생물 농축 현상

생물 농축은 생물이 주변 환경(주로 물)에서 오염 물질을 직접 흡수하여 체내에 축적하는 현상을 가리킨다. 이 과정에서 오염 물질의 농도는 생물체 내부에서 외부 환경보다 높아진다. 생물 농축은 주로 지질 용해도가 높고 대사되기 어려운 물질에서 두드러지게 나타난다.

생물 농축의 핵심은 오염 물질이 생물의 지방 조직이나 다른 기관에 용해되거나 결합하여 장기간 잔류하는 데 있다. 이러한 물질은 생물이 호흡, 섭식, 또는 피부를 통한 흡수 과정을 통해 환경으로부터 직접 획득한다. 대표적인 예로 어류가 아가미를 통해 물속의 오염 물질을 흡수하는 경우를 들 수 있다.

생물 농축의 정도는 생물 농축 계수(BCF)로 정량화한다. BCF는 생물체 내 오염 물질 농도를 환경 중 농도로 나눈 값이다. BCF가 1보다 크면 농축이 일어난 것으로 판단하며, 값이 클수록 농축 능력이 높음을 의미한다. 이 계수는 화학 물질의 환경 위험성을 평가하는 중요한 지표로 활용된다.

생물 농축은 생물 확대와 구별되는 개념이다. 생물 농축은 단일 생물 개체가 환경으로부터 직접 물질을 농축하는 과정에 초점을 맞추는 반면, 생물 확대는 먹이사슬을 따라 영양 단계가 올라갈수록 오염 물질 농도가 증가하는 현상을 설명한다. 생물 농축은 생물 확대 현상의 출발점이 되는 기초 과정으로 볼 수 있다.

생물 농축은 단일 생물 개체 내에서 환경(예: 물)보다 오염 물질의 농도가 높아지는 현상을 가리킨다. 이는 주로 물과 지질 사이의 분배 계수, 즉 지질 용해도가 높은 물질이 생물체의 지방 조직에 축적되기 때문에 발생한다. 반면, 생물 확대는 먹이사슬을 따라 영양 단계가 올라갈수록 오염 물질의 농도가 점진적으로 증가하는 현상을 의미한다. 생물 농축이 주로 생물과 주변 매체(물) 사이의 직접적인 흡수와 축적에 초점을 맞춘다면, 생물 확대는 먹이를 통한 간접적 전달과 축적 과정을 강조한다.

두 개념의 핵심 차이는 물질 이동 경로와 관련이 깊다. 생물 농축은 호흡, 피부 흡수 등을 통해 환경에서 직접 물질을 흡수하는 과정을 포함한다. 예를 들어, 물고기가 아가미를 통해 물속의 수은을 직접 흡수하여 체내에 축적하는 것이 여기에 해당한다. 생물 확대는 오염된 먹이를 섭취함으로써 물질이 다음 영양 단계로 전달되고, 그 물질이 생체 내에서 쉽게 분해되거나 배설되지 않아 상위 포식자 체내에 점점 더 농축되는 현상을 설명한다.

다음 표는 두 개념의 주요 차이점을 요약한 것이다.

요약하면, 생물 농축은 ‘환경 대 생물’의 1차적 축적 과정을, 생물 확대는 ‘먹이사슬을 통한 전이’라는 2차적 증폭 과정을 설명하는 개념이다. 많은 지속성 유기오염물질은 생물 농축과 생물 확대 현상을 모두 나타내며, 이로 인해 생태계 최상위 포식자에게 가장 큰 위험을 초래한다.

지속성 유기오염물질(POPs)은 환경에서 잘 분해되지 않고, 생물체 내에 축적되며, 장거리 이동이 가능한 유기 화합물을 총칭하는 용어이다. 이 물질들은 높은 지질 용해도를 가지며 물보다는 지방 조직에 쉽게 용해되어 축적되는 특성을 보인다. 대표적인 예로는 DDT와 같은 농약, 다이옥신과 같은 산업 부산물, PCB(폴리염화비페닐)와 같은 산업 화학물질 등이 포함된다.

