• 제목/요약/키워드: waste treatments

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인대광산 지역 광산배수에 영향을 받은 하천에서 미량원소의 계절적인 수질변화와 자연저감 (Seasonal Variation and Natural Attenuation of Trace Elements in the Stream Water Affected by Mine Drainage from the Abandoned Indae Mine Areas)

  • 강민주;이평구;최상훈
    • 자원환경지질
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    • 제40권3호
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    • pp.277-293
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    • 2007
  • 비소와 납 함유량이 높은 인대광산 지역에 분포하는 여러 폐광석 적치장으로부터 유출된 침출수와 광산배수에 영향을 받은 수계에서 미량원소, pH 및 산화환원전위차의 계절적 및 공간적인 변화가 관찰되었다. 채광활동이 약 40년전이었고 폐광석 적치장이 유실되었기 때문에 이 수계는 심각하게 오염된 상태이었다. 침출수와 광산배수의 유입으로 인하여 수계 상류구간의 지표수는 비교적 약 산성 및 강한 산화환경 특성이 있으며, 아연(최대 $5.830mg/{\ell}$), 구리(최대 $1.333mp/{\ell}$), 카드뮴(최대 $0.031mg/{\ell}$) 및 황산염(최대 $173mg/{\ell}$) 함량의 계절적 및 공간적인 변화가 큰 특징이 있었다. 침출수에서 가장 함량이 높은 원소의 순서로 나열하면 아연($0.045-13.909mg/{\ell}$), 철($0.017-8.730mg/{\ell}$), 구리($0.010-4.154mg/{\ell}$) 및 카드뮴($n.d.-0.077mg/{\ell}$)이며, pH는 낮으며 황산염 함량(최대 $310mp/{\ell}$)은 높았다. 광산배수도 아연, 구리, 카드뮴 및 황산염 함량이 높았으며, pH는 연중 중성으로 일정하게 유지되었다. 침출수와 광산배수가 단기적인 수계 유량의 변동에 영향을 줄 수 없을 지라도 수계의 화학원소 함량에 강한 영향을 주었다. 수계 내 철(수)산화광물이 풍부하다는 것과 화학적 특성은 철(수)산화광물의 침전이 이 수계의 지표수로부터 미량원소를 제거하는 데 중요한 역할을 하고 있음을 지시하였다. 이 수계의 하류 구간에서의 공간적 및 계절적인 변화는 오염되지 않은 지류로부터 유입되는 지표수에 의해 크게 기인하였다. 또한, 이 구간에서의 미량원소의 함량은 어떠한 인위적인 처리 없이도 광산배수와 침출수가 배출되는 지점으로부터 가까운 거리에서 지류와 수리학적으로 혼합되어진 후 배경값과 거의 유사한 함량으로 낮아졌다. 비보존성 반응(즉 침전, 흡착, 산화, 용해 등)과 보존성 반응(예: 수리학적 혼합)은 미량원소가 강으로 이동되는 것을 크게 감소시키는 효과적인 자연저감 기작이었다.

고도 하수처리장의 전과정평가에 따른 환경성 및 경제성 평가 (Evaluation of Environmental and Economic Impacts of Advanced Wastewater Treatment Plants with Life Cycle Assessment)

