[논문]안양천 하수처리 재이용에 따른 계절별 수질오염 분석

이양규; 홍창선; 임광수

doi:10.13087/kosert.2013.16.2.041

안양천 하수처리 재이용에 따른 계절별 수질오염 분석
Analysis of Seasonal Water Pollution According to the Reuse and Treatment of Wastewater from Anyang Stream 원문보기

環境復元綠化 = Journal of the Korean Society of Environmental Restoration Technology, v.16 no.2, 2013년, pp.41 - 52

이양규 (대림대학교 토목환경공학과) , 홍창선 (대림대학교 토목환경공학과) , 임광수 (서울지방국토관리청 하천국)

Abstract ▼ AI-Helper

Anyang Stream Restoration Movement was started from 2001 for the construction of ecological city. The facilities for reuse of treated sewerage have been used since 2003 for improvement of water quality, maintenance of water quantity, river ecological restoration, and hydrophilic space. Thus, the Anyang city has been gradually transformed to eco-friendly city after the construction of Anyang stream and Hakui stream as natural rivers. In this study, biological and chemical methods as well as ecological indicators for Anyang mainstream and major tributaries were monitored for four years in between 2008 and 2012. The water quality and the diversity of species in most of the streams were found to be good except Anyang main stream. It appears that the influence of seasonal drying stream is almost disappeared except Sammak stream. Thus, the values for BOD (Biochemical Oxygen Demand) and BIP (Biological Index of Pollution) for Anyang main stream were found to be 5.27~3.42mg/l and 4.51~5.50, respectively. This is considered to be caused by the reused water quality of treated wastewater being exceeded the design criteria or by the non-point source of contaminants around the stream. However, entire section of tributaries shows I, II grade as a good water quality.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

따라서 이 연구에서는 최근 5개년(2008∼2012)동안의 안양천의 하천오염 정도를 하수 처리수 재이용을 통한 계절별 강우량 변동에 따라 하천의 건천상태를 살펴보고, 안양천 및 주요지역에서 채집된 시료를 통해 수질오염 상태를 지천별로 조사하였다.
74km이며, 지류는 도림천을 포함하여 상류인 의왕시 지천(통미천, 왕곡천, 오전천), 및 산본시 지천(당정천, 산본천), 중류하천(학의천), 하류지천(수암천, 삼성천, 삼막천, 삼봉천) 등 15개의 지천으로 구성되어 있다. 이 연구를 위하여 상류인 의왕시 지천(통미천, 왕곡천, 오전천), 및 산본시 지천(당정천, 산본천)의 오염도는 Ⅱ급수 수질로 조사되어 중류하천(학의천)과 하류지천(수암천, 삼성천, 삼막천, 삼봉천) 및 안양천 본류에 대해서만 조사․ 분석하여 제시하고자 한다. 안양천 오염조사 위치 및 하천정화시설 설치 위치도는 Figure 1과 같다.

가설 설정

B：엽록체가 없는 생물 수(무색생물 수)이다.

