• Title/Summary/Keyword: 수질평균농도

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Analysis of statistics and Runoff Characteristic of a Mine (기타광물질 지역의 유출특성 및 통계분석)

  • Kim, Tae-Yoo;Choi, Yong-Hun;Shin, Hyun-Jun;Won, Chul-Hee;Choi, Jung-Dae
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.1063-1067
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    • 2009
  • 강원도 홍천군에 위치한 기타광물질 지역의 유출과 수질농도의 특성을 파악하기 위하여 연구를 수행하였다. 연구기간동안 13회의 강우사상에 대하여 모니터링을 실시하였다. 13회의 강우모니터링 기간동안 발생한 강우량은 6.5 ${\sim}$ 149.0 mm의 범위를 나타냈고, 유출계수는 0.28${\sim}$0.98의 범위를 나타냈다. 유출률은 수리, 수문,지형 및 지질학적 특성 등 여러 가지 요인에 의하여 변화할 수 있다. 어느 한 지역의 강우사상에서 강우량과 강우강도 그리고 선행무강우일수 등의 수리, 수문학적 특성은 유출량과 유출율의 크기에 큰 영향을 준다. 강우량과 선행무강우일수 그리고 강우강도와 유출율의 상관관계에서 유출률은 강우량과 강우강도가 증가할수록 선행무강우일수가 감소할수록 증가하는 경향을 나타냈다. 또한 유출율과 강우량, 선행무강우일수, 평균강우강도 그리고 최대강우강도의 Pearson 상관계수는 0.75857, -0.36346, 0.68323 그리고 0.74594로 나타났으며, 강우량, 평균강우강도, 최대강우강도는 유의수준 0.05에서 통계적으로 유의하며 유출율과 강우량의 관계가 가장 큰 것으로 나타났다. 기타광물질 지역의 수질농도들 사이의 상관관계는 $COD_{Cr}$$COD_{Mn}$에서 0.81097로 가장 큰 상관계수가 나타났으며, 유기물질인 $COD_{Cr}$, $COD_{mn}$, BOD 그리고 TOC는 통계적으로 유의한 상관 계수를 갖는 것으로 나타났다. 하지만 유기물을 제외한 다른 수질항목은 큰 관계가 없는 것으로 나타났다. 기타광물질 지역의 유출수와 수질농도의 특성을 더 신뢰성있고 과학적으로 검증하기 위한 장기적인 연구와 노력이 더욱 필요할 것으로 사료된다.

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Pollution Characteristics of Water and Sediments for contaminated Agricultural Reservoirs (오염된 농업용저수지에서의 수질 및 퇴적물의 오염 특성)

  • Lee, Jin Kyung;Choi, Sun Hwa;Lee, Seong Houn
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.500-500
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    • 2016
  • 전국의 농업용 저수지 중 장기간 높은 유기물 및 영양염의 농도로 인해 부영양화가 우려되는 71개 저수지에 대하여 수질오염 및 퇴적물오염 특성을 분석하였다. 수질오염 특성 분석 결과, 평균농도가 COD 11.7 mg/L, TOC 6.8 mg/L, TN 1.844 mg/L, TP 0.101 mg/L, SS 18.1 mg/L, Chl-a 57.3 mg/$m^3$ 로 분석되었다. 조사 대상 저수지 71개 지구 중 COD 46.3 %, TN 84.4 %, Chl-a 63.7 %가 농업용수 수질기준 초과 저수지로 조사되었다. 또한 연구 대상지구의 주요 오염원으로 생활계오염원 31개 저수지의 COD 11.1 mg/L이며, 축산계오염원 40개 저수지의 COD 12.2 mg/L로 나타났다. 각 항목의 수질 결과에 대한 평균 오염도를 분석한 결과, 축산계 오염원이 생활계 오염원 저수지보다 부유물질(SS)을 제외하고 모든 항목에서 오염도가 높게 나타났다. 그러나 TN, TP는 오염원에 따라 크게 차이를 보이지는 않았으며, 축산계 오염원 저수지의 수질 오염도는 모든 항목에서 농업용수 수질기준을 초과하였다. 장기적인 수질오염 저수지에 대하여 퇴적물의 오염 특성을 조사하였으며, 퇴적물오염으로 인한 수질오염 영향관계를 조사 분석하였다. 퇴적물 오염 특성 분석 결과, 강열감량 10.5 %, 총질소 3,480 mg/kg, 총인 1,299 mg/kg으로 오염 수준이 전체적으로 높게 조사되었다. 생활계오염원 31개 저수지의 강열감량 9.8 %, 총질소 2,711 mg/kg, 총인 1,178 mg/kg이며, 축산계오염원 40개 저수지의 강열감량 11.1 %, 총질소 4,076 mg/kg, 총인 1,393 mg/kg로 나타났다. 수질 중 COD, TOC, TN, TP, SS, Chl-a의 오염도와 퇴적물중 강열감량, 총질소, 총인의 각 항목간 상관관계를 분석한 결과, 퇴적물 내 다른 항목에 비해 SS를 제외하고 총인이 모든 수질 항목과 정(+)의 상관관계를 나타내었다. 특히 퇴적물 중 총인과 수질의 TP가 가장 높은 상관성을 나타내는 것으로 조사되었는데, 이는 퇴적물 내 총인이 수질오염에 가장 많은 영향을 줄 수 있으며, 상호작용이 있음을 의미한다고 하겠다. 또한 수질의 TP 오염도에 따라 부영양화 및 조류의 활성화가 크게 영향을 받는다는 기존의 연구결과에 의하면 퇴적물 내 총인의 오염도가 부영양화와 조류 번식에 영향을 크게 미칠 것이라 판단된다.

