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문제 정의
- 이 논문에서는 낙동강수계의 상류에 위치한 고랭지 농업 지대의 수질 특성을 조사하고 토지 이용 형태(산림, 논 밭 도시)에 따른 부하 원단위를 산정하였다.
제안 방법
- 낙동강 상류에 위치한 고랭지 농업 지대의 수질 특성을 조사하고 토지 이용 형태에 따른 부하 원단위를 산정하였다. 낙동강 고령지 농업지대에서 나오는 유출수가 하천 수질에 미치는 영향을 조사하기 위하여 낙동강 권역 중 고령지 농업 활동이 주로 이루어지는 상류권역인 강원도 태백, 경상북도 봉화, 영주 주변의 지점을 선정하여 물 시료를 채취하여 모니터링 하였다.
- 낙동강 수계 조사 지점에서 채취된 시료는 공기가 차단된 멸균통에 담아 냉장상태로 실험실로 운반되었으며, 수질 오염공정시험법에 준하여 생물학적 산소요구량(BOD), 화학적 산소요구량(COD), 총 인(T-P), 총 질소(T-N) 그리고 부유물질(SS)을 측정하였다. BOD는 5일간 BOD병에서 식종한 후의 DO 차를 이용하여 측정하였고, COD는 과망간산 칼륨 (KMnO4) 산성법, T-Ne 알칼리성 과황산칼륨용액으로 전처리하는 자외선 흡광광도법, T-P는 과황산칼륨으로 분해하는 아스코로빈산 환원법을 이용하여 분석하였으며, SS 농도는 유리섬유법에 준하여 분석하였다.
- 조사 유역에 대한 유출 특성 조사를 위해 강원도 태백의 기상자료(2005년 강수량; 기상청홈페이지)를 사용하였으며, 발생부하량 계산은 소천소수력발전소의 일일 발전시간과 방출량, 주 간격의 오염항목 측정값 등을 이용하여 계산하였다.
대상 데이터
- 강원도 태백, 경상북도 봉화 및 영주지점의 채취 일자는 2005년 3월 24일, 5월 21일, 6월 29일, 7월 10일, 7월 28일, 8월 4일, 10월 14일이다. Fig. 1은 낙동강 상류 유역의 시료 채취 지점 중 강원도 태백, 경상북도 봉화 및 영주지역으로 N 1~N 9 지점은 낙동강 발원지인 강원도 태백시의 황지천 주변의 고랭지 농업지대 부근이며, N 10 지점은 봉화군 소천면에 위치한 소수력 발전소 부근이다. N 11~N 13 지점은 봉화군 물야면에 위치한 물야저수지 부근으로 근처에 오전약수터가 위치하고 있으며 신흥가계천 상류 지역이다.
- Table 2는 낙동강 조사 유역(강원도 태백, 경상북도 봉화군)에 대한 토지 이용을 나타낸 것으로 정밀토양도(농촌진흥청 농업기술연구소)를 이용하여 산출하였다. 87% 이상이 산림지인 것으로 나타났으며, 밭은 8.
- 선정하여 물 시료를 채취 및 분석하였다. 강원도 태백, 경상북도 봉화 및 영주지점의 채취 일자는 2005년 3월 24일, 5월 21일, 6월 29일, 7월 10일, 7월 28일, 8월 4일, 10월 14일이다. Fig.
- 낙동강 고령지 농업지대에서 나오는 유출수가 하천 수질에 미치는 영향을 조사하기 위하여 낙동강 권역 중 고령지 농업 활동이 주로 이루어지는 상류권역인 강원도 태백, 경상북도 봉화, 영주 주변의 지점을 선정하여 물 시료를 채취하여 모니터링 하였다. 낙동강 상류권인 강원도 태백과 경상북도 봉화 및 영주 지역의 시기별 BOD 농도는 6~7월에 석천계곡, 삼계삼거리, 도촌교 밑, 내성천에서는 10.
- 낙동강 상류 유역 중 고랭지 농업 지대에서 가깝고 비점오염원 발생과 배출량 비율이 높은 고랭지 밭 주변 지천을 대상으로 강원도 태백, 경상북도 봉화 및 영주 주변에 총 17개 지점을 선정하여 물 시료를 채취 및 분석하였다. 강원도 태백, 경상북도 봉화 및 영주지점의 채취 일자는 2005년 3월 24일, 5월 21일, 6월 29일, 7월 10일, 7월 28일, 8월 4일, 10월 14일이다.
