수질관리 122회 2교시 문제 2. 온대지방 호수에 대하여 다음 사항을 설명하시오. 1) 수온 성층현상 2) 수심에 따른 수질 특성 3) 전도현상 4) 전도현상이 수질에 미치는 영향

답 1. 개요

- 호소나 저수지의 성층화는 수심에 따른 온도변화로 인해 발생되는 물의 밀도차에 의해 발생

→ 물의 수직운동이 없는 겨울, 여름에 발생(겨울보다 여름에 뚜렷)

- 봄과 가을에는 저수지의 수직혼합(Turn over)이 활발히 진행되어 분명한 열밀도층의 구분이 없어짐

답 2. 성층현상(Stratification)과 수심에 따른 수질 특성

- 저수지의 물이 수심에 따라 여러 개의 층으로 분리 되는 현상

1) 순환대(표층, Epilimnion)

- 수온 높음

- 대기 중의 산소가 재포기되어 DO 풍부

- 조류의 광합성에 의해 DO 풍부

- 난류성 어종이 서식

- 철, 망간이 Fe3+, Mn3+형태로 존재 : Fe(PO4)3형태로 침전되어 농도 낮음

- 조류의 광합성으로 CO2가 소모되어 pH가 높음

2) 수온약층(변온층, Thermocline)

- 온도가 급격히 변하는 것이 특징(수심 1m당 최대 ±0.9℃이상 변화)

- DO, CO2의 농도가 변한다

- 난류성, 한류성 어종 서식

3) 정체대(심수층, Hypolimnion)

- 수온이 낮음

- 산소가 거의 없어 혐기성 상태, DO 농도 낮음

- 유기물 분해로 CO2가 형성되어 pH가 낮음

- 철, 망간이 Fe2+, Mn2+(환원상태)형태로 존재, pH가 낮아 철과 망간이 용출되어 농도 높음

- H2S 검출

답 3. 전도현상과 수질에 미치는 영향

1) 봄 순환

- 물은 최대밀도온도(4℃)에 도달하면 밀도가 낮아 침강

- 바람에 의한 물의 역전현상(전도현상, Turn Over) 발생

- 낮이나 야간의 온도변화에 의해 안정이 파괴되어 연직방향의 순환 발생

2) 가을 순환

- 수면이 차가워져 최대밀도온도(4℃)에 도달하면 평형이 파괴되어 물이 교환

- 전체의 물이 순환, 혼합되어 등온 상태

- 무거워진 표층수에 의한 침강력이 전 수층에 영향을 주어 봄 순환과 같은 연직순환 발생

3) 역전현상이 수질에 미치는 영향

- 수괴의 수직운동 촉진 → 호소 내 수질의 평균화, 물의 자정능력 증대

- 심층부까지 조류의 혼합촉진 → 상수원의 취수심도에 영향

- 심층부의 영양염 상승작용 → 표층의 규조류 번성 → 부영양화 촉진

- 조류의 다량 번식 → 물의 탁도 증가, 이취미 유발, 여과지의 폐색 등 장애 발생