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호수 및 저수지 환경 교육 이 종 진 Photography by lee jongjin

부영양화 수화현상 호수와 저수지의 물리적 특성 영양 상태의 판정 방법 부영양화를 일으키는 인자 호수 수질 복구책 부영양화 예측을 위한 모델 Photography by lee jongjin

5. 호수 및 저수지 1. 호수와 저수지의 물리적 특성 2. 부영양화 3. 영양 상태의 판정 방법 4. 부영양화를 일으키는 인자 5. 호수 수질 복구책 6. 부영양화 예측을 위한 모델 Photography by lee jongjin

1. 호수와 저수지의 물리적 특성 성층 현상 겨울 온도가 표수층이 낮고 심수층이 높다 여름 온도가 표수층이 높고 심수층이 낮다 호수나 저수지의 성층화는 수심에 따른 온도변화로 인해 발생되는 물의 밀도차에 의해 생긴다. Photography by lee jongjin

2. 부영양화 - 1 식물플랑크톤의 양이 많고 혼탁한 호수를 영양이 풍부하다는 뜻에서 부영양호(eutrophic lake)라 하고 식물플랑크톤이 적고 맑은 호수를 빈영양호(oligotrophic lake)라 부른다. 또 빈영양호가 수질오염에 의해 부영양호로 변하는현상을 부영양화(eutrophication)라 한다. Photography by lee jongjin

2. 부영양화 - 2 부영양화는 탄소, 질소, 인과 같이 조류의 번식에 영양분이 될 물질들이 호수에 축적될때 일어나는 현상이다. 유기 오염물 분해 제거 수중 식물 광합성 저해 호소하층 무산소층형성 각종 조류 번식 Photography by lee jongjin

3. 영양상태의 판정 방법-1 1) 질소, 인, 탄소 등 이외에 BOD, COD, 그 밖에 pH, SS, 수온, 투명도 등 2) 클로로필-a양은 1차 생산량인 식물성 플랑크톤을 파악하는 단서가 된다. 3) 식물성 플랑크톤, 동물성 플랑크톤과 어류 조사로 판단 수질특성 Photography by lee jongjin

3. 영양상태의 판정 방법-2 조류의 과도한 성장 - 저수지내 조류농도는 일반적으로 클로로필-a 농도로 측정 클로로필-a는 TP, TN, 투명도(SD)와 밀접한 관계 영양염류 Photography by lee jongjin

3. 영양상태의 판정 방법-3 부영양화도 지수 TSI < 40 : 빈영양 40<TSI<50 : 중영양 TSI > 50 : 부영양상태 Carlson (1977)의 부영양화지수(trophic state index, TSI)이다. 투명도(SD,m), 엽록소농도(Chl, ㎍/ℓ), 총인농도(TP, ㎍/ℓ)등의 함수식 Photography by lee jongjin

3. 영양상태의 판정 방법-4 생물지표 Photography by lee jongjin

4. 부영양화를 일으키는 인자-1 부영양호의 일반적 성상 (1) 물리적 성질 - 물색 : 녹색이나 갈색 - 투명도 : 5 m 이하 (3) 생물상 -생산력 : 높다, 200mgC/m2/day 이상 -클로로필 a:5∼140 mg/m3,20∼140 mg/m2 -식물성 플랑크톤 : 풍부, 담수의 경우 여름에 남조류에 의한 수화가 발생 -동물성 플랑크톤 : 풍부, 윤형동물류 증가 -저서생물 : 종류수 감소, 산소부족에 내성이 강한 종류가 우점 -어류 : 양이 많다. 붕어, 잉어, 장어 등의 暖水性 어종이 풍부 -연안식물 : 풍부, 얕은 곳에만 생긴다. (4) 저질 : 유기물이 많고 부식저질 (2) 수질 - pH : 중성에서 약알카리성 (여름철에 표층이 강알카리성으로 되는 경우도 있다.) - 용존산소농도 : 표수층은 포화 또는 과포화, 심수층에서는 현저히 감소한다. 산소의 소비는 주로 플랑크톤 사체의 산화에 의한 것이다. - 현탁물질 : 플랑크톤 및 그의 사체에 의한 현탁물질이 많다. - 영양염류 : 다량존재, N> 0.2 ppm, P> 0.02 ppm Photography by lee jongjin

