Study on the Characteristics and Non-point Source Pollution Loads in Stormwater Runoff of Shihwa Lake

We study the characteristic and total flux of non-point pollutants such as total suspended solids (TSS), chemical oxygen demand (COD), dissolved nutrients, total phosphorus (TP) and total nitrogen (TN) in the storm water runoff from urban streams and sewer outlets of Banweol Industrial Complex around Shihwa Lake. The concentrations of non-point pollutants were generally increased with increasing of the duration and intensity of rainfall. Mean TSS concentration of Ansan stream was higher than that of sewer outlets but mean concentrations of COD, TP and TN were approximately 2~5 times higher of sewer outlet than of urban stream. TSS showed statistically positive relationships with COD and TP but it had negative correlation with dissolved nutrients. There was a significant correlation between total flux of non-point pollutants in the storm water runoff and total basin area of each sewer outlet, showing that the highest runoff flux was observed at 3rd sewer outlet which represents the largest basin area from Banweol industrial complex. Total runoff fluxes for TSS, COD, TP and TN in this study were 187,536 kg, 17,118 kg, 922 kg, 13,519 kg, respectively. Given the basin area of sewer outlet in Banweol industrial complex which corresponds only 3% from total catchment area around Shihwa Lake, enormous amount of non-point pollutants will be entered into Shihwa Lake without any treatment. It is necessary to manage and reduce of various non-point sources and pollutants because the runoff of nonpoint pollutants during storm events should be deteriorating the water quality of Shihwa Lake. Our results provides useful informations on the development of best managements practices (BMPs) for effective implementation of total pollution loads management system of Shihwa Lake.

시화호 유역 비점오염물질의 유출특성 및 부하량 연구

본 연구에서는 시화호로 유입되는 다양한 비점오염원 중 도심유역을 흐르는 안산천 및 화정천과 산업지역인 반월산단 토구를 통한 강우유출수 내 총부유물질, 화학적산소요구량, 용존영양염, 총인 및 총질소 등의 비점오염물질의 유출특성 및 총유출부하량을 조사하였다. 조사지역 및 조사 시기에 따라 차이는 있으나 강우 시작 후 비점오염물질의 농도가 증가한 뒤 감소하는 경향을 보였다. 총부유물질의 평균농도는 안산천이 315 mg/L로 가장 높았으며 반월산단 토구에 비해 약 2~5배 정도 높았으나 화학적산소요구량, 총인 및 총질소의 평균농도는 반월산단 토구가 도심하천에 비해 높은 것으로 나타났다. 총부유물질은 화학적산소요구량 및 총인과 양의 상관성을 보였으며 용존영양염과는 음의 상관성을 나타냈다. 반월산단 토구를 통한 비점오염물질의 총유출량은 토구의 유역면적에 비례하였으며 가장 유역면적이 넓은 3토구에서의 비점오염물질의 유출량이 가장 높았다. 조사기간 내 약 30시간 동안 반월산단토구를 통하여 총부유물질 187,536 kg, 화학적산소요구량 17,118 kg, 총인 922 kg, 총질소 13,519 kg의 비점오염물질이 유출되는 것으로 나타났다. 반월공단 토구 유역면적은 전체 시화호 소유역 중 3%를 차지하는 것을 고려할 때 막대한 양의 비점오염물질이 별다른 처리과정 없이 시화호로 직접 유출되고 있음을 알 수 있었다. 이러한 강우시 비점오염물질의 유출은 시화호 수질을 더욱 악화 시킬 것이기 때문에 비점오염원 관리 및 저감대책이 시급하게 요구되며 본 연구결과는 향후 시행예정인 시화호 연안오염총량제의 비점오염 최적관리기법 개발에 유용한 정보를 제공하고 있다.