[공중보건학] #11 수질오염 총 정리

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전공이론 공중보건학 수질오염 정리

1. 수질오염의 측정
 1-1. 이화학적 수질오염지표
 1-2. 생물학적 수질오염지표
2. 수질오염의 기전
 2-1. 하천의 오염
 2-2. 부영양화 현상
 2-3. 적조현상
3. 수질오염의 영향
 3-1. 인체에 대한 피해
 3-2. 경제적 피해
 3-3. 상수원의 오염
 3-4. 생태계의 파괴
4. 수질오염의 방지대책
5. 수질환경기준

1. 수질오염의 측정

 수질오염이란 이화학적·생물학적 오염으로 인하여 물의 자정능력이 없어지거나 생물체 내에 유해작용을 할 수 있는 상태를 말한다. 수질오염원의 발생원은 생활하수, 산업폐수, 분뇨 및 축산폐수, 발전소로부터 배출되는 냉각수, 농경지나 거리청소로 인한 배수 등이 있다.

 

1-1. 이화학적 수질오염지표

• 수소이온 농도(pH) : 수중에 존재하는 수소이온량을 나타내는 지수로서 수중에서 일어나는 모든 화학 및 생화학 변화에 대한 지배적인 인자이다.
  
  
• 용존산소량(DO, dissolved oxygen) : 수중에 용해되어 있는 산소량으로, 용존산소가 부족하면 혐기성 부패에 의하여 메탄가스가 발생하고 악취가 난다. DO가 5ppm 이하가 되면 어류가 생존할 수 없는 오염상태이기 때문에 수산 용수는 5ppm 이상으로 규정하고 있으며, 담수는 6.5ppm 이상, 해수는 5ppm이 되도록 하여야 한다.
  
  
• 생물화학적 산소요구량(BOD, biochemical oxygen demand) : 물속의 유기물질이 호기성 상태에서 미생물에 의해 분해되어 안정화되는 데 소비되는 산소량을 의미한다. 보통 20도에서 5일간 mg/L으로 측정하며 BOD가 높다는 것은 분해 가능한 유기물질이 많이 함유되어 있다는 것으로 오염도가 높다는 것을 말한다. 가정하수의 기준은 20ppm 이하이며, 폐수는 30ppm 이하이다.
  
  
• 화학적 산소요구량(COD, chemical oxygen demand) : 물속의 피 산화성 물질인 유기물질이 산화제에 의해 산화될 때 소비되는 산소량을 말하며 mg/L으로 측정한다.
  
  
• 부유물질(SS, suspended solids) : 불용해성 물질과 미소 물질을 측정한 것으로 여과나 원심분리에 의해 분리되는 0.1㎛ 이상의 입자이며 현탁물질이라고도 말한다.
  
  
• 질소, 인, 염화물, 중금속 등

 

 

1-2. 생물학적 수질오염지표

• 미생물(일반세균, 대장균 등)
• 저서생물
• 어류
• 조류 등

 

 

2. 수질오염의 기전

 2-1. 하천의 오염

 하수가 하천에 방류될 경우 하천의 유량에 의해 희석될 수 있으나 현탁물질은 침전되어 퇴적된다. 이 퇴적된 침전물을 때로는 떠올라 수질을 급격히 오탁 시키기도 하고 하류로 운반되기도 한다. 또 용존산소가 부족할 때에는 퇴적물이 부패되어 수질에 악영향을 미치기도 한다.

 

2-2. 부영양화 현상

 가정하수, 도시하수, 공장폐수, 농업 폐수 등에는 합성세제와 비료 등에서 유래되는 인산염과 더불어 유기물질이 함유되어 있어서 수조류, 플랑크톤 등 수생식물이 과도하게 번식하게 되고, 물에서 악취가 나며 물의 이용가치를 상실하게 된다.

 

2-3. 적조현상

 미세한 식물성 플랑크톤이 바다에 무수히 발생해서 해수가 적색을 띠는 현상이며, 수산 피해를 가져오는 해역 오염의 중요한 문제점이다. 플랑크톤의 호흡작용으로 인해 산소가 부족해지고 플랑크톤이 어류의 아가미를 막히게 하여 어류도 질식사시킨다.

