• 제목/요약/키워드: pollution loads

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교통 관련 토지이용에서의 중금속 오염원단위 산정 (Determination of Heavy Metal Unit Load from Transportation Landuses during a Storm)

  • 김철민;이소영;이은주;김이형
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제8권6호
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    • pp.155-160
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    • 2008
  • 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.

영산강수계 소하천의 오염부하량 평가에 관한 연구 (A Study on the Assessment of Pollution Loads at Small Stream in Yeongsan River Watershed)

  • 하돈우;심홍빈;김해성;김윤수;조소현;송창수;강태구;김영석
    • 한국물환경학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.1-9
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    • 2018
  • In this study, the load of the river was calculated by using the actual data of the Yeong-bon C1, Yeong-bon C2, Yeong-bon C3 monitoring points of the Yeong-san river watershed to determine the excess. As a result, the BOD is 75.83 % at the Yeong-bon C1 and the five-year average value is higher than at other points. The Yeong-bon C3 was 72.15 % and Yeong-bon C2 was analyzed as 68.78 %. The five-year average of the T-P was 71.95 % for the Yeong-bon C2 and 69.86 % for the Yeong-bon C3 and 69.16 % for Yeong-bon C1; these levels exceeded the target water quality standards of 50 %. As a result of analyzing the pollutant load, we found that the Yeong-bon C1 has been highly affected by the nonpoint pollution source because the excess rate is high in the upper section of the flow rate. The Yeong-bon C2 showed a high excess rate in the lower part of the flow rate, and it was estimated that the influence of the point pollution source was large. The excess rate of the Yeong-bon C3 is small in the interval deviation, and it was evaluated as being affected by both point and non-point pollution sources. The TMDL monitoring network data were used to estimate the exceed ratio for the target water quality assessment, and the implementation evaluation was made by the flow exceedance probability interval to analyze the monitoring data so that the data could be utilized according to the purpose of the measurement network.

강우강도와 토지이용을 고려한 비점오염물질 부하량 산정에 관한 연구 (Estimation of Pollutants Loading from Non-Point Sources Based on Rainfall Event and Land use Characteristics)

  • 이혜원;최남희;이용석;최정현
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권8호
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    • pp.572-577
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    • 2011
  • 비점오염부하량 산정을 위해 사용되는 원단위는 쉽게 이용 가능하지만, 지역의 토지이용 특성과 강우강도의 시간적인 변이를 고려하지 못하는 단점이 있다. 본 연구에서는 간편하면서도 강우량에 따른 부하량 변화를 고려한 보다 정확한 비점부하량 산정방법을 개발 및 적용하였다. 경기도 경안천 유역에 위치한 두 개의 비점오염저감시설을 대상으로 2010년 6월부터 11월까지 모니터링을 수행하여 강우강도, 유출 특성, 오염부하 등에 관한 분석을 진행하였다. 비점오염원 유출수의 특성을 나타내는 유량가중평균농도(Event Mean Concentration; EMC)의 경우에는 도시 지역인 경기도 광주시 경안동이 산과 밭으로 이루어진 용인시 모현면에 비해 높거나 비슷한 값을 보였으나, TP (Total Phosphorus)의 경우 유역 내 농경지에 사용된 퇴비나 비료에 포함된 인의 영향으로 모현면이 경안동보다 더 높게 나타났다. 강우량과 오염물질 배출부하량과의 관계는 3차원 다항식에 의해 가장 잘 설명되었으며, 0.33~0.81 범위의 결정계수를 나타내고 있다. 산정된 유출율 및 부하량 함수의 기울기가 EMC 결과와 반대되는 경향을 보이는 것으로부터, 비점오염원은 토지이용 이외에도 지형, 토성, 수리 수문현상 등에 따라 배출특성이 달라짐을 알 수 있다. 따라서 비점오염물질의 유출 특성을 정확히 파악하기 위해서는 장기모니터링을 통한자료의 수집을 바탕으로 강우량에 따른 부하량 변화를 고려한 비점부하량 산정함수를 구하는 것이 필요하다.

