지금까지 우리는 농약과 제초제의 안전성을 강조하다가 화학비료가 흙에 미치는 영향, 즉 화학비료로 재배한 일반 농산물의 안전에 대해서 미처 신경을 쓰지 못한 경향이 있었다. 화학비료를 지나치게 논밭에 뿌리면 농작물은 자신들이 필요로 하는 양만 흡수하게 되어, 나머지는 자연히 흙 속에 남아 흙을 산성으로 만든다.
여기에다 농약은 물론, 자동차에서 배출된 질소산화물, 공장에서 배출되는 황산화물 등의 오염물질이 구름에 섞여 있다가 비와 눈과 함께 흙 속에 들어오면 흙의 산성화를 부추긴다.
산림청 국립산림과학원 조사에 따르면, 2019년 기준 전국 산림토양의 평균 pH는 4.3으로 강한 산성을 보였다. 아직은 환경오염이 안 됐을 것으로 믿었던 산림토양마저 그 정도라면 화학비료를 2019년 한해, 1헥타르당(=3,025평) 268kg씩 쏟아부은 농경지는 더 심각할 것으로 추측된다.
흙이 산성화되면 흙 속에 사는 미생물의 활동이 억제되고 알루미늄 이온(ion, 원자나 분자가 전하를 띠고 있는 상태), 중금속 등의 독성물질 농도가 증가하면서 식물이 정상적인 생장을 방해받는 건 물론이고 식물 세포에 독성물질이 농축된다.
또한, 토종 식물이 감소하고 그 자리를 외래종이 차지하며, 독성물질이 지하수나 물에 녹아 들어가, 수질(水質)의 산성화를 초래해 생태계 먹이 사슬이 파괴되기도 한다. 결국, 화학비료가 함유한 카드뮴, 수은, 아연, 비소, 납 등의 중금속을 포함한 유해물질이 땅에 오래 머물러 있으면 땅을 기본으로 하는 모든 생명에게 악영향을 미친다.
예를 들어, ADHD(Attention Deficit/Hyperactivity Disorder, 주의력 결핍 과다 행동 장애) 아동의 모발을 검사해 보았더니 중금속 수치가 일반 아동보다 높게 나왔다는 실험결과도 있었다.
화학비료는 흙 속에 염류(鹽類)를 쌓이게 한다. 염(鹽, salt)은 글자가 소금을 떠올리게 하지만, 정확히 말해서 산성을 띠는 황산, 질산, 탄산 등과 같은 물질과 칼륨, 암모니아, 마그네슘, 칼슘 등과 같은 알칼리성 물질이 결합해서 만들어진 화합물을 일컫는다. 그래서 여러 종류가 만들어질 수 있는데 이를 통틀어 염류(鹽類)라고 하며 염류가 토양에 집적(集積)되면 식물 생장에 피해를 주고, 식물을 통해 독성물질이 우리 몸에 들어오게 된다.
실제로 가축분 퇴비 등을 많이 쓰는 전국 51,997ha(2018년 기준)의 시설 하우스 가운데 55%가 염류 피해를 보고 있을 것이라고 농업진흥청이 추정한 적이 있다.
농사에 효과가 빨라서 농가들이 가장 선호하는 화학비료 가운데 질소비료가 있다. 질소비료는 질산태질소와 암모니아태질소 2가지 형태로 나뉜다. 질산태질소는 음이온(陰ion, 이온이란 분자나 원자가 전하를 띠고 있는 상태)이어서 같은 음이온인 흙에 붙지 않고 식물 뿌리에 붙어 양분을 빠르게 공급한다. 반면 암모니아태질소는 양이온(陽ion)이라, 음전하인 토양에 착 달라붙어서 바로 뿌리로 가지 않는다.
뿌리로 흡수된 질산태질소는 식물이 광합성으로 얻은 당(糖)과 만나 아질산, 암모니아태질소, 각종 아미노산으로 합성된다. 질소는 그처럼 작물의 생육과 생명 유지에 꼭 필요한 원소이긴 하지만 필요 이상일 때 식물은 세포 속에 축적한다. 따라서 질산태질소가 과잉으로 축적된 작물은 다른 작물보다 잎의 녹색이 짙어지는데 깻잎이나 상추처럼 짙은 색의 작물에 질산염의 농도가 높게 검출되는 것은 이런 이유 때문이다.
질산염은 평소 섭취 범위 안에서는 문제가 없다고 하나, 체내에 들어오면 ‘아질산염’으로 바뀌고 ‘아질산염’은 혈중에 들어가 산소와 탄산가스 교환을 저해하는 ‘메트헤모글로빈혈증(methemoglobinemia)’을 일으킬 수 있다고 한다. 특히 ‘아질산염’은 우리가 섭취한 육류나 생선이 분해되면서 나오는 ‘아민’과 결합하여 발암물질인 ‘니트로사민’이 되는 것으로 알려져 있다.
혹자는 채소 속의 ‘질산염’은 식물에 들어있는 ‘비타민C’ 같은 항산화 물질이 ‘니트로사민’의 형성을 어느 정도 막아줘서 문제가 없다고 한다. 또한, 시금치, 쑥갓, 그린 아스파라거스, 청 고추, 떡잎 무 등과 같이 ‘질산염’ 함량이 높은 채소는 조리 후 시간이 지날수록 ‘아질산염’으로 전환되는 정도가 높아지기 때문에 적은 양을 요리해 바로 먹으라는 조언을 하고 있다. 어쨌거나 건강을 위해 고기와 함께 먹는 채소가 화학비료로 범벅이 되어 있다면 먹을 기분이 나지 않을 것이다.
