1975년부터 2011년 11월까지 37년간의 한강 본류의 유기오염물질의 장기변동을 평가하기 위하여 BOD와 COD 항목에 대해 서울시 보건환경연구원 분석 자료와 환경부의 연간평균자료를 이용하여 비교하였다. 한강본류의 유기물질 비교지점은 상수원인 팔당댐(PD)을 기점으로 구의(KU), 잠실(JS), 뚝도(DD), 보광(BK), 노량진(NR), 영등포(YD), 가양(GY) 등 총 8개 지점을 선정하였다. 한강 본류의 연평균 BOD는 상류인 팔당댐에서 하류인 가양지점으로 유하하면서 증가하였다. 연도별로는 1984년에 최고치를 나타낸 후 점차 감소하기 시작하여 팔당댐에서 뚝도까지는 하천의 생활환경기준 1b인 '좋음'을 유지하고 있었다. 하류인 보광~가양구간은 II등급 수준을 유지하는 것으로 나타났다. 반면 연평균 COD의 농도는 BOD와 달리 1992년에 최저치를 나타낸 후 1993년부터 증가하는 경향을 나타내었다. 현재는 팔당댐, 잠실, 뚝도는 1b인 '좋음', 구의, 보광, 영등포는 II등급인 '약간좋음', 노량진과 가양은 III등급인 '보통'을 유지하고 있었다. 37년간 생분 해성 유기물의 지표인 BOD의 경우 꾸준히 감소($r^2$=0.646)하고 있고 총 유기물을 대표할 수 있는 COD농도도 감소추세($r^2$=0.260)를 유지하는 것으로 나타났다. 반면 팔당댐의 경우 1990년대 이후부터는 BOD는 감소 추세를 유지하고 있으나 COD농도는 1991년 $1.7mg\;L^{-1}$ 이후 2011년 $3.9mg\;L^{-1}$으로 약 2배 이상 증가추세를 보이고 있는 것으로 확인되어 팔당댐 수계내의 난분해성 물질에 대한 체계적인 관리가 필요할 것으로 사료된다. 계절별 BOD, COD농도는 봄>겨울>여름, 가을 순으로 높았으며 시계열 자료분석을 통해 12개월 주기로 강한 상관관계가 있고 장기간에 걸쳐 주기성이 나타나고 있음을 확인하였다. 팔당댐 방류량이 많을수록 한강본류의 BOD와 COD농도는 낮아지는 경향을 나타내고 적을수록 높아지는 경향을 보이고 있다. 따라서 한강수질관리에 있어 팔당댐 방류량의 유기적 조절이 필요한 것으로 사료된다. 비록 1975년부터 2011년까지의 한강본류의 BOD의 장기 변동만 고려할 때 한강수질이 나아지기는 했으나 팔당댐 COD는 상대적으로 증가하고 있으므로 수질이 개선되었다고 보기에는 무리가 있다. 따라서 고도하수처리 시설 등 수질개선을 위한 시설 확충과 비점오염원 원인분석 및 저감 대책과 더불어 주변 환경 및 각종 요인을 정확히 분석하고 총체적인 검토가 이루어져야 할 것으로 보이고 앞으로의 수질정책에 있어 중요한 요소라고 생각된다.
