Objectives: The purpose of this study is to evaluate the characteristics of leachate discharged from livestock burial sites in Gangwondo resulting from foot-and-mouth disease by monitoring the water quality at the survey tube-wells installed near livestock burial sites in order to investigate the ef...
Objectives: The purpose of this study is to evaluate the characteristics of leachate discharged from livestock burial sites in Gangwondo resulting from foot-and-mouth disease by monitoring the water quality at the survey tube-wells installed near livestock burial sites in order to investigate the effect of the leachate on the quality of nearby underground water and suggest a water pollution level in accordance with water quality evaluation criteria. Methods: To minimize the secondary environmental pollution damage caused by leachate at burial sites of livestock killed by foot-and-mouth disease, this study analyzed the leachate directly discharged from burial sites and installed survey tube-wells within 300 meters of livestock burial sites and investigated water quality as a means to ascertain the environmental effect of the leachate from the burial sites. In accordance with environmental management guidelines on livestock burial sites, this research investigated the water quality in the survey tube-wells in fifty five burial sites in Gangwondo. The elements investigated were $NH_3$-N, $Cl^-$, $NO_3$-N, conductivity, and E. coli. Water quality was monitored from 2011 to 2013. Results: The water quality from the drain pipe at the location of leachate from livestock burial sites showed BOD 37,209 mg/L, COD 8,829 mg/L, $NH_3$-N 3,633 mg/L, and $Cl^-$ 580 mg/L. According to the monitoring results of water quality ($Cl^-$, $NH_3$-N, conductivity) at the survey tube-wells, there was suspicion that 13 out of 55 burial sites discharged leachate, five sites discharged highly concentrated leachate (13%): one in Gangneung, one in Wonju, and three in Cheorwon. Conclusion: It was judged that out of thirteen observation wells which showed a possibility of discharged leachate, three survey tube-wells have established the discharge effect of leachate at burial sites up to recently. Therefore, it is judged that it is necessary to continue monitoring them and devise additional measures.
Objectives: The purpose of this study is to evaluate the characteristics of leachate discharged from livestock burial sites in Gangwondo resulting from foot-and-mouth disease by monitoring the water quality at the survey tube-wells installed near livestock burial sites in order to investigate the effect of the leachate on the quality of nearby underground water and suggest a water pollution level in accordance with water quality evaluation criteria. Methods: To minimize the secondary environmental pollution damage caused by leachate at burial sites of livestock killed by foot-and-mouth disease, this study analyzed the leachate directly discharged from burial sites and installed survey tube-wells within 300 meters of livestock burial sites and investigated water quality as a means to ascertain the environmental effect of the leachate from the burial sites. In accordance with environmental management guidelines on livestock burial sites, this research investigated the water quality in the survey tube-wells in fifty five burial sites in Gangwondo. The elements investigated were $NH_3$-N, $Cl^-$, $NO_3$-N, conductivity, and E. coli. Water quality was monitored from 2011 to 2013. Results: The water quality from the drain pipe at the location of leachate from livestock burial sites showed BOD 37,209 mg/L, COD 8,829 mg/L, $NH_3$-N 3,633 mg/L, and $Cl^-$ 580 mg/L. According to the monitoring results of water quality ($Cl^-$, $NH_3$-N, conductivity) at the survey tube-wells, there was suspicion that 13 out of 55 burial sites discharged leachate, five sites discharged highly concentrated leachate (13%): one in Gangneung, one in Wonju, and three in Cheorwon. Conclusion: It was judged that out of thirteen observation wells which showed a possibility of discharged leachate, three survey tube-wells have established the discharge effect of leachate at burial sites up to recently. Therefore, it is judged that it is necessary to continue monitoring them and devise additional measures.
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문제 정의
본 연구는 구제역에 의하여 형성된 강원도내 가축 매몰지로부터 유출되는 침출수의 원수 특성을 평가하였고 침출수가 인근 지하수 수질에 미치는 영향을 파악하고자 매몰지 인근에 설치된 관측정의 수질을 모니터링하고 수질평가지침에 따라 관측정의 수질오염 수준을 제시하고자 하였다.
제안 방법
3단계는 NH3-N와 Cl−이 동반 검출되는 단계로 Cl−농도가25 mg/L이고 Cl−(관측정/유공관)의 비가 0.05 이상이며 이때는 1단계 조치 또는 월 1회 조사를 한다.
