Jung, Yong Rak;Chung, Se Woong;Yoon, Sung Wan;Oh, Dong Geun;Jeong, Hee Young
Journal of Korean Society on Water Environment
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v.25
no.1
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pp.48-57
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2009
A two-dimensional (2D), laterally-averaged hydrodynamic and water quality model, CE-QUAL-W2 was applied to evaluate the performance on simulating the effect of flushing from Daecheong Reservoir on the downstream water quality variations during the flushing events held on November, 2003 and March, 2008. The hydraulic and water quality simulation results were compared with field measurement data, as well as a one-dimensional (1D), unsteady model (KORIV1) that revealed limited capability in the previous study due to missing the resuspension process of river bottom sediments. The results showed that although the 2D model made satisfactory performance in reproducing the temporal variations of dissolved matters including phosphate, ammonia and nitrate, it revealed poor performance in simulating the increase of biological oxygen demand and suspended sediment (SS) concentrations during the passage of the flushing flow. The reason of the error was that the resuspension process of the 2D model is only the function of shear stress induced by wind. In reality, however, as shown by significant correlation between bottom shear stress ($\tau$) and observed SS concentration, the resuspension process can be significantly influenced by current velocity in the riverine system, especially during flushing event. The results indicate that the resuspension of river bottom materials should be incorporated into the water quality modeling processes if $\tau$ is greater than a critical shear stress (${\tau}_c$) for better simulation of flushing effect.
Preliminary ecological environmental assessments including physico-chemical constituents, water quality, fish fauna analysis, physical habitat health, and ecological health assessment were conducted as a primary step for Jeungchon micro-habitat ecosystem restoration in 2012. Water chemistry analysis of conductivity, dissolved oxygen, chlorophyll-a and etc. indicated that there were no significant differences(p < 0.05) among 6 sites between the headwaters and downstream. Multi-metric model analysis of Qualitative Habitat Evaluation Index(QHEI) showed that brooklets were at "good condition" as a mean QHEI of 158.7(n = 6) and the longitudinal differences of the model values between the sites were minor(QHEI range: 153 - 165). Total fish species and the number of individuals were 12 and 481, respectively, and dominant species were Zacco platypus(49.5%) and Zacco koreanus(36.8%). Tolerance guild analysis showed that the proportion of sensitive species($S_S$) had a negative linear function[$S_S=86.35-0.31(D_H)$; $R^2$ = 0.892, p < 0.01] with a distance from the headwaters, while the proportion of tolerant species($T_S$) had a positive linear function($R^2$ = 0.950, F = 90.28, p < 0.001) with the distance. Trophic feeding guild analysis showed that the proportion of insectivore species($I_n$) had a negative linear function($R^2$ = 0.934, p < 0.01) with a distance from the headwaters, while the proportion of omnivore species($O_m$) had a positive linear function($R^2$ = 0.958, p < 0.001) with the distance. Index of Biological Integrity(IBI) model, based on fish assemblages, showed a "fair condition" as a mean IBI of 23(n = 6), and there was a distinct differences of ecological health between the headwaters(S1 = 30; "good condition") and the downstreams(S6 = 14; "poor condition"). Overall, the preliminary environmental impact assessments suggest that water quality, physical habitat conditions(QHEI model), and ecological health(IBI model) were maintained well, even if the state was not an excellent conditions.
The purpose of this study is to reprocess Waste-LCD(Liquid Crystal Display), to widely increase specific surface-area by foaming agent in the process of reprocessing and to use as a substrate of water treatment which is increased the ability of biological treatment, as well as to control non-point source pollutants produced by surface run off during rainfall with using this substrate, and to improve water quality of public watershed as developing substrate for water treatment to be able to purify second treated water which is exhausted at the wastewater treatment plant. The average removal efficiency of Waste-LCD that using the foaming technology was SS 71.2%, BOD 55.7%, COD 58.4%, T-N 29.5% and T-P was 50.3%. Almost Media, early stage showed low removal efficiency of SS and BOD. However, it became high when the microorganism adhered the Media. The variation of SS removal efficiency was high by inflow concentration of SS. The reason for the Media 4 showed high SS removal efficiency is that it has wide specific surface-area, and also it has a pore. All in all, it shows floating matter treatment ability not only inside but it also works outside of the substrate.
