• 제목/요약/키워드: Eutrophication

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전과정평가 모델을 이용한 초등학교 건축물 환경영향 평가 및 비교기준 수립 (Environmental Impacts Assessment of Elementary School Buildings and Establishment of the Reference Target using Life Cycle Assessment Model)

  • 지창윤;홍태훈;정재욱
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.49-58
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    • 2015
  • 신축 녹색건축물의 환경영향 감축 효과를 평가하기 위해서는 비교를 위한 기존 건축물에 대한 환경영향 결과가 필요하다. 본 연구는 비교 기준을 제시하기 위하여, 많은 기존 건축물에 대한 환경영향을 사례 분석하는 것을 목적으로 한다. 이를 위하여, 산업연관표와 에너지원별 목록분석 데이터(LCI)를 기반으로 하는 LCA 모델을 이용하여 서울, 부산, 대구, 광주 지역의 17개 초등학교 건축물에 대한 환경영향(지구온난화지수, 오존층파괴지수, 산성화지수, 부영양화지수, 광화학산화지수, 자원고갈지수)을 평가하였다. 평가 결과, 초등학교 건축물의 환경영향은 연면적, 사용에너지원의 차이에 따라서는 큰 차이를 보이지 않은 반면, 지역에 따라 명확하게 구분되는 것으로 나타났다. 이에 따라, 본 연구에서는 지역에 따라 구분된 비교 기준을 제시하였다. 예를 들어, 서울, 부산, 대구, 광주 지역에서의 GWP에 대한 비교 기준은 각각 3.76E+03, 1.90E+03, 2.63E+03, $2.81E+03kg-CO_2\;eq./m^2$로 나타났다. 제시된 결과는 신축 녹색 초등학교 건축물의 환경영향 저감 효과를 파악하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

The Biodegradation Characteristics of the Mixtures of Bunker-A, B Oils with Dispersants in the Seawater

  • BAEK Joong-Soo;KIM Gwang-Su;CHO Eun-il
    • 한국수산과학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.787-796
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    • 1996
  • The biodegradation experiment, the TOD analysis and the element analysis for dispersant, Bunker-A oil and Bunker-B oil were conducted to study the biodegradation characteristics of a mixture of Bunker-A oil with dispersant and a mixture of Bunker-B oil with dispersant in the seawater. The results of biodegradation experiment showed 1mg of dispersant to be equivalent to 0.26 mg of $BOD_5$ and to 0.60 mg of $BOD_{20}$ in the natural seawater. The results of TOD analysis showed each 1 mg of dispersant, Bunker-A oil and Bunker-B oil to be equivalent to 2.37 mg, 2.94 mg and 2.74 mg of TOD, respectively. The results of element analysis showed carbon, hydrogen, nitrogen and phosphorus contents of dispersant to be $82.1\%,\;13.8\%,\;1.8\%\;and\;2.2\%$, respectively. Carbon and hydrogen contents of Bunker-A oil were found to be $73.3\%\;and\;13.5\%$, respectively, and carbon, hydrogen and nitrogen contents of Bunker-B oil to be $80.4\%,\;12.3\%\;and\;0.7\%$, respectively. Accordingly, the detection of nitrogen and phosphorus in dispersant shows that dispersants should be used with caution in coastal waters, with relation to eutrophication. The biodegradability of dispersant expressed as the ratio of $BOD_5/TOD$ was found to be $11.0\%$. As the mix ratios of dispersant to Bunker-A oil (3 mg/l) and a mixture of Bunker-B oil (3mg/l) were changed from 1 : 10 to 5 : 10, the biodegradabilities of a mixture of Bunker-A oil with dispersant and Bunker-B oil with dispersant increased from $2.1\%\;to\;7.2\%$ and from $1.0\%\;to\;4.4\%$, respectively. Accordingly, the dispersant belongs to the organic matter group of middle-biodegradability while mixtures in the mix ratio range of $1:10\~5:10$ belong to the organic matter group of low-biodegradability. The deoxygenation rate constant $(K_1)$ and ultimate biochemical oxygen demand $(L_0)$ obtained from the biodegradation experiment and Thomas slope method were found to be 0.125/day and 2.487 mg/l for dispersant (4 mg/l), respectively. $K_1\;and\;L_0$, were found to be $0.079\~0.131/day$ and $0.318\~2.052\;mg/l$ for a mixture of Bunker-A oil with dispersant and to be $0.106\~0.371/day$ and $0.262\~1.106\;mg/l$ for a mixture of Bunker-B oil with dispersant, respectively, having $1:10\~5:10$ mix ratios of dispersant to Bunker-A oil and Bunker-B oil. The ultimate biochemical oxygen demands of the mixtures increased as the mix ratio of dispersant to Bunker-A, B oils changed from 1 : 10 to 5 : 10. This suggests that the more dispersants are applied to the sea for the cleanup of Bunker-A oil or Bunker-B oil, the more decreases the dissolved oxygen level in the seawater.

