인하대, 갯벌 먹이사슬 따라 미세플라스틱 축적량 증가 확인

무의도·자월도 갯벌 생물 19종 분석
포식자에서 먹이생물보다 높은 미세플라스틱 축적 확인

인하대학교 해양과학과와 바이오메디컬 사이언스·엔지니어링 소속 해양동물학연구실 연구진이 갯벌 생태계에서 먹이사슬에 따라 미세플라스틱 축적 정도가 증가하는 현상을 세계 최초로 확인했다.

18일 인하대에 따르면 연구진은 인천 무의도와 옹진군 자월도 갯벌에서 해수와 퇴적물, 해조류, 저서생물 등 81개체를 채집해 미세플라스틱 오염을 분석했다. 저서생물은 갯벌 바닥에 사는 생물을 뜻한다.

분석 결과 전체 시료에서 미세플라스틱 입자 총 1630개가 검출됐다. 생물 시료가 1428개로 가장 많았고 퇴적물 110개, 해수 92개 순이다. 주요 재질은 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리스타이렌(PS)이며, 전체 입자의 65%는 20~100μm(마이크로미터) 크기다.

꽃게나 대수리 같은 포식자에게서는 습중량(물기를 빼지 않은 상태의 생물 무게) 1g당 평균 3.63개의 미세플라스틱이 검출돼 주요 먹이생물인 바지락이나 대합 등 여과섭식자(0.87개)보다 4배 이상 많았다.

다만 여과섭식자 일부 생물에서는 폴리염화비닐(PVC), 폴리아크릴로나이트릴(PAN), 에폭시수지 등 잠재적 위해성이 높은 재질이 검출돼 미세플라스틱 검출 개수가 낮아도 생태학적 위험이 낮은 것은 아닌 것으로 분석됐다.

해조류 주변의 유기물을 먹는 새우나 망둑어 등 쇄설물섭식자에서는 1g당 평균 26.69개의 미세플라스틱이 검출돼 해조류 평균 11.62개보다 배 이상 많았다. 퇴적물을 직접 섭취하는 길게나 칠게 같은 퇴적물섭식자도 물속 입자를 걸러 먹는 여과섭식자보다 6배 이상 많은 미세플라스틱을 축적했다.

갯벌 생태계에서 해수와 퇴적물, 해조류, 저서생물, 포식자로 이어지는 미세플라스틱의 이동과 축적 경로(화살표 안의 숫자는 생물 농축·축적·확대 계수). 인하대 제공

연구진은 미세플라스틱이 해수뿐 아니라 퇴적물과 해조류 표면에 축적되고, 생물의 먹이활동을 통해 상위 영양단계로 확대될 수 있는 것으로 분석했다. 입자 개수를 기준으로 계산한 포식자와 먹이생물 사이의 생물확대 계수는 3.9∼9.6으로 나타났다. 생물확대 계수는 먹이생물에 비해 포식자 몸속에 특정 물질이 얼마나 더 많이 축적되는지를 보여주는 지표다.

이번 연구 결과는 환경과학 분야 국제학술지 '환경과학과 기술'(Environmental Science & Technology) 창간 60주년 특별호에 최근 게재됐다.

연구진은 앞으로 미세플라스틱의 질량과 부피, 화학적 위해성, 실제 먹이망 구조에 대한 추가 분석을 통해 미세플라스틱이 갯벌 생태계와 수산물 안전에 미치는 영향을 지속해서 파악할 계획이다.

김태원 인하대 해양과학과 교수는 "이번 연구는 앞서 심해열수공 생태계에서 확인한 먹이사슬에 따른 미세플라스틱 축적·확대 현상을 훨씬 다양한 종이 서식하는 갯벌 생태계에서도 확인한 최초의 사례"라며 "미세플라스틱의 재질과 크기, 생물의 섭식 생태를 함께 분석해서 갯벌 생태계와 수산물에 미치는 영향을 정확하게 평가할 수 있다"고 말했다.

박혜숙 기자 hsp0664@asiae.co.kr