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The Characteristic of pollutions according to Landuse for a Small Watershed in PALDANG Water system (팔당수계 소하천의 토지이용에 따른 오염물질특성)

  • Song, Chul-Min;Pak, Byung-Hyun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.1031-1034
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    • 2010
  • 지난 2008년 11월 중앙정부와 팔당수계 7개 시 군은 수질보전과 더불어 지역사회의 개발을 위해 2008년 '수질오염총량관리제도'(이하 오총제)의 의무제 도입을 합의하였다. 오총제의 의무제 도입에 따라 수행되어야 할 각 유역별 토지이용 특성 분석 및 배출되는 오염물질의 정도의 명확한 규명이 이루어지지 않고 있기 때문에 유역관리의 방향 설정이 어려운 상황에 놓여있다. 이에 본 연구는 기존의 농도규제에서 좀 더 과학적 수질관리 기법인 총량관리 개념의 '수질오염 총량관리제도'의 도입에 따라 효율적이며 과학적인 소유역 관리를 위해, 토지이용과 오염물질 유출 간의 관계를 파악하고자 하였다. 대상유역은 앞서 언급한 7개 시 군의 각각 주요 하천 3개소를 선정하여 총 21개소를 2009년 6월부터 12월까지 7개월 동안 월 3회씩 BOD 및 COD를 모니터링하였다. 또한 그 유역을 전수조사를 통해 토지이용도를 조사하였다. 연구결과를 요약하면, 토지이용에 따른 산림지역이 가장 많은 지역은 가평군 남양주시로 나타났고, 도시 및 주거지가 많은 지역은 여주군, 용인시 및 이천시이며, 농지가 많은 지역은 양평군 여주군으로 나타났다. COD 및 BOD의 배출 정도는 농지와 도시 및 주거지가 많은 지역에서 높은 수준(p<$0.05^*$)으로 나타났으며, 특히 도시 및 주거지가 많은 유역에서 그 정도가 더욱 심각한 것으로 나타났다. 이에 반하여 임지의 토지 이용률이 증가할수록 BOD 및 COD 평균농도는 감소하는 것으로 나타났다(p<0.001).