1975년부터 2011년 11월까지 37년간의 한강 본류의 유기오염물질의 장기변동을 평가하기 위하여 BOD와 COD 항목에 대해 서울시 보건환경연구원 분석 자료와 환경부의 연간평균자료를 이용하여 비교하였다. 한강본류의 유기물질 비교지점은 상수원인 팔당댐(PD)을 기점으로 구의(KU), 잠실(JS), 뚝도(DD), 보광(BK), 노량진(NR), 영등포(YD), 가양(GY) 등 총 8개 지점을 선정하였다. 한강 본류의 연평균 BOD는 상류인 팔당댐에서 하류인 가양지점으로 유하하면서 증가하였다. 연도별로는 1984년에 최고치를 나타낸 후 점차 감소하기 시작하여 팔당댐에서 뚝도까지는 하천의 생활환경기준 1b인 '좋음'을 유지하고 있었다. 하류인 보광~가양구간은 II등급 수준을 유지하는 것으로 나타났다. 반면 연평균 COD의 농도는 BOD와 달리 1992년에 최저치를 나타낸 후 1993년부터 증가하는 경향을 나타내었다. 현재는 팔당댐, 잠실, 뚝도는 1b인 '좋음', 구의, 보광, 영등포는 II등급인 '약간좋음', 노량진과 가양은 III등급인 '보통'을 유지하고 있었다. 37년간 생분 해성 유기물의 지표인 BOD의 경우 꾸준히 감소($r^2$=0.646)하고 있고 총 유기물을 대표할 수 있는 COD농도도 감소추세($r^2$=0.260)를 유지하는 것으로 나타났다. 반면 팔당댐의 경우 1990년대 이후부터는 BOD는 감소 추세를 유지하고 있으나 COD농도는 1991년 $1.7mg\;L^{-1}$ 이후 2011년 $3.9mg\;L^{-1}$으로 약 2배 이상 증가추세를 보이고 있는 것으로 확인되어 팔당댐 수계내의 난분해성 물질에 대한 체계적인 관리가 필요할 것으로 사료된다. 계절별 BOD, COD농도는 봄>겨울>여름, 가을 순으로 높았으며 시계열 자료분석을 통해 12개월 주기로 강한 상관관계가 있고 장기간에 걸쳐 주기성이 나타나고 있음을 확인하였다. 팔당댐 방류량이 많을수록 한강본류의 BOD와 COD농도는 낮아지는 경향을 나타내고 적을수록 높아지는 경향을 보이고 있다. 따라서 한강수질관리에 있어 팔당댐 방류량의 유기적 조절이 필요한 것으로 사료된다. 비록 1975년부터 2011년까지의 한강본류의 BOD의 장기 변동만 고려할 때 한강수질이 나아지기는 했으나 팔당댐 COD는 상대적으로 증가하고 있으므로 수질이 개선되었다고 보기에는 무리가 있다. 따라서 고도하수처리 시설 등 수질개선을 위한 시설 확충과 비점오염원 원인분석 및 저감 대책과 더불어 주변 환경 및 각종 요인을 정확히 분석하고 총체적인 검토가 이루어져야 할 것으로 보이고 앞으로의 수질정책에 있어 중요한 요소라고 생각된다.
This study was performed to investigate the degree of long-term pollution at the mainstream of the Han River by comparing the concentration of BOD and COD from 1975 to 2011. The long-term annual average BOD and COD concentration at the mainstream of the Han River showed an increasing trend as it flo...
This study was performed to investigate the degree of long-term pollution at the mainstream of the Han River by comparing the concentration of BOD and COD from 1975 to 2011. The long-term annual average BOD and COD concentration at the mainstream of the Han River showed an increasing trend as it flowed downstream from Paldang Dam to Gayang. The concentration of BOD ($r^2$=0.646) and COD ($r^2$=0.260) showed a consistent decreasing trend for 37 years. In the case of Paldang Dam, BOD has maintained a decreasing trend, whereas the COD value showed an increasing trend after the 1990s. Therefore, a control of non-biodegradable materials in areas around Paldang Dam is required. The result of the seasonal variations of BOD and COD is as follows: spring>winter>summer and fall (p<0.001). The time series analysis revealed a strong correlation for every 12-month period. Also, the amount of water discharge at Paldang Dam has to be systematically controlled because the amount of water discharge from the dam influences the water quality at the mainstream of the Han River.