  • 표세희;김민정;이승철;유창규
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제52권4호
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    • pp.503-515
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    • 2014
  • 최근 하수처리장의 질소 및 인 방류수 수질기준이 강화되고 슬러지의 해양투기가 금지됨에 따라 기존 표준활성슬러지공법의 고도처리공법으로의 증설 및 새로운 하수슬러지 처리공법에 대한 환경성, 경제성 평가의 필요성이 증가하고 있다. 이러한 고도처리 및 슬러지 처리공법은 운영 단계뿐만 아니라 건설, 폐기를 포함한 전과정에 걸쳐 환경 전반에 영향을 미치며 경제적 비용을 소모하므로, 본 연구에서는 건설에서부터 폐기까지의 전과정을 고려하여 고도처리공정 및 슬러지 처리 공법의 환경성, 경제성을 평가하고자 한다. 고도처리공법으로 Anaerobic/Anoxic/Oxic ($A_2O$), Bamard Denitrification Phosphate (Bardenpho), Virginia Initiative Plant (VIP), Modified University of Cape Town (MUCT) 공법을, 슬러지 처리공법으로는 매립, 소각, 퇴비화를 선정하였다. 각 공법에 따른 환경성, 경제성 평가를 위하여 International organization for standardization (ISO)에서 제시하는 가이드라인을 따라 전과정평가를 수행하였으며, 전생애비용을 산정 비교하였다. 각 고도처리 공법에 대한 평가 결과, 환경영향 측면에서는 운영 단계에서의 생물학적 처리로 인한 온실가스 배출이, 경제성 측면에서는 운영 단계에서의 전력소모가 가장 많은 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 가장 친환경적인 하수처리 및 슬러지 처리공법은 $A_2O$ 공법과 퇴비화로 환경에 가장 큰 영향을 미치는 CAS 공법과 매립에 비해 환경영향을 52% 줄일 수 있는 것으로 나타났다. 경제적인 측면에서는 가장 많은 비용을 소요하는 CAS 공법과 매립 적용 시에 비해 MUCT 공법과 퇴비화가 전생애비용을 62% 절약할 수 있음을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 고도처리 공법으로의 증설 및 슬러지 처리에 대한 전과정을 고려하여 친환경적이며 경제적인 공법을 선정하기 위해 전과정평가를 수행하고 전생애비용을 산출하여 각 공법을 비교 및 평가하였으며, 전과정평가의 환경성 및 경제성에 중요한 영향인자를 분석하였다. 따라서 본 연구의 방법론을 통하여 환경부하 및 경비 절감을 고려한 고도처리공법의 개보수 공정 및 슬러지 공정 선택이 가능할 것으로 예상된다.

음식물쓰레기와 돈분 액상물의 혼합부숙시 이화학적 특성 변화 (Physicochemical Changes of Food Waste Slurry Co-fermented with Pig Manure Slurry)

  • 소규호;성기석;홍승길
    • 한국토양비료학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.242-248
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    • 2007
  • 돈분뇨 슬러리와 음식물쓰레기 자원화 과정에서 발생하는 액상물의 혼합 액비화를 통한 액비의 비료적 특성 및 액비의 악취 저감 특성을 검토하였다. 발효가 진행됨에 따라 음식물쓰레기 액상물 혼합비율이 높은 처리구에서 pH가 높아졌고 돈분뇨 슬러리 혼합비율이 높은 처리구에서는 낮아졌고, EC는 180일째에 모든 처리구에서 $21{\sim}23dS\;m^{-1}$로 안정되었다. 180일간 발효시키고 난 후에 질소성분은 최초 성분량의 20%까지 저하되었는데, 음식물쓰레기 액상물 50% 이상 혼합한 구에서는 비료공정규격에 미달되었다. 발효가 진행되면서 유기물, 인산, 석회, 고토성분은 감소되었고 칼리, 염분의 함량은 증가하였는데, 염분의 증가는 액비 발효과정 중 수분 증발에 따른 농축효과에 기인하였다. 악취 성분으로서 $NH_3$는 발효 초기 30일째까지 많이 발생하다 점차 감소하였고 돈분뇨 슬러리 혼합비율이 높을수록 오래까지 지속적으로 발생되었고, $R-NH_2$의 경우는 $NH_3$에 비해 발효기간이 길어져도 지속적으로 발생하였다. $C_2H_5SH$는 돈분뇨슬러리와 혼합처리구에서만 발생하였는데, 발효기간 180일이 지나도 지속적으로 발생되었다. 관능검사 결과 역시 돈분뇨슬러리 혼합처리구에서는 발효기간 180 일이 지나도 악취도가 1 이하로 저하되지 않았다. 현행 비료 공정규격상 악취강도 기준이 2 이하인 점과 질소성분의 휘산으로 인한 액비 중 T-N 성분 저하 등을 고려했을 때 이의 제어연구가 수행될 필요가 있었다.

퇴비중 NaCl 함유량별 시설재배 상추의 생육반응과 토양 화학성 변화 (Effect of Sodium Chloride Containing-Composts on Growth of Lettuce (Lactuca sativa L.) and Chemical Properties of Salt Accumulated Plastic Film House Soils)

