• 대한지리학회지
• /
• 제41권4호
• /
• pp.418-434
• /
• 2006

본 연구에서는 곡성천을 대상으로 강우 유출수와 함께 배출되는 비점오염물질을 평가하기 위하여 산지 계류와 인위적인 영향이 큰 하류 지점의 유출특성을 조사하였다. 그 결과는 다음과 같다. 먼저 곡성천 수질형성에 영향을 미치는 주요 요인은 농경지와 주거지 등에서 유출되는 비점오염원에 기인할 것으로 생각된다. 강우 유출수는 시가지의 직접 유출성분과 농경지의 월류수가 빠르게 개입한 하류부의 유량이 상류 계류부보다 신속하게 반응하였다. 비점오염원에 의한 오염물질의 발생은 강우강도가 증가함에 따라 전반적으로 증가하는 경향을 보였으며 계류부의 SS, BOD, COD, T-P와 하류부의 BOD, COD, T-N이 초기 강우의 영향을 크게 받는 것으로 나타났다. 하류부의 평균수질농도는 계류부에 비해 약 3-315배 증가하였으며, 특히 SS와 T-P의 배출이 극단적으로 증가하였다. 계류부의 강우 유출수 중 지표 유출수가 4.7%에 지나지 않는 반면에 하류부의 지표 유출수는 29%를 차지하고 있어 EMC증가의 중요한 요인으로 간주된다. 그리고 토지이용 형태에 따라 강우시 유출수의 증감의 변화에 따른 수질변화가 복잡하게 나타나고 있었으며, 비점오염원 관리에 있어서 무엇보다도 중요한 것은 초기 유출수의 저감방안의 해결이 가장 중요하다고 판단된다.

• 환경영향평가
• /
• 제24권1호
• /
• pp.16-34
• /
• 2015

불투수면(IC)이란 빗물 등의 강수가 토양 속으로 침투할 수 없는 포장 지역이라 정의할 수 있으며, 일반적으로 도시화 과정에서 형성되는 불투수면은 주로 도로(Drive way), 인도(Sidewalk), 주차장(Parking lot), 건물의 지붕(Roof) 등의 형태로 나타난다. 불투수면의 증가는 유출계수를 증가시켜 강수의 침투량 및 지하수 수위를 감소시킨다. 이로 인해 홍수기에 직접 유출량과 홍수피해를 증가시키고, 갈수기에는 하천의 건천화를 유발하여 수생태계를 악화시킨다. 미국 환경부에서는 불투수면을 저감하기 위한 주요정책으로 LID(Low Impact Development) 또는 GI(Green Infrastructure)의 도입을 제시하고 있다. 본 연구에서는 도시 유역의 강우-유출 및 수질 해석을 위해 SWMM모형을 구축하고, 도시 유역의 대표적인 토지이용 유형에서 불투수면 영향 저감을 위한 다양한 LID 기법을 적용하고 그 효과를 평가하였다. 모형의 보정기간은 2009년 7월 17일, 검정기간은 2009년 8월 11일이며, 강우유출발생시 측정한 실측 데이터를 사용하여 검 보정을 하였다. 아파트, 학교, 도로, 공원 등으로 구성된 복합용지에 투수성 포장(Pervious cover)과 옥상녹화(Green roof)기법을 단계별로 적용하고 유출량 및 오염부하 저감에 미치는 영향을 모의한 결과, 유역 내 불투수면이 투수면으로 전환되는 비율이 증가함에 따라 강우시 발생하는 유출량과 오염물질 부하량의 저감 효과가 큰 것으로 나타났다. 특히, 건물 옥상 녹화 및 주차장과 도로에 투수성 포장을 적용한 경우, 총 유출량은 15~61 %의 저감효과를 보였으며, 오염부하량에 대해서는 TSS 22~72 %, BOD 23~71 %, COD 22~71 %, TN 15~79 %, TP 9~64 %의 저감효율을 나타냈다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제30권6호
• /
• pp.23-39
• /
• 2014

