수질오염총량관리시 비점오염원이 수질에 미치는 영향 분석

Abstract

In Korea, the water quality is going about lower being deteriorated with increase of the various pollutants and increase of the non point source. Specially, the effect of the non point source is the tendency which increases day after day with deepening of land use and control efficient increase of the point source. Therefore, it will be need that the accurate waste load of non-point sorce and increase of treatment of non-point source is demanded. but, the control of non point source is very difficult because they are changed by spatial distruburion, soil type, land use, rain fall, topological characteristic. The objective of the research is analysis of the effect of waste load of non-point source on water quality for total water pollution load for Bokha stream using Qual2e model. The process is as follows. First, Caculate the pollutant load, using unit Pollutant Loads Coefficients which are presented in a guiding Han river total maximum Load. Secondly, Analysis the effect of non point source, using Qual2e model. In the Qual2e model, the Bokha stream watershed was divided into 17 reach , 143 elements. Each elements have the size of 0.2 km. The input parameters of the model were estimated by match water quality mesearment. and Third, Analysis the effect of non point source in DO, BOD,T-N, T-P, NO3-N, PO4-P. The result getting position conclusion which accomplishes the model is as follows. 1. By a guiding Han river total maximum Load. the total discharge load due to the point which calculates a load quantity was 5911.3kg/d, the discharge load due to the non point 2,455.6kg/d with the non point discharge load hold the ratio is about 29.3% degree. 2. The discharge waste load due to a livestock raising from in the non point is Wondu basin was many most with 44.7%, the shindun basin which it puts 20.5 % holds were doing from land use. The non point source of most the case of livestock raising was many from the upstream, the discharge waste load due to the land use was many from midstream portion. 3. In order to examine the effect of the non point, only the storage of water flow is it considered and it calibrate and verified the model. The correlation is BOD 0.9507, T-N 0.7485, T-P 0.9011, the correlation of the BOD appeared very highly. 4. Result of the model accomplishment which considers the non point waste loads, to consistency of the DO effect especially it was not, but effect it with the BOD 13.8%, T-N 17.8% T-P 18.2%, NO3-N 17.9%, DIS-P 46.7%. The most effect of water quality is DIS-P. In conclusion, the most efferct of the non point source is DIS-P from Live stock excretions and Because, the water quality chandes in flow, when applying water quality for total Water Pollution Load, it will be need the control of non point source.;우리나라에서의 수질은 오염원의 증가와 비점오염원의 증가로 인하여 점점 악화되어 가고 있다. 특히, 점오염원에 대한 처리 효율은 높아만 가고 있으나, 토지 이용의 집약적인 이용으로 인하여 비점오염원이 수질에 미치는 영향이 날로 높아져 가고 있는 실정이다. 따라서, 비점오염원에 대한 정량적인 부하량 계산과 비점오염원에 대한 제가 방법을 개발하고, 연구하는 것이 수질 관리에 있어서 매우 필요하다고 하겠다. 그러나, 비점오염원은, 점오염원과 달리 강우 사상과 연계하여 배출되는 부하량이며, 공간적인 분포와 토양의 경사도 및 토양의 특성 그리고 지형 특성 등으로 인하여 정량적인 것을 예측하기 어렵다. 본 연구의 목적은 Qual2e 모델을 이용하여서 복하천 유역에 비점오염원의 부하량이 수질에 영향을 어느정도 미치는지를 분석하고자 하였으며 그 과정은 아래와 같다. 먼저, 부하량을 한강수계 오염총량관리 지침서에 나타나 있는 원단위법을 이용하여 부하량을 계산하였다. 둘째로 Qual2e 모델을 사용하기 위하여 복하천 유역을 17개의 대구간 그리고 143개의 소구간으로 나누었다. Qual2e 모델에서의 각 소구간 단위는 0.2km로 하였다. 모델에 입력되는 계수들은 실제 측정된 수질 데이터를 이용하여서 실측치와 계산치가 가장 잘 맞는 계수들을 선택하여서 입력하였다. 셋째로 비점오염원의 부하량에 대한 영향을 모델 수행후 , DO, BOD,T-N, T-P, NO3-N, PO4-P에 대하여 각 항목별로 알아보았다. 그 결과는 아래와 같이 나타났다. 1. 한강수계 오염총량관리 지침에 의하여 부하량을 계산한 결과 점오염원에 의한 배출부하량은 5911.3kg/d이며, 비점오염원에 의한 배출부하량은 2,455.6kg/d로 비점오염원이 차지하는 비율은 약 29.3%정도인 것으로 나타났다. 2. 비점오염원 중에서 축산에 의한 배출부하량은 원두천 유역이 44.7%로 가장 많았고, 토지 이용에서는 신둔천 유역이 20.5 %를 차지하고 있었다. 대부분의 비점오염원은 축산의 경우 복하천의 상류에서 많았으며, 대지에 의한 배출부하량은 복하천 중류 부분에서 많았다. 3. 비점오염원의 영향을 알아보기 위하여 저수기시 점오염원만 고려하여 모델을 보정,검증하였다. 그 결과 모델의 계산치와 실측치와의 상관관계는 BOD 0.9507 ,T-N 0.7485 T-P 0.9011의 상관관계를 보여, BOD의 상관관계가 매우 높게 나타났다. 4. 비점오염원을 고려한 모델 수행의 결과, DO의 농도에는 영향을 별로 미치치 않았으나, BOD 13.8%, TN 17.8%, NO3-N 17.9%, T-P 18.2%,DIS-P 46.7%로 비점오염원의 기여율이 가장 높은 수질 항목은 DIS-P인 것으로 나타났다. 비점오염원이 각 수질 항목 중에서 가장 영향을 많이 미치는 것은 DIS-P로 나타났으며, 이것은 가축에 의한 분뇨가 비점오염원으로 전환시 인의 형태로 많이 배출되기 때문인 것으로 나타났다. 앞으로 수질오염총량관리 시행시, 이러한 점을 고려하여, 저수기와 평수기시 목표 수질을 다르게 설정하고, 비점오염원에 대한 영향을 좀 더 고려하여야 할 것으로 보인다.