상하수도 126회 2교시 문제 3. 부영양화(Eutrophication)의 원인, 피해, 판정지표 및 대책에 대하여 설명하시오.

답 1. 부영양화의 원인 및 피해

- 수체 내 영양분이 풍부하게 공급된 상태를 부영양화라 하며, 질소나 인과 같은 영양물질이 많은 호소를 부영양화 호소라 함

- 호소의 부영양화는 호소 수질 저하의 가장 일반적인 형태

- 부영양화는 호소의 산소 부족, 악취발생, 독소발생, 미관상 불쾌감 등으로 인한 이수상의 장애 유발

답 2. 호소의 주요 부영양화 판정지표

1) 호소에 대한 수질 상태를 평가하여 호소 상태에 적합한 수질관리를 하기 위해서는 호소에 대한 수치평가 필수적

2) 호소에 대한 수질 평가지수 또는 지표에 의한 평가는

- 수질 상태의 표준화를 통해 정량화된 평가 가능

- 호소의 절대적 평가뿐만 아니라 호소간의 상대적 비교 가능

3) 주요 부영양화 지수

① Carlson 부영양화지수(TSI, Trophic State Index)

- 저수지를 비롯한 호소의 영양상태 정도를 수치로 나타내는 대표적인 평가방법

- 투명도를 기준으로 클로로필-a, 총인(T-P) 등의 농도를 이용한 상관관계를 기초로 부영양화도 평가

- 대략 TSI 50 이상이면 부영양호로 판정하며, 부영양화를 동일한 지수로 나타냄으로 객관성을 가질 수 있는 장점

- 하지만 Carlson 지수는 수 중 현탁물질의 대부분이 식물 플랑크톤이라고 가정하였는데, 조류 등 다른 항목에 대해서도 고려할 필요가 있어 국내 적용 시 보완 필요

② Aizaki 부영양화지수(TSIm)

- Carlson의 TSI 보완하여 클로로필-a 농도를 기준은 부영양화 지수(TSIm) 제안

- 조류에 의한 부영양화를 반영하기 위해 클로로필-a를 주요항목으로 선정

- 클로로필-a, 투명도, 총인 농도를 목적에 맞게 선택하여 지수로 활용, 3가지 단계를 모두 이용할 수도 있도록 함

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답 3. 국립환경연구원에서 개발한 한국형 부영양화 지수(TSIKO)

1) 기존 부영양화 지수의 적용 문제점

- 외국에서 개발된 Carlson 및 Aizaki 부영양화 지수에 대한 국내 호소 적용성 검토 결과, 강우에 의한 유역 토사 유출의 영향을 받고 있는 우리나라의 하천형 인공호에 적용 한계

- 우리나라 저수지를 비롯한 호소의 수질등급은 과거 주로 COD를 주요 기준으로 사용, 기존 부영양화 지수를 국내 호소의 부영양화 평가에 충분히 활용하기 어려운 문제점 有

2) 한국형 부영양화 지수의 개발

- Carlson 및 Aizaki의 부영양화 지수를 국내 호소의 연평균 투명도, 클로로필-a, 총인 농도 자료를 적용 · 재평가, 2006년 한국형 부영양화 지수(TSIKO) 제안

- 우리나라의 다양한 호소 자료 분석하여 개발, 평가지표 항목으로 COD, 클로로필-a, 총인 등의 각 항목에 대한 확률분포함수를 비교·적용하여 지수로 산정

- 호소의 부영양화를 우리나라 호소 수질현황에 맞게 수치화하여 상대평가 가능, 지수에 따른 영양단계 평가 가능

- 외부기원의 유기물 지표인 화학적 산소요구량(COD)에 50%의 가중치를 주고, 내부생성 유기물에 50% 가중치를 주어 종합 TSIKO 계산

- 종합 TSIKO = 0.5TSIKO(COD) + 0.25TSIKO(CHL) + 0.25TSIKO(TP)

답 4. 부영양화 대책

1) 외부 유입원 저감기술

- 하수처리장 증설 및 고도처리 등으로 유역으로부터의 영양염 유입 차단

- 하수처리장 방류수를 하류로 유로 변경

- 수역 주변의 축산, 공장, 위락시설 등의 오염물질 배출업소 철저 관리

- 수생식물 식재 정화

- 부영양화의 원인물질 관리

2) 내부 발생원 제어기법

- 호소 내 또는 유입지천에 철 또는 알루미늄염을 첨가하여 영양염류의 불활성화

- 외부 수류의 도입

- 성층파괴를 위한 심층폭기나 강제 순환

- 영양염류가 농축되어 있는 저질토의 준설

 

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