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Chemical Characteristics of Shallow Groundwater in an Agricultural District of Hyogyo-ri Area, Chungnam Province (충남 효교리 농업지역 천부지하수의 화학적 특성)

  • Jeon, Hang-Tak;Hamm, Se-Yeong;Choi, Eun-Gyeong;Kim, HyunKoo;Kim, MoonSu;Park, Ki-Hoon;Lim, Woo-Ri
    • Journal of the Korean earth science society
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    • v.41 no.6
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    • pp.630-646
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    • 2020
  • In rural areas, nitrate-nitrogen (NO3-N) pollution caused by agricultural activities is a major obstacle to the use of shallow groundwater as domestic water or drinking water. In this study, the water quality characteristics of shallow groundwater in Hyogyo-ri agricultural area of Yesan-gun, Chungcheongnam-do province was studied in connection with land use and chemical composition of soil layer. The average NO3-N concentration in groundwater exceeds the domestic and agricultural standard water qualities of Korea and is caused by anthropogenic sources such as fertilizer, livestock wastewater, and domestic sewage. The groundwater type mainly belongs to Ca(Na)-Cl type, unlike Ca-HCO3 type, a general type of shallow groundwater. The average NO3-N concentration (7.7 mg L-1) in groundwater in rice paddy/other (upstream, ranch, and residential) area is lower than the average concentration (22.8 mg L-1) in farm field area, due to a lower permeability in paddy area than that in farm field area. According to the trend analysis by the Mann-Kendall and Sen tests, the NO3-N concentration in the shallow groundwater shows a very weak decreasing trend with ~0.011 mg L-1yr-1 with indicating almost equilibrium state. Meanwhile, SO42- and HCO3- concentrations display annual decreasing trend by 15.48 and 13.15%, respectively. At a zone of 0 to 5 m below the surface, the average hydraulic conductivity is 1.86×10-5 cm s-1, with a greater value (1.03×10-4cm s-1) in sand layer and a smaller value (2.50×10-8 cm s-1) in silt layer.

Effects of Nutrient Concentration and Hydraulic Retention Time on the Removal of N and P by Phragmites japonica Steudel (영양염류의 유입농도와 수리학적 체류시간에 따른 달뿌리풀(Phragmites japonica Steudel)의 질소와 인 제거능)

  • 신정이;차영일
    • Korean Journal of Environmental Biology
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    • v.17 no.2
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    • pp.153-158
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    • 1999
  • Uptakes of N and P by Phragmites japonica Steudel. are determined in continuous flow tanks as a function of hydraulic retention time (HRT, days) and nutrient concentration (NC). Results show that the uptake was higher at shorter HRT and higher nutrient concentration, and the regression equations were estimated. Mean above ground biomass of Phragmites japonica in the middle reaches of Sagimak stream was 335.92 g/$m^2$, and estimated uptake by this vegetation were 7.31~20.15 NH$_4$-N, 31.15~95.84 NO$_3$-N, and 4.09~11.48 PO$_4$-P mg/$m^2$/day in Sagimak stream, respectively when HRT was 1~5 days. According to this study, it is concluded that Phragmites japonica Steudel. are suitable for water quality improvement of stream through nutrient uptake at short HRT and high concentration.

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Solute Transport Analysis in a Natural River using Convolutional Storage Model (합성곱 저장대모형을 이용한 하천에서의 용존물질 거동 해석)