제안 방법

K, 2005). 따라서 이 절에서는 하천의 오염도를 지천별로 구분하여 계절특성을 고려하여 분석하였다. 또한 여름철에 해당하는 6월～9월 사이는 1년 강우량의 74% 정도를 기록하는 우기철로 구분할 수 있고, 겨울철 12월～02월과 봄철 3월～5월은 Figure 2를 살펴보면 갈수기로 구분할 수 있다.
따라서 이 연구에서는 최근 5개년(2008∼2012)동안의 안양천의 하천오염 정도를 하수 처리수 재이용을 통한 계절별 강우량 변동에 따라 하천의 건천상태를 살펴보고, 안양천 및 주요지역에서 채집된 시료를 통해 수질오염 상태를 지천별로 조사하였다. 또한 이들 관계를 각 지천의 주변 환경 조건을 고려하여 오염 발생원을 분석하여 각 지천별 오염정도를 분석하여 제시하였다.
수질등급은 환경변화에 민감하고 종류에 따라 비교적 뚜렷한 내성범위를 가지고 있으므로 보다 합리적 수질오염 분석을 위해 담수생태계의 환경을 평가하는 생물학적 및 생태학적 지표로 사용되는 저서성 대형무척추동물상을 이용하여 물의 오염도를 판단하기 위해 다음식과 같이 생물학적 오염지표(Biological Index of Pollution, BIP)를 이용하여 수질등급과 비교하여 보았다. Table 6과 같이 안양천 본류는 각 지천 전 구간에 걸쳐 안양천 본류는 Ⅲ급수 수질로 판정되고 있으며, 생물학적 오염지표는 β-중부수성 수역으로 나타나고 있다.
수질분석으로는 시료당 BOD, COD, SS, T-P, T-N 농도를 매회 측정 시 3회 이상 측정한 평균치 수온, pH, DO 및 탁도를 사용하였다. 안양천 및 지류의 상류(구군포교), 중류(안양대교 지점) 및 하류지점(동아제약)을 중심으로 매월 실시하였으며 조사 위치는 Figure 1과 같다.
안양천 본류와 주요지천인 갈현천, 학의천, 수암천, 삼성천, 삼막천 및 삼봉천의 수질오염 분석을 위하여 영향 유역에 대한 계절적 및 지형성 강우특성을 조사하였다. 특히 이 논문의 경우 하수처리수 재이용에 따른 수질오염분석을 위해 생물·화학적 방법뿐만 아니라 하천의 생물·생태학적 지표에 의한 수질측정을 수행하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다.
하수처리장방류 수질기준을 법정방류수질 및 성능보증수질(Table 2)로 살펴보면 안양천 본류의 경우에는 하수처리수가 성능보증수질 Ⅱ급수 수질에 해당되므로 이들 개선결과에 따른 안양천의 수변계획을 위한 계절별 수질변화를 분석하였다. 이를 위해 안양천에 대한 수질오염 정도를 수질분석법 (Table 3)에 따라 안양시 생태환경 조사에서 조사한 2008년부터 2012년까지의 분석결과를 이용하였다.
특히 이 논문의 경우 하수처리수 재이용에 따른 수질오염분석을 위해 생물·화학적 방법뿐만 아니라 하천의 생물·생태학적 지표에 의한 수질측정을 수행하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다.
따라서 안양시에는 이러한 대책으로 2003년 이후 Figure 1과 같이 하수처리수를 학의천과 안양천 본류에 각각 송수관로를 이용하여 총 송수 길이가 약 13km에 이르게 송수시켜 90일 이상의 건천화 특성을 갖고 있는 안양천의 유량을 4계절 동안 일정수준까지 유지시키도록 개선하였으며, Table 1과 같다(Anyang-si, 2011; Ministry of Environment in Korea, 2011). 하수처리장방류 수질기준을 법정방류수질 및 성능보증수질(Table 2)로 살펴보면 안양천 본류의 경우에는 하수처리수가 성능보증수질 Ⅱ급수 수질에 해당되므로 이들 개선결과에 따른 안양천의 수변계획을 위한 계절별 수질변화를 분석하였다. 이를 위해 안양천에 대한 수질오염 정도를 수질분석법 (Table 3)에 따라 안양시 생태환경 조사에서 조사한 2008년부터 2012년까지의 분석결과를 이용하였다.

대상 데이터

수질분석으로는 시료당 BOD, COD, SS, T-P, T-N 농도를 매회 측정 시 3회 이상 측정한 평균치 수온, pH, DO 및 탁도를 사용하였다. 안양천 및 지류의 상류(구군포교), 중류(안양대교 지점) 및 하류지점(동아제약)을 중심으로 매월 실시하였으며 조사 위치는 Figure 1과 같다. Figure 3은 2008년부터 2012년까지 안양천의 수질오염 계절별 변화를 나타내고 있다.

이론/모형

또한 수생생물의 종에 따른 군집(群集)분석을 실시하기 위하여 종의 동정은 McCafferty(1981), Kawai(1985), Merrit & Cummins(1985) 등을 참고로 하였으며, 정량 채집된 각 종의 개체수 현존량을 1m2로 환산하여 산출하였다.
생태학적 분석기준은 Table 4와 같이 Marson and Kolkwitz(1982)의 하천자정단계를 강부수성, α-중부수성, β-중부수성 및 빈부수성 수역으로 구분한 것과 수질계급의 Saprobien system을 이용하여 적용하였다.