이들 물질은 화학적 안정성이 매우 높아 자연 환경에서 분해되기까지 수년에서 수십 년이 걸린다. 또한 휘발성이 있거나 대기 중 먼지에 붙어 장거리를 이동할 수 있어, 오염원에서 멀리 떨어진 극지방 생물체에서도 검출되는 경우가 많다[1]. 이러한 특성 때문에 생물 농축 및 생물 확대 현상을 일으키는 주요 원인 물질로 지목된다.

이러한 위험성에 대응하기 위해 국제사회는 스톡홀름 협약을 채택하여 POPs의 생산과 사용을 규제하고 있다. 협약은 초기 12종의 물질을 지정하여 금지 또는 제한했으며, 지속적으로 신규 물질을 검토하여 목록을 확대해 나가고 있다. POPs의 관리와 규제는 생물 농축으로 인한 생태계 및 인간 건강 위험을 줄이기 위한 핵심 과제이다.

지질 용해도는 물질이 지방(지질)에 용해되는 정도를 나타내는 척도입니다. 일반적으로 소수성이 강하고 친유성이 높은 물질일수록 지질 용해도가 높습니다. 이러한 물질은 생물체 내 지방 조직에 쉽게 축적되는 경향을 보입니다. 반면, 친수성 물질은 물에 잘 녹아 체내에 축적되기보다는 쉽게 배설됩니다.

생체 농축 계수(BCF)는 물질의 생물 농축 잠재력을 정량화한 지표입니다. 이는 평형 상태에서 생물체 내 물질의 농도를 주변 환경(일반적으로 물) 내 농도로 나눈 값으로 정의됩니다. BCF가 1보다 크면 농축이 일어남을 의미하며, 값이 클수록 농축 가능성이 높습니다. BCF는 주로 실험실에서 특정 생물(예: 물고기)을 사용하여 측정합니다.

높은 지질 용해도와 높은 BCF 값을 가진 물질은 생물막을 쉽게 통과하여 지방 조직에 장기간 잔류합니다. 대표적인 예로 DDT, 폴리염화비페닐(PCB), 특정 브롬화 난연제 등이 있으며, 이들은 환경에서 잘 분해되지 않는 지속성 유기오염물질(POPs)에 속합니다. 따라서, 물질의 지질 용해도는 BCF를 예측하고 생물 농축 위험을 평가하는 데 있어 핵심적인 물리화학적 성질 중 하나입니다.

생물 농축이 일어나는 핵심 요인 중 하나는 유기체가 특정 물질을 대사하거나 체외로 배설하는 능력이 제한적이기 때문이다. 많은 지속성 유기오염물질은 생물체 내에서 분해되기 어려운 화학적 구조를 가지고 있어, 효소에 의한 대사 과정을 거치지 않거나 매우 느리게 진행된다. 또한, 이들 물질은 지용성이 높아 체내 지방 조직에 쉽게 용해되어 축적되고, 신장을 통한 배설이 어렵다.

대사와 배설의 효율성은 물질과 생물 종에 따라 크게 달라진다. 예를 들어, 일부 포유류는 DDT를 비교적 덜 독성인 DDE로 대사할 수 있지만, 많은 어류나 조류는 그러한 능력이 제한적이다. 배설 경로 또한 중요한데, 수생 생물의 경우 아가미를 통한 배출이 주요 경로이나, 지용성 물질은 아가미 막을 통한 확산이 잘 일어나지 않는다.

이러한 대사 및 배설의 한계는 물질의 생물 반감기를 길게 만들고, 결과적으로 체내 농도가 지속적으로 증가하는 생물 농축 현상을 촉진한다. 특히, 배설 속도가 흡수 속도보다 현저히 느릴 때 생물 농축은 더욱 두드러지게 나타난다.

