The objectives of this study were to analyze reservoir trophic state, based on Trophic State Index (TSI), spatial variation patterns of three zones (riverine, transition, and lacustrine zone), and empirical models through 20-years long-term data analysis. Trophic variables of TP and CHL-a were highest during the summer monsoon, and decreased along the main axis from the riverine to lacustrine zone. In the mean time, TN did not show the trend. Ratios of N:P and Secchi disc transparency (SD) increased from the riverine to lacustrine zone. The analysis of trophic state index (TSI) showed that mean TSI (TP) and TSI (CHL-a) were 62 and 57, respectively, and these values were highest in the transition zone during the summer. This zone should be managed well due to highest lake water pollution. The analysis of Trophic State Index Deviation (TSID) showed that algal growth was primarily limited by light penetration, and this was most pronounced in the monsoon season. The analysis of empirical models showed that the value of R2, based on CHL-SD model, was 0.30 (p < 0.0001) in the transition zone and the R2, based on TP-SD model, was 0.41 (p < 0.0001) in the transition zone.

The key objective of this study was to evaluate trophic state and empirical water quality models along with analysis of fish trophic guilds in relation to water chemistry (N, P). Trophic state index (TSI), based on total phosphorus (TP) and chlorophyll-a (CHL), ranged between oligotrophic and hypereutrophic state, by the criteria of Nürnberg(1996), and was lower than the trophic state of total nitrogen (TN). Trophic relations of Secchi depth (SD), TN, TP, and CHL were compared using an empirical models of premonsoon (Pr), monsoon (Mo), and postmonsoon (Po). The model analysis indicated that the variation in water transparency of Secchi depth (SD) was largely accounted (p < 0.001, range of R2 : 0.76–0.80) by TP during the seasons of Mo and Po and that the variation of CHL was accounted (p < 0.001, R2 = 0.70) up to 70% by TP during the Po season. The eutrophication tendency, based on the TSITP vs. TSIN:P were predictable (R2 ranged 0.85–0.90, p < 0.001), slope and y intercept indicated low seasonal variability. In the mean time, TSIN:P vs. TSICHL had a monsoon seasonality in relation to values of TSIN:P during the monsoon season due to a dilution of reservoir waters by strong monsoon rainfall. Trophic compositions of reservoir fish reflected ambient contents of TN, TP, and CHL in the reservoir waters. Thus, the proportions of omnivore fish increased with greater trophic conditions of TP, TN and CHL and the proportions of insectivore fish decreased with greater trophic conditions.

Seasonal and stational variation of SS and COD were investigated from February 2008 to December 2010 and the relationship between them was discussed. During three years monitoring, SS decreased significantly (46% decline) possibly due to the increase of precipitation and thereby resulting salinity drop. COD on average was the highest in 2009. SS was the highest in autumn and the lowest in winter, and over 72% of SS was FSS. While SS is high in the upper sampling stations of the bay with shallow water, COD values do not show any relationship to the geomorphological characteristics. CODins, which was defined as COD after filtration, ranged 56%(winter) ~ 44.6%(summer) and showed no correlation with SS. It indicates that high SS concentration is not necessarily related to the high CODins. The seasonal CODins/SS data, which can be interpreted as COD density in SS, shows that SS in winter contains the dense COD materials compared to the other seasons.

