As a result of analysis based on the observed data for BOD, COD and TOC in order to manage non-biodegradable organics in the Geumho River, COD/BOD ratio was analyzed as the occupying predominance proportion. In this study, the classification(changes in water quality measurement : increase, equal, de...
As a result of analysis based on the observed data for BOD, COD and TOC in order to manage non-biodegradable organics in the Geumho River, COD/BOD ratio was analyzed as the occupying predominance proportion. In this study, the classification(changes in water quality measurement : increase, equal, decrease) and measurement of BOD and COD were analyzed for trends over the past 10 years from 2005 to 2014 in the Geumho River. The Geumho River is expected to need non-biodegradable organics management because BOD was found to be reduced 61.1% and COD was found to be increased 50%. As a result of the analysis of land use, the Geumho-A is a unit watershed area of $921.13km^2$, which is the most common area that is occupied by forests. The Geumho-B is a unit watershed area of $436.8km^2$, which is the area that is highest occupied by agriculture and grass of 24.84%. The Geumho-C is a unit watershed area of $704.56km^2$ accounted for 40.29% of the entire watershed, which is the area that is occupied by urban of 15.12%. Load of non-biodegradable organics, which is not easy biodegradable according to the discharge, appeared to be increased because flow coefficient of COD and TOC at the Geumho-B were estimated larger than 1 value. The management of non-point sources of agricultural land is required because the Geumho-B watershed area occupied by the high proportion of agriculture and field. In this segment it showed to increase the organics that biodegradation is difficult because the ratio of BOD and TOC was decreased rapidly from GR7 to GR8. Thus, countermeasures will be required for this.
As a result of analysis based on the observed data for BOD, COD and TOC in order to manage non-biodegradable organics in the Geumho River, COD/BOD ratio was analyzed as the occupying predominance proportion. In this study, the classification(changes in water quality measurement : increase, equal, decrease) and measurement of BOD and COD were analyzed for trends over the past 10 years from 2005 to 2014 in the Geumho River. The Geumho River is expected to need non-biodegradable organics management because BOD was found to be reduced 61.1% and COD was found to be increased 50%. As a result of the analysis of land use, the Geumho-A is a unit watershed area of $921.13km^2$, which is the most common area that is occupied by forests. The Geumho-B is a unit watershed area of $436.8km^2$, which is the area that is highest occupied by agriculture and grass of 24.84%. The Geumho-C is a unit watershed area of $704.56km^2$ accounted for 40.29% of the entire watershed, which is the area that is occupied by urban of 15.12%. Load of non-biodegradable organics, which is not easy biodegradable according to the discharge, appeared to be increased because flow coefficient of COD and TOC at the Geumho-B were estimated larger than 1 value. The management of non-point sources of agricultural land is required because the Geumho-B watershed area occupied by the high proportion of agriculture and field. In this segment it showed to increase the organics that biodegradation is difficult because the ratio of BOD and TOC was decreased rapidly from GR7 to GR8. Thus, countermeasures will be required for this.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
이처럼 유역의 수질관리를 위해서 토지이용특성을 살펴볼 필요가 있다. 따라서 금호강의 토지이용현황을 파악하기 위해 환경부에서 제공하는 중분류 토지이용자료로 토지이용현황을 분석하였다. 토지이용분류는 산림(Forest), 논(Agriculture), 밭(Field), 시가지(Urban), 공업지(Industrial), 수역(Watr), 초지(Past), 기타(Others) 까지 8개 유형으로 분류 추출하여 Arc GIS 9.
한편 금호강 중 하류지역의 토지이용 현황을 살펴보면 농경작지와 시가지 및 공업단지의 면적 비율이 높아 점오염원 뿐만 아니라 비점오염원으로부터 야기되는 난분해성 유기물질의 관리도 필요한 실정이다. 따라서 본 연구는 국가수질측정망과 수질오염총량관리 단위유역(이하총량측정망)관측 자료를 기반으로 금호강 수계에서 유기물질 관리현황을 살펴보고, 국가수질측정망 자료를 이용해 COD/BOD ratio를 산정하여 난분해성 유기물의 증감추이를 분석하였다. 아울러 TOC와 BOD, COD간의 유기물 상관관계 및 회귀분석과 함께 LOWESS(Locally Weighted Scatter plot Smoother) 방법을 통해 금호강수계에서 관측된 수질자료로 시·공간적 유기물 분포 현황을 제시하였다.
본 연구는 금호강의 난분해성 유기물 관리를 위한 일환으로 금호강 본류의 BOD, COD, TOC 관측 자료를기반으로 금호강 수계에서 유기물질 관리현황과 유기물의 증감추이를 분석하였으며, LOWESS 분석법을 적용하여 시 공간적 유기물 분포 현황을 알아보았다. 아울러 GIS를 통해 토지이용현황과 오염부하량을 산정하여 유출량과의 관계식에서 비점오염원으로부터 난분해성 유기물질의 영향을 파악하고자 하였으며, BOD/TOC ratio를 이용한 고찰 등 이상의 논의를 토대로 한 주요 결과는 다음과 같다.