성능/효과

1. 최근 2002년부터 2012년까지 우리나라 연평균 강우량은 1,445.4mm이며, 안양천 유역의 연평균 강우량은 1,474.2mm이다. 수질오염 연구 기간인 2008년부터 2012년까지의 연평균 강우량은 1,627.
2. 안양천 본류는 0.1～0.6m, 주요 지천은 0.05m～0.2m로 유량이 아주 적어, 하수처리수 재이용시설로 인한 수량확보로 삼막천 외에는 건천화 현상이 없는 것으로 조사되었다. 그러나 안양천 하류에서 T-N 및 T-P량이 나타나고 있는 것은 삼봉천 지역에서 가축분뇨, 그 외 지천에서는 생활하수가 우기철에 일시적으로 배출되며, 또한 하수종말처리장에서 T-N 및 T-P가 법정기준에 미달되어 하수처리수의 재이용의 원인으로도 사료된다.
4. 안양천 본류의 경우 상류, 중류, 하류 모두 수질등급 Ⅲ급수로 β-중부수성 수역으로 나타내고 있으나, 각 주요 지천의 경우 삼막천 상류의 경우 Ⅰ급수로 빈부수성 수역이며, 갈현천, 수암천, 삼성천, 삼봉천, 학의천은 모두 Ⅱ급수로 빈부수성부 수성으로서 생물학적 오염지표 (BIP)는 낮은 것으로 조사되었다.
5. 환경보존 종합계획 시 생태환경조사에서 안양천의 지류인 삼성천, 삼막천, 수암천의 경우 건천화 일수는 연중 90일 이상으로 건천화 일수가 산정된 후 2003년부터 안양천의 수질오염도가 회복된 주원인은 건천화 방지해소 및 지속적 투자에 의한 하천환경 회복운동 등에 의해 가능한 것으로 판단되며, 특히 건천화 방지를 위한 하수처리수의 재순환 방법이 적용·시공되어 차후 그 기능 및 역할에 대한 재평가로 안양천의 금후 수생생물 서식 및 조류서식이 가능한 친수공간으로서의 하천으로 제공되고 있다.
681mg/l)는 09월～11월]를 나타내고 있다. BOD, COD는 안양천 본류의 경우 갈수기에 증가한 후 우기철에는 감소하며, COD가 BOD 보다 높게 조사되고 있으며, DO 연평균 (9.73mg/l) 및 pH(연평균 8.12mg/l)는 하천수질 환경기준 범위에 만족하는 것으로 나타나고 있다.
따라서 안양시에서 안양천 살리기운동을 통해 안양시 관내 안양천 본류와 학의천 자연형 하천 조성공사를 완료한 후 2006년의 안양천 본류의 경우 Ⅴ급수 수질로서 연평균 BOD는 6.76mg/l, COD는 9.13mg/l, SS는 11.93mg/l, T-N 및 T-P는 각각 11.56mg/l과 0.682mg/l, 생물학적 오염지표는 α-중부수성 수역으로 또한 각 지천별로도 Ⅲ급수 수질과 β-중부수성 수역을 나타내었다.
전체적으로 각 지천은 방류수수질기준치 이하인 값의 분포를 나타나고 있으며, T-P량을 살펴보면 겨울철 및 봄철에 높은 값을 나타내고 있다. 이와 같이 안양천 하류에서 T-N 및 T-P량이 조금 크게 나타나고 있는 것은 일부 지천인 삼봉천에서는 가축분뇨, 그 외 지천에서는 생활하수가 우기철에 배출되며, 하수종말처리장에서 T-N 및 T-P가 법정기준에 미달되어 하수처리수의 재이용 등의 관리미비가 원인으로 사료된다.
토속종, 귀화 종, 식재종의 구성비를 보면 총 540종수 중 토속종 490(90.7%), 귀하종 24(4.5), 식재종 26(4.8%)으로 나타나고 있다. 또한 개화 시기별 식물종 계절별 구성비를 살펴보면 봄철 231(42.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	안양천 살리기운동은 몇 년도에 시작되었는가?	안양천 살리기운동이 2001년부터 시작하여 2003년 하수처리수 재이용시설로 인한 수질개선, 수량확보, 하천생태복원 및 친수공간 확보를 위한 안양천 및 학의천 자연형 하천조성공사 완료 후 점차 친환경적인 생태도시로서의 역할을 수행하고 있다.
	삼막천 중류부터 오염의 주원인은 무엇인가?	50, 빈부성 수역을 나타내고 있다. 그러나 삼막천 중류부터 오염의 주원인은 석산개발로 인하여 발생된 미세 석분 및 침출수가 삼막천으로 유입되어 안양천 본류 합류점까지 나타나 있다. 특히 2000년 이후부터 화학적 방법 및 생물학적 방법을 병행함으로서 안양천의 생태학적 수질오염 실태를 파악하는 것은 대단히 중요한 지표로 되고 있다.