  • 양장석;이인복;김기덕;조광래;이상은
    • 한국토양비료학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.277-284
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    • 1998
  • 음식물쓰레기의 퇴비화는 일견 가장 합리적 수단처럼 보이나, 퇴비로 이용하기에는 음식물쓰레기중 NaCl의 함량이 현저히 높다. 그러한 관점에서 음식물쓰레기퇴비의 NaCl이 토양 및 작물생육에 미치는 영향을 검토하기 위하여 0~9% 범위로 조정한 NaCl 함유퇴비를 ha당 20 Mg 비율로 비닐하우스내 토양에 시용하여 상추를 재배시험한 결과는 다음과 같다. 퇴비 중 NaCl 함량이 증가할수록 생육 및 수량이 떨어졌으며, NaCl 3% 이상에서는 NaCl 함량 증가에 따라 고사주 발생이 심하였다. 정식후 20일째 상추 생육량은 퇴비중 NaCl 1% 까지는 5% 감소로 대조구와 별 차이가 없었던 반면 3% 이상에서는 생육량 감소가 심하게 나타났으나 정식후 40일째의 수량은 퇴비중 NaCl 함량 3% 까지도 대조구와 동일하였다. 퇴비의 NaCl 함량 증가로 상추의 Na 흡수량은 증가하였고, 정식 20일째에는 기타 양이온의 흡수가 감소한 반면, 정식 40일째에는 기타 양이온의 흡수가 증가하였다. 0.5~9% 범위의 NaCl 함유퇴비시용에 따른 상추의 Na 이용율은 1.1~2.6% 범위로서 현저히 낮았다. 퇴비의 NaCl 함량이 증가할수록 치환성 Na와 ESP가 증가하는 경향으로서 NaCl 6%와 9% 함유 퇴비구에서의 토심 0~15 cm의 ESP는 11.0과 14.9를 나타내었으며, NaCl 1~3% 함유 퇴비구에서도 토심 0~45 cm의 ESP가 6정도를 나타내었다. NaCl 함유 퇴비 시용에 따른 상추의 생육, 수량 및 고사율, 토양의 치환성 Na 및 ESP의 변화를 종합하여 볼 때 퇴비의 NaCl 함량은 1% 이상을 넘지 않아야 할 것으로 판단되었다.

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잣나무 生枝葉사일리지 급여가 한우의 영양소 소화율, 사료요구율 및 도체성적에 미치는 영향 (Effect of Pine Silage Feeding on Nutrient Digestibility, Feed Conversion and Carcass Traits of Korean Native Cattle)

  • 오영균;정찬성;이상철;김경훈;최창원;강수원;문여황
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제48권2호
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    • pp.219-226
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    • 2006
  • 본 시험은 산림 간벌 부산물인 잣나무 생지엽을 반추가축 사료로 이용하기 위하여 제조된 발효 생지엽(pine silage)의 한우 반추위내 in situ 분해율 및 in vivo 소화율, 사양성적 및 도체분석에 있어서 볏짚 대체효과를 규명하기 위하여 수행되었다. In situ 시험은 nylon bag 시료를 처리 당 4반복으로 하여, 반추위내에서 48시간 동안 발효시켰으며, in vivo 소화시험은 볏짚 급여구와 생지엽 silage구로 나누어 incomplete double turn over design에 의해 처리 당 5반복으로 수행되었다. 사양시험에서는 생지엽 silage에 대한 볏짚 대체비율을 4수준(0%, 25%, 50%, 75%)으로 나누어 한우수소 48두를 처리당 12두씩 완전임의로 배치하였으며, 시험종료 후, 도체분석을 하였다. 반추위내 in situ 조단백질 분해율은 생지엽 silage가 볏짚보다 높았으나(P<0.01), NDF 분해율은 오히려 낮았다(P<0.01). In vivo 건물, 조단백질 및 NDF 소화율은 처리간 차이가 없었다. 일당 증체량은 볏짚 급여구와 비해 생지엽 silage 25% 대체구를 제외한 모든 생지엽 silage 대체구에서 유의적(P<0.01)으로 높았다. 생지엽 silage 급여 및 급여수준은 사료 효율에 영향을 주지 않았다.도체성적에 있어서 통계적 유의차는 없었으나 근내지방도는 50% 생지엽 silage 대체구가 타 처리구보다 수치적으로 높고, 등지방 두께는 생지엽 silage 대체구가 볏짚 급여구보다 다소 두꺼운 경향을 보였다. 이상의 결과로부터 생지엽 silage를 한우의 조사료로서 사용할 경우, 볏짚과 50%씩 혼합해서 급여하는 것이 건물섭취량과 일당증체량에서 좋은 효과를 기대할 수 있는 것으로 조사되었다.

