• Title/Summary/Keyword: 고도별수질

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Effect of turbidity current on organic carbon cycle in Daecheong reservoir (탁수가 대청호 유기탄소 순환에 미치는 영향)

  • Dong Min Kim;Se Woong Chung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.148-148
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    • 2023
  • 산업 고도화로 인하여 복잡하고 다양한 유기물의 사용량이 증가하였으며, 공공수역 내 새로운 오염물질이 유입됨에 따라 생화학적 산소요구량(BOD) 중심의 수질평가에 한계를 나타내었다. 이후 난분해성 물질을 고려한 유기물관리 정책과 총량관리의 필요성이 제기되었고 국내 하천과 호소에서는 총 유기탄소(TOC)를 유기물 관리지표로 설정하였다. 그러나 부영양 하천과 호소에서 TOC는 외부 부하뿐만아니라 식물플랑크톤의 과잉성장에 의해 증가할 수 있는 항목이므로 TOC 관리정책 추진을 위해서는 유기물의 기원에 대한 파악이 필요하다. 한편, 우리나라와 같이 몬순 기후대에 속한 댐 저수지의 경우 강우시 유입하는 탁수에 의해 다량의 유기물과 인이 유입되기도 하지만 식물플랑크톤의 제한요인 중 광량에 많은 영향을 미친다. 식물플랑크톤의 광합성은 수체 내 유기탄소 내부생성에 매우 중요한 요소이나 점 단위의 실험적 방법을 활용한 유기탄소 순환 해석은 저수지의 시·공간적인 변동성을 고려하기에 한계가 있다. 본 연구의 목적은 금강 수계 최대 상수원인 대청호를 대상으로 3차원 수리-수질 모델을 적용하여 유기탄소 성분 별 유입과 유출, 내부생성 및 소멸량을 평가하고 탁수가 저수지에서의 유기탄소 순환에 미치는 영향을 분석하는데 있다. 유기탄소 물질수지 해석을 위해 AEM3D 모델을 사용하였으며 2018년을 대상으로 입력자료를 구축한 후 보정 및 검정을 수행하였다. 모델은 유기탄소를 입자성, 용존성, 그리고 난분해성과 생분해성으로 구분하여 모의하며 유기물질 성상별 실험결과를 이용하여 입력자료를 구축하였으며 유기탄소순환 해석을 위해 4가지의 탄소성분과 조류 세포 내 탄소의 질량 변화율을 계산하였다. 이를 위해 외부 유입·유출부하율, 수체 내 생성(일차생산, 재부상, 퇴적물과 수체 간 확산) 및 소멸률(POC 및 조류 침강, DOC 무기화, 탈질)을 고려하였으며 탁수의 영향을 분석하기 위해 탁수 포함여부 시나리오를 구성하고 유기탄소 생성 및 소멸기작별 변동성을 비교 분석하였다. 모델은 2018년의 물수지를 적절히 재현하였으며 저수지의 수온 및 탁도 성층구조를 잘 재현해내면서 전반적인 수질을 적절하게 모의하였다. 탁수를 고려하였을 시 연간 TOC 부하량 중 내부기원 부하량은 56% 수준이였으나 탁수를 배제한 경우 내부기원 부하량은 82%로 나타났다. 특히, 연평균 Chl-a 농도가 44~48% 차이가 발생하면서 1차생산량이 약 4배가량 증가하였다. 몬순지역에서의 탁수는 체류시간이 긴 성층 저수지에서 식물플랑크톤 성장제어에 큰 영향을 미쳤으며 전반적인 유기탄소 순환을 해석하는데 있어 매우 중요한 인자로 작용하였다.

