In order to improve water quality in drinking water sources, Ministry of Environment (MOE) was implemented total water pollution load management (TWPLM) in all the major river basins. From the experience of the application of TWPLM, we could find some problems relating the target watershed, standard operating procedure (SOP) of establishment and implementation plan, water quality and flow rate, design flow, water quality model, margin of safety (MOS), and estimation of wasteload were found. The authors were reviewed ongoing TWPLM and presented the improvement schemes for a successful TWPLM. For the application of these suggestions, further detailed studies should be done to implement TWPLM in the future.
Hwang, Ha Sun;Rhee, Han Pil;Lee, Sung Jun;Ahn, Ki Hong;Park, Ji Hyung;Kim, Yong Seok
Journal of Korean Society on Water Environment
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v.32
no.6
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pp.589-599
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2016
Implemented since 2004, TPLC (Total Pollution Load Control) is the most powerful water-quality protection program. Recently, uncertainty of prediction using steady state model increased due to changing water environments, and necessity of a dynamic state model, especially the watershed model, gained importance. For application of watershed model on TPLC, it needs to be feasible to adjust the relationship (mass-balance) between discharged loads estimated by technical guidance, and arrived loads based on observed data at the watershed outlet. However, at HSPF, simulation is performed as a semi-distributed model (lumped model) in a sub-basin. Therefore, if the estimated discharged loads from individual pollution source is directly entered as the point source data into the RCHRES module (without delivery ratio), the pollutant load is not reduced properly until it reaches the outlet of the sub-basin. The hypothetic RCHRES generated using the HSPF BMP Reach Toolkit was applied to solve this problem (although this is not the original application of Reach Toolkit). It was observed that the impact of discharged load according to spatial distribution of pollution sources in a sub-basin, could be expressed by multi-segmentation of the hypothetical RCHRES. Thus, the discharged pollutant load could be adjusted easily by modification of the infiltration rate or characteristics of flow control devices.
Park, Jae Hong;Park, Bae Kyoung;Rhew, Doug Hee;Lee, Jae Kwan
Journal of Korean Society on Water Environment
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v.29
no.5
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pp.656-665
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2013
This research was conducted to investigate pollutant load unit factor from aquacultural farms. Pollutant load unit factors were investigated on the 13 kinds of fish type, i.e., Trout, Leather Carp, Eel, Carp, Cartfish, Freshwater Eel, Crucian Carp, Colored Carp, Sturgeon, Marsh Snail, Sweetfish, Pond Snail, Eriocheir Sinensis. Water qualities in aquacultural farms were investigated wide range of values by fish type and pollutant items. High BOD and COD values were observed at the Leather Carp (Ponded water system), Cartfish (Ponded water system) and Freshwater Eel (Recirculating System). TOC and DOC values were relatively high at the Freshwater Eel (Recirculating System) and Eriocheir Sinensis (Extensive). Eel (Ponded water system) and Freshwater Eel (Recirculating System) produced high concentrated nutrient pollutants, i.e., T-N, T-P. Pollutant load unit factors are dependent on fish type, aquacultural type, water quality items, etc. If some fishes have similar basic unit values, those could be applied for TMDLs as a group of fish having same pollutant load unit. The water quality concentrations of post treatment facilities' (mainly reservoir tank) effluent were higher than those of fish raising bath because of extracting pollutant from sediment in the reservoir tank. Therefore, it needs to the management and regulations about post treatment facilities.
Unit load factor, which is used for the quantification of non-point pollution in watersheds, has the limitation that it does not reflect spatial characteristics of soil, topography and temporal change due to the interannual or seasonal variability of precipitation. Therefore, we developed the method to estimate a watershed-scale non-point pollutant load using seasonal forecast data that forecast changes of precipitation up to 6 months from present time for watershed-scale water quality management. To establish a preemptive countermeasure against non-point pollution sources, it is possible to consider the unstructured management plan which is possible over several months timescale. Notably, it is possible to apply various management methods such as control of sowing and irrigation timing, control of irrigation through water management, and control of fertilizer through fertilization management. In this study, APEX-Paddy model, which can consider the farming method in field scale, was applied to evaluate the applicability of seasonal forecast data. It was confirmed that the rainfall amount during the growing season is an essential factor in the non-point pollution pollutant load. The APEX-Paddy model for quantifying non-point pollution according to various farming methods in paddy fields simulated similarly the annual variation tendency of TN and TP pollutant loads in rice paddies but showed a tendency to underestimate load quantitatively.
This study investigated the pollution characteristics of the main pollution zone in the Hwangguji watershed and the influence of the tributary on the main stream. The characteristics of the main pollution zone, including, the water quality index (WQI), stream rating, load duration curve (LDC), delivery load density (DLD), and contribution of the tributary to the mainstream, were evaluated by time-series visual heatmap. The WQI of the mainstream of Hwangguji was lowered to the poor (IV) level from the inflow point of Suwon stream (SW) and the LDC excess rate in the T-P was higher than that of BOD5, especially for the wet season, suggesting that management of non-point source with T-P is preferred. The contribution (%) of the tributaries in the upstream section of Hwangguji watershed were BOD5 14.54%, TOC 15.67%, T-N 5.43%, and T-P 6.97%. In particular, the Suwon sewage treatment plant located in the mainstream showed a high contribution of BOD5 (64.40%) and T-P (53.54%), respectively, due to the high discharge rate (6.019 m3/sec). Meanwhile, Sammi and Gal stream have a large impact on the mainstream with high DLD and poor WQI. Thus, both streams were considered as pollution hot spots. These results provide useful basic data for preparing more effective water quality improvement and management plans in the watershed.
