선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 그 특성을 밝힌 연구는 거의 없었다. 본 연구는 경안천의 상 · 하류와 팔당호 주요 유입부에서 유량이 비교적 적은 시기인 2000년 4월부터 7월까지 부영양화와 관련된 항목을 중심으로 수질오염 특성을 파악하여 향후 육수생태학적 기초자료로 활용하고자 하였다.
제안 방법
- 수질은 Rump and Krist (1988)와 APHA (1992)의 분석법에 따라 duplicate로 측정하였다. Total-N, total-P 및 CODMn 분석은 원시료를 그대로 사용하였으나, 무기영양염 (NH4, NOs, NO2, SRP 및 SRSi)은 What man GF/F filter로 여과한 후 분석하였다. DIN (dissolved inorganic nitrogen)은 NH4, NOs 및 NO2의 합으로 산출하였다.
- 수질조사 항목 중 수온과 DO는 DO meter (YSI 58 또는 59)로, pH와 전기전도도는 각각 Orion 230A meter 및 Conduktometer LF191-WTW로 현장에서 측정하였 다. 분석시료는 조사지점에 따라 하상의 중심부에서 직접 채수하거나 또는 Van Dorn 채수기로 표층(0.
- 시료용기는 산 (acid) 세척된 4l 플라스틱병을 사용하였고 아이스박스에 담아 12시간 이내에 실험실로 옮겼다. 운반한 시료는 즉시 전처리 후 분석하였다. 수질은 Rump and Krist (1988)와 APHA (1992)의 분석법에 따라 duplicate로 측정하였다.
대상 데이터
- Total-N, total-P 및 CODMn 분석은 원시료를 그대로 사용하였으나, 무기영양염 (NH4, NOs, NO2, SRP 및 SRSi)은 What man GF/F filter로 여과한 후 분석하였다. DIN (dissolved inorganic nitrogen)은 NH4, NOs 및 NO2의 합으로 산출하였다. Chl-a 농도는 시료를 GF/F 여과지로 여과한 후 90% 에탄올을 용매로 사용하여 비등 추출하였고, 분광광도계로 665 nm와 750 nm에서 흡광도를 측정하여 정량하였다 (Nusch, 1980).
- 경안천의 상 · 하류와 팔당호 주요 유입부에서 부영양화 양상과 수질오염 특성을 파악하기 위해 2000년 4월부터 7월까지 조사하였다. 경안천 수질은 전형적인 과영양상태를 보였고 상류에 위치한 오 · 폐수처리장(sewage wastewater treatment plant, SWTP)의 배출수가 본류와 합류된 직후부터 크게 악화되었으며, 이에 대한 영향은 하류의 부영양화에 절대적이었다.
- 본 연구는 팔당호 지류인 경안천의 상 · 하류구간을 중심으로 본류 11개 지점-고친교(KOC), 삼계교(SAM), 초부교 (CHO), 왕산교 (WAN), 양벌대교 (YAN), 경안교 (KYO), 쌍령교 (SSA), 지월교 (CHI), 광동교 (KWA), 선착장 (SON) 및 팔당호 댐 (DAM) 부근 -과 유입지천의 최하 류부 7개지점 (양지천, 유운천, 상미천, 오산천, 중대천, 목현천 및 곤지암천), 수환경사업소 1개지점 (용인배수로, YON) 및 북한강 (양수리)과 남한강 (제탄리) 각각 1 개 지점의 총 21개지점 (Fig. 1)에서 조사하였다.
- 상류(고친교, KOC) 부터 팔당호 유입부(광동교, KWA)인 하류까지 유하거리는 약 31km에 해당하며, 하천의 경사는 우리나라의 다른 하천과 마찬가지로 하류로 갈수록 완만하고 유량이 적은 시기는 평균 수심이 1m 이하로서 그리 깊지 않다. 본 연구의 조사지점간에는 1~3개의 수중보가 축조되어 있고, 중소도시로부터 배출되는 각종 생활 하 · 오수를 차집 후 처리하는 수환경사업소와 지방공사 등이 하천본류의 천변에 위치하고 있다.
- Conduktometer LF191-WTW로 현장에서 측정하였 다. 분석시료는 조사지점에 따라 하상의 중심부에서 직접 채수하거나 또는 Van Dorn 채수기로 표층(0.3 m 수심)에서 채수하였다. 시료용기는 산 (acid) 세척된 4l 플라스틱병을 사용하였고 아이스박스에 담아 12시간 이내에 실험실로 옮겼다.
- 3 m 수심)에서 채수하였다. 시료용기는 산 (acid) 세척된 4l 플라스틱병을 사용하였고 아이스박스에 담아 12시간 이내에 실험실로 옮겼다. 운반한 시료는 즉시 전처리 후 분석하였다.
