물고기와 조개는 미세 플라스틱을 어떻게 흡수하는가?

1. 미세 플라스틱의 해양 확산과 생물체 내 흡수 경로

미세 플라스틱은 크기가 5mm 이하인 작은 플라스틱 조각으로, 다양한 경로를 통해 해양 환경으로 유입된다. 주된 오염원으로는 합성 섬유 세탁 과정에서 배출되는 섬유 조각, 플라스틱 폐기물의 물리적 분해, 화장품 및 산업용 세제에 포함된 미세 비즈(microbeads) 등이 있다.

이러한 미세 플라스틱은 해류를 따라 이동하며 해수 표면, 중층, 해저 퇴적층까지 광범위하게 퍼진다. 이 과정에서 플랑크톤, 해양 박테리아, 해저 유기물과 결합하여 생물체가 쉽게 섭취할 수 있는 형태로 변한다. 특히, 해양 생물들은 다음과 같은 방식으로 미세 플라스틱을 흡수하게 된다.

• 부유 입자를 먹이로 섭취하는 생물(조개류, 플랑크톤 등)은 물속의 미세 플라스틱을 필터링 과정에서 함께 흡수
• 물고기는 먹이사슬을 통해 미세 플라스틱을 간접적으로 섭취하거나, 직접 삼키는 방식으로 체내에 축적

미세 플라스틱이 해양 생물체 내부로 흡수되는 메커니즘을 이해하는 것은 해양 생태계의 건강을 평가하는 중요한 연구 주제다.

 

2. 조개류는 어떻게 미세 플라스틱을 흡수하는가?

조개류(예: 굴, 홍합, 바지락 등)는 여과 섭식(filter feeding) 을 통해 해수를 흡입하며 먹이를 얻는 생물이다. 이 과정에서 물속에 포함된 미세 플라스틱이 함께 체내로 들어가게 된다.

조개류가 미세 플라스틱을 흡수하는 과정은 다음과 같이 진행된다.

1. 해수 여과: 조개는 물을 흡입하여 플랑크톤과 유기물을 걸러내는데, 이때 부유하는 미세 플라스틱이 함께 걸러진다.
2. 입자 선별 과정: 일부 조개류는 섭취한 입자를 크기와 성질에 따라 분류하는 능력이 있지만, 미세 플라스틱은 플랑크톤과 비슷한 크기와 밀도를 가지기 때문에 정확하게 구별되지 않는다.
3. 섭취 및 소화 기관 이동: 미세 플라스틱은 소화관을 통해 이동하며 일부는 소화되지 못한 채 배출되지만, 나노 크기의 미세 플라스틱은 장벽을 통과해 조직 내부에 침투할 수 있다.
4. 조직 축적 및 독성 반응: 미세 플라스틱이 체내에 남아 있는 경우, 면역 반응을 유발하거나 성장 및 번식 능력을 저하시킬 수 있다.

연구 결과에 따르면, 양식장에서 사육된 조개류에서도 미세 플라스틱이 발견되었으며, 사람이 섭취할 때도 그대로 전달될 가능성이 크다. 특히, 홍합과 굴처럼 껍데기째 먹는 조개류는 미세 플라스틱 오염에 더욱 취약하다.

 

3. 물고기는 어떻게 미세 플라스틱을 섭취하는가?

물고기는 미세 플라스틱을 다양한 방식으로 흡수할 수 있으며, 섭취 경로에 따라 그 영향이 달라진다. 대표적인 섭취 방식은 다음과 같다.

 

① 먹이와 함께 섭취

물고기는 플랑크톤이나 작은 갑각류를 먹이로 삼는데, 이미 미세 플라스틱을 섭취한 플랑크톤을 먹으면 먹이사슬을 통해 플라스틱이 축적된다. 이 과정은 생물 농축(bioaccumulation)을 유발하여 상위 포식자로 갈수록 미세 플라스틱 농도가 증가하는 결과를 초래한다.

 

② 수중에서 직접 섭취

일부 어종은 입을 벌려 물속의 먹이를 걸러 먹는 방식으로 섭식하는데(예: 멸치, 정어리 등), 이 과정에서 미세 플라스틱이 먹이와 함께 흡수될 가능성이 높다.

 

③ 호흡을 통한 흡수

아가미(gill)를 통해 물을 흡수하면서, 미세한 플라스틱 입자가 아가미 조직에 부착될 수 있다. 연구에 따르면, 미세 플라스틱이 아가미 세포에 손상을 주고 호흡 효율을 저하시킬 수 있다.

이렇게 흡수된 미세 플라스틱은 물고기의 소화기관, 간, 근육 조직에 축적되며, 일부는 배출되지만 나노 크기의 플라스틱은 세포막을 통과하여 조직 내부로 침투할 수 있다.

 

4. 미세 플라스틱 흡수의 생태적 영향과 해결책

미세 플라스틱이 해양 생물에 축적되면서 생태계 전체에 영향을 미칠 수 있다. 주요한 생태적 영향과 해결책은 다음과 같다.

 

① 해양 생물의 생리적 영향

• 미세 플라스틱이 체내에서 산화 스트레스를 유발하여 세포 손상 및 면역 기능 저하를 초래한다.
• 조개류의 경우 미세 플라스틱이 난자와 정자에 영향을 미쳐 번식력이 감소할 가능성이 크다.
• 물고기에서는 신경 독성 물질이 축적되어 행동 이상을 유발할 수 있다.

② 먹이사슬을 통한 인간 건강 영향

• 조개와 물고기를 먹는 인간에게도 미세 플라스틱이 축적될 가능성이 높다. 연구에 따르면, 평균적인 해산물 소비자가 1년에 약 1만 개 이상의 미세 플라스틱 입자를 섭취할 수 있다고 한다.
• 미세 플라스틱에 부착된 환경 호르몬, 중금속 등 유해 물질이 인체에 축적될 가능성이 있으며, 장기적으로 건강에 악영향을 미칠 수 있다.

③ 해결책: 미세 플라스틱 오염 저감 전략

• 플라스틱 사용을 줄이고, 친환경 포장재 및 생분해성 소재를 확대해야 한다.
• 폐수 처리 시설을 강화하여 산업 배출수에서 미세 플라스틱을 효과적으로 제거해야 한다.
• 해양 오염 감시 시스템을 구축하고, 미세 플라스틱 관련 규제를 강화해야 한다.

미세 플라스틱 오염 문제는 단순한 환경 문제가 아니라, 해양 생태계의 지속 가능성을 위협하는 심각한 사안이다. 조개류와 물고기뿐만 아니라, 결국 인간에게도 영향을 미칠 수 있는 문제이므로, 이를 해결하기 위한 적극적인 노력이 필요하다.