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이취 : 음용수의 맛과 냄새의 근원

물의 규격
- 음용수 처리
- 물의 맛, 물의 냄새
- 물의 경도

이취 : 탈취, 소취
- TCA(2,4,6-trichloroanisole)
- 포장으로 인한 이취
- 음용수의 이취

음용수에서는 여러가지 냄새유발 화합물이 존재한다.  이러한 물질들은 원수를 산화처리할 때 형성되거나 급수체계에서도 발생할 수 있다.  이 장에서는 맛과 냄새의 생물학적, 화학적 원인을 과학적 증거를 바탕으로 논의하였다.
  음용수에서 맛을 감지할 수 있는 물질은 대개 무기화합물이며 유기오염물질보다 더 높은 농도로 존재한다.  중성의 물 맛을 나타내기 위해서는 염분함량이 맛의 수용체로 이용되는 타액의 함량과 거의 같아야 한다.  20가지 음용수의 맛을 평가한 결과 실제 무기성분의 농도는 맛에 영향을 나타내지 않았다.  따라서 현재 음용수에서 검출되는 무기성분의 농도는 맛 없는 물보다는 오히려 중성에 가까운 맛 좋은 물을 나타내는데 의미를 갖는다고 결론지었다.  유기물의 존재에 따라 물 맛은 차이를 나타내었다.  
  음용수에서 유기화합물은 관능적인 영향을 주는 물질이다. 자연수에서는 여러가지 형태의 유기화합물이 있는데 크게 6가지 주요그룹(휴믹물질, 친수성산, 카르복실산, 펩타이드와 아미노산, 탄수화물, 탄화수소)의 풍부도에 따라 분류될 수 있다. 물 속에서 용존유기화합물의 40-70%를 휴믹물질과 친수성 산이 차지하고 있다.
  대략 1세기 이상 수집한 자료에서 잔류식물의 부패와 살아있는 미생물의 대사산물과 저장산물이 급수에서 맛과 냄새를 유발시킴을 밝혀냈다. 급수에서 맛과 냄새의 유발원인을 조사한 결과 조류(82%)와 부패식물(67%)이 주요 원인임을 알아냈다.  식물부패에 의한 냄새는 냄새성 대사물질을 방출하는 방선균을 포함한 세균과 곰팡이에 의한 조류생체의 분해가 원인이라 보고되었다.  20세기에는 맛과 냄새를 발생시키는 생물로 일부 원생동물, 곰팡이, 수생미생물이 가끔 관련은 있었지만 주로 방선균과 다양한 형태의 조류가 거론되어 왔다.  문헌 속에서 자주 언급되어온 흙 또는 곰팡이성 냄새와 맛은 남조류와 방선균이 원인이고 아주 제한적이긴 하지만 곰팡이도 관여하고 있다.  이와같은 냄새는 보통의 수처리 과정으로는 제거하기 어렵다.  1960년대 까지는 맛과 냄새의 연구는 주로 미생물학적 측면에 촛점을 맞추어 왔지만 1960년대 중반에는 화학적인 면의 중요성이 대두되면서 미생물이 맛과 냄새의 원인인가에 대해 확인하려고 했었다.  배양기술에 의한 생물의 분리, 배양균의 냄새확인, 생물학적 배양의 냄새성분 분리 등을 포함한 확인시험은 후에 GC-MS와 같은 방법으로 냄새성 물질을 확인하였다.
   일부 방선균을 배양하여 흙냄새가 나는 성분이 분리, 확인되어 보고되었는데 이 화합물은 geosmin으로 명명되었다. 이후에 일부 방선균의 배양에서 곰팡이 냄새가 나는 화합물이 분리되어 2-methylisoborneol(MIB)를 확인하였다.