시화산업단지 강우유출수 내 중금속 오염도 평가 및 오염원 추적 연구 (Characteristics and Assessment of Metal Pollution and their Potential Source in Stormwater Runoff from Shihwa Industrial Complex, Korea)

  • 이지현;정혜령;최진영;나공태
    • 생태와환경
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    • 제53권1호
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    • pp.91-101
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    • 2020
  • 본 연구에서는 특별관리해역인 시화호 유역의 산업단지 하천에 강우 시 비점오염의 형태로 유입되는 중금속의 유출 특성 파악 및 오염원 파악을 하천 토구를 통해 배출되는 강우유출수 내 용존 및 입자성 중금속(Cr, Co, Ni, Cu, Zn, As, Cd, Pb)을 조사하였다. 용존성 Co와 Ni은 강우 초반에 고농도로 유출된 후 시간에 따라 감소하는 결과를 보였으나, 대부분의 원소는 조사시기별 강우량 및 유량 변화에 따라 각각 다른 특징을 보였다. 입자성 중금속의 경우, 시간에 따른 부유물질의 농도 변화와 유사한 경향을 보였다. 강우유출수 내 존재하는 중금속 중 Co, Ni, Zn는 용존 상태로 유출되는 비율이 높았고, Cr, Cu, Pb은 입자상 유출 비율이 상대적으로 높았다. 입자 상태로 유출되는 중금속의 인위적 오염도를 평가하기 위해 농집지수를 계산한 결과, Cu, Zn, Cd은 very highly polluted에 해당하는 심각한 오염수준으로 나타났다. 연구지역인 3간선수로 유역 인근의 도로먼지 중 125 ㎛ 이하에서의 중금속 농도와 비교한 결과, 강우유출수 내 Cu, Zn, Cd의 중금속이 금속제조관련 시설에서 절삭 혹은 가공 중에 발생하여 산업시설 표면에 축적되어 있는 금속물질이 강우유출수와 함께 수환경으로 유출된 것을 알 수 있었다. 강우유출수 내 총중금속 평균 유출부하량은 1회 강우 시 Cr 128 g, Co 12.35 g, Ni 98.5 g, Cu 607.5 g, Zn 8,429.5 g, As 6.95 g, Cd 3.7 g, Pb 251.75 g으로 금속제조와 관련된 산업시설이 주로 존재하는 유역의 특성을 잘 반영한 것으로 판단된다.

낙동강(洛東江) 중류수계(中流水系)의 자정능력(自淨能力) 평가(評價) (Assessment of Self-purification Capacity along the Midstream of Nakdong River)

  • 최언호;이서래
    • 한국환경농학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.39-47
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    • 1982
  • 1978년부터 1980년까지 3년간 경상북도 상주로부터 경상남도 임해진에 이르는 낙동강(洛東江) 중류(中流)의 12개 지점과 금호강(琴湖江) 및 남강하류(南江下流)의 12개 지점에서 년 4회 (1월, 4월, 7월, 10월)에 걸쳐 DO, BOD, 류양(流量)을 조사하고 이들 자료로 부터 자정능력을 조사한 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 금호강(琴湖江) 하류(下流)의 계절별 1일 평균 BOD 부하량(負荷量)은 1월에 94톤, 4월에 39톤, 7월에 60톤, 10월에 54톤으로서 낙동강 본류(本流)의 주요한 오염원(汚染源)으로 인정되었다. 2) 낙동강 본류(本流)에서의 자정계수(自淨係數)를 평가(評價)한 결과 화원-현풍에서의 탈산소계수(脫酸素係數)$(K_1)$$0.21{\sim}0.59$이고 재폭기계수(再曝氣係數)는 $0.56{\sim}2.27$이었다. 그리고 본류(本流)의 산소임계곡선(酸素臨界曲線)을 보면 화원에서 급격히 감소한 용존산소가 현풍에 이르러 거의 회부(回復)현상을 나타냈다. 따라서 금호강으로 인한 낙동강 본류(洛東江 本流)의 오염(汚染)물질은 화원-현풍구간에서 희석 및 자정작용(自淨作用)으로 분해되어 현저하게 감소하였다. 즉 낙동강은 자정능력이 비교적 큰 것으로 나타났다.