- 낙동강 조사유역 중 원단위 산정을 위한 조사기간은 3월 26일~10월 14일(204일)이며, 낙동강 상류 중 태백시 구문소동 등과 봉화군 석포면 등의 고랭지 밭이 성행하고 있는 유역을 선정하였다. 원단위 조사 유역의 전체 면적은 431.
이론/모형
- 측정하였다. BOD는 5일간 BOD병에서 식종한 후의 DO 차를 이용하여 측정하였고, COD는 과망간산 칼륨 (KMnO4) 산성법, T-Ne 알칼리성 과황산칼륨용액으로 전처리하는 자외선 흡광광도법, T-P는 과황산칼륨으로 분해하는 아스코로빈산 환원법을 이용하여 분석하였으며, SS 농도는 유리섬유법에 준하여 분석하였다.
- 낙동강 조사 유역의 논과 밭을 포함한 경작지의 부하 원단위 산정은[(산림지 오염부하 원단위 × 산림지 면적비율) + 경작지 면적 비율 × X: 여기에서 X = 논 또는 밭의 오염부하 원단위]식을 이용하여 구하였다. 조사 유역 중 병오천(열목어 서식지, 상류에 논, 밭 경작이 이루어 지지 않음)의 수질 분석 값 (BOD: 0.
성능/효과
- 이는 초기 강우 영농활동으로 인해 토양에 시비된 비료 성분들이 유출되었기 때문으로 판단된다. COD 농도는 BOD 값과 비교할 때 대체적으로 모두 높았으며, 특히 6~7월에 석천계곡, 삼계삼거리, 도촌교 밑, 내성천에서는 18.11-21.26 mg/L로 COD의 호소 수질 환경기준 중 농업용수질기준인 8 mg/L를 초과하였다. 이는 BOD와 마찬가지로 초기 강우 영농활동으로 인해 토양에 시비된 비료 성분들이 유출되었기 때문으로 판단된다.
- day이었다. 전체 오염 부하 원단위는 소천소수력발전소의 BOD, 총 인(T-P), 총 질소(T-N) 각각의 총 방출량인 161,076, 8,491, 379,220 g을 전체유역면적(431.99 km2)과 조사기간(204일)으로 나눈 값으로 각각 1.83, 0.10, 4.30 kg/m2day 이었다(Table 9).
- 이용하여 구하였다. 조사 유역 중 병오천(열목어 서식지, 상류에 논, 밭 경작이 이루어 지지 않음)의 수질 분석 값 (BOD: 0.7 mg/L, T-P: 0.10 mg/L, T-N: 1.54 mg/L)에 소천 소수력 발전소의 방출량을 곱하여 구한 결과 산림지의 BOD, 총 인(T-P), 총 질소(T-N) 총 부하량은 각각 76,501, 5,027, 148,631 kg이었다(Table 8). 이것을 정밀토양도를 이용하여 구한 유역의 면적 값 431.
- 3 mg/L의 범위로 측정되었고 대부분의 경우 상류 지역 몇 군데를 제외하고는 거의 전 지역에서 농업 용수 수질 기준인 1 mg/L을 초과하였다. 종합하여보면 상류에서 하류로 갈수록, 비영농기 보다 영농기에서 대체적으로 총 질소의 농도가 높아지는 것을 알 수 있다. 이는 상류에서 하류로 갈수록 자정작용에 의해 희석되어야 하지만 계속해서 질소를 함유한 영양 물질(영농 활동)이 유입되기 때문이며, 또한 영농기에는 비료의 사용과 집중 강우로 주변 하천으로 유입되기 때문인 것으로 판단된다.
- 1 ~14 mg/L의 범위로 측정되었고 대부분의 경우 상류지역 몇 군데를 제외하고는 거의 전 지역에서 호소 수질 환경 농업용수기준인 1 mg/L을 초과하였다. 종합해보면 상류에서 하류로 갈수록, 비영농기보다 영농기에서 대체적으로 총 질소의 농도가 높아지는 것을 알 수 있다. 이는 상류에서 하류로 갈수록 자정작용에 의해 희석되어야 하지만 계속해서 질소를 함유한 영양물질(영농활동)이 유입되기 때문이며, 또한 영농기에는 비료의 사용과 집중 강우로 주변 하천으로 유입되기 때문인 것으로 판단된다.
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