코이어 재배시 적정 전처리 방법 구명 (Appropriate Pretreatment Method of Coir Bag in Coir Culture)

  • 김성은;이문행;김영식
    • 생물환경조절학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.170-179
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    • 2012
  • 시판중인 여섯 가지 종류의 코이어 자루배지에 세 가지 전처리 방법을 실시하고, 처리 과정에서 생성되는 배액을 분석함으로써 경제적이며 간단하게 칼륨과 나트륨을 제거할 수 있는 전처리 방법을 구명하고자 2차에 걸쳐 실험을 수행했다. 1차 실험에서는 시판중인 코이어 자루 중에서 전처리가 되었고, 농가에 많이 보급된 6가지 배지를 선정하여, 7일간 물로 씻는 처리(W7S0), 물로 3일간 씻고 배양액으로 4일간 씻는 처리(W4S3), 배양액으로 7일간 씻는 처리(W0S7)의 세 가지 전처리를 했다. 2차 실험에서는 Bio Grow와 coco Mix 배지를 대상으로 1차 실험과 동일한 방법으로 재현성을 확인했다. 실험결과 pH의 안정화에 좋은 전처리 방법은 W4S3 처리와 W0S7 처리였다. EC는 세 처리 모두에서 4일차가 되면 공급 EC와 같은 1.0 이하로 안정되었다. 배액의 이온은 W7S0에서는 처리 3~4일 이후에 안정화 되지만 대부분의 이온들이 용탈되어 Ca와 Mg의 부족이 발생했고, 4일 이상을 씻는 것은 물의 낭비로 판단되었다. W0S7에서는 배지의 안정화는 W4S3 처리와 유사했으나 배양액으로 7일간 씻어주는 것은 경제적으로 손실인 것으로 사료된다. 두 가지 배지를 사용한 재현성 실험에서도 비슷한 결과를 보였다. 따라서 농가에서 사용하기에 가장 간단하고 경제적인 전처리 방법은 물로 3일간 씻어준 후 배양액으로 1일간 포수시킨 후에 정식하는 방법으로 사료된다.

Collagen Casing에 충진한 명란훈연제품의 품질특성에 대한 겔화의 영향 (Effects of Setting on the Quality Characteristics of the Smoked Alaska Pollock Roe Packed with Collagen Casing)

  • 최승화;박종혁;김상무
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제38권10호
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    • pp.1422-1429
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    • 2009
  • Collagen casing에 충진한 명란훈연제품의 품질특성은 다음과 같다. 대조구 및 set 제품에서 carrageenan의 첨가량이 많을수록, 전분의 양이 적을수록 texture(hardness and gumminess) 및 관능적(taste 및 acceptability) 특성이 높게 측정되었고, 명란훈연제품 제조 시 setting은 gumminess 강도를 크게 증가하였다. Set 제품에 있어서 조미성분의 최적 배합비율은 roe, starch 및 carrageenan을 각각 88.50, 5.00 및 2.00으로 배합한 제품이 경제적 측면에서 양호한 것으로 생각되며, 진공 및 질소포장에 따른 저장기간 중의 품질변화는 다음과 같다. 모든 시료에서 pH는 저장 4개월째까지 증가 하였다가 감소였으며, 일반포장 제품이 진공 및 질소포장에 비하여 pH 변화가 높았다. 휘발성 염기성질소량 및 TBA 값은 일반포장을 한 제품에서는 저장기간이 증가할수록 증가하였으며, 진공 및 질소포장 제품은 저장 2개월째까지는 변화가 없다가 저장 4개월째부터 저장기간이 증가할수록 증가하였다. 총균수는 일반포장 제품이 진공 및 질소포장에 비하여 저장기간 동안에 높은 수치를 나타내었으며, 대장균군은 모든 시료에서 저장기간 동안에 음성으로 측정되었다. Collagen casing에 충진한 명란훈연제품의 품질은 cellulose casing에 충진한 제품과 저장 중 뚜렷한 품질차이가 없었으며, Wienner sausage와 같이 소규모 훈연제품의 생산에 적합하다고 판단된다. 그러므로 명란훈연제품은 새로운 형태의 수산가공식품으로 건강지향적인 소비자들의 기호에 적합하므로 산업화 가능성이 높은 제품이라고 판단된다.

굴 패화석시용에 따른 토양 내 중금속 동태 변화 (Dynamics of Heavy Metals in Soil Amended with Oyster Shell Meal)

