개념 한 쪽
수질환경기사 부영양화 파악 및 대책수립 — 성층과 자정단계
부영양화는 영양염류가 과다해 조류가 대량 증식하고 수질이 악화되는 현상이다. 호소의 형태와 성층, 전도현상, Whipple 자정단계, 적조 발생 조건을 함께 묶어 영향과 대책을 판단한다. 농업용수 수확량이 늘어난다는 설명처럼 부영양화를 긍정적으로 뒤집은 선지가 함정으로 나온다.
이 개념을 문제로 확인하고 싶으면 이 개념 문제 10개 풀기 회원용
가입 없이 오늘의 10문제 바로 풀기 →
뜻
부영양화가 진행되면 조류가 대량 증식해 맛과 냄새가 발생하고 용존산소가 줄어 수질이 악화된다. 부영양화된 수원을 농업용수로 쓰면 농산물 수확량이 늘어난다고 보기 어렵다. 부영양화의 평가에는 Vollenweider 모델 같은 도구가 쓰인다.
호소는 형태에 따라 수리 특성이 다르다. 하천형 호수는 하천의 흐름을 따라 수체 교환이 활발하고 체류시간이 짧다. 저류형 호수는 체류시간이 길고, 가지형 호수는 연안 구조가 복잡하고 만이 발달하며, 하구형 호수는 오염 부하량이 높은 편이다. 하천형에 긴 체류시간을 적용하면 저류형의 특성과 뒤바뀐다.
성층과 전도현상은 호소 수질을 좌우한다. 약층은 수심에 따라 수온이 가장 급격히 변하는 층이다. 여름 성층호는 표층이 고온이고 용존산소가 많으며 심층은 저온이고 용존산소가 적고, 겨울에는 역성층이 나타난다. 봄과 가을에는 전도현상으로 물이 섞인다. 전도현상은 수직 혼합을 촉진해 산소를 공급하므로 자정능력을 높이는 방향으로 작용한다. 다만 전도 뒤 표층 영양염이 늘어 조류가 번성하고 탁도가 높아지거나 여과지가 막히는 영향이 나타날 수 있다. 여름철 심층수는 저온이고 무산소이지만 수질이 안정적이어서 급수원으로 쓸 때는 성층을 유지하는 쪽이 유리할 수 있다.
Whipple의 4지대에서 회복지대는 자정작용이 완료되어 정수지대로 넘어가는 과도기적 단계이다. 용존산소가 포화 이상으로 올라가고 질산화로 질산염이 늘며 조류가 번식하고 생물 다양성이 회복된다. 혐기성에서 호기성으로 세균이 교체되는 것은 회복지대가 아니라 정화구간 이전 단계의 특징이다. 적조는 수온 성층으로 연직 안정도가 클 때 발생하고, 강우로 염분이 낮아지고 영양염이 공급되면 조류 번식이 촉진된다. 적조가 심해지면 호흡 장애와 용존산소 감소가 나타난다.
예제
선지 판단은 부영양화의 영향, 호소 형태와 체류시간의 짝, 성층과 전도현상의 효과, Whipple 지대의 생물상, 적조 발생 조건에서 갈린다. 부영양화로 농산물 수확량이 늘어난다고 적으면 영향이 뒤바뀐다. 하천형 호수에 긴 체류시간을 붙이거나 약층을 수온 변화가 적은 층으로 적으면 수리·성층 특성이 틀린다. 전도현상이 자정능력을 낮춘다고 적거나 회복지대에 혐기성 세균 교체를 넣으면 지대 구분과 어긋난다. 적조가 연직 안정도가 작을 때 발생한다고 적은 선지도 성립하지 않는다.
자주 묻는 물음
- 부영양화는 수질과 용도에 어떤 영향을 주나요?
- 조류가 대량 증식해 맛과 냄새가 발생하고 용존산소가 줄어 수질이 악화됩니다. 부영양화된 수원을 농업용수로 써서 수확량이 늘어난다고 보기 어렵습니다. 부영양화의 평가에는 Vollenweider 모델 같은 도구가 쓰입니다.
- 호소의 성층과 전도현상은 수질에 어떻게 작용하나요?
- 약층은 수온이 가장 급격히 변하는 층이고, 여름에는 표층이 고온·고용존산소, 심층이 저온·저용존산소가 됩니다. 봄과 가을의 전도현상은 수직 혼합으로 산소를 공급해 자정능력을 높이는 방향으로 작용합니다. 다만 전도 뒤 표층 영양염이 늘어 조류 번성과 탁도 증가가 나타날 수 있습니다.
- Whipple 자정단계의 회복지대와 적조 발생 조건은 무엇인가요?
- 회복지대는 자정작용이 완료되어 정수지대로 넘어가는 과도기적 단계로, 용존산소가 포화 이상으로 올라가고 질산염이 늘며 조류가 번식하고 생물 다양성이 회복됩니다. 혐기성에서 호기성으로 세균이 교체되는 것은 정화구간 이전 단계의 특징입니다. 적조는 연직 안정도가 클 때 발생하며, 강우로 염분이 낮아지고 영양염이 공급되면 번식이 촉진됩니다.
수질환경기사 풀이 세트에서 이 개념의 문제 10개를 바로 풀어 보세요.