This study was performed to investigate the degree of long-term pollution at the mainstream of the Han River by comparing the concentration of BOD and COD from 1975 to 2011. The long-term annual average BOD and COD concentration at the mainstream of the Han River showed an increasing trend as it flowed downstream from Paldang Dam to Gayang. The concentration of BOD ($r^2$=0.646) and COD ($r^2$=0.260) showed a consistent decreasing trend for 37 years. In the case of Paldang Dam, BOD has maintained a decreasing trend, whereas the COD value showed an increasing trend after the 1990s. Therefore, a control of non-biodegradable materials in areas around Paldang Dam is required. The result of the seasonal variations of BOD and COD is as follows: spring>winter>summer and fall (p<0.001). The time series analysis revealed a strong correlation for every 12-month period. Also, the amount of water discharge at Paldang Dam has to be systematically controlled because the amount of water discharge from the dam influences the water quality at the mainstream of the Han River.
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문제 정의
이러한 이유로 수질의 상태를 판단하기 위해서는 장기적인 변화를 살펴볼 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 팔당댐에서 가양에 이르는 한강 본류를 대상으로 유기물 분해율이 상이한 BOD와 COD의 장기적인 변동(1975~2011)양상을 조사하여 산업화 이후 오염된 수역에서 현재까지의 변화된 특성을 파악하고 난분해성 유기물질 관리의 필요성 증대 등과 같은 효율적인 한강 본류 수질관리에 필요한 기초자료를 제공하고자 한다.
제안 방법
1975년부터 2011년 11월까지 37년간의 한강 본류의 유기오염물질의 장기변동을 평가하기 위하여 BOD와 COD 항목에 대해 서울시 보건환경연구원 분석 자료와 환경부의 연간평균자료를 이용하여 비교하였다. 한강본류의 유기물질 비교지점은 상수원인 팔당댐(PD)을 기점으로 구의(KU), 잠실(JS), 뚝도(DD), 보광(BK), 노량진(NR), 영등포(YD), 가양(GY) 등 총 8개 지점을 선정하였다.
1). 또한 1975년부터 2011년 11월까지 37년 간의 한강 본류의 유기오염물질의 장기변동을 평가하기 위하여 서울시 보건환경연구원 분석 자료와 환경부의 연간평균자료를 이용하여 비교하였다.
본 연구에서 분석항목은 유기오염의 지표인 BOD, COD 항목을 통해 유기오염물질의 장기 변동 특성을 규명하였다. 한강본류의 연평균 BOD, COD 농도의 계절적 차이를 비교분석하기 위하여 변량분석(ANOVA)을, 시계열 분석은 ARIMA 분석을, 수질 항목간의 상관관계는 Pearson 상관지수 분석으로 비교하였다.
대상 데이터
한강본류의 유기물질 비교지점은 상수원인 팔당댐(PD)을 기점으로 구의(KU), 잠실(JS), 뚝도(DD), 보광(BK), 노량진(NR), 영등포(YD), 가양(GY) 등 총 8개 지점을 선정하였다(Fig. 1). 또한 1975년부터 2011년 11월까지 37년 간의 한강 본류의 유기오염물질의 장기변동을 평가하기 위하여 서울시 보건환경연구원 분석 자료와 환경부의 연간평균자료를 이용하여 비교하였다.
한강본류의 유기물질 비교지점은 상수원인 팔당댐(PD)을 기점으로 구의(KU), 잠실(JS), 뚝도(DD), 보광(BK), 노량진(NR), 영등포(YD), 가양(GY) 등 총 8개 지점을 선정하였다(Fig. 1).
데이터처리
본 연구에서 분석항목은 유기오염의 지표인 BOD, COD 항목을 통해 유기오염물질의 장기 변동 특성을 규명하였다. 한강본류의 연평균 BOD, COD 농도의 계절적 차이를 비교분석하기 위하여 변량분석(ANOVA)을, 시계열 분석은 ARIMA 분석을, 수질 항목간의 상관관계는 Pearson 상관지수 분석으로 비교하였다. 통계처리는 SAS v8 package (SAS Inst.
이론/모형
또한 한강본류의 BOD, COD가 장기간에 주기성을 나타내었는지 여부를 확인하기 위해 시계열자료 분석에 적합한 ARIMA모형을 적용하였다. 한강본류의 월별 BOD, COD자료를 1개월 단위의 시계열자료로 자기상관함수로 분석한 결과, 시차 12에서 큰 자기상관함수가 값이 나왔다(Fig.