유공관에서 유출되는 침출수는 펌핑 후 수거하여 분뇨처리장 등 광역 처리장으로 이송하여 처리하며 일부 지자체에서는 자체적으로 처리하기도 한다.6) 유공관의 수질은 강원도내에서 구제역이 발생한 9개 시군에 대하여 매립초기 2011년에는 BOD외 10개 항목을 조사하였으며 이후 2012~2013년에는 환경부 가축매몰지 환경관리지침에 따라 유공관의 수질은 염소이온을 200개 매립지에 대하여 조사하였다. 유공관 수질조사에 있어서 구제역 발생 후 수행된 조의 연구7)에 따르면 구제역바이러스를 접종시켜 매립하고 생석회층으로 도포 후 침출수와 바이러스 검출율을 조사한 결과 침출수는 매립후 3주에서 처음 방출된 이래 8주까지 지속적으로 방출되 침출수의 발생 시기를 알 수 있었으며 구제역바이러스는 3주에서 8주까지 회수한 침출수 모두에서 석회 도포층에서는 음성이었고 석회를 도포하지 않은 그룹에서는 모두 양성의 결과를 보였다고 하여 석회도포의 중요성이 제시되었다.
구제역 가축 매몰지 침출수로 인한 2차 환경오염 피해를 최소화하기 위하여 매몰지에서 직접 유출되는 침출수를 분석하였고 가축매몰지 환경관리지침(‘10.11. 환경부)에 따라 가축 매몰지 주변 300 m 이내에 설치된 관측공으로 부터 지하수의 안전성을 확보하고, 매몰지 침출수의 환경영향여부를 확인하고자 수질조사를 실시하였다.
유공관이라 함은 가축매몰지 사체로 부터 직접 유출되는 침출수를 폄핑 수거하기 위해 설치해 놓은 관으로서 유공관 침출수는 강원도내 9개 시·군 69개소에 대하여 조사하였다. 또한 관측정이라 함은 매몰지로부터 유출된 침출수로 인한 지하수의 오염 여부를 판단하기 위해 설치해 놓은 관정으로 현장 방문 결과 대부분 매몰지로부터 10-20 m떨어진 거리에 설치해 놓았다. 관측정의 수질조사는 시료가 주기적으로 의뢰된 강원도내 매몰지 중 강릉시 5개소, 속초시 1개소, 양양군 1개소, 원주시 6개소, 철원군 30개소, 홍천군 6개소, 화천군 3개소의 총 55개소의 매몰지의 관측정의 수질을 조사하였다.
본 조사에서는 검사 주기가 일정하여 기간 경과에 따른 수질 변화의 평가가 가능한 관측정을 선택하였으며 수질조사지점은 총 55개소로 관측정 수질은 NH3-N과 Cl−, 전기전도도, 총대장균군, NO3-N에 대하여 평가하였다.
시료의 채취는 시군 매립지 담당자가 지침에 따라 유공관과 관측정으로 부터 주기적으로 채취하여 본 연구원으로 분석의뢰 하였다. 분석은 수질오염공정시험법에 따라 분석하였으며 조사항목 및 분석방법은 암모니아성 질소(Indophenol method), 염소이온(Ion chromatography ICS 2000), 질산성 질소((Ion chromatography ICS 2000), 전기전도도(YSI 3200), 총대장균군(평판집락법 ES 04701.1 막여과법)이며 2011년부터 2013년까지 3년간 수질 모니터링하였다.
관측정의 수질조사는 시료가 주기적으로 의뢰된 강원도내 매몰지 중 강릉시 5개소, 속초시 1개소, 양양군 1개소, 원주시 6개소, 철원군 30개소, 홍천군 6개소, 화천군 3개소의 총 55개소의 매몰지의 관측정의 수질을 조사하였다. 시료의 채취는 시군 매립지 담당자가 지침에 따라 유공관과 관측정으로 부터 주기적으로 채취하여 본 연구원으로 분석의뢰 하였다. 분석은 수질오염공정시험법에 따라 분석하였으며 조사항목 및 분석방법은 암모니아성 질소(Indophenol method), 염소이온(Ion chromatography ICS 2000), 질산성 질소((Ion chromatography ICS 2000), 전기전도도(YSI 3200), 총대장균군(평판집락법 ES 04701.