Choi, Kil Yong;Im, Toe Hyo;Lee, Jae Woon;Cheon, Se Uk
Journal of Korea Water Resources Association
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v.45
no.11
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pp.1157-1168
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2012
In this study, we assess changes in water quality trends over time based on certain control measurements in order to identify and analyze the cause of the trend in water quality. The current water pollution in the Nakdong River was analyzed, as it suggests that the significant changes in water quality have occurred in between 2006 and 2010. Based on monthly average data, we have examined for trends of the Nakdong River watershed in water temperature, Biological Oxygen Demand (BOD), Chemical Oxygen Demand (COD), Total Nitrogen (TN), and Total Phosphorus (TP). Moreover, we have investigated seasonal variation of water quality of sites within the Nakdong River Basin by implementing further analyses such as, Correlation Coefficient, Regression Analysis, Hierarchical Clustering Method, and Time Series Analysis on SPSS. Geology and topography of the watershed, controlled by various conditions such as, climate, vegetation, topography, soil, and rain medium, have been affected by the non-homogeneity. Our study suggests that such variables could possibly cause eutrophication problems in the river. One possible way to overcome this particular problem is to lay up a ship on the river by increasing the nasal flow measurement of the Nakdong River during rainy season. Moreover, the water management requires arranging the measurement of the flow in order to secure the river while the numerous construction projects need to be continuously observed. However, the water is not flowing tributary of the reason for the timing to be flowing in a natural state of river water and industrial water intake because agriculture. Therefore, ongoing research is needed in addition to configuration of all observations.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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v.37
no.7
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pp.404-411
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2015
In this study, the effects of empty bed contact time (EBCT) and water temperature on the biodegradation of 9 halonitromethanes (HNMs) in biological activated carbon (BAC) process were investigated. Experiments were conducted at three water temperatures ($10^{\circ}C$, $15^{\circ}C$ and $25^{\circ}C$) and three EBCTs (5, 10 and 15 min). Increasing EBCT and water temperature increased the biodegradation efficiency of HNMs in BAC column. Dibromochloronitromethane (DBCNM) and tribromonitromethane (TBNM) showed the highest biodegradation efficiency, but chloronitromethane (CNM) and dichloronitromethane (DCNM) were the lowest. The kinetic analysis suggested a pseudo-first-order reaction model for biodegradation of 7 HNMs at various water temperatures and EBCTs. The pseudo-first-order biodegradation rate constants ($k_{bio}$) of 7 HNMs ranged from $0.0797{\sim}0.7657min^{-1}$ at $10^{\circ}C$ to $0.1245{\sim}1.8421min^{-1}$ at $25^{\circ}C$. By increasing the water temperature from $10^{\circ}C$ to $25^{\circ}C$, the biodegradation rate constants ($k_{bio}$) were increased 1.6~2.4 times.
This study analyzed the water quality characteristics and developed empirical models prior to and after the construction of Baekje Weir, in the Geum River watershed between 2004-2017. The comparative evaluation of the surface water chemistry before and after the four major river projects on the weirs indicated that total phosphorus (TP), based on annual data, rapidly decrease after the construction of the weir while the total nitrogen(TN) decreased. Conversely, chlorophyll-a (CHL) concentration, which is a good indicator of primary productivity, increased after the construction of the weir together with an increase in specific conductivity. Simply put, the construction of the weir led to the decrease in concentrations of N and P due to the increased water residence time (WRT), whereas the CHL :TP ratio greatly increased in magnitude. The regression analysis of the empirical model indicated that CHL had no significant relation (r=0.068, p=0.6102, n=58) with TP before the weir construction, but had a relation with TP after the weir construction (r=0.286, p<0.05, n=56). Therefore, such conditions resulted in an increase in primary productivity on a given unit of phosphorus, resulting in frequent algal blooms. In contrast, seasonal suspended solids (SS) and TP increased during the monsoon period, compared to the pre-monsoon, thereby showing positive correlations (r>0.40, p<0.01, n=163) with precipitation. If the government consistently discharges water from the weir, the phosphorus concentration will be increased due to its reversion to a lotic waterbody from a lentic waterbody hereby reducing algal blooms in the future.
The tidal flats of Korea today have reduced by 40% in size compared to 1964. To manage this important habitat properly, development of well-organized and nationwide-applicable grading systems is required. There have been several assessment systems proposed previously in Korea, but they are critically flawed in that selected biological indicators are not adequate and grading criteria are obscure and arbitrary. We reviewed the indicators used in these previous evaluation systems (e.g., diversity indices, quantity and quality of benthic macrofauna, halophytes, water birds, etc.) and subsequently proposed new indicators and an improved grading scheme. For the quantitative assessment of macrobenthic community, biomass reflecting production and ecosystem function is recommended over density, which is much less discriminatory among habitats. Of biodiversity indices used, within-, between-habitat and regional biodiversity indices that accurately reflect sampling efforts are suggested. In addition, we proposed to include species rarity, ecosystem engineers, and the ecological quality index ISEP (Inverse function of Shannon-Wiener Evenness Proportion). As for halophytes, their low spatial coverage on benthic habitat suggests that their presence can be used as an ecological indicator of benthic habitat, regardless of their protective status. We stress the need to introduce 1) quantile approach for quantitative indicators (e.g., diversity, biomass, etc.) in relation to grading, 2) presence-absence approach for spatial or aggregate indicators (e.g., boundaries of halophytes and feeding ground of water birds) and 3) benthic habitat mapping that combines all of these indicators.
In this study, we applied 10-metric health assessment model, based on the Index of Biological Integrity (IBI) during 2006 in the Changwon Stream, which is located in the Changwon city, Gyeongnam province, S. Korea, and then compared with water quality data. The Index of Biological Integrity (IBI) in the Changwon Stream varied from 18 to 38 in the watershed depending on the sampling location and averaged 30.3 (n=6) during the study. Analysis of tolerance guilds showed that the proportion of sensitive species was 13%, but tolerant and intermediate species were 34% and 53%, respectively. Qualitative Habitat Evaluation Index (QHEI) averaged 43.3 (range: 65-104, n=6) indicating non-supporting condition, based on the criteria of U.S. EPA (1993). Values of QHEI showed a typical longitudinal decreases from the headwater reach to the downstream location, except for Site 1 with a low QHEI value by artificial habitat by concrete construction. Minimum QHEI was found in Site 4 where fish diversity was minimal. Conductivity increased continuously along the gradients and especially showed abrupt increases in the downstream sites along with turbidity. Stream ecosystem health of IBI matched to the values of QHEI except for S6. Low IBI values in the sites 4 and 5 was considered to be a result of combined effects of chemical pollutions and habitat degradations. Our results support the hypotheses of Plafkin et ai. (1989) that physical habitat quality directly influences the trophic structure and species richness, and is closely associated with IBI values.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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