A Study on the Characteristics of Water Pollution in Rural Areas

농촌유역(農村流域)에서의 수질오염(水質汚染) 특성(特性)에 관한 연구(硏究)

The objective of this study is to understand the status of the water pollution in rural areas and to furnish a basic material for the management of the water pollution in rural areas. For this purpose, the Bokha river basin, Ichon-Gun, Kyungki-Do considering as a typical agricultural area was selected as a representative experimental watershed. The characteristics of water pollution in streams of the Bokha river basin was revealed by investigating and analyzing data collected for the source of pollution, water qualities in reaches of the stream, the degree of contribution to the river contamination by pollution mass produced from each source, and the status of the self-purification at the main stream. The most important source of the water pollution in investigated watershed was livestock, and the next important one were in the order of population, land use, and industry. The water quality of the Bokha river was relatively favorable judging from the BOD and COD concentration, however since the concentration of T-N and T-P showed significantly large values, it was concluded that the river was seriously contaminated by the nutrient material. The main cause of the river contamination was proved due to livestock waste. For the T-N, both land use and livestock were much more contributied to the pollution than any other source, which characterized the typical water pollution of rural areas. Run-off ratios for the Bokha river tributaries to the main stream were changed according to the similar trend to the variation of discharges in the branch streams. For the value of the self-purification constant at the main stream, it showed smaller value in the downstream reach than the middle-stream and upstream reaches, where could possibly have smaller reoxidation action due to slower velocity and deeper water depth.

본 연구에서는 복하천의 상류유역을 농촌유역에서의 수질오염 특성을 밝히기 위한 대표시험유역으로 선정하여 오염원 및 하천수질, 기여율, 자정계수를 조사${\cdot}$분석하므로서 농촌지역의 수질환경 관리에 필요한 기초자료를 제공하고자 하였다. 조사${\cdot}$분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 하천수질오염에 기여하는 오염배출부하는 축산폐수가 전체 BOD 배출부하량의 69%로 가장높았고 그 다음은 생활하수로 12%, 토지이용은 9%, 공장폐수는 8%로 나타났으며 T-N, T-P도 같은 경향으로 본 유역에서는 축산폐수가 수질오염에 가장 큰 기여를 하는 것으로 판단되었다. 2. 하천의 수질은 BOD가 1mg/L 수준이었고, COD가 3.0${\sim}$5.0mg/L, T-P는 0.5${\sim}$0.7mg/L 범위로 조사되었으며 T-N의 농도가 1.0${\sim}$7.0mg/L으로 높은 수치를 나타내고 있어 영양물질에 의한 오염이 심각한 상태임을 알수 있다. DO의 농도는 전구간에서 평균 8.2${\sim}$10.5mg/L로 매우 높게 조사되었는데 이는 하천의 수심이 얕고 유속이 빨라 재폭기 작용이 활발하기 때문이라고 판단된다. 3. 하천의 수질에 영향을 끼치는 소유역별 오염원의 기여율은 BOD와 T-P의 경우 가축에 의한 기여율이 가장 높았으며 상류유역에 비하여 하류유역이 높은 기여율을 보이고 있다. T-N의 기여율은 토지와 가축이 비슷한 수준으로 이 두 가지의 오염원을 합하면 90%이상의 기여율을 나타내고 있어 전형적인 농촌 유역의 오염부하 특성을 보이고 있다 4. 지천에서의 BOD 유달율은 유량과의 상관관계(R=0.67${\sim}$0.99)로 알 수 있듯이 유량의 증감에 따라 같은 양상으로 변화하는 경향을 보이고 있으며 유로연장이 짧은 지천의 유달율이 크고, 유량과의 상관관계도 R=0.90 이상으로 높게 나타났다. T-N, T-P의 유달율은 유역면적이 적은 지천에서 높게 나타났으며 T-N의 유달율은 BOD와 마찬가지로 유량과의 상관관계가 높게 나타났다. 5. 자정계수의 값은 17.31${\sim}$5.31로 하류구간이 상류, 중류구간에 비하여 적게 나타났는데 이는 하류에서는 하천의 경사가 완만하여 유속이 느리고 갈수시 하류부에 위치한 보(洑)를 이용하여 농업용수를 취수하기 때문에 수심이 깊어져 재폭기작용이 상류에 비하여 활발하지 못하고, 하류부 수질오염의 증가는 상류측에 비하여 많아지므로 자정능력이 떨어지는 것으로 판단된다.