Objectives: In an effort to examine the distribution of THMs (Trihalomethane) generated from chlorine disinfection by the drinking water treatment plants located on the east coast region of Gangwon-do, this study surveyed the distribution and concentrations of each component of THMs twice per month ...
Objectives: In an effort to examine the distribution of THMs (Trihalomethane) generated from chlorine disinfection by the drinking water treatment plants located on the east coast region of Gangwon-do, this study surveyed the distribution and concentrations of each component of THMs twice per month for 5 years from 2008 to 2012. Fluctuation pattern in the seasonal generation amount was identified. In addition, the correlation between the concentration of organic substances in water and THMs was assessed, along with stability of purified water quality supplied by the water treatment plants on the east coast by analyzing the composition ratio of each component that constitutes THMs and the detection frequency. Method: The research was done on purified water supplied by 29 water treatment plants in 7 cities and counties (Goseong-gun, Sokcho-si, Yangyang-gun, Gangneung-si, Donghae-si, Samcheok-si, Taebaek-si) located in Gangwon-do on the east coast. Water samples were collected twice a month from 2008 to 2012 and were investigate for chloroform, bromodichloromethane (BDCM), dibromochloromethane (DBCM), and bromoform, based on analysis through Purge-Trap (Tekmar 3000) devices using FID-attached GC (HP 6890, Hewlett Packard). Result: THMs concentration detected at Gangneung-si was 0.0086mg/L, Goseong-gun 0.0019mg/L, Donghae-si 0.0099 mg/L, Samcheok-si 0.0016 mg/L, Sokcho-si 0.0057 mg/L, Yangyang-gun 0.0027 mg/L and Taebaek-si 0.0038 mg/L. As the THMs composition rate, chloroform constitutes 51.4% followed bybromodichloromethane 22.3%, bromoform 15.2% and dibromochloromethane 11.1% respectively. Conclusion: Throughout the entire THMs survey areas and period, the maximum concentration was 0.072mg/L, which did not exceed the water quality standards (0.1 mg/L), and the overall average concentration was very low at 0.0044 mg/L.
Objectives: In an effort to examine the distribution of THMs (Trihalomethane) generated from chlorine disinfection by the drinking water treatment plants located on the east coast region of Gangwon-do, this study surveyed the distribution and concentrations of each component of THMs twice per month for 5 years from 2008 to 2012. Fluctuation pattern in the seasonal generation amount was identified. In addition, the correlation between the concentration of organic substances in water and THMs was assessed, along with stability of purified water quality supplied by the water treatment plants on the east coast by analyzing the composition ratio of each component that constitutes THMs and the detection frequency. Method: The research was done on purified water supplied by 29 water treatment plants in 7 cities and counties (Goseong-gun, Sokcho-si, Yangyang-gun, Gangneung-si, Donghae-si, Samcheok-si, Taebaek-si) located in Gangwon-do on the east coast. Water samples were collected twice a month from 2008 to 2012 and were investigate for chloroform, bromodichloromethane (BDCM), dibromochloromethane (DBCM), and bromoform, based on analysis through Purge-Trap (Tekmar 3000) devices using FID-attached GC (HP 6890, Hewlett Packard). Result: THMs concentration detected at Gangneung-si was 0.0086mg/L, Goseong-gun 0.0019mg/L, Donghae-si 0.0099 mg/L, Samcheok-si 0.0016 mg/L, Sokcho-si 0.0057 mg/L, Yangyang-gun 0.0027 mg/L and Taebaek-si 0.0038 mg/L. As the THMs composition rate, chloroform constitutes 51.4% followed bybromodichloromethane 22.3%, bromoform 15.2% and dibromochloromethane 11.1% respectively. Conclusion: Throughout the entire THMs survey areas and period, the maximum concentration was 0.072mg/L, which did not exceed the water quality standards (0.1 mg/L), and the overall average concentration was very low at 0.0044 mg/L.
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문제 정의
본 연구에서는 동해안에 위치한 정수장에서 공급되는 정수에 대하여 염소소독으로 발생되는 소독부산물의 분포실태를 알아보고자 각 성분의 분포와 농도에 대하여 조사하였으며, 계절별 발생량의 변화 양상을 알아보기 위해 2008년부터 2012년 까지 5년간 월 2회에 걸처 지속적으로 모니터링 하였다. 또한 수질 내 존재하는 유기물의 농도와 THMs의 상관관계를 평가하고 THMs에 대한 조성비와 검출빈도를 분석하여 동해안지역 정수장에 공급되는 정수의 수질안정성을 평가하고 수질관리에 대한 기초자료를 제공하고자 하였다.
