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문제 정의
- 본 연구에서는 낙동강 하류부에서 강변여과수와 하천수의 수질을 조사 . 분석하여 하천수의 오염 정도와 함께 강변여과수의 수질특성을 파악하고 대체상수원으로서의 가치에 대해 평가하였다.
제안 방법
- 망간, NH#-N, NO#N, T-N, 경도. KA4nO4 소비량, 황산이온, 염소이온, 비소, 일반 세균, 대장균군과 BOD, COD*, , TOC, SS로서 조사 결과를 물리적, 화학적, 생물학적 인자로 분류하여 평가를 하였다.
- SS. TN, TP를 포함하여 51개 항목을 분석하여. 반복되는 불검출 항목은 제외시키고 주요 20개 수질항목을 위주로 분석하였다.
- 개별유기물질 측정항목으로는 먹는물 건강상 유해영 양 유기물질 17개항을 분석하였으며. 페놀, 벤젠, 톨루엔등의 방향족화합물류 , THMs, 트리 클로로 에틸 렌등의 유기 염 소계 화합물류, 다이 아지 논, 파라티온 등의 농약물류등이 분석결과, 하천수 및 강변여과수가 3회 연속 모두 불검출 되었다.
- 망간분석은 정량한계 0.005mg/l를 나타내는 이온유도플라즈마(ICP, Maxion)를 사용하였고, 철은 쉽게 산화 및 침적될 수 있으므로 시료채취 즉시 질산으로 고정시켜 분석하였다.
- TN, TP를 포함하여 51개 항목을 분석하여. 반복되는 불검출 항목은 제외시키고 주요 20개 수질항목을 위주로 분석하였다. 시료 채취시 강우 직후는 피하였으며, 오후 1-2시 사이에 채취하였다.
- 수질을 조사 . 분석하여 하천수의 오염 정도와 함께 강변여과수의 수질특성을 파악하고 대체상수원으로서의 가치에 대해 평가하였다.
대상 데이터
- 낙동강 하류 대산면 갈전리에서 6개월 연구 기간 동안 조사한 주요 항목은 pH, 탁도, 색도, 증발 잔류물질, 철. 망간, NH#-N, NO#N, T-N, 경도.
- 본 연구를 위하여 설치한 취수정은 실험 6개월 전부터 펌프용량 70m3/d로 연속 배출시켜 취수정 수위를 일정하게 유지시킨 후 강변여과수의 시료를 채취하였다. 초기에는 BOD.
- 연구기간 동안 주로 비교한 강변여과수와 하천수의 무기물질은 pH, 질소, 철, 망간, 경도를 대상으로 하였다. pH의 경우 7.
- 하천수와 강변여과수의 수질을 연구하기 위해 설치한 취수정은 경남 창원시 대산면 갈전리 일대 강변에서 내륙 쪽으로 40m 떨어져 있는 곳에 위치해 있다. 이 지역 하류 1km에는 밀양수산교가 있고, 상류 5.
이론/모형
- 시료 채취시 강우 직후는 피하였으며, 오후 1-2시 사이에 채취하였다. 수질분석은 먹는 물 수질공정시험법과 환경 수질공정시험법에 준하여 시행하였다.
성능/효과
- 1-1999. 4(2년 4개월) 동안 본포지역에서의 1-3월까지의 하천수의 TN 평균농도는 5.5mg//, 8-10월까지의 TN 평균농도는 2.6mg/l로 변화를 보이며, 전 기간의 TN 평균농도는 4.1mg/l로 평균 BOD; 농도 3.4mg/Z 보다 높은 특징을 보이고 있다. 암모니아성질소 역시 1-3 월이 가장 높게 나타나는 것으로 조사되었다.
- 0mg/l 정도이나 하천수는 강변여과수에 비해 BOD. CODMn, TOC가 각각 3.6 배, 5배, 5배 높게 검출되었다.
- 연구기간동안 강변여과수와 하천수의 총고형물농도는 모두 먹는 물 수질 기준 이하로 검출 되었다. 강변여과수 총고형물 농도는 탁도가 높은 하천수가 대수층을 통과하면서 크게 감소하게 되어지는 면과 대수층을 통과하면서토양을 구성하는 용존성 무기물질이 용출되어 증가하는 면이 있으므로 결과적으로는 하천수의 총고형물 농도와 큰 차이가 없는 것으로 나타났다.
- 낙동강 하류에 위치한 창원시 대산면 갈전지역에서 동절기를 포함한 6개월간 강변여과수와 하천수의 수질을 51항목으로 분석한 결과, 페놀, THMs, 다이아지논 등 건강상 유해유기물질 17항목과 암모니아성 질소 및 질산성 질소를 제외한 건강상 유해무기물질 8항이 불검출 되었다. 그러나 나머지 항목에 있어서 하천수는 BOD 3.
- 대장균군의 경우 하천수는 항상 양성을 나타낸 반면, 강변여과수는 음성과 양성을 각각 나타내었으며 일반세균이 100cfo/m/ 이하가 될 때에는 음성을 나타내고 있었다. 본 실험지역 취수정에서 내륙으로 180m 더 이격된 곳에 설치된 취수정에서의 강변여과수 일반세균은 19회 측정중 11 회나 불검출 되었고 평균 14db/m/로 아주 낮았으며, 대장균군은 15회 측정 모두 음성을 나타내었다. 즉, 강변여과수의 미생물수는 동일지역이라도 강변에서의 이격거리가 멀수록, 굴착심도가 깊을수록 미생물의 저감효과가 컸다.