생물 농축 현상은 먹이사슬을 따라 올라갈수록 오염 물질의 농도가 기하급수적으로 증가하는 특징을 보인다. 이는 하위 영양 단계의 생물이 축적한 오염 물질이 포식자를 통해 전달되고, 포식자는 여러 개체를 섭취함으로써 그 농도를 집중시키기 때문이다. 예를 들어, 물에 낮은 농도로 존재하는 수은이 플랑크톤에 농축된 후, 이를 먹는 작은 물고기, 그리고 그 물고기를 먹는 큰 물고기 순으로 농도가 증가한다. 최상위 포식자에 이르면 환경 중 농도보다 수천 배에서 수백만 배까지 높아질 수 있다.

이 과정은 생물 확대 현상으로 설명되며, 특히 지속성 있고 지질 친화성이 높은 오염 물질에서 두드러진다. 이러한 물질들은 생물체 내 지방 조직에 쉽게 용해되어 축적되지만, 분해되거나 배설되기 어렵다. 따라서 에너지와 물질이 먹이사슬을 따라 이동할 때마다 오염 물질은 효율적으로 다음 단계로 전달되고 농도가 증폭된다.

이 표는 일반적인 담수 생태계의 예를 보여주지만, 농도 증가율은 오염 물질의 종류와 생태계 특성에 따라 달라진다. DDT나 폴리염화비페닐(PCB)과 같은 지속성 유기오염물질(POPs)은 이러한 현상을 매우 극명하게 보여주는 대표적인 사례이다. 결과적으로 먹이사슬의 상층에 위치한 생물은 심각한 생태독성 영향을 받거나, 이를 섭취하는 인간에게 건강 위험을 초래하게 된다.

중금속은 높은 밀도와 독성을 가진 금속 원소로, 생물 농축 현상을 일으키는 대표적인 오염 물질군이다. 이들은 자연적으로 존재하기도 하지만, 주로 산업 활동, 광산 폐수, 농업 활동을 통해 환경으로 유입된다. 중금속은 분해되지 않고 환경에 장기간 잔류하며, 생물체 내에 축적되어 생물 농축을 통해 먹이사슬을 따라 농도가 급격히 증가한다.

수은은 휘발성이 있어 대기를 통해 장거리 이동이 가능한 대표적인 지속성 유기오염물질이다. 수은은 주로 화력발전소나 금 채굴 과정에서 배출된다. 수은이 수생 환경에 유입되면 미생물에 의해 메틸수은으로 전환되는데, 이 형태는 지용성이 높아 생물체의 지방 조직에 쉽게 축적된다. 메틸수은은 신경계에 심각한 독성을 나타내며, 미나마타병과 같은 중추신경계 질환을 유발한다. 수은의 생물 농축 계수는 매우 높아, 상위 포식자에서의 농도는 주변 수중 농도보다 수천에서 수만 배까지 높아질 수 있다.

카드뮴은 아연 제련, 배터리 생산, 인산질 비료의 사용을 통해 환경으로 방출된다. 카드뮴은 신장에 선택적으로 축적되어 기능 장애를 일으키며, 장기간 노출 시 이타이이타이병의 원인이 된다. 카드뮴은 식물의 뿌리를 통해 쉽게 흡수되어 농작물을 오염시키며, 이를 섭취하는 초식동물과 인간에게 전달된다. 수생 생태계에서는 아가미를 통해 직접 흡수되거나 먹이를 통해 섭취되어 체내에 축적된다.

이들 중금속의 생물 농축은 생태계 전반에 걸쳐 일어나며, 특히 수생 먹이사슬의 상위에 위치한 대형 어류, 해양 포유류, 그리고 이를 섭취하는 인간에게 가장 큰 위험을 초래한다.

DDT는 2차 세계대전 이후 널리 사용된 살충제로, 곤충의 신경계를 마비시켜 말라리아 매개 모기 퇴치 등에 효과를 보였다. 그러나 DDT는 지질에 잘 용해되고 물에는 거의 녹지 않으며, 생물체 내에서 분해되거나 배설되기 어려운 높은 지속성을 가졌다. 이로 인해 DDT는 환경에 장기간 잔류하며, 생물 농축을 일으키는 대표적인 물질이 되었다. 특히 수생 생태계에서 플랑크톤에 흡수된 DDT는 이를 먹는 작은 물고기, 그리고 더 큰 포식성 물고기나 물새로 이동하면서 농도가 수천 배에서 수만 배까지 증가하는 경우가 관찰되었다[4].

