수질오염 - 정의, 지표, 방지 기술(처리방법에 따라 설명)

1. 수질오염

학습목표

1. 수질오염의 정의를 설명할 수 있다.

2. 수질오염의 지표에 대해 설명할 수 있다.

3. 수질오염 방지 기술을 처리방법에 따라 

   설명할 수 있다. 

수질오염의 정의

1. 물은 자정능력을 가지고 있음

    - 자정능력이란?

      물 스스로 오염물질을 정화할 수 있는 능력

수질오염의 정의

• 자정능력보다 많은 오염물질이 유입된다면?

    - 물리적, 화학적, 또는 생물학적 변화가 

      일어난다.

    - 이러한 변화는 수중생물에 악영향 

    -> 수질오염

수질오염원

• 자연적인 것과 인위적인 것으로 구분

    - 자연적인 것 : 강우량의 불균형이 원인

     - 인위적인 것 :

      배출형태에 따라 점 오염원 / 비점 오염원

점 오염원이란?

• 오염원이 쉽게 확인되는 것

    - 한 지점 또는 좁은 지역 내에서 발생

     - 배출경로가 일정

     - 일정한 곳에서 일정한 양이  지속적으로 배출

점 오염원의 종류

1. 생활 하수

    - 인간이 생활하는 곳에서 발생되는 오염물질

     

     -> 세척 및 세탁 폐기물, 음식물 찌꺼기, 

         화장실 분뇨

     - 이중 세제물은 난분해성 물질이 많아 심각

점 오염원의 종류

3. 축산 폐수

    - 축산농가에서 하천으로 방출되는 가축분뇨

     

비점 오염원이란?

• 오염물질 발생위치를 정확히 알 수 없어 수집이 어려움

2. 발생량과 배출량이 기상조건에 좌우 된다.

   -> 처리시설의 유지관리가 어려움

비점 오염원의 종류

• 영양 염류

   -> 비료의 주성분인 질소와 인으로 인해

       부영양화가 일어나 녹조 현상 발생

   -> 녹조가 발생하면 햇빛이 차단되므로

       수질악화

비점 오염원의 종류

2. 토사

   -> 다양한 원인에 의해 발생하는 침식이

       원인

   -> 토사에 흡착되어 있는 오염물질이 

       빗물에 의해 이동 오염이 일어난다.

   -> 수생식물의 광합성, 호흡, 성장, 생식에 

       장애를 일으킴

점검하기

Q. 물이 스스로 오염물질을 정화 할 수 있는 이유는?

• 자정능력을 갖고 있기 때문

Q. 점 오염원과 비점 오염원의 분류 기준은?

• 오염원의 발생지점을 쉽게 찾을 수 있는가와  없는가의 차이

수질 오염의 지표

• 수소 이온 농도(pH)

    -> 물의 산 또는 알칼리 세기를 나타냄

    -> 25℃ 에서 pH=7이면 중성 크면 알칼성 

        작으면 산성

    -> 생물의 성장, 번식을 위해서는 중성유지

              

수질 오염의 지표

2. 용존 산소(DO)

    -> 물속에 용존 되어 있는 산소의 양

    -> 공기중의 산소가 녹아 들거나 조류나

        수생 식물의 광합성에 의해 생김

    

              

수질 오염의 지표

2. 용존 산소(DO)

    -> 순수한 물의 경우 20℃에서 약9ppm, 

        30 ℃에서 약 7ppm

    -> 용존 산소가 거의 없으면 물은 썩게 되고

        2ppm이상이면 악취가 나지 않고 4ppm

        이상이면 물고기사 살 수 있음

    -> 용존 산소값이 크면 클수록 좋은 물

수질 오염의 지표

3. 생물화학적 산소 요구량(BOD)

    -> 물 속에 살고 있는 산소를 좋아하는   

        미생물이 물 속으로 유입된 

        유기물질을 물과 이산화 탄소로 

        분해하는데 필요한 산소의 양

    -> 단위는 ppm 또는 mg/L 를 사용

수질 오염의 지표

3. 생물화학적 산소 요구량(BOD)

    -> 값이 클수록 물 속에 많은 양의 유기

        물질이 존재

    -> 20℃에서 5일간 시료를 배양하는 동안  

        산소를 좋아하는 미생물이 물 1L에 

        포함된 유기물질을 분해하는데 필요한    

        용존산소량  

수질 오염의 지표

4. 화학적 산소 요구량(COD)

