전주천 국가하천 구간 수질오염 기여도 평가 및 보 철거에 따른 효과분석 = National section of Jeonjucheon contributed to water pollution evaluation and the effect analysis of weir removal

국문 초록 (Abstract)

전주천 하류의 수질 악화는 비점오염물질의 유입, 하수처리장 방류수, 복합하수류(CSO), 유량감소, 퇴적물 침출, 기타 미지의 오염물질 등 대내외적 요인이 복합적으로 작용하여 발생할 수 있습니다. 본 연구는 전주천국립천 구간의 현장조사, 수질모니터링, 퇴적물 모니터링, 식생특성분석을 통해 주요 오염물질을 분석하여 효율적이고 지속가능한 수질개선 방안을 제시하는 것을 목적으로 한다.
현장조사 결과, 하천 양쪽 배수문에서 오수자취나 폐수유입이 직접 확인됐다. 6시간마다(x4회) 42시간 동안 수질 모니터링을 통해 유기물 및 영양소의 농도 및 특성 변화를 분석하였다. 5보 상류 지점의 퇴적물 조사 결과 퇴적물이 오염된 것으로 평가되었다. 퇴적물 용출 실험에서 COD와 T-N은 높은 용출률을 보였으나 특정 시간에 한 번의 조사로 결론을 내리기에는 한계가 있었다.
전주천국하천 구간의 오염부하율 결과 오염부하의 기여율은 전주공공하수처리장 방류수 BOD 44.7%, COD 50.0%, TN 59.1%, TP 47.9%, 미지오염물질 BOD 31.5%, COD 38.0%, TN 37.9%, TP 30.1%, 식생 분해 TN 0.2%, TP 5.6%. 전주천 유역에서 배출되는 오염부하량을 최소화할 수 있는 '기반시설 정비' 사업과 오염원을 저감할 수 있는 '오염원 관리' 대책을 추진할 필요가 있다. 제안된 조치를 시행할 때 전주천6 모니터링 지점의 수질개선 효과는 BOD 34.2%, T-P 33.4%였다.
본 연구는 전주천국립하천구간의 오염부하 저감을 통해 만경강 및 새만금 유역의 수질환경 개선에 기여할 것으로 기대된다. 또한 유역에 대한 기초자료 축적 및 후속조사사업 추진의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

목차 (Table of Contents)

• 제 Ⅰ장 서 론 1
• 1.1 연구의 배경 및 목적 1
• 1.2 연구 범위 및 내용 2
• 제 Ⅱ장 전주천 유역 기초조사 4
• 2.1 전주천 유역 현황 4
• 2.1.1 일반현황 4
• 2.2 오염원 및 배출부하량 현황 5
• 2.2.1 오염원 현황 5
• 2.2.2 전주천 유역 배출부하량 검토 11
• 2.3 국가하천구간 불명오염원 검토 14
• 2.3.1 국가하천구간 수질현황 14
• 2.4 HSPF 모델 19
• 2.4.1 HSPF 모델 개요 19
• 2.4.2 HSPF 구조 21
• 2.5 보 철거 국내사례 조사 26
• 제 Ⅲ장 연구 수행방법 27
• 3.1 수질 조사 27
• 3.1.1 수질 조사지점 및 기간 27
• 3.1.2 수질분석 항목 및 분석방법 28
• 3.1.3 수질시료 채수방법 29
• 3.2 표층 퇴적물 조사 30
• 3.2.1 표층 퇴적물 조사지점 및 기간 30
• 3.2.2 수질분석 항목 및 분석방법 31
• 3.3 퇴적물 용출실험 32
• 3.3.1 퇴적물 용출실험 조사지점 32
• 3.3.2 퇴적물 용출실험 방법 33
• 3.4 식생분해에 의한 용출실험 방법 35
• 3.4.1 연구재료 및 방법 35
• 3.5 수질개선효과 분석을 위한 모델링 방법 41
• 3.5.1 수질모델링 방법 41
• 3.5.2 수질모델(HSPF)의 구축 44
• 3.5.3 전주천 이수시설물 현황 49
• 3.5.4 신풍보 높이에 따른 영향 기초자료 검토 54
• 3.5.5 신풍보 수위 영향 검토 58
• 제 Ⅳ장 결과 및 고찰 62
• 4.1 수질 조사결과 62
• 4.1.1 유기물질(BOD, COD) 62
• 4.1.2 질소계열(T-N, NH3-N, NO2-N, NO3-N) 66
• 4.1.3 인계열(T-P, PO4-P) 70
• 4.2 표층 퇴적물 조사결과 74
• 4.2.1 1차 표층 퇴적물 조사 74
• 4.2.2 2차 표층 퇴적물 조사 77
• 4.2.3 퇴적물 복합오염지수 검토 80
• 4.3 퇴적물 용출실험 조사결과 82
• 4.3.1 퇴적물 용출률 산정 82
• 4.4 식생분해에 의한 기여도 평가 결과 87
• 4.4.1 용출실험 결과 87
• 4.4.2 식생분해에 따른 수질영향 분석 89
• 4.5 조사결과에 따른 기여도 산정 91
• 4.5.1 기여도 산정방법 91
• 4.5.2 기여도 산정 결과 91
• 4.6 HSPF를 이용한 수질개선 효과 분석 94
• 4.6.1 수질모델 보검정 94
• 4.6.2 신풍보 높이 별 유량 및 수질 영향 97
• 제 Ⅴ장 결 론 103
• 참고문헌 106