The Ministry of Environment (MOE) has made more effort in managing point source pollution rather than in nonpoint source pollution in order to improve water quality of the four major rivers. However, it would be difficult to meet water quality targets solely by managing the point source pollution. As a result of the comprehensive measures established in 2004 under the leadership of the Prime Minister’s Office, a variety of policies such as the designation of control areas to manage nonpoint source pollution are now in place. Various action plans to manage nonpoint source pollution have been implemented in the Soyang-dam watershed as one of the control areas designed in 2007. However, there are no tools to comprehensively assess the effectiveness of the action plans. Therefore, this study would assess the action plans (especially, BMPs) designed to manage Soyang-dam watershed with the WinHSPF and the CE-QUAL-W2. To this end, we simulated the rainfall-runoff and the water quality (SS) of the watershed and the reservoir after conducting model calibration and the model validation. As the results of the calibration for the WinHSPF, the determination coefficient (R2) for the flow (Q, m3/s) was 0.87 and the R2 for the SS was 0.78. As the results of the validation, the former was 0.78 and the latter was 0.67. The results seem to be acceptable. Similarly, the calibration results of the CE-QUAL-W2 showed that the RMSE for the water level was 1.08 and the RMSE for the SS was 1.11. The validation results(RMSE) of the water level was 1.86 and the SS was 1.86. Based on the daily simulation results, the water quality target (turbidity 50 NTU) was not exceeded for 2009∼2011, as results of maximum turbidity in '09, '10, and '11 were 3.1, 2.5, 5.6 NTU, respectively. The maximum turbidity in the years with the maximum, the minimum, and the average of yearly precipitation (1982∼2011) were 15.5, 7.8, and 9.0, respectively, and therefore the water quality target was satisfied. It was discharged high turbidity at Inbuk, Gaa, Naerin, Gwidun, Woogak, Jeongja watershed resulting of the maximum turbidity by sub-basins in 3years(2009∼2011). The results indicated that the water quality target for the nonpoint source pollution management should be changed and management area should be adjusted and reduced.

SWMM은 홍수유출 해석, 유역유출 연속모의, 수질모의가 가능한 모형으로서 전세계적으로 널리 사용되고 있는 모형이다. 하지만 유역유출 연속모의와 수질모의에는 다수의 불명확한 매개변수가 포함되어 있으므로 이는 SWMM의 사용에 제약이 되고 있다. 본 연구의 목적은 SWMM을 이용한 유역유출 연속모의와 수질모의의 정확도를 높이고 효율성을 향상시킬 수 있도록 자동 보정 모듈을 개발하는 것이다. SWMM의 자동 보정 모듈은 전역최적화 알고리즘인 집합체 혼합진화 알고리즘과 SWMM을 연계하고, SWMM 내 추정대상 매개변수의 선정 및 적절한 탐색 범위를 설정함으로써 개발되었다. 개발된 자동 보정 모듈의 적절성은 동향 수위관측소 유역에 대하여 구성된 유역유출 및 수질모의 모형의 보정 및 검증을 통해 검토되었다. 그 결과, 자동 보정 모듈을 통해 보정된 모형은 유역의 유출현상을 매우 잘 모사하였고, 수질의 경우에도 비교적 양호한 결과를 도출하였다. 개발된 자동 보정 모듈은 향후 유역유출 모의와 수질해석에 관한 다양한 연구와 설계 등에 활용될 수 있을 것이다.

The purpose of this study is to use organisms or micro-organism functions for eco-friendly water-purification according to concentration in porous concrete using EM, utilizing bioremediation.

The objective of study was to analyze seasonal and inter-annual patterns of water chemistry of Miho Stream watershed during 2004 - 2007 along with some influences of tributaries and summer monsoon on the stream water quality. For the study, eight physico-chemical parameters such as nitrogen, phosphorus, BOD, COD and chlorophyll-a (CHL) etc. were analyzed in relation to spatial and temporal variability of seven sampling sites of the mainstream and some tributaries in the watershed. In the upstream reach, Mean of BOD, COD and TP averaged 3.2 mg/L, 6.5 mg/L and 186 μg/L, respectively, indicating an eutrophic conditions as a III-rank in the stream water quality criteria from the Ministry of Environment, Korea(MEK). The eutrophic water was due to a combined effect of Chiljang tributary with high nutrients (TP=844 μg/L, TN=8.087 mg/L) and the point sources from some wastewater treatment plants. In the meantime, BOD, TN, and TP in the downstream reach were about > 1.2-1.5 folds than the values of the midstream reaches. This was mainly attributed to effluents of nutrient rich-water (mean TN: 11.980 mg/L) from two tributaries of Musim Stream and Suknam Stream, which is directly influenced by nearby wastewater disposal plants. Seasonal analysis of water chemistry showed that summer monsoon rainfall was one of the important factors influencing the water quality, and water quality had a large spatial heterogeneity during the rainfall period. In the premonsoon, BOD in the downstream averaged 6.0±2.47 mg/L, which was 1.4-fold greater than the mean of upstream reach. Mean of CHL-a as an indicator of primary productivity in the water body, was > 2.2 - 2.9 fold in the downstream than in the upstream, and this was a result of the high phosphorus loading from the watershed. Overall, our data suggest that some nutrient controls in point-source tributary streams are required for efficient water quality management of Miho Stream.