  방선균은 소위 방사곰팡이로 불리워지는 곰팡이가 아니라 사상성세균이다. 방선균은 물을 포함하여 강과 호수의 바닥 등 다양한 서식지에서 발견할 수 있고 고등수생 식물과 조류의 속과 표면에 부착하여 생활하고 있다. 정체된 물에서는 빈영양호 보다는 중영양과 부영양호소에서 풍부하게 존재한다고 보고되었다. 일부 저자들은 방선균은 물의 기슭과 퇴적물에서 성장하는 것을 좋아하고 대사산물은 수체로 방출한다고 보고하였다.  방선균은 geosmin과 MIB 외에 다른 다양한 화합물을 만든다. 특히 이것들 중 주목할 만한 것은 목재와 흙냄새(Gerber 1971)를 유발시키는 cadin-4-ene-1-ol(Collins 1971)과 감자저장고에서 발생하는 냄새(Buttery와 Ling 1973) 물질인 2-isopropyl-3-methoxy-pyrazine(IPMP)이다.  
  저수지 가장자리에 성장하는 식물은 방선균의 숙주로 나타났다. 방선균의 생활사가 완성되고, 그들을 분류할 수 있는 독특한 형태적 특성을 만들어내고 냄새와 색소를 발생시키는데 필요한 부란시간은 1주일 혹은 그 이상이 되어야 한다. 다양한 방선균에서 geosmin이 생산되는데 최대 생산량은 5.8mg/L이고 이들 배양의 대부분이 상대적으로 풍부한 배지에서 이루어진다(예, Soybean meal-peptone-Nacl-glucose).
  살아 있는 조류는 단순히 광합성에 의한 산물이나 단순한 화합물들이 모여져 더 복잡한 화합물이 된 수많은 휘발성과 비휘발성 유기물질을 만들어낸다.  급수에서는 수많은 형태의 조류가 비일비재하고 대다수는 단세포성이고 군체를 형성하며 녹조, 남조, 규조, 편모조류의 사상성 형태로 존재한다.  이들 조류는 물속에서 부유하거나(플랑크톤성) 부착하여 살아간다.  퇴적물이나 물속의 돌에 부착하여 성장한 조류는 일명 저서성 조류로 표현한다.  그러나 맛과 냄새의 문제를 야기시키는 수많은 부착성 조류는 물가(littoral zone)에서 발견되고 여름에 잘 혼합된 따뜻한 표층수가 호수 바닥까지 이르면 물가에서 깊은 수심에까지도 서식하는 습성이 있다.  
  살아있는 조류의 대사산물과 분해시 방출되는 조류의 산물에 관해서 많이 보고되어져 있다.  방출된 산물이 많다고 해서 모든 산물이 맛과 냄새의 문제를 일으키는 것은 아니지만 대다수는 문제를 유발시키고 있다.  조류가 발생시키는 냄새는 다음의 4가지  분류로 그룹화 할 수 있었다:
   1. "방향성" - 과일, 야채, 양념의 냄새특성 뿐만 아니라 스컹크나 마늘과 같은 불쾌한  냄새를 포함한다.  이들 냄새는 일부 착색된 편모조류와 규조류에 의해 만들어진다.
  2. "비린내" - "방향성 냄새의 원인이 되는 종과 같은 조류에서 자주 발생되는데 이들 생물은 보통 비린내라고 확인되면 훨씬 더 많은 수로 존재한다"고 Palmer가 주장하였다.  
  3. "풀냄새" - "녹조류에 의해 가장 보편적으로 냄새가 발생하는데 많은 수로 존재할 때만 알 수 있다.  또한 일부 남조류 때로는 규조류와 착색된 편모조류에 의해 보고되고 있다. "
  4. "곰팡이냄새" 와 "흙냄새" - "감자저장고" 와 "곰팡이" 냄새로 기술하였다.  그 밖에 잡초, 늪, 소택지, 토탄(土炭), 밀짚, 목재와 같은 냄새는 풀과 곰팡이 냄새의 변형이나 조합에 의해 발생된 것으로 생각된다.
