개념 한 쪽
수질환경기사 화학적지표 — 알칼리도·BOD·COD
화학적지표는 물속 성분의 양과 성질을 나타내는 지표다. 알칼리도와 BOD·COD, 최종 BOD, 이론적 산소요구량, 나트륨흡착비, 전기전도도를 구분해 익힌다.
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뜻
총알칼리도는 수중의 수산화물, 탄산염, 중탄산염 성분의 총합이다. P-알칼리도와 M-알칼리도를 단순히 더한 값이 아니며, 각 성분을 구분하기 위한 측정값을 합산해 총량을 정의하지 않는다.
BOD5는 5일 동안 미생물이 유기물을 분해하며 소비한 산소량이고, 최종 BOD는 BODu로 나타낸다. BODu = BOD5/(1 - 10^(-K1t))로 보정하며, BOD5가 300mg/L이고 K1이 0.2/day이면 BODu는 약 333.3mg/L이다. COD가 450mg/L이면 생물학적으로 분해되지 않는 COD는 450에서 333.3을 뺀 약 116.7mg/L이다.
이론적 산소요구량은 화학양론으로 구한다. 메탄올 500mg/L의 이론적 산소요구량은 750mg/L이고, 탈산소계수가 0.1/day이며 상용대수를 쓰는 조건에서 BOD5는 750 × (1 - 10^(-0.1×5))으로 약 513mg/L이다. 이론적 산소요구량과 BOD5를 같은 값으로 보면 안 된다.
나트륨흡착비는 Na+/√((Ca2+ + Mg2+)/2)로 정의한다. 값이 클수록 Na+의 영향이 커져 토양 구조가 나빠지므로, 값이 클수록 영향이 적다는 설명은 방향이 반대이다. 전기전도도는 비저항의 역수이고 이온 농도와 이동도에 비례하므로, 전도도를 비저항으로 나타낸다는 설명은 정의와 어긋난다.
수질오염평가지수 가운데 Horton 지수는 DO, pH, 대장균군, 비전도도, 알칼리도 등 10가지 항목에 각기 가중치를 주어 계산한다. 산성강우는 대기오염물질의 장거리 이동으로 발생해 오염이 심한 지역에만 국한되지 않으며, 자연 강우도 pH 5.7 정도의 약한 산성을 띤다.
예제
선지 판단은 알칼리도의 정의와 BOD 보정, 이론적 산소요구량과 BOD5의 관계, 나트륨흡착비와 전기전도도의 정의에서 갈린다. 총알칼리도를 P-알칼리도와 M-알칼리도의 합으로 적거나, BOD5를 보정 없이 그대로 COD에서 빼는 선지가 틀린다. 메탄올의 이론적 산소요구량을 1.5배가 아닌 값으로 두거나 BOD5에 10^(-K1t)를 곱하는 선지도 어긋난다. 나트륨흡착비가 클수록 토양에 영향이 적다고 적거나 전도도를 비저항으로 표시한다고 적은 선지도 성립하지 않는다. 산성강우가 대기오염이 심한 지역에만 국한된다고 적은 선지도 틀린다.
자주 묻는 물음
- 총알칼리도는 어떻게 정의하나요?
- 수중의 수산화물, 탄산염, 중탄산염 성분의 총합입니다. P-알칼리도와 M-알칼리도를 단순히 더한 값이 아니며, 측정값의 합으로 총량을 정의하지 않습니다.
- BOD5에서 최종 BOD와 비분해성 COD는 어떻게 구하나요?
- BODu = BOD5/(1 - 10^(-K1t))로 보정합니다. BOD5 300mg/L, K1 0.2/day이면 BODu는 약 333.3mg/L이고, COD 450mg/L에서 이를 빼면 비분해성 COD는 약 116.7mg/L입니다.
- 나트륨흡착비와 전기전도도의 핵심은 무엇인가요?
- 나트륨흡착비는 Na+/√((Ca2+ + Mg2+)/2)이며, 값이 클수록 Na+ 영향이 커져 토양 구조가 나빠집니다. 전기전도도는 비저항의 역수이고 이온 농도와 이동도에 비례합니다.
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