퇴적물 준설에 따른 수환경 영향 예측 모의

Modeling for Prediction of Water Quality According to Dredging Operation

  • 안재환 (한국건설기술연구원 건설환경연구부) ;
  • 김미경 (한국건설기술연구원 건설환경연구부) ;
  • 이미경 (한국건설기술연구원 건설환경연구부) ;
  • 황병기 (상명대학교, 토목환경공학부)
  • Ahn, Jae-Hwan (Department of Construction Environmental Research, Korea Institute of Construction Technology) ;
  • Kim, Mee-Kyung (Department of Construction Environmental Research, Korea Institute of Construction Technology) ;
  • Lee, Mi-Kyung (Department of Construction Environmental Research, Korea Institute of Construction Technology) ;
  • Hwang, Byung-Gi (Department of Civil and Environmental Engineering, Sangmyung University)
  • 발행 : 2005.11.30

초록

퇴적물 내에 포함되어 있는 오염물질이 장기적으로 수질에 미치는 영향을 예측하고, 준설에 따른 수질개선 효과를 예측하여 준설규모나 위치를 선정하는데 적용할 수 있는 수환경 모형을 개발하였다. 대상수역의 수질수문자료를 중심으로 구역을 분획하고 매개변수를 추정하여 모의한 후, 변수에 대한 민감도 분석을 통하여 최적의 값들을 결정하였다. 이를 토대로 시범수역 A의 PCBs 농도를 장기간 모니터링 한 결과, 가장 오염되어 있는 구간의 수층 PCBs 농도는 30년 후 $3.1\;{\mu}g/L$에서 $2.4\;{\mu}g/L$로 감소하는 것으로 예측되었다. 이는 퇴적층의 오염물질이 수층의 오염공급원으로 존재하는 한, 장시간이 지나더라도 수층의 농도는 크게 감소하지 않아 퇴적물로부터의 오염원의 공급을 원천적으로 차단하지 않고는 수질개선효과는 기대하기 어려울 것으로 나타났다. 따라서 심각한 오염지역의 오염물질을 선택적으로 준설함으로써 수층의 수질개선 효과를 얻을 수 있을 것으로 판단되었다.

In order to predict the long-term effects of pollutants in sediment on the water quality and the improvement of water quality according to dredging operation, models applied to decide the location and the propriety of dredging were developed. At first, the area was divided into several segments and the developed model was applied to simulate the behaviors of contaminants in an aquatic environment by using estimated parameters. And then through the sensitivity analysis between parameters, the optimum values were determined. The long-term modelling in the area A forecasted that PCBs concentration in the hot spot was decreased from $3.1\;{\mu}g/L$ to $2.4\;{\mu}g/L$ in 30 years. Contaminants in sediment as a source of water pollution did not reduce remarkably in the long run. Therefore it is difficult to expect the improvement of water qualities without the fundamental isolation of contaminants from sediment. It is considered that the selective dredging in the spot improves the water quality consequently.

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참고문헌

  1. 환경부
  2. 한국물환경학회지 v.15 no.4 하구환경에서의 중금속 수지분석을 위한 수질모델의 개발 황병기
  3. San Francisco Bay : Modeling System for Dredged Material Disposal and Hydraulic Transport, US Army Corps of Engineers, Vicksburg, Mississippi, Technical Report HL-88-27 Pankow, V.R.
  4. Environmental and Water Resources Engineering Research Report v.16 Developing a Fate and Transport Model of PCBs in the New Bedford Harbor Hwang, B.;Lung, W.S.
  5. Water Sci. Technol. v.38 no.11 Importance of DOC in Sediments for Contaminant Transport Modeling Hwang, B.G.
  6. Geochimica et Cosmochimica Acta v.50 Biochemistry of PCBs in Interstitial Waters of a Coastal Marine Sediment Brownawell, B.J.;Farrington, J.W. https://doi.org/10.1016/0016-7037(86)90061-X
  7. Water Research v.13 Sorption of Hydrophobic Pollutants on Natural Sediments Karickhoff, S.W.;Brown, D.S.;Scott, T.A. https://doi.org/10.1016/0043-1354(79)90201-X
  8. Processes, Coefficients, and Models for Simulating Toxic Organics and Heavy Metals in Surface Waters, EPA/600/ 3-87/015 Schnoor, J.L.;Sato, C.;McKechnie, D.;Sahoo, D.
  9. Water Quality Assessment: A Screening Procedure for Toxic and Conventional Pollutants in Surface and Ground Water-Part I, EPA/600/6-85/002a Mills, W.B.