본 연구는 금호강의 난분해성 유기물 관리를 위한 일환으로 금호강 본류의 BOD, COD, TOC 관측 자료를기반으로 금호강 수계에서 유기물질 관리현황과 유기물의 증감추이를 분석하였으며, LOWESS 분석법을 적용하여 시 공간적 유기물 분포 현황을 알아보았다. 아울러 GIS를 통해 토지이용현황과 오염부하량을 산정하여 유출량과의 관계식에서 비점오염원으로부터 난분해성 유기물질의 영향을 파악하고자 하였으며, BOD/TOC ratio를 이용한 고찰 등 이상의 논의를 토대로 한 주요 결과는 다음과 같다.
또한 금호강 유역의 토지이용특성이 하천수질에 미치는 영향을 파악하고자 GIS를 이용하여 토지이용현황을 분석하였으며, 비점오염의 해석을 위해 오염부하량을 산정하고 강우 시 유출량 변화에 따른 수질과의 상관관계를 분석하였다. 이를 토대로 BOD/TOC ratio를 이용한 고찰을 통해 금호강 수계에서 난분해성 유기물 관리에 대한 방안 마련 시 필요한 기초자료를 제공하고자 한다.
제안 방법
금호강 본류에서 난분해성 유기물의 증가추이를 분석하기 위해서 지난 1995년부터 최근 2014년까지 20년간의 수질자료를 수집하여 COD/BOD ratio를 산정한 결과를 Fig. 2.와 함께 Table 3에 나타내었다.
금호강 수계 단위유역별로 유량(Q)과 오염부하량(L) 인자간의 상관 관계식을 구하여 유출량 변화에 따른 오염물질 유출특성을 분석하였다(Fig. 6. 과 Table 10). 오염부하량(L)은 해당 단위유역 말단지점에서 유출되는 유량과 농도를 곱하여 산출되는 값이다.
(1990)은 유역의 공간 분석을 위해 Buffer를 사용하는 것은 토지이용과 수질과의 상관성을 설명하는데 간단하면서도 효과적인 방법이라고 제시한 바 있다. 금호강 전체유역을 각 단위유역으로 구분하고 그에 대한 면적과 면적비율을 산정하였다[Table 7]. 금호강 유역의 면적은 총 2062.
하지만 COD/BOD ratio를 이용하는 경우 그간 BOD 중심의 수질관리 정책으로 BOD가 감소됨에 따라 상대적으로 COD/BOD ratio가 증가되는 것처럼 보여 질 수 있다. 따라서 이러한 오류를 방지하기 위해 정확한 난분해성 유기물의 증가 추이를 파악하고자 2005년부터 2014년까지 최근 10년간 금호강 본류 BOD와 COD의 수질현황을 함께 검토 분석하였다. 추이를 알아보기 위한 분석방법으로 BOD와 COD 수질측정값의 변화를 (BOD 증가, BOD 감소, BOD 같음 그리고 COD 증가, COD 감소, COD 같음) 분류하여 Table 4에 나타내었다.
아울러 TOC와 BOD, COD간의 유기물 상관관계 및 회귀분석과 함께 LOWESS(Locally Weighted Scatter plot Smoother) 방법을 통해 금호강수계에서 관측된 수질자료로 시·공간적 유기물 분포 현황을 제시하였다. 또한 금호강 유역의 토지이용특성이 하천수질에 미치는 영향을 파악하고자 GIS를 이용하여 토지이용현황을 분석하였으며, 비점오염의 해석을 위해 오염부하량을 산정하고 강우 시 유출량 변화에 따른 수질과의 상관관계를 분석하였다. 이를 토대로 BOD/TOC ratio를 이용한 고찰을 통해 금호강 수계에서 난분해성 유기물 관리에 대한 방안 마련 시 필요한 기초자료를 제공하고자 한다.
아울러 TOC와 BOD, COD간의 유기물 상관관계 및 회귀분석과 함께 LOWESS(Locally Weighted Scatter plot Smoother) 방법을 통해 금호강수계에서 관측된 수질자료로 시·공간적 유기물 분포 현황을 제시하였다.
따라서 금호강의 토지이용현황을 파악하기 위해 환경부에서 제공하는 중분류 토지이용자료로 토지이용현황을 분석하였다. 토지이용분류는 산림(Forest), 논(Agriculture), 밭(Field), 시가지(Urban), 공업지(Industrial), 수역(Watr), 초지(Past), 기타(Others) 까지 8개 유형으로 분류 추출하여 Arc GIS 9.3의 버퍼링(Buffering) 기능으로 작성하였다[Fig. 5].
대상 데이터
BOD/TOC ratio를 이용한 총유기물 중 생분해 가능한 유기물 비율로 오염특성을 해석하기 위한 자료는 금호강 본류에서 2009년 2014년까지 금호강 본류 국가수질측정망 과 총량측정망 등 8개 지점에서 관측된 TOC값을 이용하였으며, 각 지점과 월별로 산술평균한 값은 Fig. 7.과 같다.