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남조류에서 발생하는 독소의 문제점과 대책 (An Overview of Problems Cyanotoxins Produced by Cyanobacteria and the Solutions Thereby)

  • 전봉석;한지선;김석구;안재환;오혜철;박호동
    • 대한환경공학회지
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    • 제37권12호
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    • pp.657-667
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    • 2015
  • 녹조현상을 형성하는 유독남조류는 세계 각지의 부영양화 호수에서 장기간 관찰되고 있다. 남조에 의해 생산되는 독소는 크게 신경독(anatoxin-a, anatoxin-a(s), saxitoxin)과 간독(microcystin, nodularin, cylindrospermopsin)으로 나뉜다. Microcystin은 남조세포내에 존재하며, 세포막이 손상되면 외부로 방출된다고 사료되며, 용출된 microcystin은 생물에 악영향을 끼치며, 호수, 하천 및 해양의 수생생물에 microcystin이 축적된다고 알려져 있다. 자연계에서는 포식자에 의한 남조세포의 섭식 또는 남조세포로부터 용출된 microcystin의 미생물에 의한 분해에 의해 microcystin의 제거가 가능하지만, 정수처리 과정에서는 microcystin을 분해하는 미생물이 존재하지 않으므로, 세포제거를 위해 황산구리를 사용할 경우 대량의 microcystin이 용출되므로 주의가 필요하다. 지금까지의 보고에 의하면 세포 밖으로 용출된 micorcystin을 제거하는 기술은 물리, 화학 및 생물학적 방법이 있다. 녹조현상의 방지는 그 발생의 원인인 호수 외로부터 유입되는 영양염류인 질소와 인의 감소가 기본이지만, 부영양호의 경우 이미 유입된 영양염류를 축적하고 있으므로 투자에 비해 효과는 높지 않다. 호수가 본래의 상태일 때 부영양화 된다면, 호수의 연안부에 수생식물의 침입이 일어나고, 식물플랑크톤에 의한 조류 번무 현상은 보이지 않는 것이 보통이다. 이러한 관점으로 녹조현상 발생방지를 위해서는 일단 호수 연안을 정상적인 상태로 복원할 필요가 있다.

Capping 기술을 이용한 하천 및 호소 퇴적토의 인 용출 저감 효과 분석 (Analysis on the Reduction of Phosphorus Release in River and Lake Sediments through Application of Capping Technology)