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합류맨홀에서의 유사퇴적 저감을 위한 실험적 연구 (An Experimental Study for Reduction of Sedimentation Deposit in Combining Junction Manholes)

  • 김정수;김경범;윤세의
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제45권8호
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    • pp.767-782
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    • 2012
  • 일반적으로 관거 및 맨홀 등의 도시 배수 시스템에서의 유사 및 유송잡물의 퇴적은 유수 흐름의 저항, 합류식 하수도의 조기 운영 및 도시 침수 및 주수로에서의 필연적인 오염 발생 등의 하수도 시설에 심각한 영향을 미친다. 그러므로 배수관과 연결된 합류맨홀에서 유사의 거동 특성 및 퇴적 양상을 분석할 필요가 있다. 본 연구에서는 문헌조사 및 현장조사를 실시하여 실험장치를 제작하고 실험조건을 선정하였다. 선정된 실험조건인 맨홀 형상 조건(사각형, 원형), 유사 유입 조건, 유입 유사량 및 유사 유입 관거를 변화시키면서 실시하였다. 맨홀 내부에 경사형 benching을 설치한 개선형 합류맨홀은 맨홀의 형상에 관계없이 합류맨홀 내 유사퇴적을 저감시키는 데에 상당한 효과를 나타내고 있으므로 도시 배수 시스템에서 개선형 합류맨홀은 관거 시설의 배수능력을 증대시킬 것으로 판단된다.

과학적인 수질관리를 위한 오염총량관리제도의 추진 방안 (Policy Directions of Total Maximum Daily Loads for the Scientific Management of Water Quality)

  • 박석순;나유미;나은혜
    • 환경영향평가
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    • 제10권2호
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    • pp.157-165
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    • 2001
  • This paper presents the policy directions of total maximum daily loads(TMDL), which was recently adopted in Korea, for scientific management of water quality. The basic principles of water quality management are also discussed in this paper, along with the TMDL policy in United States as well as the previous policy in Korea. We discussed several unreasonable points out of the previous approaches, such as regulation of all point sources with equal standards, negligence of an assimilative capacity of the receiving water, and emphasis only on drinking water supply, etc.. For successful applications of the TMDL policy in Korea, the following directions are suggested: 1) the unit drainage basin for each TMDL application should be given, 2) the water body where the water quality standards should be maintained, needs to be guided, 3) the water quality parameters of TMDL should be given, 4) the technical guidances should be given for applications of water quality models, and 5) the seasonal TMDL would be allowed. In order to maximize the benefits of the TMDL policy, the local governments would need to implement the following strategies: 1) the increment of an assimilative capacity of the receiving water, 2) the effective controls of the non-point source pollution, 3) the advanced treatment of the point sources, 4) application of system optimization techniques along with effluent trade, and 5) utilization of watershed management systems.

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강우시 영농기와 비영농기의 광역논에서의 부유물질 (SS)과 COD의 유출특성 (SS and COD Runoff from a Rice Field Watershed during Storm Events in the Growing and Non-growing Seasons)