 

 

 

3. 수질오염의 영향

 3-1. 인체에 대한 피해

• 미나마타병
  메틸수은 폐수에 오염된 어패류를 섭취할 경우 미나마타병을 일으킨다. 수은은 뇌나 중추신경계에 영향을 주어 신경마비를 유도하고 언어장애, 시청각 기능장애, 팔다리나 입술 등에 통증, 두통, 시야 흡착 등을 유도한다. 급성독성은 구토, 설사, 단백뇨, 구내염을 일으킨다.
  
  
• 이타이이타이병
  카드뮴은 지하수나 지표수에 오염되어 농산물에 축적되어 이를 섭취한 사람에게 이타이이타이병을 일으킨다. 카드뮴은 전신권태나 피로감, 요통, 골연화증, 보행곤란, 전신통증 등을 유도한다.

 

3-2. 경제적 피해

 오염된 물은 토양성분이나 농작물에 직접적인 피해를 주고, 수중 용존산소량의 감소로 수중생물이 서식할 수 없어지거나 어패류에 직접적으로 어독을 일으키게 된다.

 

3-3. 상수원의 오염

 유기물이 많은 유기폐수나 시안, 카드뮴, 수은, 크롬, 납과 같은 유독 물질에 의해 상수원이 오염된다.

 

3-4. 생태계의 파괴

 양조장, 도축장, 피혁공장 등에서 유출되는 유기폐수는 수중의 용존산소를 감소시키고 부영양화를 촉진하며 자정작용을 저해하여 악취를 발생시키며 생태계를 파괴한다.

 

 

4. 수질오염의 방지대책

• 하수도 정비 및 하수처리장을 증설한다.
• 산업폐수처리 시설을 완비한다.
• 폐수처리방법을 연구하고 개발한다.
• 법적 규제를 강화한다.
• 수질보전을 위한 계몽 및 교육을 강화한다.

 

 

 

5. 수질환경기준

 1990년의 수질 환경 보전법에서는 '수질오염으로 인한 국민건강 및 환경상의 유해를 예방하고 하천, 호수 등 공공수역을 적정하게 관리 보전함으로써 모든 국민이 건강하고 쾌적한 환경에서 생활할 수 있게 함을 목적으로 한다'라고 규정하고 있다.

우리나라의 하천 수질환경기준
구분	등급	이용 목적별 적용대상	기준
			pH	BOD(mg/L)	SS(mg/L)	DO(mg/L)	MPN/100mL
생활환경	I	상수원수 1급 자연환경보전	6.5~8.5	1 이하	25 이하	7.5 이상	50 이하
	II	상수원수 2급 수산용수 1급 수영용수	6.5~8.5	3 이하	25 이하	5.0 이상	1,000 이하
	III	상수원수 3급 수산용수 2급 공업용수 1급	6.5~8.5	6 이하	25 이하	5.0 이상	5,000 이하
	IV	공엽용수 2급 농업용수	6.5~8.5	8 이하	100 이하	2.0 이상	-
	V	공업용수 3급 생활환경보전	6.5~8.5	10 이하	쓰레기 등이 떠있지 아니할 것	2.0 이상	-
사람의 건강보호	전 수 역	카드뮴(Cd) - 0.01mg/L 이하 비소(As) - 0.05mg/L 이하 시안(CN) / 수은(Hg) / 유기인 - 검출되어서는 안됨 연(Pb) - 0.1mg/L 이하 6가크롬(Cr6+) - 0.05mg/L 이하 포리크로리네이티드비페닐(PCB) - 검출되어서는 안됨 음이온 계면활성제(ABS) - 0.5mg/L 이하
비고	1. 상수원수1급 - 여과 등에 의한 간이정수처리 후 사용 2. 상수원수2급 - 침전여과 등에 의한 일반적 정수처리 후 사용 3. 상수원수3급 - 전처리 등을 거친 고도의 정수처리 후 사용 4. 수산용수1급 - 빈부수성수역의 수산생물용 5. 수산용수2급 - 중부수성수역의 수산생물용 6. 자연환경보전 - 자연경관 등의 환경보전 7. 공업용수1급 - 침전 등에 의한 통상의 정수처리 후 사용 8. 공업용수2급 - 약품처리 등 고도의 정수처리 후사용 9. 공업용수3급 - 특수한 정수처리 후 사용 10. 생활환경보전 - 국민의 일상생활에 불쾌감을 주지 아니할 정도

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