, 2012a). 수질과 유량자료는 환경부 물 환경정보시스템에서 금호강 본류의 국가수질측정망 5개 지점과 낙동강물환경연구소에서 관측한 단위유역 총량측정망 3개 지점 자료 등 총 8개 지점의 자료를 수집 이용하였다[Fig. 1]. 낙동강물환경연구소에서는 2004년부터 유량 및 수질 조사를 낙동강 수계 각 단위유역 마다 8일 간격으로 연간 30회 이상 동시에 측정분석 해오고 있다.
데이터처리
두 변수간의 선형적인 상관관계를 파악해보는 것으로 한 변수가 다른 변수와의 상관성이 있는지 여부와 상관성이 있다면 어느 정도의 상관성이 있는지를 알고자 할 때 유용한 분석방법이다(Cho, 2011). 상관계수는 1부터 +1 사이의 값을 가지며, 본 연구에서는 Pearson 상관계수를 이용하여 유기물 항목간의 상관분석을 실시하였다.
성능/효과
1) 금호강에서 BOD는 수질환경기준 III(Fair)등급 이상의 아주 양호한 수질을 보이는 것으로 조사되었다. COD는 GR4지점과 GR8지점의 연평균농도가 높게 나타나 수질환경기준 IV(Poor) 등급인 것으로 나타났다.
2) COD와 TOC의 시 공간적인 분포 경향은 장마가시작되는 6월에 가장 높게 나타났고 장마 기간인 7월에도 농도가 높게 나타났다. 특히 TOC는 GH7지점을 지나면서 급격히 증가하는 경향을 보이는 것으로 나타났다.
3) 유량계수를 통해 유출량에 의한 난분해성 오염부하량의 거동은 논(Agriculture), 밭(Grass)의 비율이 24.84%로 가장 높게 나타난 금호B지점이 COD와 TOC 유량계수가 모두 1 이상 값을 보여 유출량에 따른 난분해성 오염부하가 큰 것으로 나타났다. 금호B지점은 강우에 의한 유량증가 시 난분해성 비점유기물 부하가 증가하는 지역으로 농경지에 대한 중점적인 관리가 필요할 것이다.
4) 월별 TOC농도는 장마가 시작되는 6월에 최고농도로 나타났고, 강우량이 많은 7월과 8월에도 높게 나타났으며, 반대로 BOD/TOC ratio는 6월에 급격히 감소하고 유량이 많아지는 7월 9월까지 감소하는 경향을 보이는것으로 나타났다. 이는 건기보다 우기에 난분해성 유기물이 증가함을 시사하는 것으로 이에 대한 관리 대책이 필요하다.
TOC는 또한 상류지점을 제외하고 GR4 GR8 지점들모두가 수질환경기준 IV(Poor)등급에 해당하는 것으로조사되었다. COD/BOD ratio를 산정한 결과 난분해성유기물질 증가추이가 54.2%로 우위적 비율을 차지하는것으로 분석되었으며, BOD와 COD의 수질측정값의 변화를 분류하여 변화추이를 분석한 결과에서도 COD는50.0% 정도가 증가한 것으로 나타나 금호강에서 난분해성 유기물의 관리가 필요한 것으로 판단된다.
1) 금호강에서 BOD는 수질환경기준 III(Fair)등급 이상의 아주 양호한 수질을 보이는 것으로 조사되었다. COD는 GR4지점과 GR8지점의 연평균농도가 높게 나타나 수질환경기준 IV(Poor) 등급인 것으로 나타났다. TOC는 또한 상류지점을 제외하고 GR4 GR8 지점들모두가 수질환경기준 IV(Poor)등급에 해당하는 것으로조사되었다.
한편 금호C 유역은 시가지 즉, 불투수층 면적이 차지하는 비율이 커서 상대적으로 BOD와 COD, TOC의 비점부하가높을 것으로 예상하였다. 그러나 금호C지점은 BOD, COD와 TOC부하에 대한 유량계수가 1 미만 값을 보여유량이 증가할수록 농도는 감소하는 것으로 나타났다.금호C지점은 점오염원의 영향을 크게 받는 지점으로 Park et al.
이는 건기보다 우기에 난분해성 유기물이 증가함을 시사하는 것으로 이에 대한 관리 대책이 필요하다. 그리고 GR7지점에서 GR8지점에 이르는 동안 TOC농도는 급격히 증가하고 있으며, 반면 BOD/ TOC ratio는 GR7지점에서 GR8지점에 이르는 동안 급격히 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 이 곳에 대한 세밀한 조사와 함께 중점적인 관리가 필요할 것으로 판단된다.
