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엄정연 ( Jeong-yeon Eom ),엽소진 ( So-jin Yeob ),김민경 ( Min-kyeong Kim ),허승오 ( Seung-oh Hur ),최순군 ( Soon-kun Choi ) 한국환경농학회 2018 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2018 No.-
농경지에서는 하천수를 관개용수로 사용하기도 하지만 논 유출수를 배제하기도 한다. 환경부에서는 수계로 유입되는 오염원 중 농업에서의 기여율이 30% 이상을 차지하는 것으로 보고되고 있으며, 하천 및 호소의 수질관리를 위해서는 농업분야의 관리가 중요함을 인식하고 있다. 하지만, 작물 종류와 재배시기에 따라 시기별로 농도가 다르게 나타나기 때문에 장기간에 걸친 모니터링으로 축적된 자료를 통한 유출특성 분석이 요구된다. 본 연구에서는 전라북도 13개 시/군(전주시, 군산시, 익산시, 정읍시, 남원시, 김제시, 완주군, 진안군, 무주군, 장수군, 임실군, 순창군, 고창군)에 위치하고 있는 농업용수로 사용되는 하천에서의 질소와 인 농도변화를 분석하기 위해 2007년부터 2016년까지 각 연도별로 4월, 7월, 10월에 수질시료를 채취하고 분석하였다. T-N(총 질소) 농도와 T-P(총 인) 농도는 여과하지 않은 수질시료 50 mL를 취하여 T-N(총 질소)는 알칼리성 과황산칼륨용액 10 mL와 함께 분해병에 넣고 고압증기멸균기(120℃)에서 30분 동안 가열분해 후 자외선흡광광도법으로 비색 정량하였으며, T-P (총인) 농도는 과황산칼륨용액(4 W/V%) 10 mL와 함께 분해병에 넣고 고압증기멸균기(120℃)에서 30분 동안 가열분해 후 ascorbic acid reduction법으로 비색 정량하였다. 13개 시/군의 T-N의 평균 농도는 2.8 mg/L이었으며, 시/군별 T-N 농도를 살펴보면 임실군에서 2.0 mg/L로 가장 낮은 수치를 보였으며, 전주시에서 4.3 mg/L로 가장 높은 농도를 보였다. 시/군의 연도별 T-N 농도의 변화를 분석하기 위해 변동계수(Coefficient of Variation)를 분석하였다. 변동계수가 10% 이하일 경우 매우 안정적인 변화로 간주되며, 30% 이하에서는 안정적인 변화, 30% 이상일 경우 변화가 심한 것으로 간주된다. 시/군별 T-N의 변동계수 분석한 결과 김제시와 순창군, 무주군에서 30% 이상으로 보여수질의 변화가 큰 것으로 나타났으며, 그 외 시/군에서는 30% 이하의 수치를 보여 안정적인 변화를 보이는 것으로 판단되었다. T-P의 평균농도는 0.09 mg/L이었으며, 장수군에서 평균 0.04 mg/L로 가장 낮은 수치를 보이는 반면 군산시에서 평균 0.13 mg/L로 가장 높은 수치를 보였다. 시/군별 T-P의 수질변동성을 모든 지점에서 변동계수가 30% 이상으로 T-P 농도의 변동성이 큰 것으로 분석되었다. 질소와 인 농도의 변화는 재배작물, 토양특성, 비료 종류 및 시비량에 따라 다르게 나타나기 때문에 향후 유역환경 조사를 통한 원인을 규명하고자 한다.
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물꼬관리와 완효성비료 적용에 따른 논에서의 시기별 COD 농도 변화
엄정연 ( Jeong-yeon Eom ),최순군 ( Soon-kun Choi ),최동호 ( Dong-ho Choi ),허승오 ( Seung-oh Hur ) 한국농공학회 2017 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2017 No.-
국내에서는 물환경 보전을 위해 BOD와 COD를 유기물 지표로 활용하고 있는데, 점오염원 위주의 수질개선사업을 통해 생분해성 물질인 BOD는 개선을 하였지만 난분해성 물질인 COD는 증가하고 있다. 최근 수질환경기준에서 COD를 대신하여 TOC가 추가되었지만(2015년), TOC 자료의 축적이 많지 않아 지표 전환의 어려움이 있다. 이에 다양한 분야에서 여러 연구자들에 의해 BOD와 COD, COD와 TOC의 상관관계 분석 및 산화율 비교 등을 통해 유기물 지표간 지표전환 가능성을 평가하고 있다. 따라서 합리적이고 과학적인 난분해성 물질의 대체를 위해 기존의 난분해성 지표인 COD의 지속적인 모니터링과 시기별 분석이 요구된다. 현재까지 논에서 축적된 COD 농도는 관행 농업환경 조건에서 축적이 되었다. 최근 논에서의 오염물질 저감을 위한 처리시설과 방안에 따른 자료 축적과 영향에 대해 분석한 연구는 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 논에서의 관행논과 물꼬관리, 완효성 비료 시비에 따른 유출수내 COD의 시기별 변화를 분석하고자 한다. 논에서의 오염물질 저감 활동에 따른 COD의 농도변화를 분석하기 위해 관행논, 물꼬시설 설치(Water Control, WC), 완효성 비료 사용(Slow-Release Fertilizer, SRF)에 따른 COD의 변화를 분석하기 위해 2017년 5월부터 7월까지 영농기간 동안 주 1회 모니터링을 실시하였다. 모니터링 대상지구는 전라북도 부안군 백산면 용계리에 위치하고 있다. 관행논과 물꼬관리, 완효성 비료 처리구의 면적은 각각 5.2 ha, 4.2 ha, 5.6 ha이다. 시험지역의 관개용수는 농어촌공사 부안지사에서 관리하는 팔왕양수장에서 공급을 받으며, 농업용수를 재이용하는 시스템으로 이루어져 있다. 관행논 유출수의 pH, EC, COD는 각각 7.10±0.09, 0.26±0.03 dS/m, 16.00±1.57 mg/L이었다. 물꼬관리에 따른 논 유출수의 pH, EC, COD는 7.17±0.10, 0.37±0.04 dS/m, 17.87±1.50 mg/L이었으며, 완효성 비료 시용에 따른 pH, EC, COD는 7.21±0.06, 0.34±0.04 dS/m, 19.82±2.39 mg/L로 나타났다. COD 농도는 완효성 비료 처리구에서 가장 높은 농도를 보였으며, 그 다음으로 물꼬관리, 관행논 순이었다. 월별 변화를 살펴보면 물꼬관리 처리구의 경우 5월∼7월까지 큰 차이를 보이지 않았지만 관행논과 완효성비료 처리구는 6월에 높은 농도를 보였다. 이는 영농초기에 물꼬관리를 통해 일정높이의 담수가 이루어져 배수로로 유출되는 난분해성 물질이 적기 때문으로 판단된다.
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