이론/모형
- 운반한 시료는 즉시 전처리 후 분석하였다. 수질은 Rump and Krist (1988)와 APHA (1992)의 분석법에 따라 duplicate로 측정하였다. Total-N, total-P 및 CODMn 분석은 원시료를 그대로 사용하였으나, 무기영양염 (NH4, NOs, NO2, SRP 및 SRSi)은 What man GF/F filter로 여과한 후 분석하였다.
성능/효과
- 이러한 결과는 N . P 영양염 뿐만 아니라 유기물 부하도 매우 큼을 알 수 있었다. Chl-a 함량은 북한강, 남한강 및 경안천이 각각 14.
- 2). SAM에서 평균농도가 110.6 μg/l로서 이미 상류에서부터 과영양상태 (> 75 μg chl-a/l)를 초과하였고 CHO까지는 132.4 μg/l로서 조금 증가하였으나 YAN까지 지수적 증가를 보여 평균값이 340.4 μg/l를 기록하여 SAM에 비해 그 발생 규모는 수질오염의 수준을 잘 반영하였다. KYO~CHI 구간에서는 다시 큰 폭으로 감소 (320.
- SRP는 YON의 배출수가 본류에 유입되는 지점 (SAM~CHO사이) 직후부터 최고 2,440 μg P/l (평균 1,779 μP/l)로서 폭발적인 증가를 보였고 최하류인 DAM (평균 2.3 pg P/l)까지 지수적인 감소가 관찰되 었다 (Fig. 2). SRSi는 SAM (0.
- 결과적으로, YON의 배출수가 경안천 상 · 하류 구간에서 본류의 P 영양염 증감에 주된 요인으로 작용함을 알 수 있었다. SRSi는 평균농도가 2.22 mg Si/l (1.46~3.16mg Si/l 범위)였고, 지천에 따른 최대 및 최 소의 차이가 1.70mg Si/l로 컸으나 본류의 변동과 비교해 볼 때 부족한 양상은 관찰되지 않았고 풍부하게 유입되고 있었다 (Fig. 2).
- 팔당호 유입부 수질의 비교에서 경안천은 북한강과 남한강의 다른 하천에 비해 오염 수준이 가장 높은 것으로 볼 수 있었다. 결과적으로 볼 때, 경안천 뿐만 아니라 팔당호의 상수원 수질보호를 위해서는 오 · 폐수 처리수의 점오염원 관리에 대한 대책 마련이 매우 시급한 것으로 판단되었다.
- 유기물 오염측면으로 볼 때, YON의 배출수가 본류의 수질에 미치는 정도는 매우 큼을 알 수 있었고, 그 부하 영향은 절대적임을 시사하였다. 결과적으로 유입 지류별 COD 농도 수준을 비교해 보면 용인 배출수>곤지암천>목현천 > 중대 천>오산천>양지 천>유운천 및 상미 천의 순으로 감소하였다.
- 2). 결과적으로, YON의 배출수가 경안천 상 · 하류 구간에서 본류의 P 영양염 증감에 주된 요인으로 작용함을 알 수 있었다. SRSi는 평균농도가 2.
- 경안천에서 TN과 TP의 변동은 상 · 하류간에 차이가 매우 컸고 YON의 배출수가 합류된 직후부터 폭발적으로 증가하였으며 하류로 갈수록 지수적으로 감소됨이 뚜렷하였다 (Fig. 3). 본류에서 TN의 변동은 CHO에서 급증하여 25,073 μg N/l을 기록하였고 하류로 갈수록 적어져 KWA 지점과 팔당호 DAM의 평균값과 비교하면 각각 83.
- TP 농도는 경안천이 3배정도 높았으나 SRP는 평균농도가 162 μg P/l로서 108배 더 높았다. 경안천의 TN/TP, DIN/SRP 및 SRSi/SRP 비는 각각 23.2, 5.4 및 5.1로서 다른 유입하천에 비해 월등히 낮았으며 특히 무기영양염의 비가 아주 낮아 P의 유입 영향이 매우 큼을 시사하였다.
- 3). 그 결과, TN과 TP에 기초한 하천의 영양단계는 본류에서 KOC~KWA 구간이 과영양단계에 속하였고 지류는 다른 유입 소하천에 비해 양지천, 용인배수로, 유운천, 목현천 및 곤지암천이 악화된 상태였다.
