DOI QR코드

DOI QR Code

Characteristics of Water Quality Parameters of Han River Related to THMs Formation in Water Treatment Plants in Seoul

서울시 정수장의 THMs 생성과 관련된 한강 원수의 주요 수질 특성 조사

  • Lee, Jin-Hyo (Department of Environmental Engineering, University of Seoul) ;
  • Lee, Ki-Seon (Waterworks Research Institute, Seoul Metropolitan Government) ;
  • Hwang, Dong-Hyun (Waterworks Research Institute, Seoul Metropolitan Government) ;
  • Lee, Man-Ho (Waterworks Research Institute, Seoul Metropolitan Government) ;
  • Han, Sun-Hee (Waterworks Research Institute, Seoul Metropolitan Government) ;
  • Park, Yong-Sang (Waterworks Research Institute, Seoul Metropolitan Government) ;
  • Lee, Mok-Young (Seoul Metropolitan Government Research Institute of Public Health and Environment) ;
  • Lee, Jin-Sook (Institute of Public Health and Environment, Incheon Metropolitan City) ;
  • Koo, Ja-Yong (Department of Environmental Engineering, University of Seoul)
  • 이진효 (서울시립대학교 환경공학과) ;
  • 이기선 (서울특별시 상수도연구원) ;
  • 황동연 (서울특별시 상수도연구원) ;
  • 이만호 (서울특별시 상수도연구원) ;
  • 한선희 (서울특별시 상수도연구원) ;
  • 박용상 (서울특별시 상수도연구원) ;
  • 이목영 (서울특별시 보건환경연구원) ;
  • 이진숙 (인천광역시 보건환경연구원) ;
  • 구자용 (서울시립대학교 환경공학과)
  • Received : 2011.08.26
  • Accepted : 2011.12.30
  • Published : 2011.12.30

Abstract

In a study on THMs formation at the distribution facilities in Seoul water supply for past 3 years from 2007 to 2009, THMs production was increased from inlet to outlet during the process in water treatment plant. However, such increased THMs amount was very small compared to THMs production formed after pre-chlorination and post chlorination. Accordingly, this study is aimed to investigate the characteristics of water quality parameters of Han River related to THMs formation in 6 water treatment plants in Seoul. The results showed that THMs and other factors such as temperature (r = 0.539~0.846) and turbidity (r = 0.421~0.863) had positive correlation while THMs had negative correlation with pH (r = -0.613~-0.800) and algae (r = -0.582~-0.901). There is no correlation between THMs and $NH_3-N$. According to the factor analysis, generally metabolite and organic matter factor $X_1$ (pH, BOD, algae), and seasonal and natural factor $X_2$ (temperature, turbidity) played an important role in the formation of THMs. Multiple regression analysis for THMs formation showed significance of regression appeared in most water systems.

2007년에서 2009년까지 3년간 서울시 급수과정별 시설에서의 THMs 생성특성 조사에서, 정수장 이후의 급수과정별 시설 즉, 배수지 전 후, 유입부, 가압장, 관말지역으로 갈수록 THMs 생성량은 증가하였지만 그 증가량은 전염소처리 및 후염소처리 후 정수지 체류과정에서 이미 생성된 THMs량에 비해 작은 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 서울시 6개 정수장의 THMs 생성 특성 및 영향인자인 정수장 송수잔류염소, 한강 원수의 여러 수질항목 특성을 조사하였다. 6개 정수장 전체자료(n = 72)에 대하여 THMs와 다른 항목간의 상관성 분석결과, 수온(r = 0.539~0.846), 탁도(r = 0.421~0.863)는 양(+)의 상관성을, pH (r = -0.613~ -0.800), 조류(r = -0.582~ -0.901)는 음(-)의 상관성을 갖는 것으로 나타났으며, 원수의 $NH_3-N$는 THMs와의 상관성이 크게 없는 것으로 나타났다. 또한 요인분석을 실시한 결과, 전반적으로 물질대사 및 유기물 관련 요인 $X_1$ (pH, BOD, 조류), 계절적 자연적 변동요인 $X_2$(수온, 탁도)가 다른 항목들에 비해 정수장에서의 THMs 생성에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 THMs에 대한 다중회귀분석을 실시한 결과, 일부 수계를 제외한 다른 모든 수계에서 회귀식의 유의성을 확인할 수 있었다.