그림 Fig. 2.에 도시된 바와 같이 COD/BOD ratio는지속적으로 증가하는 것을 알 수 있으며, Table 3과 같이 금호강 본류에서 COD/BOD ratio에 의한 난분해성 유기물의 증감추이는 연도별로 증감이 반복되나 증가추이가 54.2%로 우위적 비율을 차지하는 것으로 분석되었다.하지만 COD/BOD ratio를 이용하는 경우 그간 BOD 중심의 수질관리 정책으로 BOD가 감소됨에 따라 상대적으로 COD/BOD ratio가 증가되는 것처럼 보여 질 수 있다.
금호A지점은 BOD부하에 대한 유량계수가 1 미만 값을 보여 유량이 증가할수록 BOD 농도는 감소하는 것으로 나타났으며, COD와 TOC부하는 유출량에 의한 명확한 관계가 나타나지 않았다. 금호A 유역은 산림이 많은 부분을 차지하고 있고, 주변의 인위적인 오염원이 비교적 적게 내재되어 있어 수질농도가 낮게 나타나는 곳이기도 하다.
(2009)은 산림지역의 비점오염물질 유출특성에 관한 연구에서 SS를 제외한 나머지 수질농도에 대한 차이는 미미한 것으로 분석되었음을 보고한 바 있어, 선행 연구들의 결과들과 유사한 결과를 보였다. 금호B지점은 BOD부하에 대한 유량계수가 1 미만 값을 보여 유량이 증가할수록 BOD 농도는 감소하는 것으로 나타났으며, COD와 TOC부하는 유량계수가 모두 1 이상 값을 보여 유출량에 따른 오염부하가 큰 것으로 나타났다. 이는 강우에 의한 유량증가 시 생분해성 유기물 부하는 감소하는 대신 생분해가 쉽지 않은 난분해성 비점유기물 부하가 증가하는 것으로 해석 할 수 있다.
또한 유역 전체 농경지의 70% 이상은 금호강 중류지역에 위치하고 있으며, 금호강 중류지역은농업이 발달해 있다(Daegu regional environmental agency, 2005). 금호C 단위유역은 금호강 하류유역으로 면적은 704.56 km2이며 금호C 단위유역의 경우 시가지(Urban)가 차지하는 비율이 15.12%로 산림을 제외하면전체의 40.29%나 차지하는 것으로 분석되었다. 대구광역시에는 3공단, 검단공단, 염색공단, 서대구 공단 등 4개의 공단이 위치해 있으며, 총 면적이 10.
Kim(2003)은 염색폐수 내에는 박테리아에 의한 생물학적 분해등의 자연적 정화가 되지 않는 난분해성 물질이 다량 포함되어 있음을 연구 보고한 바 있다. 금호강 본류에서 유기물의 시간적인 분포는 생분해성 관리 지표인 BOD와 난분해성 관리지표인 TOC, COD의 경향이 조금은 다른 경향을 보이는 것으로 나타났다. 먼저 BOD는 대체로 하천에 유량이 적은 저 갈수기에 농도가 높게 나타났으며, 특히 2월 4월에 가장 높게 나타났다.
금호강 전체에서 TOC와 BOD의 상관계수는 0.512(p<0.01)로 나타났으며, TOC와 COD의 상관계수는 0.709(p<0.01)로 나타나 BOD보다는 COD가 TOC와 상관성이 높은 것을 알 수 있다.
8 mg/L로 나타났다. 먼저 수질오염총량관리 항목인 BOD에 대해서 살펴보면 각 단위유역별로 설정된 목표수질이 금호A는 1.9 mg/L, 금호B는 3.8 mg/L, 금호C는 4.0 mg/L로 모두 기준을 초과하지 않고 목표수질기준 이하로 유지 관리되고 있으며, 전체적으로 수질환경기준 III(Fair)등급 이상의 아주 양호한 수질을 보이는 것으로 조사되었다. Table 2는 2004년 2013년까지 최근 10년간 금호강 유역의 하수종말처리장 방류수 농도를 조사한 것으로 대부분의 처리장 방류수 농도가 목표수질 달성을 위해 지속적으로 개선되었음을 알 수 있다.
(2007)은 호수와 하천에서 유기물 분해율 산정 비교 연구에서 BOD-C/TOC ratio를 논술한 바 있으며, Lyu and Lee(2007)는 미호천에서 BOD/ TOC ratio를 이용하여 수중 난분해성 유기물 비율을 해석한 바 있다. 먼저 월별로 TOC농도는 저 갈수기인 1월 4월에 서서히 증가하다 5월부터 장마가 시작되는 6월에 최고농도로 나타났고, 강우량이 많은 7월과 8월에도 높게 나타났으며 이후 농도는 감소하였고, 반대로 BOD/TOC ratio는 5월부터 장마가 시작되는 6월에 급격히 감소하고 있으며 유량이 많아지는 7월 9월까지감소하는 경향을 보였다. 이는 건기보다 우기에 난분해성 유기물이 증가함을 시사한다.
연도별 수질측정값의 변화추이를 분석한 결과 BOD는 61.1% 정도가 감소한 것으로 나타났다. 이러한 결과는 환경기초시설의 고도처리 적용 등 삭감시설의 확대에 따른 것으로 생분해성 유기물 관리가 강화되었기 때문으로 판단되고, COD는 50.
