대부분의 대장균은 음용수에서 발견되지만 인간에게 질병을 일으키지는 않는다. 그러나 몇몇 종류는 설사증상 같은 임상적인 증상을 일으키기도 한다. 반면에 병원성 대장균은 독소를 생산(enterotoxic)하거나, 소장(small intestine)조직에 자극(enteroinvasive)을 주고, 또 장내출혈증상(enterohe-morragic)을 일으키기도 한다. 최근에 문제가 되었던 E. coli O157:H7 같은 병원성 대장균이 이에 해당한다. 대부분의 병원성 대장균은 질병을 일으키며, 어린이와 노약자에서 감염의 위험이 높다. 질병은 감염된 사람의 건강상태와 섭취한 대장균의 수와 관련이 있다. 임상적인 증상은 대개 섭취한 후 1~9일 이내에 나타나며, 평균 3일 이내에 발생한다. 임상증상은 가벼운 설사증상에서부터 혈변이나 심한 복통증상까지 다양하게 나타난다. 어린이나 노약자들은 감염후 합병증(hemolytic uremic syndrom)으로 사망하기도 한다.
Helicobacter pylori(H. pylori)
H. pylori는 그람음성균으로 urease라는 효소를 분비하는데, 이 효소는 산을 중화시키는 기능을 한다. 위와 상부위장관에 감염되는데, 위염의 주요한 원인으로 위궤양이나 십이지장궤양을 일으킨다. 아직 확실하지는 않지만 위암과도 관련성이 있는 것으로 보고하고 있다.
감염경로는 사람과 사람의 접촉(person-to-person contact)이나 구강섭취(gastro-oral route)로 감염된다고 알려져 있지만 확실히 알려지지 않고 있다. 최근의 연구에 따르면, PCR 증폭기법을 이용하여 하수와 음용수를 조사한 결과, H. pylori가 존재하였다고 보고하였다. 이러한 연구결과는 음용수와 H. pylori 감염과의 관련성을 제시하고 있다.
Campylobacter jejuni(C. jejuni) : C. jejuni는 야생동물이나 가축의 장관내에 존재한다. 비록 감염된 동물의 분변으로 오염된 음용수가 문제가 되기도 하지만, 식품감염에 의한 Campylo bacter 발발사건이 매우 흔한 것으로 알려져 있다.
미국에서는 1993년과 1994년 사이에 C. jejuni에 의해 3번의 음용수 발발 사건(waterborne outbreaks)이 발생하여 223명의 환자가 발생했다. 최근의 역학연구에서는 70%이상의 감염(nonoutbreaks인 경우)은 주로 닭고기를 먹거나 다루기 때문에 발생하며, 생우유도 관련이 있는 것으로 보고하고 있다.
C. jejuni에 감염되면 설사나 오심, 복통, 발열 등의 임상적인 증상을 호소하는데 항생제 치료 없이도 1주일 내에 증상이 사라진다. 위장관계 증상은 다른 enteric 박테리아와 비슷하기 때문에 확진을 위해서는 대변 배양(stool culture)이 필요하며, 감염후의 합병증으로는 민감한 관절염과 말초신경병이 대표적이다.
후천성면역결핍증환자나 면역기능이 저하된 사람에서는 증상이 심하며, 지속적 혹은 반복적으로 감염이 되는데, 후천성면역결핍증환자는 일반인보다 약 40배정도 감염의 위험이 높다.
바이러스(virus), 프로토아조(protozoa) 및 조류 독소(algal toxins)
바이러스(virus) : 현재 음용수의 오염과 관련되어 중요하게 생각하는 바이러스는 enteroviruses, calicivirus와 Norwalk virus, Hepatitis A virus의 3종이 대표적이다.
enteroviruses는 오수에 매우 풍부하게 존재하며, 활성화된 슬러지나 염소처리후에도 발견이 된다. 최근에는 상수원수로 사용하고 있는 하천수에도 존재하고 있는 것으로 확인되었다. 물속에서 수개월동안 안정적으로 생존이 가능하며, 고형물에 부착되어 있는 경우에는 더 오래 생존이 가능하다.
염소나 오존과 같은 소독제에 대해 지표성 박테리아 보다 저항력이 강하며, 유기물이 농도가 높은 경우에는 그 수가 매우 증가한다. 대개 fecal-oral route나 호흡기를 통해 전파된다.
이러한 장관계바이러스는 다양한 임상증상을 일으키는데 polio virus는 paralytic poliomyelitis를 일으키며, Coxsackievirus나 echoviruses는 어린이와 영아에서 뇌수막염과 급성발열증상을 일으키며, 이외에도 심근염, 당뇨, 감기 등의 증상을 일으킨다.
calicivirus와 Norwalk virus는 감염되면 전염성 구토, 설사, 위장염의 증상을 보이며, Hepatitis A virus는 불현성감염이 대부분이지만, 발열, 구토, 식욕감퇴, 설사 등의 임상증상이 나타나며, 이러한 증상은 대개 1~2주정도 지속되지만, 심하면 몇 달간 지속되기도 한다.
프로토아조(Protozoa) : cyclospora와 Microsporidia, Toxoplasma의 3종류가 음용수와 관련되어 중요시되고 있다. cyclosporiasis는 oocyst에 오염된 음식물이나 물을 섭취하게 됨으로서 발생한다.
임상증상은 watery diarrhea와 복통, 식욕감퇴, 발열 등의 증상이 대개 몇 주 동안 반복적으로 발생하며, oocyst가 이 기간동안 feces를 통해 배출된다.
또한 면역이 억제되어 있는 경우에는 이러한 증상이 심하게 나타나며, 오랫동안 지속된다. 수인성질병에 Microsporidia가 어떠한 영향을 미치는지 아직 확실히 밝혀지지는 않았다.
