부영양화 원인물질의 이동경로 조사 및 제어수단 연구

국문 초록 (Abstract)

최근 들어 빈번해지고 있는 하천의 녹조발생은 대표적인 부영양화 현상중 하나로 그 원인물질이 질소와 인으로 알려져 있다. 기존 문헌들은 이중 인이 주요 제한요인이고 그 농도가 0.035mg/L 이상이면 수리적 조건에 따라 부영양화는 언제든 일어날 수 있는 현상으로 이해하고 있다. 하천에서의 총인은 평상시 점오염원으로부터 지속 배출되다가 비가 내리면 유역내 비점오염원으로부터 일시에 고농도로 유출되어 하천에 대부분 과부하 상태로 존재한다. 이 상황에서 온난화와 가뭄 등 기후변화 요인까지 가중되면 부영양화는 회피하기 어려워질 수 있다.
본 연구에서는 이러한 현상을 현장에서 확인해 보기 위해 농촌, 중소도시, 도시형 3개 하천에서의 총인 등 영양염의 이동 특성을 조사하였다. 점오염물질 처리가 느슨한 국내 방류수 관리 여건에 추가로, 강우유출수와 함께 배출되는 영양염이 부영양화의 추가 충격요인이 될 수 있음을 이들 하천에서 확인하였다. 농촌지역인 양구군 해안면의 만대천은 강우량이 증가할수록 총인 부하량이 증가했고, 의암호 유입지천이자 중소도시에 소재한 공지천은 초기강우에서만 총인 등 오염물질이 고농도로 수체에 영향을 주는 것으로 나타났다. 한강하류 굴포천은 전형적 인구밀집형 도시하천으로 유일한 하수처리장에서 법적처리 수준을 만족하여 방류함에도 불구하고 하천내 총인은 과부하 상태이고 유역 상류로부터의 강우시 비점오염부하 영향도 큰 것으로 조사되었다.
부영양화 제어수단 중 점오염원 관리 부문에서 가장 중요한 요소는 공공처리장의 법적 방류수 수질기준인데, 현재 국내 기준이 강화추세이기는 하나 부영양화 제어기준 대비로는 현저히 높은 수준이다. 실제로 한강수계 대부분 지역에서 총인 농도는 기존 문헌에서 주장하는 부영양화 제어 적정 수준을 상회하고, 공공처리장 방류수수질기준 중 가장 강한 규제 수준도 0.2mg/L로 제안하고 있다. 이는 기존 문헌의 제어 수준의 5.7배나 허용하는 셈이다. 이러한 상황 하에서 실질적으로 부영양화를 제어하려면 하천 내 유기물 관리의 방향과 목표가 재설정되어야 하고, 이와 연동하여 비용 효과나 기술적 차원에서 보다 다양한 수단 적용을 위한 관점이 필요하다. 점오염 원인물질의 사후제어는 기술적으로는 가능하나 수십 조의 비용이 추가로 투입되어야 하므로 현실적으로는 원인물질의 사전예방이 월등히 합리적이고 효과적인 선택일 수 있다. 사전예방 수단으로는 기술과 참여, 교육 등 다양한 오염원 관리 분야에서의 정책수단이 조화롭고 적극적으로 논의되어야 하며, 각 수단이 상호보완적이고 실천적이도록 유도해야 한다. 현재 부처별로 중복 시도 중인 저영향개발 혹은 비점저감기법을 통합 · 조율하여 부영양화 원인물질의 이동경로를 효과적으로 차단하는 방법도 대안 중 하나가 될 수 있다. 향후 연구에서는 부영양화 원인물질의 제어를 위해 한강수계 내 유역별, 지천별 영양염류 분포 특성 파악, 이들의 데이터베이스화 및 체계적 관리, 배출된 영양염류의 사전 및 사후 제어를 위한 농업, 도시 등 대상유역별 수단에 대한 연구들이 지속되어야 부영양화 원인물질의 제어가 가능할 것이다.

목차 (Table of Contents)

• [표지]
• [머리말]
• [연구요약]
• [차례]
• 표차례
• 그림차례
• [제1장 서론]
• 제1절 연구배경 및 목적
• 제2절 연구범위 및 방법
• [제2장 부영양화의 개념과 영향 요인]
• 제1절 개념과 주요 원인물질
• 제2절 원인이 되는 환경요인
• 제3절 제도적 여건과 쟁점
• [제3장 부영양화 원인물질 이동 특성]
• 제1절 한강수계 비점오염원 관리 정책
• 제2절 농촌지역 사례 : 양구군 해안면
• 제3절 중소도시 사례 : 공지천 수계
• 제4절 도시지역 사례 : 굴포천 수계
• 제5절 조사결과의 시사점
• [제4장 부영양화 제어 수단]
• 제1절 원인물질 배출 및 경로제어
• 제2절 국내외 주요 제어 기법
• 제3절 인식과 교육 관점 기법
• [제5장 결론]
• 제1절 연구요약
• 제2절 정책제언
• [참고문헌]
• [Abstract]
• [부록]