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Analysis of Organic Carbon Mass Balance in Daecheong Reservoir Using a Three-dimensional Numerical Model (3차원 수치 모델을 이용한 대청호 유기탄소 물질수지 해석)

  • Kim, Dong Min;An, In Kyung;Min, Kyug Seo;Chung, Se Woong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.62-62
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    • 2021
  • 산업 고도화로 인하여 복잡하고 다양한 유기물의 사용량이 증가하였으며, 공공수역 내 새로운 오염물질이 유입됨에 따라 생화학적 산소요구량(BOD) 중심의 수질평가에 한계를 나타내었다. 이후 난분해성 물질을 고려한 유기물관리 정책과 총량관리의 필요성이 제기되었고 국내 하천과 호소에서는 총 유기탄소(TOC)를 유기물 관리지표로 설정하였다. 그러나 부영양 하천과 호소에서 TOC는 외부 부하뿐만아니라 식물플랑크톤의 과잉성장에 의해 증가할 수 있는 항목이므로 TOC 관리정책 추진을 위해서는 유기물의 기원에 대한 파악이 필요하다. 특히, 국내 하천에서 나타나고 있는 난분해성 유기물 오염도의 증가 추세에 대응한 실효성 있는 유기물 오염관리 정책을 수립하기 위해서는 다양한 유기물의 근원을 정확하게 파악하는 것이 매우 중요하다. 본 연구의 목적은 금강 수계 최대 상수원인 대청호를 대상으로 3차원 수리-수질 모델을 적용하여 유기탄소 성분 별 유입과 유출, 내부생성 및 소멸량을 평가하고 저수지시스템에서의 유기탄소 물질수지를 해석하는 데 있다. 유기탄소 물질수지 해석을 위해 AEM3D 모델을 사용하였으며 2017년을 대상으로 입력자료를 구축한 후 보정을 수행하였고 2018년을 대상으로 모델을 검정하였다. 모델은 유기탄소를 입자성, 용존성, 그리고 난분해성과 생분해성으로 구분하여 모의하며 유기물질 성상별 실험결과를 이용하여 입력자료를 구축하였다. 유기탄소 물질수지 해석을 위해 4가지의 탄소성분과 조류 세포 내 탄소의 질량 변화율을 계산하였다. 이를 위해 외부 유입·유출부하율, 수체 내 생성(일차생산, 재부상, 퇴적물과 수체 간 확산) 및 소멸률(POC 및 조류 침강, DOC 무기화, 탈질)을 고려하였다. 모델은 2017년과 2018년의 물수지를 적절히 재현하였으며 저수지의 성층구조를 잘 재현해내면서 전반적인 수온, 수질을 적절하게 모의하였다. 연간 TOC 부하량 중 내부기원 부하량은 2017년 68.4 %, 2018년은 높은 강우량의 영향으로 55.0%로 산정되었다. 내부 소멸 기작 중 침전으로 인한 손실이 가장 높은 것으로 나타났으며, 2017년과 2018년 각각 31.3%, 29.0%로 나타났다. TOC의 공간분포는 Chl-a 농도 분포와 유사하게 나타났으며, 댐 설치로 형성된 정체수역은 유역의 유기물 순환에 많은 영향을 미치는 것으로 평가되었다. TOC 관리 정책 기초자료 확보를 위해서는 향후 유역-저수지 시스템을 연계한 유기물 물질순환 심층 연구가 필요하다.

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Ecological Health Assessments and Water Quality Patterns in Youdeung Stream (유등천에서의 생태학적 건강도 평가 및 수질양상)

  • Lee, Jae-Yon;Jang, Ha-Na;An, Kwang-Guk
    • Korean Journal of Ecology and Environment
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    • v.38 no.3 s.113
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    • pp.341-351
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    • 2005
  • Ecological stream health, based on the index of biological integrity (IBI) , was evaluated at five sampling locations of Youdeung Stream during August-October 2004. For the study, we also analyzed spatial and temporal patterns of conventional water quality over tine period of 1995 ${\sim}$ 2004, using the water chemistry dataset, obtained from the Ministry of Environment, Korea. The water quality parameters used here were conductivity, total suspended solids (TSS), biochemical oxygen demand $(BOD_5)$, chemical oxygen demand $(COD_{mn})$, total nitrogen (TN), and total phosphorus (TP). The multi-metric model values averaged 27.8 in the stream and ranged 24 ${\sim}$ 32. The health condition was judged as 'Fair' to 'Poor' conditions, according to the stream health criteria of US EPA (1993). Longitudinal variation occurred from the upstream to downstream reach; largest differences in all water quality variables occurred between Site 5 and the other sites. This was mainly attributed to the impacts of wastewater treatment plants near the locations. Also, relative proportions of tolerance and omnivore species increased in downstream reaches. The model values, however, did not match the values, based on water quality parameters. We assume that this may be associated with primarily reduced water volumn during dry season in the stream along with modified physical habitat conditions.