백두산 분화 시 분출되는 화산재에 의한 수질환경 변화에 대응하고자 본 연구에서는 백두산 화산재 성분을 추정하고, 화산재 퇴적 두께에 따른 수질 농도변화를 분석하였다. 백두산 화산재 성분을 추정하기 위해 주요 해외 화산의 마그마 성분과 백두산의 마그마 성분을 비교하여 유사한 화산을 선정하고, 해당 화산에서 분출한 화산재의 성분을 백두산의 화산재 성분과 유사한 것으로 가정하였다. 화산재 유해성분에 의한 수질 농도변화를 분석하기 위해 화산재 퇴적 두께에 따른 유해성분 농도의 증감을 분석한 후, 국내 먹는물 수질기준과 비교함으로서 수질환경에 대한 영향 유무를 평가하였다. 연구 결과, 알루미늄, 카드뮴, 불소, 철, 납, 마그네슘, 염소와 스트론튬 등이 취수원에 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 이 중 카드뮴, 불소, 철, 납, 마그네슘의 경우에는 수질관리 및 화산분출 시 관리가 필요할 것으로 분석되었다.

최근 기후변화로 인해 기온, 강수, 증발산 등의 수문순환 요소들이 과거와는 다르게 빠른 속도로 변하고 있다. 이러한 기후변화는 기온과 수온의 상승으로 인해 수자원 및 수질분야에 긍정적인 영향보다는 부정적인 영향을 미칠 것으로 예상되고 있다. 따라서 본 연구에서는 기후변화가 미래 댐유역의 수질에 미치는 영향을 파악하기 위해 기후변화 시나리오를 적용, 강우-유출모형인 SWAT 모형을 이용하여 장기유출량을 산정하고, 유출량을 EFDC(Environmental Fluid Dynamics Code)모형에 적용하여 기후변화에 따른 호소 내 시공간적 수질 거동을 파악하고자 한다. <br>본 연구의 대상지역으로는 섬진강 댐 상류유역인 운암호로 선정하였으며, 수질평가 항목으로 T-N, T-P를 선정하였다. 미래 섬진강 댐 유역의 수질변화를 살펴봄으로써, 향후 상수원의 취수 및 수질관리대책 수립 등을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