  • 김석구;윤상린
    • 대한환경공학회지
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    • 제36권11호
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    • pp.781-790
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    • 2014
  • 유속이 약한 하천이나 호소에 침강된 유기물, 영양염류, 유해화학물질 등의 오염물질은 일단 수중으로부터 제거되어 퇴적물 속에 축적되었다가 확산, 재 부유, 생물교란 등의 물리 화학 생물학적 과정에 의해 다시 수층으로 용출되어 수질 및 수생생태에 직 간접적인 악영향을 미칠 수 있게 된다. 특히 인은 수중생태계의 일차 생산량을 결정하는 중요한 물질중의 하나로 수체 내 물질순환 과정에서 주로 퇴적물에 저장되는 원소로 물리적인 교란 및 생 화학적 작용에 의해 수층으로용출되어 부영양화현상을 가속시키는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 수층 미생물의 영향을 고려한 경우(호소수)와 미생물의 영향을 배제한(증류수)경우로 구분하여 각각 다른 capping 소재를 적용하여 퇴적물에서의 인 용출 저감 효과를 분석하였다. 실험 결과 화학적소재인 Fe-Gypsum, $SiO_2$-Gypsum로 capping을 할 경우, control보다 인 용출을 약 40% 이상 저감시키는 것을 확인할 수 있었다. 또한 복합소재인 granule gypsum+Sand는 약 50% 이상 용출을 저감 효과가 나타났다. 따라서 화학적 소재인 granule-gypsum과 그 위에 모래와 같은 친환경소재로 capping을 한다면 인 용출 저감에 효과적일 것으로 판단된다. Capping 처리 전후의 퇴적층내의 인 성상변화를 살펴본 결과, gypsum 투입에 의하여 호소 퇴적층에 존재하는 인이 용출되기 어려운 안정한 형태인 apatite-P 변화된 것으로 확인되었다. 이상의 결과를 토대로 capping 기술의 적용을 통하여 하천 및 호소 퇴적물에서 발생되는 인 용출에 대한 저감 효율을 기대할 수 있을 것으로 사료된다.

식물환경복원을 위한 저서미세조류의 성장에 미치는 수온과 염분의 영향 (Effects of Temperature and Salinity on the Growth of Marine Benthic Microalgae for Phytoremediation)

  • 권형규;오석진;양한섭;유영문
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.130-137
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    • 2011
  • 부영양화가 진행된 연안역의 퇴적환경개선을 목적으로, 수정만으로 부터 분리한 저서미세조류 Achnanthes sp., Amphora sp., Navicula sp.와 Nitzschia sp.의 성장에 미치는 수온과 염분의 영향을 정치배양으로 살펴보았다. 최대 성장속도는 Achnanthes sp.의 경우 $25^{\circ}C$와 25 psu(0.60 /day), Amphora sp.에서 $15^{\circ}C$와 25 psu(0.56 /day), Navicula sp.에서 $20^{\circ}C$와 30 psu(0.53 /day) 그리고 Nitzschia sp.에서 $20^{\circ}C$와 25 psu(0.48 /day)로 나타났다. 그리고 4종의 최적성장(최대성장 속도의 70% 이내)로부터, Amphora sp., Navicula sp.와 Nitzschia sp.는 광온성 및 광염성종으로 나타났으며, Achnanthes sp.는 낮은 수온영역에서 성장하기 어려운 협온성 종으로 특징지을 수 있었다. 따라서 Amphora sp., Navicula sp.와 Nitzschia sp.는 부영양화나 빈산소수괴 문제와 같이 오염된 연안역의 개선을 위한 식물환경복원용으로 유용한 미세조류일 것으로 판단된다.

생물정화기작과 총허용오염부하량을 연계한 마산만의 효율적 해양환경 개선방안 (Effective Costal Environmental Management by Conjugation of Modeling of Bio-Purification and Total Allowable Pollutant Loads in Masan Bay)