다이옥신은 주로 쓰레기 소각, 산업 공정, 염소 표백 과정에서 불완전 연소나 화학 반응을 통해 비의도적으로 생성되는 부산물이다. 가장 독성이 강한 것으로 알려진 2,3,7,8-테트라클로로디벤조파라다이옥신(TCDD)은 지용성이 매우 높고 생체 내 분해가 거의 이루어지지 않는다. 다이옥신은 주로 지방 조직에 축적되며, 먹이사슬을 따라 상위 포식자로 갈수록 그 농도가 급격히 높아진다. 이 물질은 극소량으로도 발암성, 생식 독성, 면역계 장애를 유발할 수 있는 것으로 알려져 있다.

이들 농약 관련 물질의 생물 농축은 다음과 같은 특징을 보인다.

이러한 물질들은 국제적으로 그 사용과 배출이 엄격히 규제되고 있다. DDT는 많은 국가에서 사용이 금지되었으나, 일부 지역에서는 말라리아 퇴치를 위해 제한적으로 허용되기도 한다. 다이옥신의 경우 배출을 최소화하는 기술 개발과 지속적인 환경 모니터링이 이루어지고 있다.

폴리염화비페닐(PCB)과 폴리브롬화디페닐에테르(PBDE)는 산업적으로 널리 사용되었으나, 높은 지속성 유기오염물질 특성으로 인해 심각한 생물 농축을 일으키는 대표적인 화학물질이다.

PCB는 열과 화학적 안정성이 뛰어나 절연유, 열교환 유체, 가소제 등 다양한 용도로 20세기 중반까지 광범위하게 사용되었다. 그러나 이 화합물은 자연 환경에서 매우 느리게 분해되며, 지방 조직에 쉽게 용해되어 축적된다. PCB의 생물 농축 계수(BCF)는 종과 화합물 구조에 따라 수백에서 수만에 이르는 높은 값을 보인다. 이 물질은 내분비계 장애물질로 작용하여 생식 기능과 면역 체계에 악영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 1970년대 말부터 많은 국가에서 생산과 사용이 금지되었으나, 여전히 오래된 변압기나 건물 자재 등에서 잔류하고 있다.

PBDE는 난연제로서 전자제품, 가구, 건축 자재의 플라스틱과 발포체에 첨가되어 화재 안전성을 높이는 데 사용되었다. PCB와 유사하게 환경 내 분해가 매우 더디고 지용성이 강하다. 특히, 해양 포유류와 상위 포식 조류의 조직에서 높은 농도로 검출되어 영양 단계가 올라갈수록 농도가 급격히 증가하는 생물 확대 현상을 명확히 보여준다. PBDE는 갑상선 호르몬 교란, 신경 발달 장애, 생식 독성과 연관이 있다. 사용이 규제되기 시작한 후, 환경과 생물체 내 농도가 서서히 감소하는 추세를 보이지만, 여전히 지속적인 모니터링이 필요한 물질이다.

이 두 물질군의 환경 거동을 비교하면 다음과 같다.

이들 물질의 생물 농축 위험성은 사용 금지 후에도 오랜 기간 환경과 생태계에 잔류한다는 점에서 특별한 주의가 필요하다.

생물 농축 현상은 먹이사슬을 따라 오염 물질의 농도가 단계적으로 증가하는 현상으로, 생태계 전반에 심각한 영향을 미친다. 특히 고차 포식자의 체내에 유해 물질이 집중적으로 축적되어 개체군의 건강을 해치고, 결과적으로 생태계의 구조와 기능을 교란시킨다. 이 과정은 생물 다양성 감소와 생태계 서비스 저하로 이어질 수 있다.