에서도 이와 같은 결과를 잘 설명하고 있다. 특히 TOC는 GH7지점(금호강 4지점, 팔달교)을 기점으로 급격히 증가하는 경향을 보이는 것으로 나타났다. 이는 하류에서 금호강과 합류하는 달서천의 영향으로 볼 수 있다.
Table 2는 2004년 2013년까지 최근 10년간 금호강 유역의 하수종말처리장 방류수 농도를 조사한 것으로 대부분의 처리장 방류수 농도가 목표수질 달성을 위해 지속적으로 개선되었음을 알 수 있다. 한편 COD의 경우는 최상류 GR1지점을 제외하고 수질환경기준 III(Fair) 등급의 수질상태를 보이는 것으로 조사되었으며, 특히 GR4지점과 GR8지점의 연평균농도가 높게 나타나 수질환경기준 IV(Poor) 등급인 것으로 나타났다. TOC 또한 상류지점을제외하고 GR4 GR8 지점들이 모두 수질환경기준 IV(Poor)등급에 해당하는 것으로 조사되었다.
회귀식의 기울기 0.4664, 0.416은 BOD, COD의 단위변화량에 대한 TOC의 변화량이며 BOD, COD가 1 mg/L 증가 할 때 TOC는 평균적으로 0.4664, 0.416 mg/L 증가함을 의미한다. 그리고 BOD보다는 COD를이용해서 구한 회귀식의 R2값이 더 높게 나타났는데 이는 선행된 연구와도 같은 결과이다(Choi et al.
후속연구
5) 이와 같은 결과를 토대로 금호강 수계에서 전반적으로 난분해성 유기물 저감을 위해서는 환경기초시설의 관리가 필수적이며, 특히 염색폐수는 성상이 매우 복잡하고 난분해성이므로 기존의 처리방법보다는 역삼투막과 나노분리막 같은 분리막공정(Separation membrane system)을 통한 처리로 염색폐수처리에 있어서 COD와TOC 및 난분해성 색도 등을 줄이는 방법을 강구해야 할것으로 판단된다. 또한 비점에서 난분해성 유기물 관리는 강우 시 비점오염물질 배출밀도가 높은 지역을 우선 선정하여 작은 유역(소유역)부터 저감시설을 설치하여 운영하고 그 결과를 토대로 저감시설의 용량확대나 저감효율을 높이기 위한 방법(BMP : Best management practice)을 마련하는 식의 비점오염물저감을 위한 관리전략이 필요할 것으로 판단된다.
한편 다양한 변수가 존재하는 자연수계에서 지표가 되는 항목들은 각각 다른 경향을 나타낼 수 있으므로 지속적인 수질 관측을 통한 자료축적이 선행되어야 할 것이다. 그리고 유기물 지표로서 BOD/TOC ratio를 이용하여 금호강에서 총유기물중 생물학적으로 분해 가능한 유기물 비율과 함께 생물학적으로 분해가 불가능한 유기물 비율을 고찰한 점에서 본 연구는 의미가 있으며, 이 연구결과들은 향후 수계에서 효율적인 수질관리를 위한 좋은 정보를 제공해 줄 것이다.
84%로 가장 높게 나타난 금호B지점이 COD와 TOC 유량계수가 모두 1 이상 값을 보여 유출량에 따른 난분해성 오염부하가 큰 것으로 나타났다. 금호B지점은 강우에 의한 유량증가 시 난분해성 비점유기물 부하가 증가하는 지역으로 농경지에 대한 중점적인 관리가 필요할 것이다. 금호C지점은 점오염원의 영향을 크게 받고 있는 지점이면서 불 투수 면적비율이 높아 비점오염원과 점오염원의 관리가 함께 필요 할 것으로 판단이다.
5) 이와 같은 결과를 토대로 금호강 수계에서 전반적으로 난분해성 유기물 저감을 위해서는 환경기초시설의 관리가 필수적이며, 특히 염색폐수는 성상이 매우 복잡하고 난분해성이므로 기존의 처리방법보다는 역삼투막과 나노분리막 같은 분리막공정(Separation membrane system)을 통한 처리로 염색폐수처리에 있어서 COD와TOC 및 난분해성 색도 등을 줄이는 방법을 강구해야 할것으로 판단된다. 또한 비점에서 난분해성 유기물 관리는 강우 시 비점오염물질 배출밀도가 높은 지역을 우선 선정하여 작은 유역(소유역)부터 저감시설을 설치하여 운영하고 그 결과를 토대로 저감시설의 용량확대나 저감효율을 높이기 위한 방법(BMP : Best management practice)을 마련하는 식의 비점오염물저감을 위한 관리전략이 필요할 것으로 판단된다. 한편 다양한 변수가 존재하는 자연수계에서 지표가 되는 항목들은 각각 다른 경향을 나타낼 수 있으므로 지속적인 수질 관측을 통한 자료축적이 선행되어야 할 것이다.