The Significance of Drinking Water Quality Standards in Developed Countries in Relation to Environmental Health

  • Cho yun-syng
    • Journal of environmental and Sanitary engineering
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    • v.1 no.1 s.1
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    • pp.1-29
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    • 1986
  • The guidelines and regulations that have revised by World Health Organization, the United States of America, Canada and Japan were reviewed for standards relevant to health of the people. The substances and parameters were discussed. Various standards were presented and recent changes in policies were relighted with their scientific information.

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Designing a Reaction Model for Ozon Contactor in Advanced Water Treatment Systems (고도정수처리설비에서 오존접촉조의 반응 특성에 대한 모델 설계)

  • 박정호;이진락;서종진;이해영
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.15 no.1
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    • pp.70-77
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    • 2001
  • This paper present a fuzzy mxlel of describing reacton features for ozon contactor in advanced water treatn-ent systems. Input and output variables are chosen by considenng the object of ozon processing and several parameters related to management of water quahty. Dissolved organic carbon concentration, $UV_{254}$ absorptIon and $KM_NO_4$ consumption are proposed as common variables in input and outp.lt variables. Furthermore own concentration, raw water's temperature and contact time are suggested as input variables, Membership hmctions for input variables have triangular type share and the grades in each lrembership function are determined by investigating process data gathered at pilot planl The decision parts of fuzzy model have linear combination form of input variables and coefficients included in such linear equations are computedd with process clata in the sense of least square error Also fuzzy trodel suggested in this paper is partitioned by 3 independent fuzzy rnxlels using the characteristics of having no interactions armng output variables. As a result, such fuzzy mxlel has rrerits in computation and comprehension. According to simulatIon results, fuzzy moIel's outputs give almost similar data to process output under same input conditions.