먹이사슬 교란의 구체적인 예로는 DDT의 영향을 들 수 있다. DDT는 곤충을 죽이는 데 효과적이지만, 물새와 같은 포식자의 생식에 치명적인 영향을 미쳤다. DDT가 대사되어 생성된 DDE는 조류의 난각 형성을 방해하여 껍질이 얇아지고 부서지기 쉽게 만들었다[6]. 이로 인해 포란 중 알이 깨지거나 번식률이 급격히 떨어져, 미국의 흰머리수리와 같은 종의 개체 수가 위험 수준까지 감소하는 결과를 초래했다.

해양 생태계에서는 수은의 생물 농축이 두드러진다. 수중의 미생물에 의해 무기 수은이 유기 형태인 메틸수은으로 전환된 후, 먹이사슬을 따라 농축된다. 작은 플랑크톤을 먹는 어류를 거쳐, 그 어류를 먹는 상어나 고래와 같은 최상위 포식자에게 가장 높은 농도로 축적된다. 이는 최상위 포식자의 신경계에 손상을 일으키고, 행동 변화, 생식 능력 저하, 면역 체계 억제 등을 유발하여 개체군 유지에 위협이 된다.

이러한 교란은 단일 종의 문제를 넘어, 먹이사슬의 균형을 무너뜨린다. 최상위 포식자의 개체 수 감소는 중간 포식자(예: 중소형 포유류)의 개체 수를 폭발적으로 증가시켜, 이들이 먹이로 삼는 다른 생물군에 과도한 압력을 가하는 '영양계단 효과'를 일으킬 수 있다. 결국 생물 농축은 생태계의 정상적인 에너지 흐름과 물질 순환을 방해하는 지속적이고 복합적인 위협으로 작용한다.

미나마타병은 일본 구마모토현 미나마타시에서 1950년대 중반에 처음 공식적으로 보고된 질병이다. 이 질병은 수은에 오염된 해산물을 장기간 섭취한 주민들에게 발생했으며, 생물 농축 현상이 인간 건강에 미치는 치명적 결과를 보여주는 대표적 사례가 되었다. 당시 치소소 공장에서 아세트알데히드 제조 과정 중 촉매로 사용된 무기 수은이 유기 수은인 메틸수은으로 전환되어 미나마타만에 방류되었고, 이 메틸수은이 플랑크톤 → 어류 → 인간으로 이어지는 먹이사슬을 따라 농축되었다.

주요 증상은 중추신경계 손상으로 인한 감각 장애, 운동 실조, 시야 협착, 청각 장애, 언어 장애 등이었다. 특히 태아기에 모체를 통해 노출된 경우 선천성 미나마타병으로 나타나, 심각한 발달 장애와 신경학적 증상을 보였다. 이 질병의 확산은 지역 사회에 큰 충격을 주었고, 환경 오염이 공중보건에 직접적 영향을 미칠 수 있음을 세계적으로 각인시켰다. 공식 인정된 피해자 수는 2,000명 이상에 이르며, 사건 발생부터 원인 규명과 책임 소재를 둘러싼 논란은 수십 년간 지속되었다.

미나마타병 사건은 이후 중금속 및 지속성 유기오염물질에 대한 환경 규제와 공중보건 정책 수립에 결정적 계기를 제공했다. 이 사례는 오염 물질이 생태계를 통해 이동·축적되어 결국 인간에게 되돌아올 수 있음을 보여주었고, 예방 원칙의 중요성을 부각시켰다. 또한, 이와 유사한 수은 중독 사례가 나이가타와 캐나다 온타리오 주에서도 보고되면서, 생물 농축의 위험이 지역적 문제가 아닌 전지구적 문제임을 확인시켰다.

해양 생태계에서는 수은의 생물 농축이 특히 잘 연구된 사례이다. 해수 중의 미량 수은은 미생물에 의해 독성이 강한 메틸수은으로 전환된다. 이 메틸수은은 플랑크톤에 농축된 후, 작은 물고기, 큰 물고기, 그리고 최상위 포식자인 참치나 상어 등의 체내에 단계적으로 축적된다. 북태평양의 일부 참치나 대형 상어의 체내 수은 농도는 주변 해수 농도보다 수백만 배 높을 수 있다[7].