  • Kim, Byunguk;Seo, Il Won;Gwon, Si-Yun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.200-200
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    • 2021
  • 하천은 용수공급, 관개, 친수활동, 산업활동 등 인간의 활동에 중요한 역할을 한다. 이에 따라 수질관리는 필수적이며 유기물, 중금속, 화학물질 등의 용존물질들은 수질문제에 직접적으로 영향을 미친다. 따라서 하천에서의 용존물질의 혼합 거동을 파악하기 위한 연구가 지난 수십년간 이루어지고 있다. 하천 흐름에 따른 오염물질의 이동 및 확산 거동을 예측하기 위하여 1차원 추적모형이 활용되는데, 그 중 하천저장대 모형(Transient Storage Model, TSM)은 자연하천의 복잡하고 불규칙한 수리·지형적인 특성을 단순하게 반영할 수 있다는 장점때문에 가장 많이 사용된다. 하지만 TSM은 매개변수에 대한 의존성과 불확도가 크며, TSM의 저장대에서의 농도분포에 대한 지수함수형태의 모델링이 하상간극수역(Hyporheic zone)에서의 저장대 특성을 반영하기에 구조적으로 부정확하다는 단점이 제기되고 있다. 최근 이러한 TSM의 단점을 보완하고 하천에서의 저장대 메커니즘을 보다 정확하게 구현하고자 체류시간분포(residence time distribution)를 이용한 확률론적 저장대 모델링 프레임워크가 등장하고 있다. 본 연구에서는 본류대와 저장대에서의 오염물질의 체류시간분포를 분리하여 해석하고 이를 전달함수(transfer function)를 이용한 합성곱으로 결합한 형태의 프레임워크를 적용하여 모델링하였다. 상기의 모형을 검증하기 위하여 2019년 감천의 4.85km 구간에서 추적자 실험을 실시하였다. 실험 당시 유량은 12.9 m3/s로 풍수기에 해당되며 평균 유속은 약 0.6 m/s로 측정되었다. 모형의 매개변수는 추적자 실험으로부터 최적화 기법을 통해 역모델링기법으로 결정하였다. 제안된 모형에 의한 모의 결과를 추적자 실험에서의 농도측정자료와 비교한 결과, 평균 0.988의 결정계수를 보여 매우 높은 정확도를 보이고 있음을 알 수 있었다. 저장대특성을 나타내는 농도곡선의 꼬리부에 대하여 같은 조건에서 1차원 이송-분산(ADE) 모형, TSM의 모의결과와도 비교한 결과 본 모형은 추적자 실험 농도측정 결과와 평균 0.195의 오차율을 보이며, 이는 ADE 모형과 TSM의 오차율인 14.03과 1.866에 비해 매우 정확한 것으로 나타났다.

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Evaluation of Water Quality with BOD at Mankyeong and Dongjin River Basins (만경강 및 동진강 수계의 BOD에 의한 수질 평가)

  • Lee, Jong-Sik;Jung, Goo-Bok;Kim, Jin-Ho;Yun, Sun-Gang;Kim, won-Il;Shin, Jung-Du
    • Korean Journal of Environmental Agriculture
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    • v.23 no.2
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    • pp.81-84
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    • 2004
  • Biological oxygen demand (BOD) as a stream water quality indicator was monitored monthly in the Mankyeong and Dongjin river basins from June 2001 to October 2002 to evaluate water qualitied as well as to get the information on the water quality management strategy in Semangeum reclamation areas. BOD in the Mankyeong river was 5.4mg/L in average during the survey and increased after the inflow of Iksan tributary, which was contaminated with livestock wastewater. BOD of Iksan tributary was maintained at 5.4 mg/L before joining the Wanggung tributary, however, that in the downstream was increased to 13.6 mg/L in average due to the inlet of the livestock wastewater. Meanwhile, BOD of Dongjin river was the average of 2.8 mg/L during the survey periods but it showed 3.5 mg/L when Jungeup tributary which was contaminated with sewage and industrial wastewater joined into the main stream. BOD in both Mankyeong and Dongjin rivers decreased in 2002 as compared to that in 2001.

Application of Priority Order Selection Technique for Water Quality Improvment in Stream Watershed by Relationship of Flow and Water Quality (유량-수질관계 비교를 통한 하천 수질개선 우선순위 선정기법 적용)

  • Lim, Bong-Su;Cho, Byung-Wook;Kim, Young-Il;Kim, Do-Young
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.32 no.8
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    • pp.802-808
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    • 2010
  • This study was carried out to apply the method of priority order selection for water quality improvement of watershed. The monitoring of flow and water quality, grouping branch streams and discharge load density were estimated on 18 branch streams located in middle and lower area of Geum River, Chungcheongnam-do. Based on average BOD concentration of stream at low flow, the results of the water quality analysis of stream which excess river living standard class 2 (less than BOD 3 mg/L) are Jeongancheon, Bangchukcheon, Gilsancheon, Jocheon, Seokseongcheon and Ganggyeongcheon. As a result of grouping stream, stream that have more than $10\;m^3/min$ of flow and more than 3.0 mg/L of average BOD concentration such as Group A are Jocheon, Seokseongcheon, Ganggyeongcheon and Jeongancheon. In Group A, stream corresponds to over than discharge load density as of 10 BOD kg/$day{\cdot}km^2$ is Jocheon, Seokseongcheon and Ganggyeongcheon. In view of the selected results to improve water quality basin through monitoring of flow and water quality, grouping stream, and estimation of discharge load density, Jocheon in Yeongi, Seokseongcheon located on the border of Buyeo and Nonsan, Ganggyeongcheon on Nonsan such as stream basin were urgent to improve water quality.

