Abstract
The protection of public health In wastewater reclamation and reuse is one of the most important issues. Monitoring data of Escherichia coli were collected from paddy rice plots in 2003 and 2004 experiments. Five treatments were used and each one was triplicated to evaluate the changes of E. coli: surface water, biofilter effluent (secondary level), UV-disinfected water and pond treatment. Microbial risk was quantified to assess human health risk by exposure to E. coli in paddy rice plots, which were irrigated with reclaimed wastewater. Beta-Poisson model was used to estimate the microbial risk of pathogen ingestion that may occur to farmer and neighbor children. Monte-Carlo analysis (10,000 trials) was used to estimate the risk characterization of uncertainty. In the following analysis, two scenarios were related to the reduction of risk against direct ingestion and exposure times. Scenarios A and B were assumed that the risk was 1,000 and 10,000 times lower than direct ingestion.'Golfers were assumed to be 0.001 L of reclaimed water by contact with balls and their cloths. Opportunity of contact in paddy rice field with pathogens was more frequent than handing golf balls, because of agricultural activity was practiced in ponded water in paddy rice culture. As a result of microbial risk assessment using total data of experimental period, risk value of E. coli in 2003 and 2004 experiment ranged from $10^{-5}$ to $10^{-8}$ and $10^{-4}$ to $10^{-8}$, respectively. The risk values in biofilter effluent irrigation was the highest, which is $10^{-4}$ in 2003 and $10^{-5}$ in 2004 experiments with scenario A. Ranges of $10^{-6}$ to $10^{-8}$ were considered at reasonable levels of risk for communicable disease transmission from environmental exposure and the risk value above $10^{-4}$ was considered to be attributable to the risk of infection. Irrigation with UV-disinfected water in the paddy field during the agricultural Period showed significantly lower microbial risk than others, and their levels of risk value were within the range of actual paddy rice field with surface water.
하수처리수는 이용할 수 있는 소중한 수자원이지만, 적절한 정책과 안전하고 효율적인 관리 없이는 이용할 수 없다. 본 연구에서는 국제적인 농업적 재이용수 수질기준을 고찰하고 하수처리수를 논에 관개한 후 E. coli의 농도를 모니터링 하였으며, Beta-Poisson 모형을 이용하여 두개의 시나리오를 바탕으로 미생물 위해성 평가를 실시하였다. 본 연구의 모니터링 결과 biofilter 유출수를 추가 처리 없이 관개한 처리구에서 높은 E. coli농도를 나타내었으며, 처리구와 모니터링 시기별로 큰 차이를 보였는데 이는 관개나 기타 영농작업시 저질이 교란되어 수체의 농도에 반영되고 처리구별 논의 생태 차이가 영향을 미친 것으로 판단된다. 하수처리수를 관개할 경우 Beta-poisson 모형을 이용하여 직접 영농활동에 참여하는 농부와 주변의 아이들에 미치는 위해성에 대해 평가하였다. 미생물 위해성 평가 결과 관개 직후보다 관개 후 24시간이 경과되면 위해도 값이 감소하는 것으로 나타났으며, 관개 후 1 ${\sim}$ 2일이 경과한 후에 작업에 임하는 것이 미생물 위험이 적은 것으로 나타났다. 2003년과 2004년 모두 관개 초기인 5월말과 6월초에 높은 위해도 값을 나타내었다. 본 연구에서 실시한 위해성 평가는 논에 관한 역학자료가 충분하지 않았으며,E. coli를 음용수로 섭취할 경우 발생할 수 있는 질병에 대한 평가 모형을 이용하였기 때문에 하수처리수의 논 관개시 위험을 평가하는데 한계를 갖고 있다. 하지만, 하수처리수를 관개용수로 사용할 경우 병원성 세균에 의한 감염의 개연성을 보여주었으며 하수처리수를 재이용하고자 할 때 추가적인 처리 등의 적절한 관리가 필요함을 시사한다.