054의 난분해성 물질에 대한 회귀식을 제안한 바 있다. 이처럼 두 변수간의 상관관계 규명으로 유기물의 정확한 측정이 가능하고 낮은 산화율로 인한 분석오차를 극복하는 대안으로 TOC가 향후 유기물 관리 대상물질로 선정되어 총량관리가 가능하게 되면 BOD도 동시에 관리가 될 수 있을것이다(Park et al., 2013).
또한 비점에서 난분해성 유기물 관리는 강우 시 비점오염물질 배출밀도가 높은 지역을 우선 선정하여 작은 유역(소유역)부터 저감시설을 설치하여 운영하고 그 결과를 토대로 저감시설의 용량확대나 저감효율을 높이기 위한 방법(BMP : Best management practice)을 마련하는 식의 비점오염물저감을 위한 관리전략이 필요할 것으로 판단된다. 한편 다양한 변수가 존재하는 자연수계에서 지표가 되는 항목들은 각각 다른 경향을 나타낼 수 있으므로 지속적인 수질 관측을 통한 자료축적이 선행되어야 할 것이다. 그리고 유기물 지표로서 BOD/TOC ratio를 이용하여 금호강에서 총유기물중 생물학적으로 분해 가능한 유기물 비율과 함께 생물학적으로 분해가 불가능한 유기물 비율을 고찰한 점에서 본 연구는 의미가 있으며, 이 연구결과들은 향후 수계에서 효율적인 수질관리를 위한 좋은 정보를 제공해 줄 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
회귀분석은 무엇인가?
회귀분석이란 변수들 중 한 개를 종속변수로 나머지를 독립변수로 하여 이들 변수들이 서로 상관관계를 가질 때 이러한 관계를 규명하고자 하는 방법으로 가장 많이 이용되는 통계기법이다(Cho, 2011). 회귀분석에는종속변수와 독립변수의 관계가 선형의 관계를 가지며 회귀분석의 기본 1차식은 다음과 같이 표현된다.
금호강 수계의 비점에서, 난분해성 유기물 저감을 위해 어떤 전략이 필요한가?
5) 이와 같은 결과를 토대로 금호강 수계에서 전반적으로 난분해성 유기물 저감을 위해서는 환경기초시설의 관리가 필수적이며, 특히 염색폐수는 성상이 매우 복잡하고 난분해성이므로 기존의 처리방법보다는 역삼투막과 나노분리막 같은 분리막공정(Separation membrane system)을 통한 처리로 염색폐수처리에 있어서 COD와TOC 및 난분해성 색도 등을 줄이는 방법을 강구해야 할것으로 판단된다. 또한 비점에서 난분해성 유기물 관리는 강우 시 비점오염물질 배출밀도가 높은 지역을 우선 선정하여 작은 유역(소유역)부터 저감시설을 설치하여운영하고 그 결과를 토대로 저감시설의 용량확대나 저감효율을 높이기 위한 방법(BMP : Best management practice)을 마련하는 식의 비점오염물저감을 위한 관리전략이 필요할 것으로 판단된다. 한편 다양한 변수가 존재하는 자연수계에서 지표가 되는 항목들은 각각 다른 경향을 나타낼 수 있으므로 지속적인 수질 관측을 통한 자료축적이 선행되어야 할 것이다.
다양한 종류의 난분해성 유기화합물질의 수계 배출량이 증가된 배경은?
과거에는 유기물 오염의 대부분이 생물학적으로분해가 가능한 생분해성 유기물질 이었으므로 BOD를통한 유기물질 관리가 가능하였다. 하지만 근대화 과정에서 산업이 발달되면서 화학물질 사용량이 증가하고 다양한 종류의 난분해성 유기화합물질의 수계 배출량이 증가되고 있다(Park et al., 2013).
참고문헌 (54)
Aiken, G., 1993, Proceeding of the workshop on NOM in drinking water, Chamonix, 37, 19-22.
An, K. G., Kwon, Y. S., 2006, Biological Stream Health and Physico-chemical Characteristics in the Keum -Ho River Watershed, Korea Journal of limnology, 39(2), 145-156.
Barringer, T. H., Dunn, D., Battaglin, W. A., Vowinkel, E. F., 1990, Problem and methods involved in relating land use to ground-water quality, Water Res., 26, 1-9.
Bang, K. W., Lee, J. H., Yu, M. J., 1997, A study on the runoff characteristics of nonpoint sources in small urban watersheds, J. Korean Soc. Water Environ., 13(1), 79-99.
Cleveland, W. S., 1979, Robust Locally Weighted Regression and Smoothing Scatterplots, Journal of American Statistician Assocociation, 74, 829-836.
Choi, B. D., 2004, The Function or urban river and sustainable regional development: The case of Kumho river, Journal of Korean association of regional geographers, 10(4), 757-774.
Choi, J. Y., Lee, S. Y., Kim, L. H., 2009, Wash-off characteristics of NPS pollutants from forest landuse, J-KOSHAM, 9(4), 129-134.