Numerical Simulation the Effect of Stormwater Treatment on the Water Quality Improvement in a Small Reservoir (초기우수처리에 따른 소규모 저수지 수질개선 효과 수치모의)

  • Ye, Lyeong;Liu, Huan;Lee, Heung-Soo;Kim, Yu-Kyung;Chung, Se-Woong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.2064-2068
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    • 2007
  • 합류식 하수도는 오수와 우수를 동시에 배제하는 하수관거 시스템으로 시공이 쉽고 건설비용이 저렴한 반면에 강우시 차집되지 않고 월류되는 유출량으로 인해 수체에 악영향을 초래한다. 관거에서 유출되는 유출수는 강우 초기에 유역에서 집중적으로 유출되는 비점오염원과 하수 및 관거내 오염물질 등을 동반하여 수질 개선을 어렵게 하고 수질 악화를 가중시킨다. 본 연구에서는 기존 유역에 설치된 합류식 하수관거를 분류식으로 개선하고 강우시 초기 세척에 의해 유입하는 비점오염원을 삭감하기 위한 초기우수 처리시설 설치에 따른 M 저수지 수질개선 효과를 수치모델을 사용하여 모의하였다. 저수지의 수질예측은 횡방향 평균 2차원 저수지 수리 및 수질모델인 CE-QUAL-W2를 사용하였다. 저수지 유입량은 군산기상대에서 관측한 일별 강우량 자료를 이용하여 일별 유출량을 산정하였고, 댐 방류량 자료는 M저수지의 2006년 일별 관측수위를 이용하여 유입량과 수위-체적 곡선으로부터 산정하였다. 모델의 보정은 2005년 5월과 8월에 측정한 수질자료를 이용하여 수행하였으며, 저수지의 관측값과 모의결과는 저수지 중앙부 대표지점에서 이루어졌으며, 모델은 관측값을 잘 반영하였다. 모의 결과 M 저수지의 연평균 BOD농도는 합류식(1.25 mg/L)에 비해 분류식 하수 관거(0.91 mg/L)를 도입할 경우 27.2% 개선되었으며, 초기우수 처리시설(0.84 mg/L)을 추가 할 경우 32.8%까지 개선효과가 상승하였다. 기존 합류식 하수관거의 경우 연간 유출부하량은 7,713 kg/yr이었으며, 분류식으로 전환할 경우 2,256 kg/yr, 초기우수처리시설을 추가할 경우 902 kg/yr로 삭감되는 것으로 예측되었다. 분류식하수관거와 초기우수처리를 모두 이행할 경우, BOD와 COD 기준이 호수 수질 기준 II등급 이내로 유지되며, T-P 농도는 0.02mg/L 이하로 유지되어 6월 이후 여름철에 저수지내 조류성장 억제에 효과가 클 것으로 예측되었다. 하수관거 정비사업을 통해 M 저수지는 기존의 농업용 저수지의 목표수질뿐만 아니라, 친수공간으로써 적합한 II등급 수질을 유지할 수 있을 것으로 판단되었다.

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Calculation of Pollutant Loads and Simulation of Water Quality in Juam Lake Watershed using GIS (GIS를 이용한 주암호 유역의 오염부하량 산정 및 수질모의)

  • Kim, Chul;Kim, Souk-Gyu
    • Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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    • v.5 no.3
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    • pp.87-98
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    • 2002
  • Point & nonpoint source pollutant loads were calculated in Juam lake watershed using GIS, and water quality was simulated using water quality model. Point source pollutant loads were estimated using the unit pollutant loads presented by the Ministry of Environment(MOE, 1998). Nonpoint source pollutant loads were estimated using the value of the direct runoff multiplied by expected mean concentration. The direct runoff was calculated using SCS curve number method. Water quality simulation was conducted using WASP model(2001) developed by U.S. EPA. In order to apply the model, Juam lake watershed was divided into 44 subbasins according to slope, elevation, soil type, landuse and precipitation. Then the model was applied to one subbasin. Simulation results were compared to observed values and the result should good agreement with each other.

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