1. 서론
2. 연구방법
2.1 조사 대상 지점
2.2 강우 유출수 모니터링
2.3 유출계수(C) 및 유량가중평균농도(EMCs: Event Mean Concentrations)
2.4 비점오염원 원단위 산정
3. 연구결과
3.1 강우사상별 모니터링 결과
Table 1
Table 2
Precipitation Events (mm) | Monitoring | Runoff | Note |
---|---|---|---|
0 ~ 10 | 1 | 0 | Runoff of paddy field occurs due to opening of cultivated paddy field. |
10 ~ 30 | 5 | 2 | |
30 ~ 50 | 2 | 1 | |
> 50 | 1 | 1 | |
Total | 9 | 4 |
Table 3
Table 4
3.2 논재배지 EMCs 산정
Table 5
Table 6
Table 7
Table 9
NPS | Prior research1) | TMDLs2) | NPS unit revision (plan) public hearing1) | This study |
---|---|---|---|---|
BOD | 5.50 ~ 26.60 | 2.30 | 1.44 ~ 11.96 | 2.00 |
T-N | 19.30 ~ 50.00 | 6.56 | 2.920 | 1.96 |
T-P | 0.04 ~ 16.40 | 0.61 | 0.139 ~ 1.339 | 0.30 |
1) NIER (2014), ‘Results and Application of Nonpoint Source Pollution’, NPS unit revision (plan) public hearing presentation materials
2) NIER (2014), Guideline for total maximum daily loads of water quality management
4. 결론
(1) 논 재배지 모니터링 결과, 강우사상은 3.3~56.7 mm까지 다양하게 조사되었으며 총 9회의 모니터링 중 4회(Event_6, 7, 8, 9)의 강우사상에서만 유출이 발생되었다. 유출이 발생된 Event의 강우량은 22 mm 이상의 강우사상으로 조사되었으며, 강우강도가 1.42~3.35 mm/hr 로 유출이 발생되지 않은 다른 강우사상에 비해 2배 정도 높게 조사되었다. 조사 당시 총 유출량은 8.04 m2, 7.50 m2, 17.43 m2, 10.22 m2으로 유출율은 0.34 이상으로 조사되었다.
(2) 유출수 수질분석 결과, 항목별 평균 농도는 BOD 3.8 mg/L, COD 11.8 mg/L , TOC 8.4 mg/L, SS 29.2 mg/L, T-N 1.960 mg/L, T-P 0.390 mg/L로 산정되었다. 강우사상에 따라 농도 변화가 가장 큰 항목은 SS로 조사되었으며, T-N 항목의 경우도 농도 변화가 크게 조사되었다. 반면, BOD, COD 등 유기물질 항목의 변화는 강우사상에 따른 차이를 나타내지 않았으며, 이러한 결과는 논재배지의 재배 방식에 따른 영향으로 판단된다.
(3) 강우사상에 따른 비점오염물질 농도 변화를 살펴보면(Fig. 2), 강우량 및 강우강도에 따른 차이는 있으나, BOD, COD, TOC 항목의 경우 유출초기 높은 농도를 나타내다 후반부로 갈수록 농도가 낮아지는 경향을 나타내었다. 특히 SS의 경우 7월 장마기간 조사된 강우사상에서는 유출 초기 244.0 mg/L로 높은 농도를 나타내다 유출 종반부에 이르러서는 36.0 mg/L로 낮아지는 형태를 보였다.
(4) 비점오염원별 유량가중평균농도는, BOD 3.3 mg/L, COD 9.8 mg/L, TOC 6.8 mg/L, SS 22.3 mg/L, T-N 1.791 mg/L, T-P 0.359 mg/L로 산정되었다. 강우사상별 유량가중평균농도가 상이하게 조사되었으며, 특히 NO3-N와 NH3-N의 경우, 최소 0.140 mg/L에서 최대 2.256 mg/L, 최소 0.123 mg/L에서 최대 1.265 mg/L로 큰 농도 차이를 나타내었다. NO3-N와 NH3-N는 퇴비와 같은 오염물질이 살포된 시기를 확인 할 수 있는 물질이며, 추후 관리 방안 수립 시 살포 시기 조정 또는 방법 관리 등 중요 인자로 작용할 것으로 판단된다.
(5) 강우계급별 산정된 EMCy 는 BOD의 경우 10~30 mm 강우계급에서는 0.5 mg/L로 산정되었으며, 30~50 mm에서는 1.2 mg/L, 50 mm 이상에서는 2.9 mg/L로 산정되었다. 또한 COD는 10~30 mm 강우계급에서는 1.6 mg/L로 산정되었으며, 30-50 mm에서는 2.9 mg/L, 50 mm 이상에서는 12.2 mg/L, TOC는 10~30 mm 강우계급에서는 1.2 mg/L로 산정되었으며, 30~50 mm에서는 1.6 mg/L, 50 mm 이상에서는 9.2 mg/L로 산정되었다.
(6) 논재배지에 대해 2014년에서 2016년 모니터링 강우사상을 대상으로 비점오염원별 원단위를 산정하였다. BOD, COD, TOC, SS, T-N, T-P 가 각각 2.0 kg/km2/day, 8.05 kg/km2/day, 6.0 kg/km2/day, 7.59 kg/km2/day, 1.96 kg/km2/day, 0.30 kg/km2/day로 산정되었다.
(7) 원단위 비교에 사용된 총량기술지침에서 활용되고 있는 토지계 비점오염원 원단위의 경우 1995년 모니터링 결과를 바탕으로 산정되었으며, 또한 본 연구와 같이 강우 영향인자를 원단위 산정에 포함하지 않은 값임을 감안하여야 한다면 현재의 연중 강우패턴 및 농업방식의 개선 등에 의해 새로이 산정된 원단위가 기존에 비해 낮아진 것으로 판단된다. 향후 추가적인 모니터링을 통해 통계적 신뢰성을 확보할 수 있는 적정 조사 횟수를 만족할 시 논재배지에 대한 원단위로서의 신뢰성을 확보할 수 있을 것으로 판단된다.