성능/효과
2010~2011년 한강본류의 BOD 농도는 2000~2009년과 유사하거나 다소 감소하는 경향을 보이고 있으며 팔당댐에서 뚝도까지는 1b인 ‘좋음’을 유지하고 하류인 보광~가양구간은 II등급 수준인 ‘약간좋음’을 유지하는 것으로 나타났다.
현재는 팔당댐, 잠실, 뚝도는 1b인 ‘좋음’, 구의, 보광, 영등포는 II등급인 ‘약간좋음’, 노량진과 가양은 III등급인 ‘보통’을 유지하고 있었다. 37년간 생분해성 유기물의 지표인 BOD의 경우 꾸준히 감소(r2=0.646)하고 있고 총 유기물을 대표할 수 있는 COD농도도 감소추세(r2=0.260)를 유지하는 것으로 나타났다. 반면 팔당댐의 경우 1990년대 이후부터는 BOD는 감소 추세를 유지하고 있으나 COD농도는 1991년 1.
37년간 한강본류의 생분해성 유기물의 지표인 BOD의경우 꾸준히 감소(r2=0.646)하고 있고 총 유기물을 대표할 수 있는 COD농도도 감소추세(r2=0.260)를 유지하는 것으로 나타났다(Fig. 3). 하지만 COD농도의 경우 1994년 이후부터 약간 증가하는 경향을 보였으나 변동폭은 크지 않았다.
8). Pearson 상관지수 분석결과, BOD와 COD는 양의 상관성(r=0.779), 팔당방류량과 BOD, COD는 각각 r=-0.276, r=-0.318로 역의 상관성을 보였다(Table 4). 따라서 팔당댐의 방류량은 한강수질에 영향을 미칠 수 있기 때문에 유기적인 조절이 필요할 것으로 사료된다(Cho et al.
계절별 BOD, COD농도는 봄¤겨울¤여름, 가을 순으로 높았으며 시계열 자료분석을 통해 12개월 주기로 강한 상관관계가 있고 장기간에 걸쳐 주기성이 나타나고 있음을 확인하였다.
계절별 BOD, COD농도는 봄>겨울>여름, 가을 순으로 높았으며 시계열 자료분석을 통해 12개월 주기로 강한 상관관계가 있고 장기간에 걸쳐 주기성이 나타나고 있음을 확인하였다. 팔당댐 방류량이 많을수록 한강본류의 BOD와 COD농도는 낮아지는 경향을 나타내고 적을수록 높아지는 경향을 보이고 있다. 따라서 한강수질관리에 있어 팔당댐 방류량의 유기적 조절이 필요한 것으로 사료된다.
팔당댐, 잠실, 뚝도는 1b인 ‘좋음’, 구의, 보광, 영등포는 II등급인 ‘약간좋음’, 노량진과 가양은 III등급인 ‘보통’을 유지하는 것으로 나타났다.
1 mg L-1로 나타났다. 팔당댐의 BOD는 1.3 mg L-1 , COD 2.9 mg L-1으로 가장 낮게 나타나는 반면, 하류 지점인 가양의 BOD는 6.9 mg L-1 , COD 8.1 mg L-1으로 가장 높게 나타났으며 상류인 팔당댐에 비해 BOD는 약 5배, COD는 약 3배 정도 높게 나타났다. 상류에서 하류로의 지점별 흐름을 살펴보면(Fig.
하천의 수질은 하천 수량이 많고 적음에 따라 수질평가 결과도 상이하게 나타나기 때문에 팔당댐의 방류량은 한강본류 수질에 영향을 미칠 수 있다. 팔당댐의 방류량이 적었던 시기인 1977년(309CMS), 1982년(290CMS), 1992년(362CMS), 1994년(276CMS), 2001년(312CMS)의 한강본류의 BOD, COD농도 추이변화와 팔당댐의 방류량이 많았던 시기인 1987년(899CMS), 1990년(1080CMS), 1995년(722CMS), 1998년(714CMS), 2011년(870CMS)의 한강본류의 BOD와 COD농도 추이변화를 비교해보면 팔당댐 방류량이 많을수록 한강본류의 BOD와 COD농도는 낮아지는 경향을 나타내고 적을수록 높아지는 경향을 보이고 있다(Fig. 8). Pearson 상관지수 분석결과, BOD와 COD는 양의 상관성(r=0.