본 연구에서는 동해안에 위치한 정수장에서 공급되는 정수에 대하여 염소소독으로 발생되는 소독부산물의 분포실태를 알아보고자 각 성분의 분포와 농도에 대하여 조사하였으며, 계절별 발생량의 변화 양상을 알아보기 위해 2008년부터 2012년 까지 5년간 월 2회에 걸처 지속적으로 모니터링 하였다. 또한 수질 내 존재하는 유기물의 농도와 THMs의 상관관계를 평가하고 THMs에 대한 조성비와 검출빈도를 분석하여 동해안지역 정수장에 공급되는 정수의 수질안정성을 평가하고 수질관리에 대한 기초자료를 제공하고자 하였다.
제안 방법
9) 본 절에서는 29개 정수장의 연평균 KMnO4 소비량과 THMs 농도를 비교하였다(Fig. 4).
THMs의 계절별 차이를 평가하기 위하여 7개 지역 정수장의 5년 자료를 월별로 추출하여 평가하였다. 국내정수장의 잔류염소 농도와 소독부산물에 관한 연구에서 박은 THMs의 월별 농도에 대하여 분산분석을 평가한 결과 1, 2월 보다는 6, 7, 8월이 높게 나타났다고 보고하였으며11) 본 연구에서도 7, 8월에 0.
소독부산물중 Trihalomethanes(THMs)을 구성하는 Chloroform(CHCl3), Bromodichloromethane(BDCM: CHCl2Br), Dibromochloromethane(DBCM:CHClBr2), Bromoform(CHBr3)을 조사하였다.
우리나라의 먹는물 수질기준에서 TMHs은 Chloroform, BDCM, DBCM, Bromoform의 합으로 기준이 정해져 있으며 본 절에서는 THMs을 구성하는 각 성분의 검출빈도를 평가하였다. 검출빈도는 검출된 시료수를 총 시료수로 나눈 값으로 정의된다.
대상 데이터
강원도 동해안 지역에 위치한 7개 시ㆍ군 (고성군, 속초시, 양양군, 강릉시, 동해시, 삼척시, 태백시)의 29개 정수장에서 공급되는 정수에 대하여 조사하였으며(Table 1), 기간은 2008년부터 2012년까지(삼척시 2008-2010년) 매월 2회에 걸처 조사하였다.
지역별 THMs성분의 조성비는 매월 분석자료가 누락되지 않은 2011~2012년의 자료를 이용하였다. 최근 2년간의 동해안 정수장 전체의 평균 THMs 농도는 0.
이론/모형
분석방법은 먹는물공정시험법6)에 의하여 분석하였으며 Purge-Trap(Tekmar 3000) 장치와 전자포획검출기(GC-ECD:HP 6890, Hewlett Packard)를 이용하여 시료중의 휘발성유기화합물을 비활성기체(N2)로 퍼지시켜 기상으로 추출한 다음 트랩관으로 흡착 농축하고 가열 탈착 시킨 후 모세관 칼람을 사용하여 분석하였다.
성능/효과
1. 강원도 동해안지역에 위치한 7개시군 29개 상수도 정수장별 5년간 KMnO4 소비량의 범위는 0.31-2.37 mg/L였으며 전체평균 0.75 mg/L를 유지하고 있었다. 또한 정수장 별 유리잔류염소 농도는 0.
2. THMs의 5년간 평균 농도는 강릉시 정수장이 0.0086 mg/L이었고, 고성군 0.0019 mg/L, 동해시 0.0099 mg/L, 삼척시 0.0016 mg/L, 속초시 0.0057 mg/L, 양양군 0.0027mg/L, 마지막으로 태백시에서 0.0038 mg/L이었다.
3. THMs 각각의 농도 조성비는 Chlorform이 51.4%로 가장 높았고 BDCM 22.3%, Bromoform 15.2%, DBCM 11.1%를 차지하였다.
5. 유기물의 지표인 KMnO4 소비량과 THMs의 농도를 비교한 결과 결정계수 R2는 0.3으로 나타났으며 시군 별로 볼 때 강릉시에서 0.52로 가장 높았으며 정수장 별로는 강릉시 옥계정수장에서 0.9로 가장 높게 나타났고 이밖에 정수장에서는 전반적으로 결정계수가 낮게 나타나 두 변수간 유의성이 보이지 않았다.
6. THMs의 계절별 차이를 평가하기 위하여 5년 자료를 월별로 추출하여 평가한 결과 7,8월에 0.0065, 0.0068 mg/L로 최대치를 보여주었다.
7. 동해안 7개 시군의 THMs의 전체 조사 지점 및 기간 중 최대 농도는 0.072 mg/L로 수질기준(0.1 mg/L)이 초과된 적은 없었으며, 전체 평균농도는 0.0044mg/L로 매우 낮은 수준 이었으며, 먹는물 수질의 안정성을 유지하는 것으로 조사되었다.
검출빈도는 검출된 시료수를 총 시료수로 나눈 값으로 정의된다.8) THMs을 구성하는 대부분이 Chloroform이었으며 검출빈도는 49.1%(2008년)에서 73.5%(2009년) 사이였고 검출농도는 0.0001~0.063 mg/L였다. BDCM의 검출빈도는 58.