Cho, H. K., 2011, A study on the related characteristics of discharge-water quality in nakdong river, J. Environ. Sci., 20(3), 373-384.
Choi, H. G., Han, K. Y., Choi, S. Y., 2011, A stochastic analysis of the water quality with discharge variation in upper Nakdong river basin, J. Environ. Impact Assess., 20(6), 833-843.
Choi, D. H., Jung, J. W., Yoon, K. S., Lee, K. S., Choi, W. J., Lim, S. S., Park, H. N., Yim, B. J., Hwang, T. H., 2012, Estimation of TOC concentration using BOD, COD in runoff from paddy fields, J. Korean Soc. Water Environ., 28(6), 813-818.
Daegu regional environmental agency, 2005, Living, breathing Geumho : water quality and ecological survey in 2005 Geumho tributary, Daegu regional environmental agency, Daegu, Korea.
Han, D. H., Choi, J. Y., 2011, Selection of the Optimum Organic Matter Index for Surface Water Quality Management, Korea Environment Institute, 10(4), 61-80.
Hwang, B. G., Jeong, H. J., 2002, The management planning of pollutant loading allocation in the Kumho river basin, J. Environ. Sci., 11(10), 1125-1131.
Hur, J., Lee, T. H., Park, M. H., Lee, B. M., Park, S. Y., Park, B. S., 2009, Influence of upstream point sources on refractory organic matters in the lake Paldang, Korea Society of Water and Wastewater, 217-218.
Imai, A., Fukushima, T., Matsushige, K., Kim, Y. H., Choi, K., 2002, Characterization of dissolved organic matter in effluents from wastewater treatment plants. Water Res., 36(4), 859-870.
ILWQVNDB(II), Investigation on loading and water quality variation in Namhangang drainage basin(II), 2006, Han River Environment Research Center, National Institute of Environmental Research, Gyeonggi-do, Korea.
Jacoby, W. G., 2000, Loess: a nonparametric, graphical tool for depicting relationships between variable, Electoral studies, 19, 577-613.
Jang, J. Y., Ryu, D. K., Bae, S. D., Park, J. H., Park, J. C., 2005, A study on runoff characteristics of nonpoint sources during rain event in urban area, The Korea Society of Water and Wastewater, 32-36.
Jung, K. Y., Park, M. H., Hur, J., Lee, S. Y., Shin, J. K., 2009, Comparison of spectroscopic characteristics and chemical oxygen demand efficiencies for dissolved organic matters from diverse sources, J. Korean Soc. Water Environ., 25(4), 589-596.
Jung, S. M., Eum, J. S., Jang, C. W., Choi, Y. S., Kim, B. C., 2012, Characteristics of nonpoint source pollution and relationship between land use and nutrient concentrations in the Han river watershed, J. Korean Soc. Water Environ., 28(2), 255-268.(b)
Jung, K. Y., Im, T. H., Kim, G. H., Lee, I. J., Yoon, J. S., Heo, S. N., 2012, Development and application of coliform load duration curve for the Geumho river, J. Korean Soc. Water Environ., 28(6), 890-895.(a)
Jung, J. W., Lim, B. J., Cho, S. H., Choi, J. H., Song, K. D., Ha, D. W., Kim, H. S., Park, S. H., Hwang, T. H., Jung, S. J., Lee, D. J., 2012, The infiuence of land use on water quality in the tributary of the Yeongsan river basin, Korean J. Limnol., 45(4), 412-419.(c)
Jung, J. W., Cho, S. H., Choi, J. H., Kim, K. S., Jung, S. J., Lim, B. J., 2013, Development and evaluation of simple regression model and multiple regression model for TOC contentation estimation in stream flow, J. Korean Soc. Water Environ., 29(5), 625-629.
Kim, O. S., Kim, H. C., Kim, J. O., 2000, A study on the relation between pollutant loading and outflow in Chinyang reservoir, Journal of Institute of Environ -mental Protection, 8, 45-53.
Kim, J. S., 2003, Study on bioligical treatment of xenobiotics and nitrate in dye wastewater, Master's Thesis, Kyonggi University, 1-74.
Kim, B. C., Jung, S. M., Jang, C. W., Kim, J. K., 2007, Comparison of BOD, COD and TOC as the Indicator of Organic Matter Pollution in Streams and Reservoirs of Korea, Korean. Soc. Environ. Eng., 29(6), 640- 643.(a)
Kim, J. C., Lee, J. H., Yoo, C. S., Kim, S. D., 2007, Impact of urbanization on hydrology of Geumho river watershed : a model study, J. Korean Soc. Water Environ., 23(4), 535-542.(b)
Kim, S. W., 2007, NBD accumulation in source water : Its cause and characteristics, Doctorate Thesis, Department of Civil and Environmental Engineering, Korea University, 1-117.
Kim, J. J., Kim, T. D., Choi, D. H., Lim, K. J., Bernard, Engel., Jeon J. H., 2009, L-THIA modification and SCE-UA application for spatial analysis of nonpoit source pollution at Gumho river basin, J. Korean Soc. Water Environ., 25(2), 311-322.