하천이나 호수에 퇴적된 퇴적물은 유역에서 배수된 토양, 유기물질 및 광물질이 침전된 것으로 환경뿐만 아니라 인간의 건강에 악영향을 끼치는 다양한 오염물질을 포함하고 있다. 퇴적물은 분자확산 및 생물기작 등을 통하여 오염물질을 공급 할 뿐만 아니라 침전된 유기물이 분해되어 무산소 환경이 되면 영양염류가 다시 무기이온 상태로 수중에 용출된다. 용출된 영양염류는 수층의 혼합에 의해 표층으로 재공급 및 새로운 유기물을 형성하는 순환을 거치게 되는 등 수질 및 수생태계에 영향을 미친다. 따라서 본 연구는 다양한 토지이용에서 발생하는 퇴적물의 화학적 성상과 수질의 오염성상을 비교 분석하여 퇴적물이 수질에 미치는 영향과 퇴적물 관리 대책 수립의 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 본 연구를 위한 기초자료를 확보하기 위하여 포장지역, 축산지역 및 하천지역을 모니터링 지점으로 선정하였다. 퇴적물의 시료채취 경우 지름 5cm, 길이 50cm인 아크릴 코어를 이용하여 채취하였으며, 포장지역의 경우 총 4회, 축산지역은 17회, 하천지역은 28회 수행하였다. 채취한 퇴적물은 토양오염공정시험법에 준하여 유기물 및 영양염류 등의 화학적 특성을 분석하였다. 또한 물환경정보시스템에서 인근하천인 금강, 동진강 및 만경강의 10년간의 수질 측정 자료를 이용하여 수질과 퇴적물의 농도를 상호 비교하였다. 토지이용별 퇴적물의 화학적 분석 결과, 평균 COD의 값은 난분해성 물질로 인하여 포장지역에서 43.88 ± 26.4 5 g/kg으로 가장 높게 나타났으며, 영양염류의 경우 축산지역에서 TN이 7.79 ± 8.32 g/kg, TP가 1.47 ± 0.81 5 g/kg로 높은 농도를 보였다. 하천별 수질 농도 분석 결과 TN과 TP의 농도는 각각 4~6 mg/L, 0.2~0.4 mg/L의 범위를 보이고 있으며 2009년 후반부터 감소하는 경향을 보이고 있다. 또한, TN과 TP중에서 NH4-N와 PO4-P의 비율이 2009년 후반부터 증가하는데, 이는 조류성장의 원인이 될 수 있는 물질의 증가를 의미하기에 유역에서의 NH4-N와 PO4-P의 관리가 필요한 것으로 판단된다. 퇴적물 및 하천수질의 오염물질별 비를 산정한 결과, 모든 토지이용에서 하천 수질에 비해 퇴적물에서 인의 함량이 높은 것으로 나타나 퇴적물 내 인의 관리가 필요한 것으로 분석되었다.

섬진강 댐 상류의 경우 큰 오염원의 유입이 없어 수질이 상대적으로 양호한 반면, 섬진강 댐 하류 지역의 경우 지자체들을 포함하고 있어 섬진강 본류의 수질악화 문제가 발생할 수 있다. 이에 댐 하류 지역의 수질을 예측하고 단위유역별 목표수질을 달성하기 위한 적정 방류량 산정은 댐 운영에 있어 중요한 관리방안이라 할 수 있다. 본 연구에서는 섬진강수계 중권역 물환경관리계획에서 제시된 오염부하량 자료를 기반으로 섬진강댐 하류 지역의 수질을 예측하고 공시된 목표수질을 달성하기 위한 섬진강댐의 적정 방류량을 산정하고자 한다. 적정 댐 방류량을 결정하기 위한 수리 특성 분석을 실시하고, 수질모델링을 통한 하천 수질 기준의 만족 여부를 검토하였다. 이를 통해 기존 수질 분석 및 예측을 실시하고 목표수질을 만족하지 못하는 경우에 섬진강 댐 하류 지역의 목표수질을 만족하기 위한 댐의 적정 방류량을 산정하였다. 수질모의를 실시한 결과 섬진강 본류에 대한 목표수질을 만족하기 위해서는 최종 배출부하량에 대하여 8.4∼213.6 cms의 최종 댐 방류량이 필요한 것으로 분석되었다.