3). TMHs을 구성하고 있는 각각의 성분 별 분포를 조사한 결과 각각의 농도 조성비는 7개 지역 전체 평균에서 볼때 Chloroform이 51.4%로 가장 높았고 그 다음으로 BDCM(22.3%), Bromoform(15.2%), DBCM(11.1%) 순이었다. THMs중 가장 많은 부분을 차지하는 Chloroform의 시군 별 조성비는 강릉시에서 68.
4). 그 결과 결정계수 R2는 0.3으로 결정되었으며 시군 별로 볼 때 강릉시에서 0.52로 가장 높았으며 정수장 별로는 강릉시 옥계정수장에서 0.9로 가장 높게 나타났고 이밖에 정수장에서는 전반적으로 결정계수가 낮게 나타나 두 변수간 유의성이 보이지 않았다. 낙동강원수를 대상으로 최 등10)은 THMs과 KMnO4 소비량과 상관관계를 0.
0125 mg/L로 가장 높았다. 그리고 4개 정수장의 총 평균은 0.0086 mg/L이었고 THMs의 연도별 농도는 R2가 0.64-0.99로 증가하는 추세를 보였다. 고성군의 5개 정수장에서는 0.
0038 mg/L이었다. 그리고 동해안 7개 시군의 THMs의 전체 조사 지점 및 기간 중 최대 농도는 0.072 mg/L로 수질기준(0.1 mg/L)이 초과된 적은 없었으며, 전체 평균농도는 0.0044 mg/L로 매우 낮은 수준 이었으며, 먹는물 수질의 안정성을 유지하는 것으로 조사되었다.
0027 mg/L였다. 마지막으로 태백시의 5개 정수장의 농도분포는 0.0026-0.0054 mg/L 이었고 평균농도는 0.0038 mg/L이었다. 그리고 동해안 7개 시군의 THMs의 전체 조사 지점 및 기간 중 최대 농도는 0.
0016 mg/L를 보였다. 속초시 3개 정수장 별 평균 농도는 0.004.-0.0075 mg/L의 분포를 보였고 학사평정수장에서 연도별 THMs 농도가 증가하는 경향을 보였다. 양양군 4개 정수장의 정수장 별 평균 농도는 0.
2 mg/L 이상을 지침으로 운전하고 있다. 이에 각각의 정수장 별 유리잔류염소 농도는 0.13-0.66 mg/L로 동해시 사문정수장이 가장 낮았고 삼척시 옥원정수장이 가장 높았으며 시군 별 평균 농도도 삼척이 가장 높았고(0.48 mg/L) 동해시가 가장 낮았고(0.17 mg/L) 동해안지역 29개 정수장의 5년간 총 평균치는 0.34 mg/L를 유지하고 있는 것으로 조사되었다.
1은 각 정수장의 5년간 KMnO4소비량 및 유리잔류염소 평균 농도를 보여준 그림이다. 정수장 별 KMnO4소비량의 범위는 0.31-2.37 mg/L로 속초학사평정수장이 가장 높았으며 7개 시군 별 평균치는 0.4-1.0 mg/L로 강릉시가 가장 높았고 동해안지역 전체로 보면 0.75mg/L를 유지하고 있었으며 수질기준 10.0mg/L에 비해서는 크게 낮은 농도를 유지하고 있었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
소독부산물은 어떻게 생산되는가?
소독부산물(Disinfection By-Products, DBPs)은 미생물의 성장억제 및 살균을 위해 사용된 염소 등이 물속의 유기물질 및 무기물질과 반응하여 생성된다. 1970년대 초반 염소 소독한 수돗물에서 총트리할로메탄이 발생된 후 몇 가지 물질은 발암성으로 알려졌고 해가 거듭될수록 그 농도 및 종류의 기준을 강화하고 있다.
Chloroform 섭취가 치명적인 이유는 무엇인가?
음용수로부터의 Chloroform 섭취는 THMs 총 섭취의 70%에 해당하며, 1년간 평균 61 mg 이라고 EPA에서 보고하고 있다. Chloroform은 중추신경계통의 작용을 억제하며 간장과 신장의 작용에 영향을 미친다. 체중 70 kg인 남자의 경우 치사량은 4.4 g 으로 알려져 있으며 Chloroform이 13.2~31.8 g/m3의농도로 함유된 공기에 3-10분간 노출되었을 때 73%가 흡수된다고 하며1) KBrO3는 신장에 종양을 일으키는 것으로 보고된바 있다.2)
총트리할로메탄이란?
정수처리과정에서 염소소독으로 인하여 발생되는 소독부산물 중에서 규제대상 유기화합물인 총트리할로메탄(THMs)은 수중의 유기물이 염소와 결합하여 나타나는 일련의 유기할로겐화합물로서 methan의 유도체이다. 음용수로부터의 Chloroform 섭취는 THMs 총 섭취의 70%에 해당하며, 1년간 평균 61 mg 이라고 EPA에서 보고하고 있다.
참고문헌 (11)
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