- 이는 하천수가 토양 매체를 통과하면서 토양층내에서 생물학적 질 산화와 탈질 반응에 의해 유기물과 질소가 동시에 제거되었기 때문이다. 생물학적 수질특성인 일반세균과 대장균군의 경우에도 하천수는 항상 먹는물 수질 기준치 이상을 나타낸 반면, 강변여과수는 비교적 낮은 편으로 일반세균이 하천수 보다 5배 낮게 검출되었다. 그러나 일부 수질항목에서는 강변여과수 농도가 하천수보다 높았는데, 이들 대부분이 토양특성에 기인하는 이온성물질로서, 경도, 증발잔류물, 철, 망간등 이었다.
- 9mg/l로, TN이 BOD 보다 높은 상태이고. 수질의 기본항목이 되는 수온, pH 및 탁도도 각각 3- 24° C, 8.1-8.8, 3-13 NTU로서 변화가 심하고 농도 또한 높았다. 그러나 이렇게 오염된 하천수가 일정한 수온과 pH 조건을 유지할 수 있는 토양층을 지나면서 취수된 강변여과수는 BOD, 과망간산칼륨소비량, TN이 각각 l.
- 3은 탁도와 색도에 대한 변화를 나타낸 것으로, 하천수의 탁도와 색도의 농도는 높고 변화가 큰 반면, 강변여과수는 아주 안정적으로 낮은 수치를 보여주고 있다. 연구기간동안 강변여과수의 평균 탁도와 색도는 각각 0.8NTU와 2.5도로서 하천수에 비해 아주 낮았으며, 심한 호우를 보인 1998년 10월 중순의 하천수 탁도 및 색도가 각각 12.5NTU, 30도로 상승된 경우에서도, 강변여과수의 탁도와 색도는 각각 1.2NTU. 3도로 안정된 수치를 나타내었다.
- 3도로 안정된 수치를 나타내었다. 연구기간중 탁도와 색도의 평균농도는 하천수가 강변여과수에 비해 8배, 5배 높게 나타났다.
- 그러나 일부 수질항목에서는 강변여과수 농도가 하천수보다 높았는데, 이들 대부분이 토양특성에 기인하는 이온성물질로서, 경도, 증발잔류물, 철, 망간등 이었다. 이 가운데 경도와 증발잔류물은 먹는물 수질 기준에 만족하였으나 철과 망간은 연구기간동안 항상 먹는 물 수질기준을 상회하였으며 특히, 망간은 평균 0.99mg/l로 높은 수치를 나타내었다. 그러나 하천수의 망간은 0.
- 그리고 1998년 10월 중순 호우의 영향을 받은 수치를 제외한다면 강변여과수의 일반세균수는로, 안정적으로 낮은 값을 보이고 있다. 이룡지역도 유사하게 하천수와 강변여과수의 일반 세균 평균농도가 각각 4, 518cfo/m/, 105cfij/ml로서 하천수의 농도가 훨씬 높았다. 대장균군의 경우 하천수는 항상 양성을 나타낸 반면, 강변여과수는 음성과 양성을 각각 나타내었으며 일반세균이 100cfo/m/ 이하가 될 때에는 음성을 나타내고 있었다.
- 본 실험지역 취수정에서 내륙으로 180m 더 이격된 곳에 설치된 취수정에서의 강변여과수 일반세균은 19회 측정중 11 회나 불검출 되었고 평균 14db/m/로 아주 낮았으며, 대장균군은 15회 측정 모두 음성을 나타내었다. 즉, 강변여과수의 미생물수는 동일지역이라도 강변에서의 이격거리가 멀수록, 굴착심도가 깊을수록 미생물의 저감효과가 컸다. 그러므로 위생적인 면을 고려한다면 취수정 이격거리나 굴착심도를 조절하여 토양층 체류시간을 늘려 대장균군과 일반세균을 불검출시킬 수도 있을 것이다.
- 유기물질 17개항을 분석하였으며. 페놀, 벤젠, 톨루엔등의 방향족화합물류 , THMs, 트리 클로로 에틸 렌등의 유기 염 소계 화합물류, 다이 아지 논, 파라티온 등의 농약물류등이 분석결과, 하천수 및 강변여과수가 3회 연속 모두 불검출 되었다.
- 05mg/l보다는 거의 20배가 높아 상수원으로의 이용시 적절한 처리가 요구된다. 한편 본 연구지역에 설치된 취수정보다 180m 내륙으로 더 떨어진 지역에 설치된 강변여과수의 철, 망간농도는 각각 3.0mg//, 3.2mg/l로서 동일지역일지라도 지역적 지질여건, 취수정 굴착 깊이, 강변에서의 취수정과의 이격거리에 따라 농도의 차이가 있었다.
후속연구
- 그러므로 위생적인 면을 고려한다면 취수정 이격거리나 굴착심도를 조절하여 토양층 체류시간을 늘려 대장균군과 일반세균을 불검출시킬 수도 있을 것이다. 이는 국내외적으로 문제가 되고 있는 병원성 원생동물인 Giardia나 Crypto- sporidiuum의 관리를 위해 탁도를 규제하고 있는 것으로 볼 때 충분한 대수층 체류시간을 거친 강변여과수는 탁도가 아주 낮으므로 병원성 미생물에 대해서도 효과적인 대처가 가능할 것으로 보인다.
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