호수의 부영양화(eutrophication)수환경에 끼치는 영향과 방지 및 관리대책

목차

◉부영양화란?

◉부영양화의 메카니즘

◉호소의 부영양화(富營養化-Eutrophication)

◉호소의 수질 특성

◉ 부영양호와 빈영양호의 비교

◉부영양호의 녹조(綠潮)현상

◉부영양화의 원인

◉부영양화 방지대책

본문내용

면 비료에 의한 발생량이 가장 크고, 가축의 배출이 사람의 배출보다 월등히 큰 것으로 추산된다. 특히 유역에 대도시가 없는 중상류의 호수에서는 주로 비료와 가축분뇨가 인의 공급원인 것으로 보고되고 있다. 축산이 인의 공급원으로 대두되는 것은 우리나라의 축산이 대부분 수입된 사료에 의존하므로 유역 밖으로부터 많은 영양염류가 유역내로 유입된다는 것을 뜻한다. 가축분뇨는 농경지에 퇴비로 뿌려졌다가 폭우시에 유출되는 비점오염원의 성격을 가진다. 그러므로 우리나라 저수지의 부영양화의 주요원인은 비료와 가축배설물이라고 볼 수 있다.
우리나라에서 사용된 비료에 함유된 인의 양은 연간 133,000 tP/yr인 것으로 계산되었으며, 가축사료에 함유된 인의 양은 74,000 tP/yr인 것으로 산정되었다(Table ). 비료와 축산을 합하면 전체 발생량의 85%를 차지한다. 한편 사람의 1일 배출량을 1.8 gP/day라고 가정할 때 사람에 의해 배출되는 양은 31,000 tP/yr 로서 비료와 사료에 비해 그 비중이 작다. 게다가 사람의 배출은 대도시가 위치한 하천의 하류에서 배출되며, 상수원 저수지가 위치한 중상류에는 대도시가 없으므로 상수원 저수지의 부영양화의 대부분은 축산과 농경이라고 볼 수 있다.
부영양화 방지대책
(1) 영양물질 유입의 억제
(가) 하수처리장의 증설 및 고도처리 등으로 유역으로부터의 영양염 유입의 차단
미처리 하수와 분뇨가 직접 호소나 하천으로 들어가지 않도록 하수처리장을 증설하고 유기물의 제거뿐만 아니라 수중식물의 영양원이 되는 질소와 인을 제거하는 고도처리 가 이루어져야한다.
(나) 하수처리장 방류수를 하류로 유로 변경
질소나 인등의 영양염류가 효과적으로 제거되지 않은 하수처리장의 방류수를 수류전 환하여 하류로 돌림으로써 상류의 부영양화를 방지할 수 있으나 이 방법은 근본적인 문제를 해결하는 방법은 아니지만 이미 부영양화가 진행된 수체에는 효과적이다.
(다) 수역 주변의 축산, 공장, 위락시설 등의 오염물질 배출업소의 철저한 감시 및 관리
호소나 저수지 특히 상수원으로 사용되는 상수원수 주변의 축산, 공장 위락시설 등의 오염물질 배출업소에서의 미처리 오염물의 배출을 철저히 감소하여 수체로의 유기물 및 영양염류의 유입을 방지하는 방법이다.
(2) 호소내에서의 처리 방안
(가) 호소내 또는 유입지천에 철 또는 알루미늄 염을 첨가하여 영양염류의 불활성화
호소내 또는 유입지천의 유입부에 철 또는 알루미늄 염을 첨가하여 인산염을 침전시 켜 불활성화함으로써 수체내 인농도를 감소시키는 방안이다. 그러나 첨가제가 생물에 게 독성을 나타낼 수도 있다.
(나) 외부의 수류를 끌어 들여 수 교환율을 높임
영양염류의 농도가 낮은 물을 호소로 끌어 들여, 교환율을 높이고 체류시간을 짧게하 여 생물체가 호소내에서 생성되고, 축적되는 것을 막는다. 방류수를 호소 밑바닥에서
빼면 더욱 더 효과가 있다. 엄청난 양의 물을 필요로 하는 단점이 있다.