  • 이정범;이재용;김진수
    • 한국농공학회논문집
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    • 제59권2호
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    • pp.91-99
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    • 2017
  • The objective of this research was to investigate runoff characteristics of suspended solid (SS) and chemical oxygen demand (COD) from a paddy field watershed during storm events in the growing and non-growing seasons. Average of event mean concentration (EMC) of pollutants were 56.9 mg/L for SS and 23.9 mg/L for COD in the non-growing season and 50.3 mg/L for SS and 11.9 mg/L for COD in the growing season. The average EMC of SS in the study area was much lower than that in the uplands irrespective of cultivation, suggesting that paddy fields control soil erosion. This may be because flooding and wet soil in the growing season, and rice straw residue and stubble on the topsoil in the non-growing season reduce soil erosion. The changing tillage practice from fall tillage to spring tillage avoids soil erosion due to shortening of the tilled fallow period. However, the average EMC of COD in the non-growing season was about twice as much that in the growing season likely due to the runoff of organics like rice straw residues. The relationship between SS and COD loads and stormwater runoff volume was expressed by power function. The exponent for SS was higher than that for COD, suggesting that SS load increased with stormflow runoff more than COD load did. The mean SS and COD loads per storm during the non-growing season were much lower than those in the growing season, and therefore non-point source pollution in the growing season should be managed well.

부영양화된 해양환경의 수질개선을 위한 해양생태계모델링의 적용 ; 한국의 진해만 (Application of ecosystem modeling for the assessment of water quality in an eutrophic marine environment; Jinhae Bay)

  • 이원찬;박성은;홍석진;오현택;정래홍;구준호
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2006년도 추계학술발표회
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    • pp.217-219
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    • 2006
  • This study focused an water quality response to land-based pollution loads and the appropriate pollutant load reduction in Chinhae Bay using an eco-hydrodynamic model. Land-based discharge foam urban areas, industrial complex and sewage treatment plant was the greatest contributor to cause red-tide blooms and summer hypoxia. Tidal currents velocity af the ebb tide was about 10 cm/s stronger than that of the flood tide. A residual current was simulated to. have a slightly complicated pattern with ranging from 0.1 to. 2.7 cm/s. In Masan Bay, pollutant materials cannot flaw from the inner to the outer bay easily because af residual currents flaw southward at surface and northward at the bottom. The simulation results of COD distribution showedhigh concentrations aver 3 mg/L in the inner part of Masan Bay related pollutant discharge, and charge, and lower levels less than 1.5mg/L in the central part of Chinhae Bay. For improvement water quality in Chinhae Bay, it is necessary to reduce the organic and inorganic loads from paint sources by mare than 50% and ameliorate severe polluted sediment.

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실트펜스와 식생밭두렁 적용을 통한 밭 비점오염 저감효과 분석을 위한 포장실험 연구 (A Plot Scale Experiment to Analysis the NPS Reduction by Silt Fence and Vegetated Ridge for Non-Irrigated Cropland)

  • 김성재;박태양;김성민;장정렬;김상민
    • 한국농공학회논문집
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    • 제54권4호
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    • pp.19-27
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    • 2012
  • The objective of this study was to test the pollutant reduction effect by the silt fence and vegetated ridge through field monitoring. The experiment plots were established with two replication and three treatments. Each plot was designed with 5 m width, 22 m length, and 3 % slope. Flumes with the floating type stage gages were installed at the outlet of each plot to monitor the runoff. For a rainfall monitoring, tipping bucket rain gage was installed within the experiment site. Cultivated crops were spring daikon and autumn chinese cabbage. Analysis of variance (ANOVA) indicated that the water quality concentration from three experiment plots were not significantly different in 5 % of significant level. The monitoring results showed that the average pollution loads reduced by silt fence compared to control were SS 75.33 %, TN 40.87 %, TP 56.58 %, BOD 52.12 %, COD 36.07 %, TOC 34.99 %; by vegetated ridge compard to control were SS 65.27 %, TN 81.80 %, TP 54.26 %, BOD 67.09 %, COD 46.55 %, TOC 43.30 %. Analysis of Spearman's rank correlation coefficient showed that BOD-SS and SS-Turbidity were highly related at the silt fence and vegetated ridge plots. In all plots, SS-Turbidity and TP-TN relations were relatively high. The monitoring results showed that the silt fence and vegetated ridge were effect method to reduce the pollutant loads from the field runoff. Long-term monitoring is required to obtain more quantitative reduction effect for diverse crops and to increase the reliability of results.