- 것으로 판단되었다. 따라서 현 시점에 상수원의 부영양화를 감소시키기 위한 다각적인 노력 중에서 1차적으로 처리된 오 · 폐수의 배출수가 하천이나 호소로 직접 유입되는 환경기초시설과 같은 점오염원의 관리가 무엇보다도 중요한 것으로 제시될 수 있었고, 특히 다른 요인보다 생활하수, 축산폐수 및 공단폐수 등의 수처리 방류수에 대한 면밀한 진단과 재분석을 통해 기존에 적용되고 있는 BOD와 SS를 포함한 수질항목과 기준보다도 무기 N • P의 저감방안대책 수립과 시행이 시급한 것으로 판단되었다.
- 경안천 수질은 전형적인 과영양상태를 보였고 상류에 위치한 오 · 폐수처리장(sewage wastewater treatment plant, SWTP)의 배출수가 본류와 합류된 직후부터 크게 악화되었으며, 이에 대한 영향은 하류의 부영양화에 절대적이었다. 배출수로부터 비롯되는 NH4와 SRP 영양염은 하류로 유하하면서 급감하는 반면에 자생유기물의 chl-a는 중류에서 폭발적인 증가를 보였다. 환경요인 중 본류에서 NH4, SRP 및 chl-a의 평균농도는 각각 1, 343 μg N/l, 1, 779 μg P/l 및 188 μg/l였고, 특히 P 에 대한 부하가 매우 컸으며 식물플랑크톤 생장에 미치는 영향이 현저하였다.
- 3). 본류에서 TN의 변동은 CHO에서 급증하여 25,073 μg N/l을 기록하였고 하류로 갈수록 적어져 KWA 지점과 팔당호 DAM의 평균값과 비교하면 각각 83.3%와 90.5%가 감소하였다. 지류의 TN은 YON에서 평균값이 39, 688 μg N/l로서 가장 높았고 다른 지류들은 5, 002 μg N/l (2,360~ 11,074 μg N/l 범위)로서 YON의 12.
- 본류의 CHO에서 3,018 μg P/l로서 급격한 증가를 보였고 KWA 에서 180.2 μg P/l로서 CHO에 비해 90% 감소하였다 (Fig. 3). 지류에서 TP의 분포는 N과 마찬가지로 YON이 평균 3,654 μg P/l로서 기록적인 농도였고 다른 지류들은 평균 182 μg P/l (31 ~448 μg P/l 범위)로서 YON의 5.
- 비해 그 영향이 뚜렷하였다. 본류의 SAM~CHO사이에 위치한 YON의 배출수로부터 비롯되는 SRP의 농도는 평균값이 2, 114 pg P/l로서 다른 지류의 평균 농도 65 μg P/l (3~159 μg P/l 범위)에 비해 33배나 높았다 (Fig. 2). 결과적으로, YON의 배출수가 경안천 상 · 하류 구간에서 본류의 P 영양염 증감에 주된 요인으로 작용함을 알 수 있었다.
- 또한 풍부한 영양염의 공급 뿐만 아니라 하천의 구조적 문제점도 지적될 수가 있었다. 상 · 하류 구간에서 유로하상의 횡단면에 어도 역할과 주변 농경지의 용수공급을 위해 이수 목적으로 건설된 많은 수중보(weir) 는 부분적으로 물의 흐름을 크게 저하시켜 체류 시간을 증가시킴으로서 유속의 급감현상은 미생물과 식물플랑크톤을 포함한 자생유기물 생산에 기여하는 바도 매우 클 것으로 추정되었다. 이러한 유기물의 생산은 생활사를 통해 사멸 후 수층 뿐만 아니라 수심이 깊지 않아 내부 저토에 축적되거나, 유하하면서 하류에 위치한 상수원인 호소로 직접 유입되는 운명과 분해과정을 거쳐 수체로 재순환되는 오염 영향을 미치게 될 것으로 추정된다(신과 조, 2000)
- 수중 유기물 오염의 수준을 간접적으로 평가할 수 있는 COD는 본류의 KOC~SAM구간에서 평균값이 8.8mg O2/l이었으나 CHO에서 26.5mg O2/l로서 3배 증가한 후 CHI까지 평균 20.0mg O2/l를 유지하였다 (Fig. 2). 지류의 COD 분포에서 YON을 제외한 유입하천의 평균값은 7.
- 2). 유기물 오염측면으로 볼 때, YON의 배출수가 본류의 수질에 미치는 정도는 매우 큼을 알 수 있었고, 그 부하 영향은 절대적임을 시사하였다. 결과적으로 유입 지류별 COD 농도 수준을 비교해 보면 용인 배출수>곤지암천>목현천 > 중대 천>오산천>양지 천>유운천 및 상미 천의 순으로 감소하였다.