(다) 성층파괴를 위한 심층폭기나 강제 순환
수온 약층 아래에 있는 심층부에 산소 또는 공기를 불어넣는 방법이다. 산소가 많아 지면, 저질토로부터 인이 녹아 나오는 양이 줄어들고 철과 망간과 같은 환원물질의 양도 줄어든다. 이 기술은 수중 폭기가 중단되면 다시 원상으로 돌아가는 등 문제점 때문에 대규모로 시행하기에는 적절하지 않은 것으로 알려져 있다.
(라) 수심이 깊은 호소에서 영양염류농도가 높은 심층수의 방류
심층수에 영양염류의 농도가 높으므로 이 물을 방출하면 영양염류의 체류시간을 짧게 하는 효과가 있다. 수심이 깊은 호소에서 매우 효과적이다.
(마) 저질토를 합성수지 등으로 도포하여 저질토에서 나오는 물질을 차단
저질토는 많은 영양염류를 함유하고 있기 때문에 저질토를 합성수지 등으로 도포하여 저질토에서 나오는 물질을 차단하는 방법이다. 저서생물에 영향을 주고 비용이 엄청 난 점이 단점이다.
(바) 영양염류가 농축되어 있는 저질토의 준설
저질토에는 물보다 10,000～1000,000 배의 인이 녹아있으므로 이를 준설하여 호소내의 인을 제거하는 방법이다. 저질토에 영양염류가 농축되어 있는 곳에 매우 효과적이다. 비용이 많이 들고 생물상에 미치는 영향과 준설하여 나온 저질토의 처리가 문제이다.
(사) 차광막을 설치하여 조류증식에 필요한 광을 차단함
조류가 증식하기 위해서는 영양염류 이외에 광합성을 위한 광이 절대적으로 필요하 다. 따라서 만입된 지역 등에서 차광막을 설치하여 빛을 차단함으로 해서 조류의 증 식을 억제하는 방법이다. 소규모 호소나 제한된 지역에만 적용 가능한 단점이 있다.
(아) 수체로 부터의 수초 및 부착조류의 제거
수체로 부터 수초와 부착조류를 걷어내어 내적인 오염부하를 줄이는 방법으로 즉시 효과가 나타나나 생물체가 다시 자라기 때문에 반복작업이 필요하다. 팔당호의 수초 제거선이 좋은 보기이다. 수초는 영양염류를 많이 흡수하므로 일부러 유입수 부근에 서 키워 주기적인 수확으로 수질 개선을 기대할 수 있다.
(자) 생물학적 제어
조류를 먹이 연쇄와 기생관계를 통해 다른 생물을 사용하여 제거하는 방법이다. 초어 를 이용한 수초제거와 동물성 플랑크톤을 이용한 조류의 제거 등이 있다. 그러나 새 로운 종을 이식할 때에는 사전에 충분한 검토가 있어야 한다.
(차) 화학적 처리
수초와 조류를 죽이는 화학물질을 수체에 직접 뿌리는 방법이다. 수초를 없애기 위한 제초제 살포, 조류의 제거를 위한 황산동 살포 등이 있다. 비용이 많이 드는 반면 일 시적인 효과밖에 기대할 수 없으며 다른 생물에게 독성을 나타낼 수도 있으므로 사용 에 주의를 기울여야 한다.
참고문헌
한강수질검사소, (1995), 한강수계 호소 수질 조사
환경부, (1995), 환경연감
http://kowec.com/view/대기수질폐기물/부영양화.htm
http://epcl.ulsan.ac.kr/상수관련/호소의%20부영양화.htm
http://www.kncold.or.kr/kor/damsitu/dam/waterdam4-3.htm
http://dragon.yonsei.ac.kr/research/drkim.htm

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부영양화,   부영양화의 메카니즘,   조류