본 조사에서는 검사 주기가 일정하여 기간 경과에 따른 수질 변화의 평가가 가능한 관측정을 선택하였으며 수질조사지점은 총 55개소로 관측정 수질은 NH3-N과 Cl−, 전기전도도, 총대장균군, NO3-N에 대하여 평가하였다. 평가는 관측정 결과 판정 지침에서와 같이 침출수의 영향이 없는 지역(4단계)과 침출수 유출의심지역(2-3단계), 그리고 침출수 유출 가능성이 높은 지역(1단계)으로 구분하였다. 그림은 총 55개 중에서 지면 여건상 고농도의 영향지역만 계제하였다.
대상 데이터
또한 관측정이라 함은 매몰지로부터 유출된 침출수로 인한 지하수의 오염 여부를 판단하기 위해 설치해 놓은 관정으로 현장 방문 결과 대부분 매몰지로부터 10-20 m떨어진 거리에 설치해 놓았다. 관측정의 수질조사는 시료가 주기적으로 의뢰된 강원도내 매몰지 중 강릉시 5개소, 속초시 1개소, 양양군 1개소, 원주시 6개소, 철원군 30개소, 홍천군 6개소, 화천군 3개소의 총 55개소의 매몰지의 관측정의 수질을 조사하였다. 시료의 채취는 시군 매립지 담당자가 지침에 따라 유공관과 관측정으로 부터 주기적으로 채취하여 본 연구원으로 분석의뢰 하였다.
성능/효과
1. 가축 매립지의 침출수가 유출되는 본 조사지점에서의 유공관 수질은 BOD 37,209 mg/L, COD 8,829 mg/L, NH3-N 3,633 mg/L, Cl−580 mg/L의 분포를 보였다.
2. 가축매몰지역 환경조사 지침에 따른 매몰지 주변 55개 관측정(900여건)의 안정성 평가결과, 침출수의 영향이 없는 4단계의 지역별 분포는 강릉시 88%, 삼척군 100%, 양양군 100%, 원주시 75%, 철원군 95%, 홍천군 89%, 화천군 100%로 조사되었다.
3. 관측정 수질(Cl−, NH3-N, 전기전도도) 모니터링 결과, 55개 매립지 중에서 13개소에서 침출수 유출이 의심되었다.
관측정의 수질 모니터링 결과를 보면 55개 관측정 중에서 13개소에서 침출수 유출이 의심되었고 이후 최근 2013년 하반기에는 3개소에서 유출이 의심되는 것으로 나타났다. 이는 매립 당시 차수막의 재질 선정 및 시공상 문제로 인하여 매립시간이 진행되면서 침하로 인한 압력의 증가 및 파손, 강우에 의한 지하수위의 변동 등에 의하여 침출수가 인근 지하수의 수질에 영향을 미친 것으로 판단된다.
그 결과 초기 매립 후부터 약 의심단계의 침출수의 영향지역(NH3-N 2 mg/L 이하, Cl−25 mg/L 이하)은 40개소로 80%를 차지하고 있었으며 2단계인 의심단계(NH3-N 2 mg/L 이상, Cl−25 mg/L 이상)의 유출지역은 10개소로 18%를 차지하였다.
매몰지 총 조사건수의 단계별 분포는 삼척, 양양, 화천의 경우 전체 조사 횟수에서 모두 안정상태인 4단계를 유지하고 있었다. 매립지가 가장 많은 철원의 경우 총 612건의 수질조사에 대하여 1단계가 0.5%, 2단계가 4.5%, 4단계가 95%로 나타났으며 원주시의 경우 침출수의 영향이 있는 관측정이 25%로 시군별 평가에서 관측정 수질의 침출수 영향성이 가장 높았다. 이로서 전체 896건의 조사회수에 대하여 92%가 4단계의 안정상태 수질을 보여주었으며, 8%가 영향이 있는 1, 2, 3단계의 수질상태를 보여주었다(Table 3).
매립지로부터 발생된 침출수가 인근 지하수에 미치는 영향을 모니터링 하기 위해 현재까지 설치한 관측정의 2011년부터 2013년까지의 수질결과를 관측정 안정성 평가의 지침에 의거해 평가해 보면 총 55개 지역별 관측정의 침출수 유출현황은 42개 관측정이 전체 조사기간 내내 4단계의 안정 상태를 유지하였으며 초기에 유출우려가 있었던 관측정은 13개소 이었다. 그러나 이후 10개소는 안정화 상태로 접어든 것으로 조사되었으나 3개소는 최근까지 매몰지에서 침출수가 유출되는 의심단계를 유지하고 있었다(Fig.