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하천 오염현황과 대책

  • 이은호
    • Proceedings of the Korean Society for Applied Microbiology Conference
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    • 1979.10a
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    • pp.234-236
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    • 1979
  • 인구의 도시집중과 고도산업사회 건설에 필연적으로 수반되는 도시하수 및 산업폐수등은 하천을 심각하게 오염시켜 하천수가 지니고 있는 자정능력 한계를 초과하고 있어 재생될수 없는 상태이므로 수자원의 보호가 요청된다. 이런 상황의 하천오염 증가 추세와 주요 오염원 및 오염물에 대하여 고찰하고 대책에 방향을 제시한다. 먼저 전국의 급수 현황과 장래를 보면 다음과 같다. 한편 수도권 한강수계를 오염시키는 주요 오염원인 폐수를 보면 주거지의 생활하수, 상업행위로 발생되는 폐수와 공장의 산업폐수로 대별할 수 있으며 수도권 한강에 유입 되는 지천 수질을 보면 다음과 같다. 위와 같은 상태의 총폐수량은 280만톤인데 비하여 청계, 중량하수처리장과 서부 북부 동부분뇨처리장의 일일 처리능력은 16.4%에 불과하다. 한편 서울지역 오염원구성비를 보면 다음과 같다. 이런 계속적인 오염물은 1977년 경우 갈수기에 80~100t/sec의 하천유량으로 희석되고 있어 자정능력 한계를 벗어나서 하류의 물은 혼탁하고 용존산소의 고갈현상을 초래하고 있다. 그러므로 도시 하천에서는 수류침체로 인한 하상퇴적을 방지하여 국소적 오염의 심화를 방지하며 유량을 증가 시켜야 한다. 수도권 한강 수계의 수질의 일부는 다음과 같다. 한편 생활수준의 향상과 더불어 수요가 급증되며 처리장의 효율과 하천수의 수질을 악화시키는 합성세제의 총생산량은 1971년에 21000톤이던 것이 1978년에는 약 50,000톤에 이르고 있으며 이중 55~60%가 서울지역에서 소모되는 것으로 추산되어 진다' 결과 한강수에서 검출되는 합성세제의 오염 현황을 보면 다음과 같이 이미 몇개 지점에서는 세계 보건기구의 허용량인 0.5ppm을 초과 하고 있는 실정이다. 또한 오염의 연쇄현상을 나타내는 중금속의 일종인 csduium의 검출 정도를 보면 다음과 같다. 이상의 하천오염에 따른 수중생태계의 변화는 물리적 화학적 생물학적 환경요인이 복합적으로 작용하는 세부적 기계에 대하여는 규명되지 않은 문제가 아직도 많으며 지표생물의 표현형은 중요한 가치를 부여하고 있다. 식물성 plankton의 우점종의 출현 빈도에 따른 수질계급을 보면 뚝섬지역 BOD 3.3~5.3 빈부수성 $~\alpha$ 중부수성, 보광동 BOD 6.0~10.3중부수성, 제 2한강교 BOD10~28 $\alpha$ 강부수성, 난지도 BOD29 $\beta$ 강부수성 등이며 이와 상이한 결과도 보여주고 있다. 이상으로 볼 때 1) 가정하수의 질을 높이기 위하여 분뇨정화조 의 효율증대 2) 산업폐수의 공정별 폐수량의 조절 및 폐수성 상에 따른 총량규제에 대비한 효율증대 3) 하천의 오염부하와 자정능력 최대한 부여 4) 폐수처리를 위한 미생물제개발 및 오염지표 종 연구와 오염내성 생물의 연구등이 종합적 으로 수행되어야 한다. 5) 이상의 모든 조사와 연구결과를 객관적으로 표기할 수 있도록 하천의 이정표가 정해져야 하겠다.

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Spatial-temporal Variations of Nitrate Levels in Groundwater of Jeju Island, Korea: Evaluation of Long-term (1993-2015) Monitoring Data (제주도 지하수질산염 농도의 시·공간적변화 특성: 장기(1993-2015) 모니터링 자료의 평가)

  • Kim, Ho-Rim;Oh, Junseop;Do, Hyun-Kwon;Lee, Kyung-Jin;Hyun, Ik-Hyun;Oh, Sang-Sil;Kam, Sang-Kyu;Yun, Seong-Taek
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.51 no.1
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    • pp.15-26
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    • 2018
  • The spatio-temporal variations of nitrate concentrations in groundwater of Jeju Island were evaluated by an analysis of time series groundwater quality data (N = 21,568) that were collected from regional groundwater monitoring (number of wells = 4,835) for up to 20 years between 1993 and 2015. The median concentration of $NO_3-N$ is 2.5 mg/L, which is slightly higher than those reported from regional surveys in other countries. Nitrate concentrations of groundwater in wells tend to significantly vary according to different water usage (of the well), administrative districts, and topographic elevations: nitrate level is higher in low-lying agricultural and residential areas than those in high mountainous areas. The Mann-Kendall trend test and Sen's slope analysis show that nitrate concentration in mid-mountainous areas tends to increase, possibly due to the expansion of agricultural areas toward highland. On the other hand, nitrate concentrations in the Specially Designated Groundwater Quality Protection Zones show the temporally decreasing trend, which implies the efficiency of groundwater management actions in Jeju. Proper measures for sustainable groundwater quality management are suggested in this study.