For effective watershed management, it is very important to select the tributaries through selection and concentration of targeted tributary catchments for improving water quality within the limited financial conditions. This study introduced the selection and diagnosis procedure of tributary catchments for improving water quality at Chungcheongnam-do based on water quality and flowrate monitoring, stream grouping method. The tributaries with high value of water quality and flowrate were selected for improving water quality according to stream grouping method. The diagnosis of selected tributaries for improving water quality was performed with analysis of the pollution load (generated, discharged, delivered) and point source discharged pollution load density. The plans for improving water quality of tributaries were suggested thorough various diagnosis of tributary catchments. For improving water quality of tributaries in Chungcheongnam-do, the tributary catchments in the Dangjin, Asan, Yesan, Cheonan, Hongseong area should be preferentially considered. The water quality improving plans for those tributary catchments, in accordance with the reduction of sources of pollution by population and livestock, should be established.
This study is to calculate Allocation of Pollution Discharges by administrative region for the TMDL (Total Maximum Daily Load) on Tamjin River. TMDL has the water quality target and value ($BOD_5$, 1 ppm) and is calculated by the QUAL2E model. The expected TMDL for Tamjin River is 1,532,360 kg/day. The calculation showed that the main pollutants are due to the non-point sources in Tamjin River and the aqua-farms are another important sources near the bay. And sources from population and livestock should be reduced, especially aqua-farm source should be managed and eliminated first which is over 14,000 ton/day.
Non-point source pollutants have characteristics the render them difficult to manage owing to the uncertainty of flow paths. As agricultural non-point sources account for more than 57% of non-point source pollutants, the necessity for management is increasing. This study examines the possibility of utilizing land cover maps to suggest a more appropriate method of setting management priority for agricultural non-point sources in the Daecheong Lake area and draws implications by comparing the results derived using the cadastral map, as mentioned in the TMDL Basic Policy. To define the prioritized areas for management, the pollution load was calculated for each subbasin using the formula from the TMDL technical guidelines. As a result, the difference in the average pollution load between the land cover map and cadastral map ranged from 11.6% to 21% among the subbasins. In almost all subbasins, there were differences in the ranking of management priorities depending on the land information that was used. In addition, it was found that it was reasonable to use the level 3 land cover map to calculate the load generated by the land system for examining the implementation goals and methods of each data and comparing them with satellite images.
Kwak, Sungjin;Bhattrai, Bal Dev;Gim, Giyoung;Kang, Phil-Goo;Heo, Woomyung
Korean Journal of Ecology and Environment
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v.51
no.1
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pp.135-147
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2018
In order to investigate the runoff characteristics of nonpoint source pollutants in the Lake Doam watershed, water quality and flow rate were monitored for 38-rainfall events from 2009 to 2016. The EMC values of SS, COD, TN and TP were in the range of 33~2,169, 3.5~56.9, 0.09~7.65 and $0.06{\sim}2.21mg\;L^{-1}$, respectively. As a result of analyzing the effect of rainfall factor on the nonpoint source pollutant load, EMCs of SS, COD and TP showed a statistically significant correlation with rainfall (RA) (p<0.01) and SS showed highly significant correlation with maximum rainfall intensity (MRI, R=0.48). The load ranges of SS, COD, TN and TP were 10.4~11,984.6, 1.1~724.4, 0.6~51.6 and $0.03{\sim}22.85ton\;event^{-1}$, respectively, showing large variation depending on the characteristics of rainfall events. The effect of rainfall on the load was analyzed. SS, COD and TP showed a positive correlation, but TN did not show any significant correlation. The annual load of SS was the highest with $88,645tons\;year^{-1}$ in 2011 when rainfall was the highest with 1,669 mm. The result of impact analysis of nonpoint source pollution reduction project and land-use change on runoff load showed that pollutant load significantly reduced from 2009 to 2014 but SS and TP loads were increased from 2014 to 2016 due to increase in construction area. Therefore, we suggested that nonpoint source pollution abatement plan should be continued to reduce the soil loss and pollutants during rainfall, and countermeasures to reduce nonpoint source pollution due to construction need to be established.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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v.36
no.10
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pp.719-723
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2014
For effective implementation of total maximum daily load (TMDL), this study presented the improving plans of non-point source pollution management including the classification of non-point source pollution, calculation of non-point source pollution load (generated, discharged), selection of non-point source pollution management regions and management of non-point source pollutant. First of all, the definition of point source pollution and non-point source pollution based on the legal and scientific viewpoint should be precisely classified and managed. Especially, the forest, grassland and river without occurrence of environmental damage by activity of business and human should be separately classified natural background pollutants. The unit for generated and discharged non-point source pollution should be preferentially changed according to actual condition of watershed. The calculation methods of generated and discharged non-point source pollution should be corrected consideration on the amount and duration of rainfall. While the TMDL is implemented, non-point source pollution management regions should be selected in the watersheds exceed the targeted water quality standards by the rainfall. The non-point source pollution management regions should be selected in the minimal regions where have high values of discharged non-point source pollution density in the urban area, farmland and site area except forest, grassland in the whole watershed. The non-point source pollutant treatment facilities, which take into consideration non-point source pollution load per unit area, duration of the excess concentration, realizable possibility of treatment, effectiveness of treatment cost versus point source pollutant, should be established in the regions with a large generated non-point source pollution load and a high concentration of water quality exceed the targeted water quality standards by the rainfall.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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