매몰지 총 조사건수의 단계별 분포는 삼척, 양양, 화천의 경우 전체 조사 횟수에서 모두 안정상태인 4단계를 유지하고 있었다. 매립지가 가장 많은 철원의 경우 총 612건의 수질조사에 대하여 1단계가 0.
분석결과 매립초기 가축사체로부터 유출되는 침출수의 평균 수질은 BOD 37,209 mg/L로 매우 고농도이었으며 T-N 3,967 mg/L, T-P 153 mg/L, 전기전도도는 27,335 mg/L를 나타냈고 염소이온의 3년 평균 수질은 580 mg/L를 보여주었다(Table 1). 최의 연구에8) 따르면 가축매몰지 특성에 관한 연구에서 침출수 수질특성에서 매립후 5개월된 침출수의 NH3-N은 301 mg/L로 조사되었으나 본 조사에서는 2011년 3월에서 11월까지 10개 시군 100회의 분석 자료를 평가한 결과 3,653 mg/L 였으며 지점별 기간별 매우 큰 차이를 보여 주었다.
유공관 수질조사에 있어서 구제역 발생 후 수행된 조의 연구7)에 따르면 구제역바이러스를 접종시켜 매립하고 생석회층으로 도포 후 침출수와 바이러스 검출율을 조사한 결과 침출수는 매립후 3주에서 처음 방출된 이래 8주까지 지속적으로 방출되 침출수의 발생 시기를 알 수 있었으며 구제역바이러스는 3주에서 8주까지 회수한 침출수 모두에서 석회 도포층에서는 음성이었고 석회를 도포하지 않은 그룹에서는 모두 양성의 결과를 보였다고 하여 석회도포의 중요성이 제시되었다. 연구결과 매몰지 침출수는 8주까지 발생되었다고 하나 실제 매립현장에서는 강우 및 지하수의 유입 등으로 인해 이보다는 훨씬 긴 기간동안 발생되었다.
원주의 경우 8개 관측정이 운영되고 있었으며 원주 1, 5, 6, 7의 4개소에서 4단계의 수질을 보여주었고 원주 2의 경우 2011년부터 2013년 5월까지 침출수 유출 의심단계를 보이다가 2013년 6월부터 4단계의 안정상태를 보여주었다. 원주시 관측정 중에서 가장 침출수 영향이 있다고 판단되는 원주 3의 경우 1단계로부터 2단계를 걸쳐 최근 3단계의 수질상태를 유지하고 있었으며 지침에 따를 침출수 수거 강화와 월 1회 모니터링이 필요할 것으로 평가되었다.
5%, 4단계가 95%로 나타났으며 원주시의 경우 침출수의 영향이 있는 관측정이 25%로 시군별 평가에서 관측정 수질의 침출수 영향성이 가장 높았다. 이로서 전체 896건의 조사회수에 대하여 92%가 4단계의 안정상태 수질을 보여주었으며, 8%가 영향이 있는 1, 2, 3단계의 수질상태를 보여주었다(Table 3).
철원군의 경우 강원도에서 가장 많은 가축이 매립되었으며 관측정 역시 30개소로 다른 지자체에 비해 많았다. 조사결과 관측정의 80%가 전체 조사 기간 중 4단계의 유출이 없는 상태로 평가되었으며 나머지 지점도 최근에는 모두 안정화 되어 4단계의 수질상태를 유지하고 있었다.
후속연구
4. 침출수 유출 가능성을 보여주었던 13개의 관측정 중에서 3개소(강릉시 주문진읍 교항리, 원주시 소초면 평장리, 홍천군 신대리)에서는 최근까지 매몰지에서 침출수의 유출 영향이 있는 것으로 판단되며 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 판단된다.
이러한 수질오염을 방지하기 위해 가축사체를 소각 처리하는 연구도 발표된 바 있으나 구제역은 질병의 특성상 동시다발적으로 발생되어 현재로서는 매몰이 가장 합리적인 방법이지만 매립 후 침출수에 의한 지하수 오염의 문제는 늘 안고 있어야 한다. 결국 언제 또 발병될지 모르는 상황에 대비하여 관련 행정기관 및 연구기관은 평상시 가장 효과적인 가축사체의 처리방법을 찾아야 할 것이며 만일 매립이 가장 바람직하다 생각되면 매립에 있어 시공방법, 차수막의 재질에 따른 침출수의 유출 특성을 세부적으로 연구하여 그 자료를 토대로 매뉴얼을 비치하여 대비하고 발병 시 침착하게 매뉴얼에 따라 처리를 진행하여야 할 것으로 판단된다.
