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Assessment of Pollutant Loads from Alpine Agricultural Practices in Nakdong River Basin

낙동강 수계 고령지 밭의 비점오염 물질 유출 특성 조사 및 단위 유출량 산정

  • Joo, Jin-Ho (Department of Biological Environment, College of Agriculture and Life Sciences, Kangwon National University) ;
  • Yang, Jae-E. (Department of Biological Environment, College of Agriculture and Life Sciences, Kangwon National University) ;
  • Ok, Yong-Sik (Department of Biological Environment, College of Agriculture and Life Sciences, Kangwon National University) ;
  • Oh, Sang-Eun (Department of Biological Environment, College of Agriculture and Life Sciences, Kangwon National University) ;
  • Yoo, Kyung-Yeol (Department of Biological Environment, College of Agriculture and Life Sciences, Kangwon National University) ;
  • Yang, Su-Chan (Department of Biological Environment, College of Agriculture and Life Sciences, Kangwon National University) ;
  • Jung, Yeong-Sang (Department of Biological Environment, College of Agriculture and Life Sciences, Kangwon National University)
  • 주진호 (강원대학교 농업생명과학대학 자원생물환경학과) ;
  • 양재의 (강원대학교 농업생명과학대학 자원생물환경학과) ;
  • 옥용식 (강원대학교 농업생명과학대학 자원생물환경학과) ;
  • 오상은 (강원대학교 농업생명과학대학 자원생물환경학과) ;
  • 유경렬 (강원대학교 농업생명과학대학 자원생물환경학과) ;
  • 양수찬 (강원대학교 농업생명과학대학 자원생물환경학과) ;
  • 정영상 (강원대학교 농업생명과학대학 자원생물환경학과)
  • Published : 2007.09.30

Abstract

To assess pollutant loads in Nakdong river from highland agriculture in Kyungbuk province we. analyzed water qualities such as BOD, COD, T-N, T-P and SS in year 2005. BOD values in rainy period (June and July) were relatively higher than those in dry period, and those in 4 sites among 17 sites ranged from 10.71-19.25 mg/L which exceeded water criteria (8 mg/L) for agricultural use. COD values showed similar trends like BOD values. These trends might be caused by outflow of nutrients applied in agricultural lands. T-N content ranged from 0.1 to 14 mg/L. Those in lower reaches of stream were greater in those in upper stream. Compared to T-N contents during non-farming season, T-N content in farming season were higher. These phenomenon could be due to continuous input of nutrients from small watercourses. Averaged T-P content in lower stream during farming season was 0.4 mg/L, which was eight times higher than the limiting level for algae occurrence (0.05 mg/L). BOD, T-P, T-N loads from alpine agricultural practices were 12.25 $kg/km^2{\cdot}day$, 0.55 $kg/km^2{\cdot}day$ and 32.35 $kg/km^2{\cdot}day$, respectively. These values were greater than those from forestry. Therefore, Best management Practices (BMP) for alpine agricultural field are needed to reduce pollutant loads in Nakdong river.

낙동강 상류에 위치한 고랭지 농업 지대의 수질 특성을 조사하고 토지 이용 형태에 따른 부하 원단위를 산정하였다. 낙동강 고령지 농업지대에서 나오는 유출수가 하천 수질에 미치는 영향을 조사하기 위하여 낙동강 권역 중 고령지 농업 활동이 주로 이루어지는 상류권역인 강원도 태백, 경상북도 봉화, 영주 주변의 지점을 선정하여 물 시료를 채취하여 모니터링 하였다. 낙동강 상류권인 강원도 태백과 경상북도 봉화 및 영주 지역의 시기별 BOD 농도는 $6\sim7$월에 석천계곡, 삼계삼 거리, 도촌교 밑, 내성천에서는 $10.71{\sim}18.25$ mg/L로 BOD의 농업용수질기준인 8 mg/L를 초과하였다. 이는 초기 강우 영농활동으로 인해 토양에 시비된 비료 성분들이 유출되었기 때문으로 판단된다. COD 농도는 BOD 값과 비교할 때 대체적으로 모두 높았으며, 특히 $6\sim7$월에 석천계곡, 삼계삼거리, 도촌교 밑, 내성천에서는 $18.11{\sim}21.26$ mg/L로 COD의 호소수질환경기준 중 농업용수질기준인 8 mg/L를 초과하였다. 이는 BOD와 마찬가지로 초기 강우 영농활동으로 인해 토양에 시비된 비료 성분들이 유출되었기 때문으로 판단된다. T-N 농도는 $0.1{\sim}14$ mg/L의 범위로 측정되었고 대부분의 경우 상류지역 몇 군데를 제외하고는 거의 전 지역에서 호소수질환경 농업용수기준인 1 mg/L을 초과하였다. 종합해보면 상류에서 하류로 갈수록, 비영농기보다 영농기에서 대체적으로 총 질소의 농도가 높아지는 것을 알 수 있다. 이는 상류에서 하류로 갈수록 자정작용에 의해 희석되어야 하지만 계속해서 질소를 함유한 영양물질(영농활동)이 유입되기 때문이며, 또한 영농기에는 비료의 사용과 집중 강우로 주변 하천으로 유입되기 때문인 것으로 판단된다. 총 인(T-P)은 영농활동이 집중적으로 이루어지는 7월의 경우 하류 지역의 총인의 함량이 약 0.4 mg/L로 조류발생가능수준(0.05 mg/L)보다 8배 정도 높았으며, 이는 영농활동을 위하여 시용된 인산질 비료가 토양에 흡착되어 강우 시 토양유실과 함께 하천으로 이동되었기 때문으로 판단된다. 낙동강 조사 고랭지 밭 유역의 밭의 BOD 부하 원단위는 12.25 $kg/km^2{\cdot}day$이었으며, T-P의 부하 원단위는 0.55 $kg/km^2{\cdot}day$, T-N의 부하 원단위는 32.35 $kg/km^2{\cdot}day$이었다. 밭에서 나오는 오염부하량이 산림지에 비해 BOD에서 약 14배, 총 인(T-P)에서 약 9배, 총질소(T-N)에서 약 19배 이상 정도 높다. 현재도 계속해서 임야가 개간되어 영농 활동이 이루어지고 있기 때문에 밭에 대한 오염 부하량은 관리 대책이 없을 경우 계속 높아질 것으로 판단되므로 최적영농관리기법이 도입되어야 할 것으로 판단된다.

