오염을 효율적으로 예방할 수 없어 토양환경보전법을 제정하기에 이른 것이다. 더욱이 산업발전과 국토개발을 위해서 토양보전에 대한 적절한 조치를 하지 않아 다양한 토양오염물질이 쌓여 심각성을 나타내고 있다.

이에 토양환경보전법은 토양오염 측정망 및 실태조사를 통한 토양오염현황 파악, 유류저장 시설 등 오염원 관리정책, 휴폐광산 조사 및 정화정책 등에 초점을 맞춰 매 10년마다 토양환경 보전 종합대책을 마련하도록 되어 있다.

토양환경은 특정부문에 오염물질을 제거했다고 해서 극복될 수 있는 문제가 아니라 중장기 계획을 수립하여 지속적으로 토양오염물질을 최소화하면서 자연과 환경의 선순환체제를 완성시켜 나갈 때 비로소 토양오염문제가 해결될 수 있는 어렵고 힘든 과제라고 할 수 있다.