  • 엄기혁;김귀영;이원찬;이대인
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.38-46
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    • 2012
  • 마산만은 폐쇄성이 강하여 해수유통이 원활하지 못해 소량의 오염물질이 유입되어도 외해로 확산되지 못하고 만내에 계속 머물게 되어 해역의 오염이 가중되고 있고, 만내에서 증식한 식물플랑크톤과 하천을 통하여 유입된 오염물질은 해저에 침강되어 분해·무기화를 거쳐 영양염이 다시 수중으로 공급되어 부영양화, 적조, 빈산소 등을 유발하여 생태계 건강도를 악화시키고 있다. 이러한 마산만의 해양환경개선을 위해 해수유동모델(COSMOS)과 생태계모델(EUTRP2)을 이용하여 환경용량을 산정하고 이매패의 개체군 성장모델을 연계하여 이매패를 포함한 생태계내 물질 순환 구조를 해석하여 이매패의 수질정화 효과를 분석함으로써 비용효과적이고 친환경적인 내만수질개선방안을 도출하고자 한다. 육상오염원의 효과적인 관리 방안으로 환경용량 산정을 통해 시나리오별 유입부하 삭감에 의한 수질관리 방안은 유입부하의 50~90%에 해당하는 비현실적인 삭감량이 제시된다. 마산만의 자생 COD를 평가한 결과 총 COD의 30.7%가 외부유입에 의한 COD이고 69.3%가 자생 COD에 의한 것으로 계산되었다. 이는 마산만의 수질관리에 있어 유기물의 공급원에 대한 제어뿐만 아니라, 자생 COD를 증가시키는 영양염의 유입원에 대한 제어가 필수적이라는 것을 의미한다. 마산만의 자생 COD를 유발하는 영양염류를 제거하기 위해 현재 상황에서 적용가능한 고도처리 증설의 비용을 산정하여 이매패류에 의한 생물정화 효과와의 경제성을 비교분석해 본 결과 20년 동안의 총 비용에 있어 질소를 제거하기 위한 질산화탈질법 906억원, 인을 제거하기 위한 화학침전법은 559억, 이매패류 양식은 461억원으로 산정되어 이매패류 양식은 질소와 인을 같이 제거하는 고도처리 도입에 비해서는 약 1/3의 비용이 소요되는 것으로 나타났다.

인공부도의 생물학적 처리 기술 비교 연구: 인공부도의 조류의 저감 효과 개선을 위한 여재와 물벼룩 적용 (Comparative Study on Biological Technology in Artificial Floating Island: Application of Media and Daphnia to Algal Biomass Control)

  • ;장광현;김태훈;오종민
    • 환경영향평가
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    • 제27권1호
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    • pp.83-91
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    • 2018
  • 호소의 경관성을 향상 시킬 수 있은 자연정화법인 인공식물섬을 설계하고 수질개선 효율을 향상시키기 위하여 여재, 식생과 물벼룩을 혼용하는 방법을 개발하였다. 따라서 조류 제거 효율을 알아보기 위한 각 혼합시스템은 G-BD-여재와 물벼룩, G-OB-식물과 여재, G-BOD-여재 식물과 물벼룩, G-C-대조군으로 실험 및 평가하였다. 각 혼합시스템 현장적용성을 평가하기 위하여 chl-a, TN과 TP의 제거효율을 조사 하였고, 그 결과 G-BD의 평균제거 효율은 69.24%, 16.61%, -0.61%; G-OB는 평균 68.39%, 14.11%, 10.52%; G-BOD는 평균 78.30%, 6.69%, 25.09%; G-C는 평균 35.42%, -3.47%, -25.18%로 조사되었다. 결과에 따라 제안하면 여재, 식생과 동물플랑크톤을 혼용한 시스템이 조류제어방면에서 효율적으로 나타났다. 하지만 영양염류 제어관리에서는 식생과 여재를 혼합한 시스템이 가장 효율적이다.

금강 하구호에서 수질의 계절변동과 오염도 (Seasonal Dynamis and Pollution Status of the Water Quality in the Kum River Reservoir)

  • 조경제;신재기
    • 생태와환경
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    • 제33권3호통권91호
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    • pp.251-259
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    • 2000
  • 금강 하구호의 수질 특성을 파악하기 위하여 1998년 1월부터 1999년 9월까지 매월 조사하였다. 수질 인자 중 TN, TP, chl-a 및 투명도의 평균값은 각각 3,900 ${\mu}$g N/l, 160 ${\mu}$g P/l, 73 ${\mu}$g/l 및 0.8m로서 부영양화 특성이 잘 나타났다. TN 중에서 유기질소가 66%, 무기질소가 34%를 차지하였고 무기질소 중에서 NH$_{4}$와 NO$_{3}$는 각각 30%와 70%를 점유하였다. 또한 TP에 대한 SRP의 비율은 9% 이하였다. TN/TP 및 DIN/SRP비는 겨울에 높고 여름에 낮았다. SRSi는 0${\sim}$3.0 mg Si/l 범위로 변동 폭이 컸고 하계에 매우 높았으며 SRSi가 장기간 고갈되는 양상도 관찰되어 SRP와 더불어 담수조류(규조류)의 생장에 영향을 줄 수 있는 제한영양염으로 추정되었다. Chla는 동${\cdot}$하계에 각각 113 ${\mu}$g/l, 162 ${\mu}$g/l로서 월등히 높았고 이 시기는 규조류 Stephanodiscus와 남조류 Microcystis가 번무하는 시기였다. 하구 저수지의 수질오염도는 과영양상태로 평가되어 이에 대한 수질관리가 매우 시급한 것으로 판단되었다.