Keywords

References

  1. Ahn, J. H. (2005) Policy and research of advanced country for envirorunentally sound agriculture in highland. RDA. pp. 240
  2. Chung, Jong-Bae, Bok-Jin Kim, Jeong-Kook Kim, and Min-kyeong Kim. (1998) Water quality of stream in some agricultural areas of different agricultural practices along Nakdong River Basin. Kor. J. Environ. Agr. 17(2), 140-144
  3. Han, Kang-Wan, Jae-Chol Chon, Jae-Young Cho, Seong-Jo Kim. (1997) Changes of nutrients concentration and natural supplies by irrigation water during the rice cultivation. Kor. J. Environ. Agr. 16 (4), 394-398
  4. Im, Y. S., K. S. cho, H. J. Lee, Y. H. Lee, and B. K. Shon. (1999) Status of water quality in Nakdong River Districts. Kor. J. Environ. Agr. 18(2), 126-134
  5. Jung, Yeong-Sang, Jae E. Yang, Chol-Soo Park, Young-Gi Kwon, Young-Kyu Joo, (1998) Changes of stream water quality and loads of N and P from the agricultural watershed of the Yulmunchon tributary of the Buk-Han River Basin. J. Kor. Soc. Soil Fert. 31(2), 170-176
  6. Jung, Y. S. J. J. Kim, and B. O. Cho, (2000) Strategy for soil conservation and improvement of soil quality. RDA. pp. 37-81
  7. Lee, J. S., Kang, J. G. and Kim, J. G. (1993) Studies on the irrigation quality along the Seomjin River. Kor. J. Environ. Agr. 12, 19-25
  8. Lee, J. S., Jung, G. B., Kim, J. H., and Kim, B. Y. 1998. Irrigation water quality of the Kyunggan stream. Kor. J. Environ. Agr. 17, 136-139
  9. Lee, Y. H. Jong-Kyun Kim, Hang-Sang Lee, DongJin Cho, Ju-Sik Cho, Yon-Kyo Shin. (1997) Changes in agricultural irrigation water in Nam River. Kor. J. Environ. Agr. 16(3), 259-263
  10. www.nd.me.go.kr/user /nakdong

Cited by

  1. Analysis of the Reduction Effect on NPS Pollution Loads by Surface Cover Application vol.53, pp.4, 2011, https://doi.org/10.5389/KSAE.2011.53.4.029
  2. Long-term Monitoring and Analysis for Discharge Characteristics of Nonpoint Source Pollution by Land Use Types in Geum River Basin vol.12, pp.6, 2012, https://doi.org/10.9798/KOSHAM.2012.12.6.343
  3. Assessment of Apprehensive Area of Non-Point Source Pollution Using Watershed Model Application in Juam Dam Watershed vol.37, pp.10, 2015, https://doi.org/10.4491/KSEE.2015.37.10.551
  4. A Study on Water Quality and Amount of Flowing at Nonpoint Source of Nairin Stream vol.35, pp.3, 2009, https://doi.org/10.5668/JEHS.2009.35.3.220
  5. A Plot Scale Experiment to Analysis the NPS Reduction by Silt Fence and Vegetated Ridge for Non-Irrigated Cropland vol.54, pp.4, 2012, https://doi.org/10.5389/KSAE.2012.54.4.019
  6. EMC Analysis by Land Use Types based on Long-term Monitoring of Nonpoint Source Pollution in Geum River Basin vol.13, pp.6, 2013, https://doi.org/10.9798/KOSHAM.2013.13.6.411
  7. A study on the runoff characteristics of livestock resources using artificial and natural rainfall vol.22, pp.12, 2013, https://doi.org/10.5322/JESI.2013.22.12.1661
  8. Enhancement of HRSM4BMP Model to Simulate Sediment Reduction Efficiency Based on Watershed Scale vol.36, pp.8, 2014, https://doi.org/10.4491/KSEE.2014.36.8.521