한강본류의 BOD, COD농도의 계절별 수질 변화 특성을 통계처리한 결과(Fig. 6), 봄>겨울>여름, 가을 순으로 높았으며 여름과 가을의 BOD, COD농도 특성은 비슷한 것으로 나타났다(p<0.001).
한강본류의 월별 BOD, COD의 계절적 변동성은 집중 강우가 있는 여름철을 중심으로 뚜렷하게 나타났다(Fig. 5). 이는 여름철 강수량에 따른 BOD, COD농도의 희석효과가 크다는 것을 의미한다.
후속연구
비록 1975년부터 2011년까지의 한강본류의 BOD의 장기 변동만 고려할 때 한강수질이 나아지기는 했으나 팔당댐 COD는 상대적으로 증가하고 있으므로 수질이 개선되었다고 보기에는 무리가 있다. 따라서 고도하수처리 시설 등 수질개선을 위한 시설 확충과 비점오염원 원인분석 및 저감 대책과 더불어 주변 환경 및 각종 요인을 정확히 분석하고 총체적인 검토가 이루어져야 할 것으로 보이고 앞으로의 수질정책에 있어 중요한 요소라고 생각된다.
260)를 유지하는 것으로 나타났다. 반면 팔당댐의 경우 1990년대 이후부터는 BOD는 감소 추세를 유지하고 있으나 COD농도는 1991년 1.7 mg L-1 이후 2011년 3.9 mg L-1으로 약 2배 이상 증가추세를 보이고 있는 것으로 확인되어 팔당댐 수계내의 난분해성 물질에 대한 체계적인 관리가 필요할 것으로 사료된다. 계절별 BOD, COD농도는 봄>겨울>여름, 가을 순으로 높았으며 시계열 자료분석을 통해 12개월 주기로 강한 상관관계가 있고 장기간에 걸쳐 주기성이 나타나고 있음을 확인하였다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
한강에 대한 상수처리법 도입 및 하수처리장과 같은 환경기초시설 확충의 결과는?
과거 한강은 인구증가 및 산업 발달로 수질이 악화되었고 이에 따라 상수처리법 도입 및 하수처리장과 같은 환경기초시설 확충에 막대한 예산을 투입하여왔다. 그 결과 1982년 한강종합개발계획과 1990년대 이후 꾸준한 수질개선 및 관리로 점차 한강 수질은 개선되었다. 한강은 서울의 식수원으로 매우 중요한 역할을 하고 있기에 한강 수질관리에 더욱 더 많은 관심과 개선이 필요한 상황이다.
수질의 상태를 판단할 수 있는 방법은?
, 1998; Oh and Koh, 2003). 또한 수질의 판단은 어느 한정된 영역에서 단 몇 회의 검사만으로는 이루어 질 수는 없으나 일정한 기간 동안 여러 차례에 걸쳐 분석한 연간 변화에 따른 오염도를 통해 수질의 상태를 판단할 수 있다. 이러한 이유로 수질의 상태를 판단하기 위해서는 장기적인 변화를 살펴볼 필요가 있다.
한강의 역할은?
서울시민의 급수원이면서 전 국토의 27%에 달하는 유역면적을 가지고 있는 한강은 서울을 중심으로 한 수도권에 생활용수, 공업용수, 농업용수 등의 공급원 역할을 하는 매우 중요한 강이다. 과거 한강은 인구증가 및 산업 발달로 수질이 악화되었고 이에 따라 상수처리법 도입 및 하수처리장과 같은 환경기초시설 확충에 막대한 예산을 투입하여왔다.
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