핵심 해설
이 문제는 부영양화(eutrophication)의 정의와 과정, 그리고 그에 따른 수질 변화를 정확히 이해하고 있는지 묻는 전형적인 예방약학(Preventive Pharmacy) / 환경위생학(Environmental Hygiene) 국시 빈출 개념이에요. 부영양화는 단순히 조류가 많아지는 현상이 아니라, 수질 악화의 연쇄 과정이라는 점을 기억해야 합니다.
1.
핵심 개념 분석 (Key Concept)
부영양화는 호수나 저수지 같은 폐쇄성 수역에
질소(Nitrogen, N)와
인(Phosphorus, P) 같은 영양염류(Nutrients)가 과도하게 유입되어
식물성 플랑크톤(Phytoplankton)과
조류(Algae)가 대량 증식하는 현상입니다. 이 과정은 수질을 개선시키는 것이 아니라, 오히려 악화시키는 방향으로 진행됩니다.
2.
정답 근거 (Answer Rationale)
핵심! 정답은 ①번입니다. 부영양화가 발생하면 다음과 같은 순서로 수질이 악화됩니다:
- 영양염류(N, P) 증가 → 조류 대량 번식(Algal Bloom, 녹조 현상)
- 조류 사멸 후, 미생물(Microorganism)이 이를 분해하는 과정에서
용존산소(DO, Dissolved Oxygen)가 급격히 감소
- 유기물 분해가 활발해지면서
생화학적 산소요구량(BOD, Biochemical Oxygen Demand)과 화학적 산소요구량(COD, Chemical Oxygen Demand)이 증가
따라서, "BOD와 COD가 감소하여 수질이 개선된다"는 ①번 설명은 정반대의 사실을 말하고 있으므로 옳지 않습니다.
3.
오답 분석 (Distractor Analysis)
②번 조류 대량 번식으로 인한 녹조 현상:
옳은 설명입니다. 부영양화의 가장 대표적인 가시적 증상입니다.
③번 DO 감소로 인한 어류 폐사:
옳은 설명입니다. 조류가 분해되면서 DO가 고갈되어 혐기성 상태(Anoxic condition)가 되면 물고기가 폐사합니다.
④번 남조류(Cyanobacteria)의 독소 생성:
옳은 설명입니다. 남조류는
마이크로시스틴(Microcystin)과 같은 간독성(Hepatotoxic) 독소를 생성하여 음용수 안전을 위협합니다.
⑤번 질소와 인 농도 증가로 인한 플랑크톤 급증:
옳은 설명입니다. 이는 부영양화의 시작점이 되는 핵심 원인입니다.
4.
연관 개념 정리 (Related Concepts)
부영양화의 원인 물질과 지표를 구분해서 알아두세요.
-
원인 물질:
질소(N)와
인(P) (주로 생활하수, 농축산 폐수, 공장 폐수에서 유래)
-
수질 지표 변화: 영양염류 ↑, 조류 개체수 ↑,
탁도(Turbidity) ↑,
BOD/COD ↑,
DO ↓, pH 변화
-
부영양화 지표:
클로로필 a(Chlorophyll-a) 농도 (조류 바이오매스의 지표)
-
혼동 주의! BOD와 DO는 반비례 관계입니다. BOD가 높다는 것은 물속에 분해될 유기물이 많다는 뜻이고, 그 유기물을 분해하기 위해 미생물이 산소를 많이 소비하므로 DO는 낮아집니다.
개념 정리: 부영양화는 영양염류 과다 → 조류 대번식 → 조류 사체 분해 → DO 고갈 & BOD/COD 상승 → 수질 악화의 악순환 과정입니다.
핵심! BOD/COD는 증가하고 DO는 감소한다는 점을 꼭 기억하세요.
한눈에 비교!
| 구분 | 부영양화 전 (정상 호수) | 부영양화 후 (오염 호수) |
|---|
| 영양염류 (N, P) | 낮음 | 높음 |
| 조류량 | 적음 | 많음 (녹조) |
| BOD / COD | 낮음 | 높음 |
| DO | 높음 | 낮음 (빈산소) |
| 수질 | 좋음 | 나쁨 |
국시 빈출 포인트: 부영양화는 '환경위생학' 및 '보건학'에서 자주 출제됩니다. 특히 "BOD, COD, DO의 변화 방향"과 "남조류 독소명(마이크로시스틴)"을 짝지어 묻는 문제가 많으니, 각 지표가 증가하는지 감소하는지 정확히 암기하세요.
기출 변형 주의!: "부영양화를 방지하기 위한 가장 효과적인 방법은?"이라는 식으로 변형되어 출제될 수 있습니다.
인(P)의 유입을 차단하는 것이 핵심이며, 구체적으로는 합성세제 내 인산염(Phosphate) 사용 규제, 하수 고도처리(3차 처리) 등이 있습니다.