참고문헌 (24)

APHA. Standard method for the examination of water and wastewater. 20th Ed. : McGraw-Hill Inc.
Kim, K. J. and Lee, Y. K. 1997. A Study on Mathematical Model for Water Quality Forecasting at Anyang stream Journal of the Korean Society of Water and Wastewater, Vol. 11, No. 3, pp. 112-123. (in Korean with English summary)
Kim, S. S. Lee, Y. K. and Kim, K. J. 1995. A Study on a Mathematical Model for Water Quality Prediction for Rivers Journal of the Korea Society of Water and Wastewater, Vol 9, No. 4, pp. 73-86. (in Korean with English summary)
Korea Meteorological Administration. 2004. (KMA). (in Korean)
An, K. G. Park, S. S. and Shin. 2002. J. Y. An evaluation of a river health using the index of biological integrity along with relations to chemical and habitat conditions, Environment International, Vol. 28, No. 5, pp. 411-420. (in Korean with English summary)

상세보기
Anyang-si. 1995a. Study on production of pollution status and pollution map at streams in Anyang-si. (in Korean)
Anyang-si. 2001. renaissance of Anyang Stream. (in Korean)
Anyang-si. 2004. Ecological environment investigation of comprehensive plan on environmental conservation in Anyang-si. (in Korean)
Anyang-si. 2011. Ecological environment investigation of comprehensive plan on environmental conservation in Anyang-si. (in Korean)
Lee, M. B. 2002. A study on effective management of Anyang stream basin. MS Thesis. Anyang University, Gyeonggi-do, Korea. (in Korean with English summary)
Lee, Y. K. and Kim, K. J. 2000. Aspect Analysis of Ecological Water Pollution in Anyang Stream. Journal of the Korea Society of Civil Engineers, Vol. 20, No. 3, pp. 447-459. (in Korean with English summary)
Lee, Y. K. Kim, K. J. and Hong, C. S. 2003. Aspect analysis on the Ecological water pollution for side planning -in case of Anyang stream Journal of the Korea Society of Water and wastewater, Vol. 17, No5, pp. 751-758. (in Korean with English summary)
Lee, Y. K. 2010. Water Supply Sewerage Engineering, Bomoondang, pp. 179-185. (in Korean)
Lee, Y. K. and Cho, W. C. 2006. Assessment of Water Quality based on Ecological Factors in Anyang River Journal of the Korea Society of Civil Engineers, Vol. 9, No. 3, August, pp. 39-50. (in Korean with English summary)
Lee, Y. K. Han, J. G. and Hong, C. S. 2006. Analysis of Seasonal Water Quality Pollution for Side Planning Journal of the Korea Society of Water and Wastewater, pp. 347-355. (in Korean with English summary)
Lee, J. Y. 2010. The remediation of heavy metal in the contaminated soil by permeable reactive barrier with carbonized foods waste(CFW). Ph.D Thesis. Chung-Ang University Seoul, Korea. (in Korean with English summary)
Merritt, R. W. and K. Cummins. 1985. An Introduction to the Aquatic Insects of North America. Kendall & Hunt. IOWA
Ministry of Environment in Korea. 2011. Environmental standard for water quality. (in Korean)
Ministry of Environment in Korea. 2001. Water pollution Investigation Methods. (in Korean)
Han J. G. Yoon, W. I. Lee, Y. K. Lee, J. Y. and Hong, K. K. 010. A Study on Countermeasure and Contamination Analysis for Heavy Metal Pollution of Nearby Area using Stony Mountain Field Case. Journal of the Korean Geosynthetics Society, Vol. 9, No. 4, pp. 57-66. (in Korean with English summary)
Han, J. G. Lee, Y. K. Kim, T. H. and Hwang, I. J. 2005. Analysis of seasonal water pollution based on rainfall feature at Anyang river basin in Korea. Environmental Geology, International Journal of Geoscience. Vol. 48 No. 4-5, pp. 599-608.
http://www.kma.go.kr. 2012.
http://www.anyang.go.kr. 2008-2012.
http://www.water.nier.go.kr. 2012.

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증