담수 생태계의 대표적 사례는 북미 그레이트레이크 지역의 폴리염화비페닐(PCB) 오염이다. 20세기 중반 산업 활동으로 호수 퇴적물에 대량 유입된 PCB는 저서 생물에 축적되었고, 이를 먹이로 하는 작은 물고기, 다시 그 물고기를 먹는 연어나 물수리 등으로 전달되었다. 이로 인해 물수리의 번식률이 급감하는 등 생태계 교란이 발생했으며, 해당 지역의 일부 어류 섭취 제한 조치가 장기간 시행되었다.

북극과 같은 원격 지역에서도 잔류성 유기오염물질의 생물 농축이 확인된다. 대기와 해류를 통해 장거리 이동한 다이옥신이나 DDT 같은 물질은 북극의 낮은 기온에서 휘발되기 어려워 축적된다. 이들은 플랑크톤부터 시작하여 물고기, 물개, 최종적으로 북극곰에 이르는 먹이사슬을 따라 농축된다. 북극곰의 지방 조직에서 검출되는 오염물질 농도는 현지 환경 농도보다 극히 높으며, 이는 생물 농축 현상이 지구적 규모로 일어나고 있음을 보여주는 사례이다.

생물 농축 계수(BCF)는 특정 화학 물질이 생물체 내에 축적되는 정도를 정량화하는 지표이다. 일반적으로 물속의 화학 물질 농도에 대한 생물체 내(보통 지방 조직)의 농도 비율로 정의된다[8]. BCF 값이 1보다 크면 생물 농축이 일어난다고 판단하며, 값이 클수록 축적 가능성이 높음을 의미한다.

BCF 측정은 실험실 조건과 현장 조건에서 모두 수행된다. 실험실 측정은 표준화된 시험 생물(예: 무지개송어, 물벼룩)을 일정 농도의 시험 물질이 용해된 물에 노출시킨 후, 일정 시간이 지난 시점에서 생물체 내 농도를 분석하는 방식으로 진행된다. 이 방법은 조건을 통제할 수 있어 재현성이 높지만, 실제 복잡한 환경 요인을 반영하지 못하는 한계가 있다.

한편, 현장 측정은 특정 수생 환경에서 서식하는 생물과 주변 물의 화학 물질 농도를 직접 채취하여 분석한다. 이는 실제 생물 확대를 포함한 모든 경로를 통한 축적을 반영하지만, 다양한 환경 변수로 인해 데이터 해석이 복잡해질 수 있다. 최근에는 화학 물질의 지질 용해도나 옥탄올-물 분배 계수(Kow) 같은 물리화학적 성질을 이용하여 BCF 값을 실험 없이 예측하는 QSAR(정량적 구조-활성 관계) 모델도 활용되고 있다.

생물 농축 현상을 모니터링하고 오염 물질의 이동 경로를 추적하기 위해 다양한 기술이 개발되어 활용된다. 전통적인 방법은 특정 지표종을 선정하여 조직 내 오염 물질 농도를 정기적으로 분석하는 것이다. 예를 들어, 담수 생태계에서는 물벼룩이나 잉어를, 해양에서는 홍합이나 고등어를 이용한 모니터링 프로그램이 운영된다[10]. 이러한 생물 모니터링은 특정 지역의 오염 수준과 시간에 따른 변화 추이를 파악하는 데 유용하다.

최근에는 원격 감지 및 생물표지자를 활용한 첨단 기술이 도입되고 있다. 위성이나 드론을 이용한 원격 감지는 부영양화나 유류 유출 등 생물 농축을 유발할 수 있는 대규모 환경 변화를 광범위하게 관찰하는 데 사용된다. 분자 생물학적 기법을 적용한 생물표지자 연구는 오염 물질이 생체 내에서 대사되는 과정이나 산화 스트레스, DNA 손상 등 초기 생물학적 영향을 탐지하는 데 초점을 맞춘다.