Variation of Pollutant Removal Efficiency and Backwashing Effect of BAC Basin in Advanced Water Treatment Processes (고도정수공정에서 오염물질 제거효율 변화특성과 BAC조의 역세척에 따른 영향)

  • Park, Soo-Yee;Lee, Sang-Bong;Sin, Sang-Min;Jun, Chang-Jea;Kim, Chang-Won
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.30 no.1
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    • pp.45-53
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    • 2008
  • In this paper, the property of influent water and variations of removal efficiencies in each unit processes were studied based on the experiment data from the advanced water treatment plant in a city of Korea. The microbial species in the biological activated carbon(BAC) after backwashing of activated carbon filtration tank(ACFT) were also identified. The property and the removal efficiencies were evaluated by considering 8-9 items. The variations of 4 items were investigated from the influent and effluent of ACFT. SEM recording were conducted on BAC samples before and after backwashing. And the existence of attached microorganisms were identified through HPC(Heterotrophic Plate Counter) investigation. For the property of influent water, the concentrations of most items were maintained in the constant ranges, some items had seasonal properties. For the removal efficiencies, there were some items showing similar monthly-pattern and increasing with time, other items decreasing at the ozone contactor. Through these investigations, it was possible to distinguish the target items, which were removed by the advanced processes. The existence of microorganisms in ACFT could be predicted based on the variation curve of NH$_3$-N, and this fact were proved by SEM and HPC.

Quality of Surface Water for lrrigation around Controlled Horticultural Area in Gyeongnam (경남지방 시설원예지 농업용 지표수의 수질 현황)

  • Heo, Jong-Soo;Ha, Yeong-Rae;Seo, Jeoung-Yoon;Cho, Ju-Sik;Lee, Sung-Tae;Lee, Hong-Jae
    • Korean Journal of Environmental Agriculture
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    • v.16 no.4
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    • pp.356-364
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    • 1997
  • To investigate the water quality status of agricultural water source for greenhouse area in Gyeongnam, the surface water quality was examined six times from October in 1995 to March in 1996 at five areas in Gyeongnam. The pH values of surface water were in the range of 6.6${\sim}$9.1 pH in Kimhae and Changnyong areas were out of range in 6.0${\sim}$8.5 which was water quality standard for agriculture. The DO values of surface water were relatively high with average 10.0mg/l in Kimhae, Changnyong, Sacheon and Chinju areas except for Haman area. The BOD values of surface water exceeded water quality standard for agriculture(8.0mg/l) in three sites and one site in Haman and Sacheon, respectively. The COD values of surface water exceeded water quality standard for agriculture(8.0mg/l) in Kimhae, Changnyong and Haman. The ${NH_4}^+-N$ values in surface water of Changnyong and Haman areas were 1.21mg/l and 2.75mg/l, respectively. The average values of $NO_3\;^--N$ in surface water was appropriate for agriculture. The values of $K^+,\;Na^+,\;Mg^{2+},\;Ca^{2+},\;{PO_4}^{3-}$ and $SO_4^{2-}$ in Haman were the highest of those of the others. And Pb was below 0.1mg/l which was water quality standard for agriculture. The average values of Cu, Cd and Zn were below water quality standard for agriculture. Between COD and SS in surface water was positively correlated with r$=0.799^{{\ast}{\ast}}$. BOD in surface water was positively correlated with $NH_4\;^+-N,\;PO_4\;^{3-},\;SS,\;K^+,\;Na^+$ and $Cl^-$. Surface water pollution status of agricultural water source of greenhouse areas in Gyeongnam was in order of Chinju< Sacheon< Kimhae< Changnyong< Haman area.

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Effect of Seedling and Division Nursery Stock Size on Growth and Yield in Water Culture Condition of Wasabia japonica Matsum (고추냉이 물재배시 묘크기가 생육 및 수량에 미치는 영향)

  • 변학수
    • Korean Journal of Plant Resources
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    • v.10 no.4
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    • pp.375-381
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    • 1997
  • This study was conducted to determine the effect of seedling and division nursery stock size on the growth and yield of Wasabia japonica cultivated with cold water from Soyang Dam. As seedling and division nursery stock size were enlarged, their growth and yield were higher. In the case of division nursery stock, the rhizome yield per 10a were 782kg for large one, 723kg form medium one and 567kg for small one, and commercial rates - the percentage of rhizomes that weigh over 40g - were 87% for large one,80% for medium one and 55% for small one. In the case of seedling, large one brought out yield of 575kg/10a while medium and small one brought out low yield of 408kg/10a, and 421kg/10a, respectively. And the commercial rates from seedling were 60% for large one. 13% for medium one and 20% for small one.

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