물순환과 인간활동

제5장 물순환과 인간활동

물은 모든 생활에 필수적이다. 자연생태계는 물을 계속 흐르게 할 뿐만 아니라 계속적으로 물을 정화하고 재순환 시킨다.

5.1 물순환

 기본적으로 물순환은 증발과 농축의 연속이다.

5.1.1 대기층으로 물의 유입

  대부분의 증발이 대양 표면에서 일어나나 호수, 강, 토양 그리고 기타 습한 표면에서도 일어난다. 식물이 재배되는 곳에서는 증산작용에 의해 증발된다. 공기중의 질소, 산소 그리고 다른 분자들과 섞인 물분자를 수증기라 부른다.

  공기중에 수증기량은 습도라고 부른다. 상대습도는 어느 특정 온도에서 공기가 가질 수 있는 최대 수증기량에 대하여 실제공기중에 수증기량을 말한다.

5.1.2 대기층으로부터 물의 방출 : 강수

  강수라는 말은 비, 눈, 진눈깨비, 우박 등 하늘로부터 지표로 떨어지는 어느 형태의 습기를 말한다. 강수량은 그 지역이 지탱시킬 수 있는 생태계의 형태를 결정하는 제일의 인자이다. 년 강수량은 지구상의 대기의 가열과 냉각의 형태에 따라 좌우된다.

5.1.3 토양층의 물

  강수가 지표면에 도달하면 땅속에 스며들거나 혹은 표면으로 흘러 내려간다. 각각의 방향으로 얼마나 많은 양이 갈 것인 가는 토양표면의 특성, 토양의 성질, 경사면, 강우속도, 강우량 등에 따라 달라진다. 땅속에 스며든 물은 토양안에 저장되어 있거나 혹은 암석이나 흙의 깊은 층으로 조금씩 내려갈 수도 있다.

5.2 물순환의 인위적 변경

  우리는 물순환의 계속적인 흐름을 요수원으로써 그리고 생활 또는 산업폐수를 버리는 통로로써 부분적으로 의존하고 있다.

5.2.1 대기오염과 강수

  대기오염은 여러지역에 내리는 강수의 질과 양에 영향을 미친다. 물의 농축은 공기중에 떠있는 입자표면에서 일어나므로 공기중에 입자상 물질이 증가하면 농축과 강수를 촉진시킨다. 최근 연료와 쓰레기를 소각시킬 때 배출되는 가스는 도시상공에 입자상 물질의 증대를 가져와 그 지역의 강수량이 증가하게 된다.

5.2.2 지표면의 변화와 배수량 증가

  많은 인간의 활동은 지표면의 특성을 변화시켜서 표면 배수량을 증가시키는 대신 토양내 침투량은 감소시킨다. 표면배수량의 증대는 여러가지 장기적 영향을 초래한다.

  1) 표면 배수, 침식, 침전물에 의한 오염

    수계로 유입된 침전물은 생태계에 복합적인 영향을 준다. 물에 떠있는 진흙입자들은 물을 흙탕물처럼 보이게 하고 광합성율을 떨어뜨리고 저류생물들을 죽인다. 모래나 미사토도 역시 피해를 준다. 시냇물과 강물을 따라 운반된 침전물이 호수나 만의 잔잔한 물에 유입되면 가라앉아서 수생생물들을 엎어버려 질식시키거나 수질을 악화시키는 등 비슷한 생태학적 물제를 일으킨다.

  2) 침전물의 발생원과 관리

  침전물에 의한 오염이나 메꾸어지는 것을 막는 방법은 경지에서 흙을 잘 지키는 것이다. 침전물의 주요한 발생원은 나지로부터의 침식이다.

    가) 농업활동

        경운한 농경지, 벌채한 산림지역 그리고 과다방목한 목초지등에 의한 침식

    나) 건설부지

        건설작업에 의하여 노출되는 하층토는 침투력이 거의 없고 대부분 그 기울기

       도 매우 급경사를 이룬다. 그러므로 표면배수량은 상대적으로 많고 그에 따라

       침식하는 양도 굉장하다.

    다) 광산부지

        석탄채굴이 증대함으로써 매년 확대되고 있다. 토천광산부지에서의 침식은 건

       설부지로부터의 침식의 정도와 크기에 있어 유사하다.

    라) 제방침식

       제방침식과 폭우의 부적절한 관리로 인한 침식.

3) 인간환경으로부터의 배수와 오염 발생

  인간환경에 의해 토양은 침식이 최소화 돌 수 있도록 안정화 되어 질수 있으나 다른 많은 종류의 오염물질들이 수로에 유입된다. 이들 오염물질은 서로 분리하여 관리하는 방법을 고려하여야 한다.

  4) 개발, 배수증대와 하천변화

  많은 경우 증가된 배수량에 의한 가장 심각한 영향은 증가된 물의 양이 원인이 된다. 주로 지하수에 의존하는 시내는 우수기나 갈수기에 관계없이 일정한 유량을 유지하고 있지만 그 반대로 표면배수에 의존하는 시내는 강우량과 직접 관련되는 물의 유량에 따라 굴곡이  심하다. 그러므로 인간활동이 표면배수량을 증가시키면 시냇물은 안정적으로 계속 흐르는 것에서부터 강우량에 따라 유량이 변화하게된다.

  5) 배수증가에 대한 대처방법

  배수량이증가함에 따라 홍수가 자주 발생한다. 홍수상습지에 줄설작업을 하는 것은 임기응면적 조치이다. 폭우관리계획은 비가 내린 곳 또는 근처에 폭우를 가두고 그 물이 서서히 배수되거나 침투되도록 하는 것이다. 배수를 효율적으로 관리하기 위해서는 종합유역계획이 필요하다.

5.2.3 지하수의 사용과 남용

  지하수는 표면으로부터 침투된 물에 의하여 채워진 것보다 빨리 소모되면 지하수위는 모두 다 마를 때가지 내러간다.

  1) 지반침하

  토양이 지하수에 의하여 포화된 겨울에는 토양입자사이의 공간은 물 자체에 의하여 채워진다. 따라서 지하수가 제거되면 토양입자들은 서로 가까이 하려하기 때문에 지반침하현상이 서서히 일어난다.

  2) 염수의 침투

  지하수 감소로 인한 또 다른 문제는 염수의 침투이다. 해안지역에서는 지하수가 유출되는 샘이 해면 아래에 위치하고 있다.

5.2.4 침출수와 지하수 오염

  지하수 공급이 유한함에도 불구하고 인간들은 그를 오염시켜 사용할 수 있는 물공급량을 감소시키고 있다. 토양 위에 혹은 내부에 함유한 어떤 물질들은 침출되어 지하수를 더럽힌다.

5.2.5 물의 재분배

  지역별로 생활용수 공급 가능량이 다르므로 흔히 물을 재분재 하게 된다. 용수공급을 휘한 댐건설의 단점으로 첫째, 저수지로 잠기는 토지의 손실이고 둘째, 물의 흐름을 가르는 것은 강하구의 생태계를 변화시킬 것이다.

5.2.6 물의 보전

우리는 물자원이 고갈되고 물에 의존하는 자연생태계가 파괴되기 전에 물을 절약하여 쓰는데 적응해야한다. 물사용의 절약보다 더욱 중요한 물보전의 한 측면은 물순환의 원상을 보전하는 것이다.