-
2) 유입지류
지류에서 질소성분 중 DIN, NH4, NO3 및 NO2의 평균농도는 각각 1,730 g N/l, 1,064 μg N/l, 545 pg N/l 및 122 μg N/l였고, DIN 중에서 NH4, NO3 및 NO2는 각각 61.5 %, 31.5% 및 7.0%를 차지하였다. 지천별 분포를 볼 때, NO3와 NO2보다도 NH4는 평균값으로 본 농도차이가 2,437 μg N/l (최대 2,460 μg N/l, 최저 23 μg N/l)로서 매우 컸고, NH4는 양지천과 용인배수로가, NO2는 YON을 제외하고는 하류로 갈수록 높은 농도로 유입되는 경향을 보였다 (Fig.
- 2). 지류의 COD 분포에서 YON을 제외한 유입하천의 평균값은 7.8 mg O2/l로서 목현천과 곤지 암천이 각각 11.0 mg O2/l와 12.1mg O2/l로서 다소 높았다. 특히 YON의 COD는 평균값이 32.
- 0%를 차지하였다. 지천별 분포를 볼 때, NO3와 NO2보다도 NH4는 평균값으로 본 농도차이가 2,437 μg N/l (최대 2,460 μg N/l, 최저 23 μg N/l)로서 매우 컸고, NH4는 양지천과 용인배수로가, NO2는 YON을 제외하고는 하류로 갈수록 높은 농도로 유입되는 경향을 보였다 (Fig. 2).
- 질소성분 중 DIN, NH4, NOs 및 NO2의 평균농도는 각각 2,148 μg N/l, 1,343 μg N/l,614 μg N/l 및 192 μg N/l였고 DIN 중에서 NH4, NOs 및 NO2는 각각 62.5%, 28.6% 및 8.9%를 차지하였다. NH4는 CHO에서 평균값이 3,292 μg N/l로서 큰 폭으로 증가하여 KYO까지 높은 농도 (2,770 μg N/l)를 유지하다가 그 하류의 CHI에서는 646 μg N/l 수준으로 급감하였다 (Fig.
- 2). 특히 SAM에서 전술한 영양염의 농도가 급감한 시기에 chl-a는 큰 폭으로 증가하였으며, 용인배수로의 합류 후 CHO~KWA구 간에서는 N · P와의 관계가 더욱 선명하였다.
- 환경요인 중 본류에서 NH4, SRP 및 chl-a의 평균농도는 각각 1, 343 μg N/l, 1, 779 μg P/l 및 188 μg/l였고, 특히 P 에 대한 부하가 매우 컸으며 식물플랑크톤 생장에 미치는 영향이 현저하였다. 팔당호 유입부 수질의 비교에서 경안천은 북한강과 남한강의 다른 하천에 비해 오염 수준이 가장 높은 것으로 볼 수 있었다. 결과적으로 볼 때, 경안천 뿐만 아니라 팔당호의 상수원 수질보호를 위해서는 오 · 폐수 처리수의 점오염원 관리에 대한 대책 마련이 매우 시급한 것으로 판단되었다.
- 배출수로부터 비롯되는 NH4와 SRP 영양염은 하류로 유하하면서 급감하는 반면에 자생유기물의 chl-a는 중류에서 폭발적인 증가를 보였다. 환경요인 중 본류에서 NH4, SRP 및 chl-a의 평균농도는 각각 1, 343 μg N/l, 1, 779 μg P/l 및 188 μg/l였고, 특히 P 에 대한 부하가 매우 컸으며 식물플랑크톤 생장에 미치는 영향이 현저하였다. 팔당호 유입부 수질의 비교에서 경안천은 북한강과 남한강의 다른 하천에 비해 오염 수준이 가장 높은 것으로 볼 수 있었다.
후속연구
- 결국 오염된 하천의 수질은 물질순환 과정을 통해 하천 그 자체를 비롯하여 하류의 수질 부영양화에도 크나큰 영향을 미치게됨으로써 근본적인 해결이 선행되어야 할 것으로 판단되었다. 따라서 현 시점에 상수원의 부영양화를 감소시키기 위한 다각적인 노력 중에서 1차적으로 처리된 오 · 폐수의 배출수가 하천이나 호소로 직접 유입되는 환경기초시설과 같은 점오염원의 관리가 무엇보다도 중요한 것으로 제시될 수 있었고, 특히 다른 요인보다 생활하수, 축산폐수 및 공단폐수 등의 수처리 방류수에 대한 면밀한 진단과 재분석을 통해 기존에 적용되고 있는 BOD와 SS를 포함한 수질항목과 기준보다도 무기 N • P의 저감방안대책 수립과 시행이 시급한 것으로 판단되었다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.