인공 빗물 저류조는 도심지에 설치되어 빗물의 재활용이 가능하도록 한 친환경 우수유출 저감시설이나 지면에 내린 빗물을 직접 이용하기 위해서는 도심지의 초기강우에 포함된 고농도의 비점오염원을 정화할 수 있는 시설이 수반되어야 한다. 본 논문에서는 인공 빗물 저류조에 적용할 수 있는 비점오염원 정화시설로서 경제성과 정화효율이 우수한 토양여과시설을 채택하여 실제 비점오염물질에 대한 모래 정화층의 입도분포에 따른 폐색특성을 연구하였다. 이를 위해 일련의 실내 챔버시험을 수행하고 폐색이론에 의한 비점오염원 제거 예측 모델을 제시하였다. 우선, 실내 챔버시험은 미세입자로 구성된 점토와 서울시내 도로에서 채집된 실제 비점오염원으로 제조된 인공 오염수를 이용하여, 5종류의 다양한 입도로 구성된 모래 정화층을 대상으로 수행되었다. 실내 챔버시험에서는 모래 정화층에 유입 및 유출된 인공 오염수의 TSS(총 부유물질)와 COD(화학적 산소 요구량)를 측정하여 오염입자의 크기에 따른 모래 정화층의 정화효율을 평가하였고, 정화층 간극에 폐색되는 비점오염입자의 누적무게를 산출하였다. 다음으로, 모래 정화층의 폐색특성을 이론적으로 규명하기 위해 비점오염원 제거 예측모델을 모래 정화층의 입도와 구성에 따른 특성과 투수계수 및 간극률의 변화 조건을 고려하여 제시하였다. 실내 챔버시험과 예측 모델로부터 산정한 모래 정화층에 폐색된 입자의 누적무게를 비교하여 폐색특성 지표인 Lumped parameter ${\theta}$를 추정하였으며, ${\theta}$는 모래 정화층에 폐색되는 오염입자의 양에 큰 영향을 주는 것을 확인하였다. 모래 정화층의 폐색 예측모델로부터 현장 인공 빗물 저류조에 적합한 최적의 비점오염 제거 시스템으로 유효입경 1.49mm(상부)와 유효입경 0.93mm(하부)의 모래로 구성된 이중 정화층을 제시하였다.

• 환경영향평가
• /
• 제19권5호
• /
• pp.475-481
• /
• 2010

Lots of pollutants typically originating from urban transportation are accumulating on the paved surfaces during dry periods and are washed-off directly to the river during a storm. Also, paved surfaces are contributing to increase in peak flows and volume of stormwater flows. These are the main reasons why the water quality of rivers and lakes remain polluted and still below standards. Currently, several management practices are being applied in developed countries but the design standards are still lacking. This research was conducted to develop a treatment technology that can be useful to address the problems concerning runoff quality and quantity. A lab scale infiltration device consisting of a pretreatment tank and media zone was designed and tested for various flow regimes characterizing the low, average and high intensity rainfall. Based on the experiments, the high intensity flow resulted to increase in outflow event mean concentration (EMC) of pollutants, about twice as much as the average outflow EMC. However, 78 to 88% of the total suspended solids were captured and retained in the pretreatment tank because of sedimentation. The removal of heavy metals such as zinc and lead was greatly affected by the vertical placement of woodchip layer prior to the media zone. It was observed that the high carbon content (almost 50%) in the woodchip provided opportunity for enhancing its uptake of metal by adsorption. The findings implied that the reduction of pollutants can be greatly achieved by means of proper pretreatment to allow for settling of particles with a combination of using high carbon source media like woodchip and a geotextile mat to reduce the flow before filtering into the media zone and finally discharging to the drainage system.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제4권2호
• /
• pp.45-53
• /
• 1984