그러나 노인이나 면역기능이 억제되어 있는 사람, 후천성면역결핍증환자에서는 만성설사, 탈수, 체중감소 등의 임상증상이 나타나며, 후천성면역결핍증환자나 만성 설사 환자의 stool이나 장조직생검의 7~50%에서 발견된다.
Toxoplasma는 잘 씻지 않은 채소나 과일을 먹거나 오염된 물을 마시게 되면 sporulated oocyst(감염가능한 형태)가 체내에 들어와 감염된다. Tachyzoit 형태는 어머니로부터 태아에게 전달되기 때문에 선천성질환(Congenital Toxoplasmosis: Hydrocephalus, cerebral calcification, mental retardation, retinochoroiditis)을 일으킨다.
대개는 감염되어도 증상이 나타나지 않지만, 때때로 유행성 독감의 증상이나 목, 서혜부 선(腺)의 종대가 관찰되기도 한다. 후천성면역결핍증환자에서 기회감염의 흔한 원인이다.
조류 독소(Toxins) : 대부분의 blue-green 조류가 독소를 생산한다. 북미에서는 Anabaena flosaquae, Aphanizome-non flos-aquae, Microcystic aeruginosa의 3가지 종류가 가장 흔하다.
이러한 조류에 오염되었거나 황산구리로 처리한 직후에 물을 섭취한 경우에 증상이 나타난다. 임상증상은 독소의 종류에 따라 다른데, 섭취량과 체중이 중요하다.
신경독소는 동물에서 경련과, 호흡곤란 등의 증상을 일으키지만, 인간에게는 발이나 발가락이 저리거나 감각이상 증상을 일으킨다. 간독소(Micro-cystins)는 복통이나 설사, 구토, 간손상 등의 증상을 일으키며, 일반적으로 신경독소가 간독소보다 빨리 증상이 나타난다. 최근 국내외에서 음용수 중 미생물 오염으로 인한 인체 유해 영향을 정량적으로 예측할 수 있는 연구가 진행되고 있다.
음용수 중의 미생물의 문제는 다른 유해화학물질로 인한 만성적인 인체 영향과는 다르게 병원성 미생물에 의해 일회성 노출로부터도 급속히 인체 유해 영향이 일어날 수 있다는 점이다. 더욱이 병원성 미생물의 숙주내에서 증식하는 특징 때문에 2차 전이의 가능성도 있어, 이들에 대한 정량적인 용량-반응 관계를 규명하는데 많은 어려움이 있다.
결 어
21세기를 맞이하는 우리나라는 경제와 산업 수준의 발달로 인해 더욱 다양한 화학물질들이 사용되게 될 것이며, 이로 인한 환경오염 문제 역시 더욱 심각해 질 것이다. 앞으로 과학적이고, 합리적이며 지속적인 환경오염 관리 대책이 수반되지 않는 한 이러한 상태는 더욱 악화되리라 전망된다. 또한 우리나라의 최근 과학기술 수준의 향상은 이제 여러 분야의 학문과 행정 기술을 통합한 과학적인 환경오염 및 환경보건 관리 대책을 가능케 하리라 생각된다.
따라서 이제 시급히 과학적 평가에 근거한 환경오염 및 환경보건의 관리 대책 및 기술의 평가, 그리고 환경 중 유해화학물질로 인한 건강 및 생태 위해성 정도를 주민에게 알리고 가능한 협조를 구할 수 있는 합리적 행정이 이루어져야 하며, 이를 위한 출발이 건강 위해성 평가임을 강조하는 것이다. 이를 위해서는 다음과 같은 문제들이 해결될 수 있도록 학계·정부·국민들 모두 한마음으로 노력해야 할 것이다.
첫째, 고도로 산업화된 사회에서 유해화학물질의 사용과 이로 인한 환경오염이 필연적일 수밖에 없다면 과연 우리 사회에서 허용될 수 있는 오염 수준은 과연 어느 정도인가를 결정하는 것이 매우 중요한 문제일 것이다.
둘째, 유해화학물질에 대한 인체 위해 영향을 건강 위해성 평가의 결과를 바탕으로 사전에 예측하고 그 관리안을 제시할 수 있는 명확한 사전 관리 제도가 시급히 확립되어야 할 것이다.
셋째, 합리적인 환경보건관리 관리 제도를 구축하기 위해서는 건강 위해성 평가에 대한 연구가 본격화되어야 할 것이다. 위해성 평가는 독성학, 의학, 역학(epidemiology), 통계학 등의 학문이 얽혀져 이루어지므로 이들 학문 분야의 해당 연구가 필요하다. 또한 위해성 평가의 방법론상의 제한점, 불확실성 등에 대한 연구가 수반되어야 한다.
넷째, 건강 위해성 평가나 관리 기술의 타당성을 높이기 위해서는 오염 물질에 대한 더욱 폭넓은 조사가 필요하다. 조사 항목과 조사 횟수, 시기 등을 고려하여 노출 평가의 대표성을 높여야 한다. 또한 주기적인 모니터링을 바탕으로 한 오염도 데이터베이스를 구축하여야 할 것이며, 미량 유해오염물질들에 대한 정도 관리 방법이 시급히 개발되어야 할 것이다.
그리고, 마지막으로 의학이나 보건학 분야의 전문가들이 유해화학물질의 환경 중 배출로 인한 인체 영향 및 질병에 관심을 가지고 연구하며, 이러한 환경 보건 문제를 해결할 수 있는 능력을 갖추어야 할 것이다.
이상과 같이 21세기 환경 보건 문제를 적극적으로 해결하기 위해 정부·전문가·국민들 모두가 함께 이해하고 지속적으로 노력할 수 있는 터전을 반드시 마련해야 할 것이다.
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