汚染總量管理를 위한 水質汚染物質 流達特性에 關한 硏究 : 錦江 中.下流圈域을 中心으로 = Use of pollutant runoff characteristics for total load management in the middle and lower watershed of the Geum river, Korea
저자
발행사항
대전: 大田大學校, 2003
학위논문사항
학위논문(박사) -- 대전대학교 대학원 , 환경공학과 환경공학전공 , 2003
발행연도
2003
작성언어
한국어
주제어
KDC
539.93 판사항(4)
DDC
628.168 판사항(21)
발행국(도시)
대전
형태사항
x, 158p.: 삽도; 26cm
소장기관
Normally, improvements in the water quality of its tributary streams would be expected to precede improvement of water quality of the Geum River. However, knowledge of the environmental characteristics of the tributary streams is insufficient and previously reported data is mostly focused on water use. Since both the reliability and relevance of current information about the tributary streams is thus doubtful, a study was carried out to determine the amount of pollutants arriving at the main channel of the Geum River, within the context of total load management. The water pollutant characteristics determined by this study are expected to be used by local governments for important policy decisions about maintenance and development in the middle and lower watershed of the Geum River.
For this purpose, four field surveys (December 1999, May 2000, October 2001, and April 2003) were conducted in normal and dry seasons, periods that are not much affected by precipitation, in order to exclude non-point-source pollutants. Measurements of stream flow rate and water sample analysis were carried out at 58 sites along tributary streams between Samseong Stream and Gilsan Stream, which are the first tributaries of the middle and lower watershed, respectively, in Chungnam Province.
Current velocity at each site was measured by impellar-type current meter and discharge calculated by the velocity-area method. Stream flow rates were measured at 1 m horizontal intervals, and at mid-depth for streams less than 0.4 m deep. For streams more than 0.4 m deep, two measurements were taken, one at 20% of total depth, another at 80%. Four distinct measurements of flow rate were taken and averaged for each site. Water samples were taken at the same time flow rates were measured, and were analyzed for pollutants using the standard methods of the Korean EPA.
Just north of the study area, the Geum River flows past Daecheong Dam, then is met by two major tributaries. Gap Stream enters after flowing through the major city of Daejeon, and Miho Stream enters slightly further Chungnam Province from Chungbuk Province. As expected, both streams contribute substantial amounts of pollutants. Further south, in the study area, though there were local fluctuations due to the entry of additional pollutants and some stream-based purification, the values for the parameters BOD5, CODMn, T-N and T-P were relatively stable, compared to the upstream area.
Measurement of pollutant loads at 58 points along the tributary streams, indicated a cumulative BOD5 of 8,438.9 kg/day for the middle and lower basin. This is more than that at Gap Stream, but less than at Miho Stream. The cumulative load of CODMn was 12,517.3 kg/day: 1.48 times the BOD5 and higher than that of both Gap and Miho Streams. The cumulative load of T-N was 8,337.2 kg/day which was about the same as the BOD5 and 0.67 times the CODMn. This value was also higher than that of the two northern streams. The cumulative load of T-P (340.83 kg/day) was lower than at Gap and Miho Streams. In relation to local governments, the greatest amounts of pollutants occurred in the watershed near Nonsan City. This was due to both high discharge and high concentrations of pollutants.
To provide a basis for stream management priorities, streams were assigned to groups based on mean concentration and discharge of BOD5. Sixteen streams with discharge greater than 10 ㎥/min and mean BOD5 greater than 2.0 ㎎/L were assigned to Group A. This group was characterized by relatively high discharge (68.7 percentile), large amounts of water pollutants, and appeared to be the most disadvantaged in terms of environmental management. Generally, Group A streams occurred in wide valleys with a variety of water pollution sources. These conditions make short-term improvement in water quality difficult, and will require a lot of financial and technical investment.
Nine streams with discharge greater than 10 m^3/min and mean BOD5 less than 2.0 ㎎/L were assigned to Group B. The relatively high discharge and low water quality of these streams work to keep the water quality low in the main channel of the Geum River.
Group C includes nineteen streams with discharge less than 10 m^3/min and mean BOD5 of 2.0 ㎎/L. The relatively low discharge (4.7 percentile) and pollutant load (1.7 percentile), resulted in relatively good water quality and argue against future reductions in discharge without consideration of effects on pollutant concentrations.
In the last set, Group D, are fourteen streams with discharge less than 10 m^3/min and mean BOD5 over 2.0 ㎎/L. Group D should be given priority for water quality improvement and protection of stream water volume. This is because the narrow drainage area, short stream length, low DO and low discharge typical of Group D streams means that installation and operation of stream purification facilities can be accomplished quickly, cheaply and with relatively little effort.
In Korea, most often improvements in water quality are based on BOD5. Stream Groups A and D, which have mean BOD5 of 2.0 ㎎/L or more, are characterized both by high values in BOD5, CODMn and T-N, and by a significant positive correlation with T-P. In contrast, streams with mean BOD5 of less than 2.0 ㎎/L (Groups B and C), showed either no relationship between those parameters or very low correlation values.
The proposed goal for water quality improvement was based on conditions in 19 streams with mean BOD5 concentrations over 2.5 ㎎/L. Predictions for changes to water quality after the recommended changes are based on formulas applied to stream Groups A and D. Mean concentrations in cumulative loads of water pollutants at the main channel of the Geum River are expected to change as follows: BOD5 reduced from 3.3 to 2.4 ㎎/L, CODMn from 4.9 to 4.1 ㎎/L, T-N from 3.286 to 2.479 ㎎/L, and T-P from 0.134 to 0.078 ㎎/L.
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