    -> 물 속의 유기물질을 산화제를 이용

        화학적으로 산화시키는데 필요한 

        산소의 양

 

   -> 단위는 ppm 또는 mg/L 를 사용

수질 오염의 지표

4. 화학적 산소 요구량(COD)

    -> 화학적 산소요구량의 수치가 크다는  

        것은 유기물질이 많다는 얘기

    -> 수치가 클수록 수질이 

        나쁘다

수질 오염의 지표

5. 부유 물질(SS)

    -> 유기물질 및 무기물질을 함유한 물질

 

    -> 물에 녹지 않고 수중에 떠다니는 입자

    -> 크기가 0.1um 이상인 고형물질을 

        증발 건조시켜 측정한 농도를 ppm 

        또는 mg/L 로 나타냄

점검하기

Q. 다음 중 옳은 설명은?

    1. DO의 값이 작을수록 좋은 물이다.

 

    2. BOD의 값이 클수록 유기물질의 양은

       반대로 적어진다.

    3. 부유물질은 용존산소량을 증가시킨다.

  

    4. 수소이온농도는 알칼리성이 좋다.

   

    5. 같은 수질에서 BOD와 COD를 비교해보면

       COD값이 더 큰 것이 일반적이다.

 

수질 오염의 영향

1. 부영영화 현상

    -> 강이나 호수에 생활하수 가축배설물 등  

        유기물질이 유입되어 수질이 악화되는 

        현상

 

수질 오염의 영향

2. 용존 산소의 고갈

    -> 유기물질이 대량 유입되면 미생물에 

        의해 산소를 전부 소비

  

    -> 산소를 필요로 하는 수생식물이나 어류 

        등이 죽게 된다.  

 

수질 오염의 영향

3. 적조 현상

    -> 바닷물의 온도는 높고 염분 농도가 

        낮으며 영양염이 충분할 때 적조 미생물이 

        갑작스럽게 번식 색깔이 붉게 변하는 현상

   

    -> 이들 미생물이 죽으면 부패, 분해, 퇴적 되는

        과정에서 산소를 소비하여 다른 생물이 

        질식사.  

 

수질 오염 방지 기술

1. 물리적 처리

    -> 스크리닝

         비교적 큰 부유물을 스크린을 통해 걸러냄

    

    -> 침사

         모래, 자갈 등을 비중 차를 이용하여 걸러냄

수질 오염 방지 기술

1. 물리적 처리

    -> 침전

         부유물을 중력을 이용하여 걸러냄

    

    -> 부상

         물보다 가벼울 물질이 많은 경우 침전과 

         반대로 공기를 불어넣어 폐수 내 입자들이 

         떠오르게 하는 방법

수질 오염 방지 기술

1. 물리적 처리

    -> 여과

         미세한 망 등에 부유물을 걸러냄, 제거 침전

         으로 제거되지 않은 입자제거에 효과적

    

    -> 흡착

         흡착제를 사용 흡착성이 있는 물질 제거

수질 오염 방지 기술

2. 화학적 처리

    -> 중화

         중화제를 사용 적당한 pH 범위로 조정

    

    -> 살균

         나쁜 균을 선택적으로 살균제로 죽이는 것,

         염소, 오존, 이산화 염소가 대표적

         

수질 오염 방지 기술

2. 화학적 처리

    -> 응집

         중력을 이용한 침전만으로 제거되지 않을 때 

         응집제를 넣어 미세 입자를 큰 플록으로 형성

         시켜 침전

    

         응집제로는 황산알루미늄 등이 있다.

수질 오염 방지 기술

3. 생물학적 처리

    -> 유기물 중 생물에 의해서 분해 가능한 

        유기물을 생물을 이용해 분해시키는 것

    -> 산소의 필요성에 따라 호기성과 혐기성

    

         

수질 오염 방지 기술

3. 생물학적 처리

    -> 활성슬러지법  

        폭기조, 침전조, 슬러지 반송설비로 구성

    -> 소화법

        고농도 유기성 폐수처리에 적당 

점검하기

Q. 비교적 오랫동안 물을 가두어 놓아 중력을 이용해 

    오염물질을 제거하는 방법은?

 A. 침전

Q. 공기방울을 일으켜 미생물을 번식시켜 유기물을 

    제거하는 과정은?

• 폭기조

Q. 미세물질을 큰 플록으로 만들어 오염물질을 제거

    하는 방법은 무슨 처리 방식인가?

A. 화학적 처리