본(本) 연구(硏究)는 우리 나라에 있어서의 도시(都市)와 농촌(農村)의 비점원(非點源) 오염물질(汚染物質) 배출량(排出量)과 강우시(降雨時) 유출(流出)에 따르는 농도(濃度)의 양상(樣相)을 조사(調査)하였다. 주요분석항목은 COD, BOD, SS 이었으며 1981년(年) 5월(月)부터 8일(日)까지 수행(遂行)되었다. 도시지역(都市地域)의 비점원(非點源) 오염물질(汚染物質) 배출량(排出量)은 강우강도(降雨强度)와 강우지속시간(降雨持續時間) 등이 영향을 주었는 데 초기우수(初期雨水)에서 그 농도(濃度)는 유량(流量)이 증가(增加)함에 따라 높아지는 양상(樣相)을 띤다. 또, 집중강우시(集中降雨時) 유량(流量)이 급격히 증가(增加)하더라도 그 농도(濃度)는 희석되기 때문에 그만큼 증가(增加)하지 않는다. 최대강우(最大降雨) 이후(以後) 다시 새로운 강우(降雨)가 형성(形成)될 때 오염물질(汚染物質)의 농도(濃度)는 초기강우(初期降雨) 이전(以前)의 농도(濃度)보다 낮은 경우가 있는데 이것은 하수천(河水川) 및 하수거(下水渠)에 침적된 오염물질(汚染物質)이 강우(降雨)에 의해 씻어 내려갔기 때문이다. 그러나 최대유량(最大流量) 이후(以後) 초기강우(初期降雨)보다 큰 강우강도(降雨强度)가 지속(持續)되는 경우에는 유량(流量)이 증가(增加)함에 따라 오염물질(汚染物質)의 농도(濃度)가 증가(增加)한다. 도시지역(都市地域)의 강우시(降雨時) 면적당(面積當) 비점원(非點源) 오염물질(汚染物質)의 배출량(排出量)은 COD 489.9~1.328 kg/ha/yr로 평균(平均) 690.5 kg/ha/yr이고, BOD 226.8~614.8 kg/ha/yr로 평균(平均) 319.7 kg/ha/yr이고, SS 589.7~1,598.5 kg/ha/yr로 평균(平均) 831.2 kg/ha/yr로 산출된다. 농촌지역(農村地域)에서는 침전(沈澱)되었던 생활하수(生活下水), 퇴비 침출수 및 기타 농업폐기물(農業廢棄物) 등에 의해서 오염물질(汚染物質)이 흘러나온다. 논의 경우 면적당(面積當) 비점원(非點源) 오염물질(汚染物質) 배출량(排出量)은 COD 21.7~114 kg/ha/yr로 평균(平均) 62.34 kg/ha/yr이고, BOD 9.53~34.5 kg/ha/yr로 평균(平均) 18.65 kg/ha/yr이며, SS 8.35~29.57 kg/ha/yr로 평균(平均) 16.12 kg/ha/yr로 나타났다. 한편, 경작지의 경우 COD 46.3~171.8 kg/ha/yr범위로 평균(平均) 91.9 kg/ha/yr이고, BOD 11.7~42.5 kg/ha/yr범위로 평균(平均) 22.98 kg/ha/yr이고, SS 11.4~43.4 kg/ha/yr범위로 평균(平均) 23.09로 나타났다. 축산지역(畜產地域)의 오염물질(汚染物質)은 강우시(降雨時) 가축(家畜) 및 청소수(淸掃水), 퇴비국물에 기인한다. 면적당(面積當) 비점원(非點源) 오염물질(汚染物質) 배출량(排出量)은 COD 2,489~6,658 kg/ha/yr로 평균(平均) 3,804 kg/ha/yr이고, BOD 464~2,900 kg/ha/yr로 평균(平均) 2,047 kg/ha/yr이며, SS 729~1,442 kg/ha/yr로 평균(平均) 1,149 kg/ha/yr로 나타났다. 산림지역(山林地域)의 오염물질(汚染物質)은 강우시(降雨時) 나뭇잎이 퇴적되어 형성(形成)된 유기물층(有機物層)으로부터, 침출수(浸出水)가 씻겨져 내려오는 경우이다. 면적당(面積當) 비점원(非點源) 오염물질(汚染物質)의 배출량(排出量)은 COD 5.45~18.56 kg/ha/yr로 평균(平均) 9.86 kg/ha/yr이고, BOD 1.67~7.54 kg/ha/yr로 평균(平均) 3.48 kg/ha/yr이며, SS 9.74~10.35 kg/ha/yr로 평균(平均) 4.64 kg/ha/yr로 나타났다.

• 한국습지학회지
• /
• 제26권2호
• /
• pp.168-181
• /
• 2024

인공습지는(CW)는 침투, 흡착, 저류, 식물과 미생물의 증발산 등과 같은 수문학적 및 생태학적 기작에 의하여 오염물질 제거, 탄소흡수 및 저장, 생물다양성 향상 등의 생태계서비스를 제공한다. 본 연구는 수평지하흐름 인공습지(HSSF CW)의 미생물 군집과 토양의 물리·화학적 특성 및 처리효율의 상관관계를 분석하기 위하여 수행되었다. 연구를 위한 모니터링은 강우시 수질특성, 토양특성, 미생물 분석이 수행되었다. 따뜻한 계절(>15℃) 에서 TSS, COD, TN, TP 및 중금속(Fe, Zn, Cd) 제거효율이33~74% 범위로 나타났다. 그러나 추운 계절(≤15℃)에서 TOC 35%로 가장 높은 제거 효율이 나타났다. 인공습지 내 토양은 인근에서 채취한 토양의 토양유기탄소(SOC) 함량보다 3.3배 더 높은 함량을 가지고 있는 것으로 나타났다. 유입부와 유출부의 탄소(C), 질소(N) 및 인(P)의 화학양론비(C:N:P)는 각각 120:1.5:1 및 135.2:0.4:1로 나타났으며, 탄소에 비해 질소와 인의 비율이 매우 낮아 미생물 성장에 문제가 발생될 수 있다. 미생물 분석에서는 생물다양성 지수를 통해 미생물 군집의 풍부도, 다양성, 균질성 및 균일성이 따뜻한 계절이 추운 계절에 비해 높게 나타났다. 인공습지의 강우유출수 오염물질 중 질소고정 미생물인 Proteobacteria, Actinobacteria, Acidobacteria, Bacteroidetes가 우점종으로 미생물 생장을 촉진하는 것으로 평가되었는데 이는 특정 토양특성 및 유입수 특성이 미생물 풍부도와 밀접한 관련이 있음을 의미한다.