   흙, 곰팡이성 맛과 냄새는 어느 다른 냄새의 형태보다는 공공상수도에서 보다 큰 문제를 야기시키고, 흙, 곰팡이성 화합물 특히 geosmin과 MIB를 만들어 내는 조류는 남조류 속중 특히 Anabaena와 Oscillatoria로 제한되어 있다.  조류에서 냄새발생의 문제를 야기시키는 것은 우점종이 아닌 관심의 대상에서 벗어난 종들이다.  따라서 냄새발생시 가장 많은 수로 나타난 조류라고 해서 자동적으로 원인종으로 추정할 수는 없다라는 사실이 관찰되어 특정유기물의 생산을 확인하기 위해 단일조류를 배양하여 기기분석(예, GC-MS)으로 확인시험을 수행할 필요성을 강조하고 있다.  다양한 비린내와 같은 불쾌한 맛과 냄새의 원인물질인 아민은 유일하게 한 종의 남조류 즉 Microcystis aeruginosa에서만 확인되었다.  또한 황을 포함한 화합물은 일부 남조류의 산물로 밝혀졌다. 맛과 냄새의 원인이 되는 다른 그룹의 화합물에는 테르펜, 방향족 화합물, 에스테르가 포함되어 있다.
  전통적인 수처리 과정에서 밝히기 가장 어려운 문제, 즉 음용수에서 생물학적으로 가장 불쾌한 맛과 냄새의 문제를 유발시키는 것이 물에서 흙, 곰팡이냄새 발생의 원인물질인 geosmin과 MIB를 생산하는 방선균과 남조류라는 사실이 입증되었다.  음용수에서 맛과 냄새의 생물학적 원인에 관한 초기 문헌에는 방선균에 비중을 두었는데 조류보다는 감지하기가 쉽지 않다.  나중에는 방선균이 대발생할 때 항상 나타나는 것은 아니지만 가끔 출현하는 남조류가 관심의 대상이 되기 시작하였다.  맛과 냄새의 문제가 발생할때 방선균을 제외하고 조류를 원인종으로 항상 의심해서는 안된다.  
   인간활동에 의한 맛과 냄새로는 도심지역에서 만연된 만성오염(수많은 할로겐 화합물인 탄화수소 용제, 에어로졸 추진연료, 그리고 트리클로로에칠렌, 테트라클로로에칠렌, 카본테트라클로라이드, 프레온을 포함하고 있는 냉각제 등)과 도시폐수의 방류(많은 카르복실산, 알코올, 페놀, 방향족 탄화수소, 염소처리된 용제), 산업폐수의 방류와 폐수처리 등에 기인한 것들이다.  기타  연간 수억 파운드씩이나 되는 수백가지 농약이 전 세계적으로 사용된다.
   수처리 과정에서 입자들, 유기화합물, 미생물들을 제거하기 위해 사용되는 응집제, 산화제, 살균제 등의 화학물질들은 수중에 존재하는 유기화합물과 반응하여 부산물을 생성하게 되며 부산물 중 몇몇은 잘 알려진 맛과 냄새 유발물질이다.  이러한 현상은 산화제나 살균제(ozone, halogens, chloramines, chlorine dioxide)사용시 뚜렷하다.
  급수시설에서 야기되는 맛의 문제는 일시적이기 때문에 아직 잘 밝혀지지 않았고 발생기작은 판단하기 힘들다. 그러나 이러한 이취미를 유발할 가능성이 있는 원인물질을 목록화 함으로써 이 문제는 조금씩 해결해 갈 수 있다.
  생물학적 기원의 맛과 냄새들은 급수관내 세균의 성장에 기인하는데 이는 급수에 포함되어 있는 총유기탄소(TOC)의 잔류량 혹은 물의 급수시에 사용되는 물질의 분비로 인한 매우 높은 동화성의 탄소(AOC)농도나 매우 높은 수온,  상수도망에서 불충분한 교차연결로  나타나게 되는 매우 낮은 유속, 장기간의 체류시간(48시간 이상) 등으로 야기된다..
  살균 잔류물질이나 파이프와 저류조 피복제로부터 방출되는 물질(고분자 첨가제의 용해, 압출동안(제조상의 문제) 내부표면의 산화, 물과 접촉되는 동안 수반되는 극성화학물질의 용해, 파이프를 통한 외부 오염물질들의 유입 등에 의해 유발되는 냄새), 합성파이프를 통한 오염물질의 확산 등이 급수과정에서 생성되는 맛과 냄새의 요인이다.