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우리나라 저수지에서 지형, 수문, 수질 및 호안 토양 환경요인의 분석 (Analysis of Environmental Factors of Geomorphology, Hydrology, Water Quality and Shoreline Soil in Reservoirs of Korea)

  • 조현석;조강현
    • 생태와환경
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    • 제46권3호
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    • pp.343-359
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    • 2013
  • 우리나라 저수지에서 호안 환경의 특성을 파악하기 위하여, 수위변동폭과 이용 목적에 따라서 35개 저수지를 선정하여 지형, 수문, 수질 및 토양 환경요인을 조사하여 이들 사이의 관계를 분석하고 환경 특성에 따라 저수지의 유형을 구분하였다. 저수지의 지형적, 수문적 특성은 그 조성된 곳의 환경과 크기에 따라서 다양하였다. 저수지의 연수위변동폭은 1~27 m로서 변이가 컸다. 저수지의 수질은 대부분 중영양 혹은 부영양 상태이었다. 호안의 토양 환경은 모래 함량이 많았다. 저수지의 수위변동폭, 빈도 및 기간은 저수지의 이용 목적에 따라서 독특한 특성을 보였다. 홍수조절용 저수지는 수위변동 폭이 크고 빈도는 낮았으며 수력발전용 저수지는 수위변동 폭이 크고 빈도가 높았다. 회귀분류 나무(CART) 분석 결과에 의하면 저수지의 수질은 수심, 수위변동폭 및 고도에 의하여 구분되었다. 주요인분석(PCA)의 결과에 의하면 환경요인에 의하면 저수지의 유형은 저수지의 크기, 수위변동폭, 수질 및 토양의 토성과 유기물 함량에 의하여 구분되었다. 이상의 결과를 종합하면, 우리나라 저수지의 호안에서 저수지의 크기, 수위변동폭, 수질 및 호안 토양의 특성이 중요한 환경요인인 것으로 판단되었다.

해저퇴적물의 광합성 색소 유도체 함량분포에 의한 마산만 부영양화진행과정 추정 (A Study on the Evolution of Eutrophicatioin in Masan Bay by Analyses of Pigment Derivatives from a Sediment Column)

  • 정창수;김석현;강동진;박용철;윤철호;홍기훈
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제4권2호
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    • pp.101-106
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    • 1999
  • 마산만 부영양화 진행과정을 파악하기 위하여 1994년 1월 모도부근 해저 주상퇴적물에 들어있는 엽록소 a, 유기탄소 및 유기물의 탄소 안정동위원소비(${\delta}^{13}C$) 수직분포를 조사하였다. 엽록소 a와 유기탄소함량은 퇴적물깊이가 증가함에 따라 감소하였다. 0~20 cm 깊이까지 평균 엽록소 a함량(페오피틴 a 제외)과 유기탄소함량은 각각 9.6 ${\mu}g\;g^{-1}$(건조중량), 2.5%로서 높다. 퇴적물중 엽록소 a 함량 수직분포와 퇴적율 및 분해속도를 근거로 추정하면 마산만 부영양화는 약 1960년대부터 가속화된 것으로 예상된다. 유기탄소:엽록소 a 비가 25라 가정한다면 해저최적물로 향하는 유기탄소 플럭스는 약 10 $gCm^{-2}yr^{-1}$이다. 이는 식물플랑크톤에 의해 고정된 탄소중 약 1.3%가 해저에 축적됨을 암시한다.

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