Kim, S. W., Oh, J. M., Lee, B. M., Choi, K. S., 2011, Change in fluorescence characteristics of dissolved organic matter at inflow stream per catchment of different land use, Korean J. Limnol., 44(3), 292-302.
Kim, Y. H., Han, J. H., An, K. G., 2012, Physico-chemical Water Quality Gradients Along the Main Axis of the Headwater-to-Downstream of Geumho River and Their Infiuences on Fish Guilds, J. Korean Soc. Water Environ., 28(4), 561-573.
Kim, H. S., Hong, J. J., Seong, J. U., Choi, K. S., Park, J. C., 2013, Comparison of Organic Matter Distribution in Major Tributaries of the Nakdong River, J. Korean Soc. Water Environ., 29(5), 618-624.(a)
Kim, G. H., Jung, K. Y., Yoon., J. S., Cheon, S. U., 2013, Temporal and Spatial Analysis of Water Quality Data Observed in Lower Watershed of Nam River Dam, J-KOSHAM., 13(6), 429-437.(b)
Kim, J. T., 2014, Lowess and Outlier Analysis of Biological Oxygen Demand on Nakdong main stream River, JKDISS, 25(1), 119-130.
Lee, T. G., Park, T. G., 1996, Management and Seasonal Change of Water Environment of the Kumho River, Journal of Nakdong Environmental Research Institute, 1(1), 155-170.
Lee, S. H., Kim, Y. H., Shin, D. R., 2003, Characteristcs of dissolved organic matters in Nakdong river, Korean. Soc. Environ. Eng., 25(6), 701-708.
Lalah, J. O., Wandiga, S. O., 2007, Copper binding by dissolved organic matter in freshwaters in Kenya. Bull, Environ. Contam. Toxicol., 79, 633-638.
Lyu, J. H., Lee, D. G., 2007, Inquiry of water environment in mihocheon (stream) -water quality monitoring focused on TOC-, J. Korean Soc. Water Environ., 23(5), 731-739.
Lee, T. H., Lee, B. M., Hur, J., Jung, M. S., Kang, T. G., 2010, Conversion of CODMn into TOC and Refractory Organic Matter Concentrations for Treated Sewage using Regression Equations, J. Korean Soc. Water Environ., 27(6), 969-975.
Lee, B. M., Lee, T. J., Hur, J., 2011, Development of Han-River Basin Using Organic Matter Parameters and Spectroscopic Characteristics, J. Korean Soc. Water Environ., 27(5), 625-633.
Lee, S. H., Kim, B. R., Lee, H. W., 2014, A study on water quality after construction of the weirs in the middle area in nakdong river, Korean. Soc. Environ. Eng., 36(4), 285-264.
MOE. 2011, Ministry of Environment Standard, Methods for Water Quality.
Namour, ph., Mouler, M. C., 1998, Fractionation of organic matter from wastewater treatment plant before and after a 21-dqy biodegradability test: A physical-chemical method for measurement of refractory part of effulents, Wat. Res., 32(7), 2224-2231.
Park, K. H., 2003, The impact of environmental charac -teristics in the Geumho river watershed on stream water quality, Journal of the korea association of geographic information studies, 6(4), 85-98.
Park, J. H., Sohn, S. M., Rhew, D. H., 2011, A study on the discharged characteristice of the pollutabts using the empirical equation and factor analysis case study of the upper and lower watershed of south Han river, J. Korean Soc. Water Environ., 27(6), 905-913.
Park, J. H., 2012, Characteristics and fate of Rehractory Organic Matter in the Nakdong River, Master's Thesis, Department of Environmental Engineering, Graduate school, Pukyong National University, 4-80.
Park, J. H., Park, B. K., Lee, J. K., Rhew, D. H., 2013, Necessity of Refractory Organic Matter Management in Total Maximum Daily Loads (TMDLs), J. Korean Soc. Water Environ., 29(3), 393-399.
Park, J. H., Moon, M. J., Kim, K. S., 2014, Analysis of relationship between water quality parameters with land use in Yeongsan river basin, J. Environ Impact Assess., 23(1), 19-27.(a)
Park, J. W., Moon, M. J., Han, S. W., Lee, H. J., Jung, S. J., Hwang, K. S., Kim, K. S., 2014, Application of regression analysis model to TOC concentration estimation -Osu stream watershed-, J. Environ Impact Assess., 23(3), 187-196.(b)
Shin, J. K., Cho, J. L., Hwang, S. J., Cho, K. J., 2000, Eutrophication and water pollution characteristics of the Kyongan stream to Paltang reservoir, Korean J. Limnol., 33(4), 387-394.
Selcuk, H., Rizzo, L., Nikolaou, A. N., Meric, S., Belgiomo, V., Bekbolet, M., 2007, DBPs formation and toxicity monitoring in different origin water treated by ozone and alum/PAC coagulation. Desalination, 210(1-3), 31-43.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.