4. 부영양화를 일으키는 인자-2 1) 수질에 미치는 영향 - 남조류나 규조류의 수화발생 등, 식물성 플랑크톤의 개체수가 증가 - 수중의 현탁물질량의 증가, pH의 상승 - 악취를 방출하는 유기물의 생성 - 수중에서 생성되기도 하고 외부에서 유입한 유기물질에서의 부식물질의 생성 - 식물성 플랑크톤에 의한 물의 착색 - 투명도의 저하 ,대형수생식물의 번성 - - 저질표면 부근 및 심수층의 용존산소 농도의 저하, 특히 용존산소 농도가 0에 가까워지면 저층부근이 환원되어 메탄가스 발생, 인의 용출, 철, 망간의 용출 부영양화에 의한 영향 (2) 상수에 미치는 영향 - 원수의 유기물량의 증가로 인한 과다한 염소처리로 트리할로메탄의 생성 - 킬레이트 물질의 증가로 인한 웅집처리의 저해 - 조류때문에 완속 및 급속여과지나 스크린의 폐쇄 - 소독과정에서의 장해 - 조류의 대량증식에 의한 악취발생 - 심수층의 산소고갈로 인한 철, 망간의 용출 - 조류가 생산하는 독소에 의한 건강상의 장해 (3) 농림수산업에 미치는 영향 - 조류의 호흡, 분해에 의한 용존산소의 부족 및 유독물질의 방출에 따른 어류 폐사 - 부영양화된 호소수나 하천수를 관개용수로 이용할 경우 고농도의 질소에 의해 경작장해 (4) 레이크리에이션에 대한 영향 - 물의 착색으로 인한 미관상의 불쾌감 유발 - 남조류의 녹조현상이 발생한 경우 수영, 보트놀이등 물과 접촉하는 활동에서 불쾌감유발 -악취가 발생하여 수변의 산책에도 불쾌감 유발 Photography by lee jongjin

4. 부영양화를 일으키는 인자-3 질소 : 단백질, 핵산, 클로로필, 조효소 등의 중요한 구성요소 건조한 대기 가스의 약 78%가 질소 분자로 구성(가장 큰 질소 저장소) → 질소고정 박테리아를 제외한 모든 생물은 대기속의 질소를 직접 이용할 수 없음 ※ 식물과 거의 모든 생산자는 질산염 이온(NO3-) 형태로 질소 흡수 ⇒ 질산염 이온은 질산화작용(nitrification)과 질소고정(nitrogen fixation)에 의해 형성 질산염 Photography by lee jongjin

4. 부영양화를 일으키는 인자-4 인 수용성 인산염 이온(HPO42-)으로 식물 뿌리를 통해 흡수 Photography by lee jongjin

5. 호수 수질 복구책-1 ◎ 하수처리장의 증설 및 고도처리 등으로 유역으로부터의 영양염 유입의 차단 ◎ 하수처리장 방류수를 하류로 유로 변경 => 이미 부영양화가 진행된 수체에는 효과적이다. ◎ 수역 주변의 축산, 공장, 위락시설 등의 오염물질 배출업소의 철저한 감시 및 관리 => 미처리 오염물의 배출을 철저히 감소하여 수체로의 유기물 및 영양염류의 유입을 방지하는 방법이다 영양물질 유입 억제 Photography by lee jongjin

5. 호수 수질 복구책-2 ◎ 호소내 또는 유입지천에 철 또는 알루미늄 염을 첨가하여 영양염류의 불활성화 ◎ 외부의 수류를 끌어 들여 수 교환율을 높임. ◎ 성층파괴를 위한 심층폭기나 강제 순환 ◎ 수심이 깊은 호소에서 영양염류농도가 높은 심층수의 방류 => 수심이 깊은 호소에서 매우 효과적이다. 호소내에서의 처리 -1 Photography by lee jongjin

5. 호수 수질 복구책-3 호소내에서의 처리 -2 ◎ 저질토를 합성수지 등으로 도포하여 저질토에서 나오는 물질을 차단 ◎ 영양염류가 농축되어 있는 저질토의 준설. ◎ 차광막을 설치하여 조류증식에 필요한 광을 차단함 ◎ 수체로 부터의 수초 및 부착조류의 제거 ◎ 생물학적 제어 ◎ 화학적 처리 Photography by lee jongjin

6. 부영양화 예측을 위한 모델 자연적 요인 인위적 요인 대상 수체 인 부하모델 생태계 모델 예측 모델 원인 규명 미래 예측 수질 복구 Photography by lee jongjin

호수 및 저수지 환경 교육 이 종 진 감사합니다 Photography by lee jongjin

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