Keywords

References

  1. 이옥재, 이기선, 이정기, 이은숙, 정의선, 김상은, 장현성, 이경우, 임희야, 최예덕, 이목영, 한선희, "2007년도 서울시 급수과정별 시설에서의 수질검사," 2007 수질조사분석보고서, 서울특별시 상수도연구원, pp. 575-600(2008).
  2. 이진효, 이옥재, 이기선, 황동연, 이은숙, 김세철, 이목영, 한선희, 박용상, "서울시 수돗물 급수과정별 시설에서의 수질 특성," 2010 대한환경공학회 춘계학술연구발표회 논문요약집, p. 231(2010).
  3. 이경희, 허유정, 황동진, 최훈근, "통계 분석법을 이용한 황룡강 유역의 수질특성분석," 대한상하수도학회․한국물환경학회 2009 공동추계학술발표회 논문집, pp. 631-632(2009).
  4. Mi-Ah Kim, Jae-kwan Lee, and Kyun-Duk Zoh, "Evaluation of the geum river by multivariate analysis: principal component analysis and factor analysis," J. Kor. Soc. Water Qual., 23(1), 161-168(2007).
  5. 박성현, 김성수, 통계패키지II-SPSS, 1판, 한국방송대학교 출판부, 서울, pp. 168-187(2004).
  6. Lee, Chang-Hyung and Moon, Kyung-Sook, "Statistical analysis of sewage plant operation," J. Environ. Sci., 11(1), 63-68(2002).
  7. Cowman, G. A. and Singer, P. C., "Effect of Bromide Ion on Haloacetic Acid Speciation Resulting form Chlorination and Chloramination of Aquatic Humic Substances," Environ. Sci. Technol., 30(1), 16-124(1995).
  8. 송영상, 조성렬, 임경미, 민필기, 박덕규, 김학성, "수온과 pH가 THMs의 생성에 미치는 영향," 대한상하수도학회․ 한국물환경학회 2010 공동추계학술발표회 논문집, pp. 447-448(2010).
  9. Stuart W. Krasner, and J. Michael Wright., "The effect of boiling water on disinfection by-product exposure," Water Res., 39, 855-864(2005). https://doi.org/10.1016/j.watres.2004.12.006
  10. Richardson, S. D., "Disinfection by-products and other emerging contaminants in drinking water," Trends Anal. Chem., 22(10), 666-684(2003). https://doi.org/10.1016/S0165-9936(03)01003-3
  11. Toroz, I. and Uyak, V., "Seasonal variations of THMs in water distribution networks of Istanbul City," Desalination, 176, 127-141(2005). https://doi.org/10.1016/j.desal.2004.11.008
  12. Lee, K. J., Kim, B. H., Hong, J. E., Pyo, H. S., Park, S. J., and Lee, D. W., "A study on the distribution of chlorination by-products in treated water in Korea," Water Res., 35(12), 2861-2872(2001). https://doi.org/10.1016/S0043-1354(00)00583-2
  13. Krasner, S. W., Chemistry of disinfection by-product formation. Formation and Control of Disinfection By-Products in Drinking Water, Singer, P. C.(Ed), AWWA, pp. 27-52(1999).
  14. 오정우, 윤재흥, "상수도 관로내에서의 THMs 생성특성," 한국물환경학회지, 14(2), 223-228(1998).
  15. AWWA, "Disinfection/Disinfection By-products Database and Model Project,"(1993).
  16. 손희종, 노재순, 배상대, 최영익, 정철우, "낙동강 원수에서 추출한 Humic Acid에서의 염소처리에 의한 THM 생성 특성 평가," 대한환경공학회지, 29(4), 412-418(2007).