Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation (한국방재학회 논문집)

Korean Society of Hazard Mitigation (한국방재학회)
권호 표지

Determination of Heavy Metal Unit Load from Transportation Landuses during a Storm

교통 관련 토지이용에서의 중금속 오염원단위 산정

  • 김철민 (공주대학교 건설환경공학과 BK21 비점오염방재전문인력양성사업팀) ;
  • 이소영 (공주대학교 건설환경공학과 BK21 비점오염방재전문인력양성사업팀) ;
  • 이은주 (공주대학교 건설환경공학과 BK21 비점오염방재전문인력양성사업팀) ;
  • 김이형 (공주대학교 건설환경공학과)
  • Published : 2008.12.31
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

The urban areas have various landuses such as residential, commercial, industrial and official purposes that are highly concerned with human activities. The other landuses are relating to vehicle activities, which are roads, parking lots, bridges, parks etc. The mainly using landuses by human activities are possessing three different areas that are buildings, parking lots/roads and landscapes. Of these areas, the buildings and landscapes can be classified as non-pollution areas. However, the parking lots or roads are classifying as the main pollution areas because of vehicle activities. Therefore, the landuses arising the nonpoint pollution during a storm in urban areas are roads and parking lots. The vehicles are emitting lots of nonpoint pollutants such as metals and particulate matters and it is impacting on water qualities and aqua-ecosystems nearby the city areas. Therefore, this research was conducted for characterizing the pollutant types and determining the EMCs (Event Mean Concentrations) and unit pollutant loads during a storm. The monitoring was performed on 9 locations such as highways, service area, tollgates, parking lot and bridges. All of the landuses selected for monitoring are concerned with transportation. The results can be effectively used to predict the pollutant loading before urban planning and to select the BMPs (Best Management Practices) for reducing the pollution.

도시화는 토지이용의 고도화 및 오염물질의 극대화를 초래한다. 일반적으로 도시지역은 상업, 주거, 산업, 공공지역 등과 복합적 토지이용지역과 도로, 주차장, 교량 및 공원과 같은 단일 토지이용 지역으로 형성된다. 이러한 지역에서의 인간과 차량의 활동은 도시지역의 모든 공간을 인근 수계 및 수생태계에 심각한 영향을 끼치게 하는 비점오염원으로 나타나게 한다. 도시지역의 다양한 토지이용은 건축물, 주차장 또는 도로 및 조경공간으로 세분류 될 수 있으나, 강우시 유출되는 비점오염원은 도로와 주차장으로 유출되기에 이러한 토지이용 지역을 관리함으로써 도시 비점오염물질의 효율적 저감이 이루어 질 수 있다. 도로와 주차장은 많은 차량의 운행과 인간의 활동으로 인하여 다양한 비점오염물질의 축적과 유출이 발생하고 있으며, 그 중에서 중금속과 입자상 물질이 주요 오염원으로 나타나고 있다. 이러한 비점오염원은 비점오염저감시설을 통하여 저감할 수 있으나, 강우의 특성에 영향을 크게 받고 있으며 유출특성의 불확실성이 높아 관리에 어려움을 겪고 있다. 특히 모니터링을 통한 기초자료의 부족은 부하량 예측, 저감메커니즘 및 저감시설 선정을 어렵게 하고 있다. 현재 토지이용에서의 부하량 예측에는 7개의 세분류 토지지목으로 형성된 토지이용별 오염원단위를 사용하고 있으나, 정확성이 낮아 새로운 원단위 산정을 위한 다양한 연구가 수행중이다. 따라서 본 연구에서는 교통과 관련된 토지이용 지역에서의 모니터링을 수행하여 원단위를 제시함으로써 효율적 포장지역 원단위 산정에 기여하고자 한다. 본 논문에서는 고속도로, 휴게소, 영업소, 주차장 및 교량을 포함하는 9개 지점에서의 모니터링 결과를 해석하고자 하며, 최종적으로 오염물질 원단위를 제시할 것이다.

Keywords

References

  1. 김이형, 강주현 (2004) 강우시 발생하는 고속도로 유출수의 초기 우수 특성 및 기준. 한국물환경학회논문집 한국물환경학회, Vol. 20, No. 6, pp. 641-646
  2. 김이형, 이선하 (2005) 주차장 및 교량지역의 강우유출수내 비점 오염물질의 특성 비교 및 동적 EMCs. 한국물환경학회논문집 한국물환경학회, Vol. 21, No. 3, pp. 248-255
  3. 김이형, 이은주, 고석오, 김성길, 이병식, 이주광, 강희만 (2006) 동적 EMC를 이용한 고속도로 초기우수 처리 기준 산정. 한국물환경학회논문집 한국물환경학회, Vol. 22, No. 2, pp. 2994-299
  4. 이은주, 고석오, 강희만, 임경호, 이병식, 김이형 (2006) 고속도로 노면유출수의 중금속 유출 특성 및 상관성. 한국물환경학회논문집 한국물환경학회, Vol. 22, No. 1, pp. 128-133
  5. 환경부 (1999) 수질오염총량관리계획수립지침. 환경부 고시 제 1999-143호
  6. 환경부 (2004) 관계부처합동 [물관리 종합대책]의 추진강화를 위한 4대강 비점오염원 관리 종합대책
  7. Bannererman, R.T., Owens, D. W., and Dobbs, R. B (1993). Source of pollution in Wisconsin stormwater. Water Sci. Technol. Vol. 28, No. 3/5, pp. 241-259 https://doi.org/10.2166/wst.1993.0426
  8. Driscoll, E., Shelley, P., and Strecker, E (1990) Pollutant loadings and impacts from highway stormwater runoff volume III: Analytical investigation and research report., Report No. FHWA/ RD-88-008, U.S. Department of Transportation, Federal Highway Administration, Washington, D.C
  9. Ellis J. B and Mitchell. G (2006) Urban diffuse pollution: key data information approaches for the Water Framework, Directive Water and Environment Journal, Vol. 20, No. 1, pp. 19-26 https://doi.org/10.1111/j.1747-6593.2006.00025.x
  10. Hvitved-Jacobsen, T. Johansen, N.B. and Yousef Y.A.(1994), Treatment systems for urban and highway runoff in Denmark. Sci. Tot. Environ., Vol. 146, No. 47, pp. 499-506 https://doi.org/10.1016/0048-9697(94)90275-5
  11. Livingston E.H. (1997) Water quality considerations in the design and use of wet detention and wetland stormwater management systems, In: Stormwater BMPs: The Good, the Bad, the Ugly. Florida Department of Environmental Protection and Watershed Management Institute, Inc, 7.41p
  12. Louis J. A (1994) Contribution of heavy metals to storm water from automotive disc brake pad wear. CA 94607-4014
  13. U.S. EPA, (1994) Nonpoint sources pollution control program. U.S EPA Report 841-F-94-005, Washington, DC
  14. U.S. EPA (1995) Controlling nonpoint source runoff pollution from roads, highways and bridges. U.S. EPA Report EPA-841-F-95- 008a, Washington, DC