강릉시 모니터링 관측정 5개소에 대하여 2010년 11월부터 2013년 8월까지 15회에 걸쳐 실시한 수질검사결과, 지침에 따르면 강릉 1, 2, 5번 지점의 수질은 모두 4단계의 침출수 유출이 없는 단계로 평가되었으며 강릉 4지점(주문진읍 교항리)의 경우 매립초기 2011년 3월 조사시 침출수 유출가능성이 매우 높은 1단계의 수질을 보여 주었다가 이후 의심단계인 2단계 수질과 안정단계인 4단계의 수질상태를 반복하다가 마지막 조사시기인 2013년 5월 2단계의 의심단계의 수질상태를 보여주었다. 매립이 완벽하게 이루어진 매몰지라면 매립 후 인근 관측공의 지하수 수질 변화가 없어야 하나 강릉 4지점의 경우 매립초기에 부패가 일어나기 전 침출수 유출이 없다가 사체로부터 배출된 침출수의 일부가 훼손된 차수막을 통하여 유출이 되었음을 추정할 수 있었으며 이후 4단계에서 2단계로 넘나드는 것은 강우 등에 의한 인근 지하수의 영향이 아닌가 판단되며 본 논문에서는 강우 및 지하수 거동 까지는 조사하지 못 하였다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
구제역의 원인 바이러스는 어디에 속하는가?
구제역이란 소, 돼지, 양, 염소, 사슴 등 발굽이 둘로 갈라진 동물(우제류)에 감염되는 질병으로 전염성이 매우 강하며 입술, 혀, 잇몸, 코, 발굽사이 등에 물집(수포)이 생기고 체온이 급격히 상승되고 식욕이 저하되어 심하게 앓거나 죽게되는 질병으로1) 국제수역사무국(OIE)에서 A급으로 분류하며 우리나라 제1종 가축전염병으로 지정되어 있는 질병이다. 피코나바이러스(Picornaviridae)과의 애프토바이러스(Aphtho-virus) 속에 속하는 바이러스이며 우제류의 급성 전염병으로 구부, 제부 또는 유방의 피부나 점막의 수포형성, 미란, 발열, 유연, 보행장애를 증상으로 한다.2) 구제역의 전염경로는 감염동물의 물집액이나 침, 유즙, 정액, 호흡공기 및 분변 등과의 접촉이나 감염동물의 오염축산물 및 이를 함유한 식품 등에 의한 전파(직접전파)와 감염지역내 사람, 차량, 의복, 물, 사료, 기구 및 동물 등에 의한 전파(간접 접촉전파), 그리고 공기를 통한 전파(공기전파)이며 공기는 육지에서 50 km, 바다를 통해서는 250 km이상까지 전파될 수 있다.
구제역에 걸리는 동물은 무엇인가?
구제역이란 소, 돼지, 양, 염소, 사슴 등 발굽이 둘로 갈라진 동물(우제류)에 감염되는 질병으로 전염성이 매우 강하며 입술, 혀, 잇몸, 코, 발굽사이 등에 물집(수포)이 생기고 체온이 급격히 상승되고 식욕이 저하되어 심하게 앓거나 죽게되는 질병으로1) 국제수역사무국(OIE)에서 A급으로 분류하며 우리나라 제1종 가축전염병으로 지정되어 있는 질병이다. 피코나바이러스(Picornaviridae)과의 애프토바이러스(Aphtho-virus) 속에 속하는 바이러스이며 우제류의 급성 전염병으로 구부, 제부 또는 유방의 피부나 점막의 수포형성, 미란, 발열, 유연, 보행장애를 증상으로 한다.
구제역의 증상은 무엇인가?
구제역이란 소, 돼지, 양, 염소, 사슴 등 발굽이 둘로 갈라진 동물(우제류)에 감염되는 질병으로 전염성이 매우 강하며 입술, 혀, 잇몸, 코, 발굽사이 등에 물집(수포)이 생기고 체온이 급격히 상승되고 식욕이 저하되어 심하게 앓거나 죽게되는 질병으로1) 국제수역사무국(OIE)에서 A급으로 분류하며 우리나라 제1종 가축전염병으로 지정되어 있는 질병이다. 피코나바이러스(Picornaviridae)과의 애프토바이러스(Aphtho-virus) 속에 속하는 바이러스이며 우제류의 급성 전염병으로 구부, 제부 또는 유방의 피부나 점막의 수포형성, 미란, 발열, 유연, 보행장애를 증상으로 한다.
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