  • 이주영;홍창오;이창훈;이도경;김필주
    • 한국환경농학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.358-363
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    • 2005
  • 굴 패화석은 남해안의 굴양식 지역을 중심으로 발생량이 매년 증가되고 있으나 재활용율이 낮아 지역적으로 문제가 되므로 토양개량제로서 재활용하고자, 굴 패화석에 소량 포함되어 있는 중금속이 배추의 수량 및 중금속흡수 특성과 토양 내 중금속의 이동성에 미치는 영향을 조사하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 굴 패화석 시용에 따른 토양 내 0.1N HCl 가용 중금속 함량은 토양오염 우려기준 이하로 굴 패화석을 다량시용 함에 따른 중금속성분의 토양 내 축적은 없었다. 굴 패화석 시용량 증가에 따라 토양 내 중금속성분의 총 함량은 미미한 수준에서 증가하는 경향을 보였으나, 대부분의 중금속성분은 생물체 흡수가 불가능한 광물 내 고정된 중금속성분의 형태(residual phase)로 존재하였다. 패화석의 시용량을 증가시킴에 따라 배추 체내 Cu, Mo, Zn의 흡수량은 다소 증가하는 경향을 보였으나 우려할 만한 수준은 아니었으며 생육기간 동안 육안적으로 특정 이온과다에 의한 독성증상은 나타나지 않았다. 이상의 결과를 통해 굴 패화석 시용은 토양의 pH개선, 중금속 축적의 배제는 물론, 작물 수량증대에 효과가 현저하므로 양질의 토양개량제로서 활용이 가능한 것으로 판단되었다.

PMF모델을 이용한 용인.수원 경계지역에서 PM10 오염원의 확인과 상대적 기여도의 추정 (Identification of Atmospheric PM10 Sources and Estimating Their Contributions to the Yongin-Suwon Bordering Area by Using PMF)

  • 이형우;이태정;양성수;김동술
    • 한국대기환경학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.439-454
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    • 2008
  • The purpose of this study was to extensively identify $PM_{10}$ sources and to estimate their contributions to the study area, based on the analysis of the $PM_{10}$ mass concentration and the associated inorganic elements, ions, and total carbon. The contribution of $PM_{10}$ sources was estimated by applying a receptor method because identifying air emission sources were effective way to control the ambient air quality. $PM_{10}$ particles were collected from May to November 2007 in the Yongin-Suwon bordering area. $PM_{10}$ samples were collected on quartz filters by a $PM_{10}$ high-volume air sampler. The inorganic elements (Al, Mn, V, Cr, Fe, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb, Si, Ba, Ti and Ag) were analyzed by an ICP-AES after proper pre-treatments of each sample. The ionic components of these $PM_{10}$ samples ($Cl^_$, $NO_3^-$, $SO_4^{2-}$, $Na^+$, $NH_4^+$, $K^+$, $Ca^{2+}$, and $Mg^{2+}$) were analyzed by an IC. The carbon components (OC1, OC2, OC3, OC4, OP, EC1, EC2 and EC3) were also analyzed by DRI/OGC analyzer. Source apportionment of $PM_{10}$ was performed using a positive matrix factorization (PMF) model. After performing PMF modeling, a total of 8 sources were identified and their contribution were estimated. Contributions from each emission source were as follows: 13.8% from oil combustion and industrial related source, 25.4% from soil source, 22.1% from secondary sulfate, 12.3% from secondary nitrate, 17.7% from auto emission including diesel (12.1%) and gasoline (5.6%), 3.1% from waste incineration and 5.6% from Na-rich source. This study provides information on the major sources affecting air quality in the receptor site, and therefore it will help us maintain and manage the ambient air quality in the Yongin-Suwon bordering area by establishing reliable control strategies for the related sources.

국내 배출원별 PM2.5 배출량 산정 및 배출 기여도 분석 (The Estimation of PM2.5 Emissions and Their Contribution Analysis by Source Categories in Korea)

  • 진형아;이주형;이경미;이향경;김보은;이동원;홍유덕
    • 한국대기환경학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.211-221
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    • 2012
  • The Ministry of Environment will enforce air quality standards for $PM_{2.5}$ in 2015 because it affects human health as well as climate change and brings about other adverse effects. Until recently, even though a number of researches have reported $PM_{2.5}$ emissions according to sources, they have not precisely considered the emission factors correspondent to each source for emission estimation. For the sake of establishing $PM_{2.5}$ emission inventories, this study was undertaken using activity data of each source taken from CAPSS (Clean Air Policy Support System) multiplied by each emission factor of U.S. EPA Speciate or EEA CORINAIR. The 2008's total annual $PM_{2.5}$ emission (73.971 ton/yr) can be apportioned into five sources, such as fuel combustion facilities (62.2%), mobiles (33.8%), production processes (3.2%), fires (0.4%), and waste treatments (0.3%). The results show that fuel combustion facilities and mobiles are the predominant sources of $PM_{2.5}$, and they should be taken into great account in establishing $PM_{2.5}$ standards. In addition, it is necessary and urgent to develop effective measures for reduction of $PM_{2.5}$ emissions from those two main sources as well.