데이터 처리와 예측 모델링 기술도 중요한 부분이다. 수집된 모니터링 데이터는 지리정보시스템에 통합되어 공간적 분포를 시각화하는 데 활용된다. 또한, 생물농축계수와 영양확대계수 같은 매개변수를 입력값으로 사용한 수리 모델은 오염 물질이 먹이사슬을 따라 어떻게 이동하고 농축될지 예측하는 것을 가능하게 한다. 이러한 모델은 새로운 화학 물질의 환경 위험성을 사전에 평가하는 데도 적용된다.

생물 농축 현상을 유발하는 주요 물질들의 생산과 사용을 제한하기 위한 국제적 노력의 핵심은 스톡홀름 협약이다. 이 협약의 공식 명칭은 '지속성 유기오염물질(POPs)에 관한 스톡홀름 협약'이며, 2001년 채택되어 2004년 발효되었다. 협약의 주요 목표는 인간 건강과 환경을 POPs로부터 보호하는 것으로, 초기에는 12가지의 대표적인 DDT나 다이옥신 같은 물질들을 규제 대상으로 지정하였다[12].

협약은 당사국들에게 규제 대상 POPs의 생산, 사용, 수입 및 수출을 금지하거나 제한할 의무를 부과한다. 특히 생물 농축 특성을 가진 물질들은 환경 중에 장기간 잔류하고 먹이사슬을 통해 증폭되므로, 협약은 이러한 물질들의 의도적 생산 및 사용을 철저히 통제하는 데 중점을 둔다. 또한, 비의도적 배출원(예: 소각 과정)에서 발생하는 POPs의 배출을 최소화하기 위한 최선의 기술과 관행을 적용하도록 요구한다.

스톡홀름 협약의 운영은 과학적 검토를 바탕으로 지속적으로 진화한다. 지속성 유기오염물질 검토 위원회(POPRC)는 새로운 후보 물질들을 평가하여 협약의 규제 목록에 추가할 것을 당사국 회의에 권고한다. 이 과정을 통해 규제 대상 물질 목록은 점차 확대되어 왔다.

이 협약은 바젤 협약(유해폐기물), 로테르담 협약(사전통보동의)과 함께 국제 환경 거버넌스의 중요한 축을 이루며, 생물 농축으로 인한 전 지구적 위험을 관리하기 위한 법적 틀을 제공한다.

환경 기준과 정책은 생물 농축 현상을 관리하고 위해성을 저감하기 위한 핵심적인 수단이다. 각국 정부와 국제 기구는 지속성 유기오염물질 및 중금속과 같은 물질의 환경 중 농도와 생물체 내 축적량에 대한 허용 기준을 마련하고, 이를 바탕으로 배출 규제, 사용 금지, 폐기물 관리 정책을 시행한다.

대표적인 환경 기준으로는 수질, 토양, 대기 중 오염물질 농도 기준과, 식품(특히 수산물)의 위해 물질 잔류 허용 기준이 있다. 예를 들어, 수은에 대한 기준은 미나마타병과 같은 역사적 사건을 계기로 국제적으로 강화되는 추세이다. 이러한 기준은 생물 농축 계수와 같은 과학적 데이터와 독성학적 연구 결과를 바탕으로 설정된다.

정책적 접근은 규제적 수단과 더불어 사전 예방 원칙을 강조한다. 신규 화학물질의 시장 출시 전 생물 농축 가능성을 평가하는 화학물질 관리 제도(예: REACH 규정)가 대표적이다. 또한, 스톡홀름 협약과 같은 국제 협약은 기준 설정의 국제적 조화를 촉진하고, 오염물질의 국경 간 이동을 통제하는 정책적 틀을 제공한다. 최근에는 단일 물질 규제를 넘어, 화학물질 혼합물의 복합적 영향과 미세플라스틱과 같은 신규 오염원에 대한 기준 마련이 새로운 정책 과제로 부상하고 있다.