리나라는 화산재해의 안전지대로 여겨졌으나 최근 백두산의 분화 가능성이 제기되고 주변국인 일본의 사쿠라지마 화산이 분화됨에 따라 화산재해 연구의 필요성이 증가 하고 있다. 화산분화로 발생하는 화산재는 광범위한 지역에 퇴적되며, 필수적인 사회기반 시설 및 환경에 악영향을 미칠 수 있다. 특히 급수보급률이 99% 이상이 되는 도시지역(시가지)의 경우에 화산분출 시 수원관리 및 대응의 미흡으로 사회적인 문제가 야기될 수 있는 것으로 조사되었다. 본 연구에서는 백두산 분화에 따른 수원관리를 위해 화산재 퇴적 두께별 상수원의 오염 가능성을 평가하기위해, 일본과 가장 가깝게 위치한 제주도의 수산저수지를 대상으로 수질오염을 평가하였으며, 평가 방법으로는 화산재의 화학성분과 화산재위험평가 모델을 이용하여 화산재 퇴적량의 증가에 따른 화학성분 농도의 증가를 도출하였다. 이후 도출된 결과를 국내 먹는물 수질기준과 비교하여 위험 등급을 수립하였고 수립된 결과를 바탕으로 화산재 재해에 대한 위험성을 제시하였다.

We investigated the spatial and temporal variations of phytoplankton in Youngil Bay as well as the effect of water physico-chemical parameters. Water samples at three stations were collected and measured monthly from May to November in 2010. The taxa of phytoplankton observed in this study were classified as 33 Bacillariophyceae, 23 Dinophyceae, 1 Euglenophyceae, 2 Crysophyceae and 1 Cryptophyceae. The highest biomass of phytoplankton was observed at inner station in September, which was characterized high concentration of dissolved inorganic phosphate(DIP) in surface water after rainfall. Nutrient concentrations, chlorophyll-a and phytoplankton biomass values showed the marked trend to decrease from the inner bay to the outer bay. Pearson's correlation co-efficient between salinity and other water parameters including chlorophyll-a, pH and DIP showed the strong negative relationship r=-0.82, r=-0.78 and r=-0.75 (p＜0.01), respectively. These results indicate that the water quality of Youngil Bay could be stimulated by nutrient enriched input from Hyeogsan River discharge, and the spatial and temporal distribution of phytoplankton biomass principally limited to DIP concentration from Hyeogsan river.

This paper focuses on the impacts of waste dumping on inorganic nutrients in the dumping area of the Yellow Sea, and the effect of an governmental regulation of pollution in dumping areas. The environmental variables and parameters of the dumping and reference areas in the Yellow Sea were measured during July 2009 and analyzed. In addition, the analyzed data for inorganic nutrients over the last 10 years were obtained from the Korea Coast Guard (KCG) and the National Fisheries Research and Development Institute (NFRDI). The chemical environment of the study area revealed increases in concentrations of inorganic nutrients, Chemical Oxygen Demand (COD), and Volatile Suspended Solids (VSS) in the bottom layer. On the contrary, the pH level was decreased. Most notably, the time series data of inorganic nutrients showed gradual increase over time in the dumping area, and thus, the oligotrophic waters trend toward eutrophic waters. The increases appears to be due to the disposal of large amounts of organic waste . In recent times, the wastes disposed at the area were largely comprised of livestock wastewater, and food processing waste water. The liquefied waste, which contains an abundance of nutrients, causes a sharp increase in concentrations of inorganic nitrogen in the dumping area. On the one hand, the dumping sites have been deteriorated to such an extent that pollution has become a social problem. Consequentially, the government had a regulatory policy for improvement of marine environmental since 2007 in the dumping area. Hence, the quality of marine water in the dumping site has improved.

울산시의주요생활용수공급댐인사연댐상류수몰지역내에국보285호인반구대암각화가위치하고있다. 표고53～57m에 위치한 암각화 보존을 위한 여러 가지 방안 중, 사연댐 수위를 60m에서 52m로 낮추어 물 밖으로 끄집어내는 안이주로검토되어왔다. 댐의수위를인위적으로조절하는경우저수량및용수공급량감소와더불어부영양화로인해수질이나빠지게된다. 본연구에서는사연댐수위조절에따른수질악화로댐의기능상실과수질변화로인해예상되는여러가지문제점을검토하였다. Vollenweider모델과CSTR (Continuous Stirred Tank Reactor) 모델을이용하여수위조절시변화가예측되는대표적인수질지표인BOD및COD그리고조류성장의주원인이되는총인과총질소의농도변화를분석하였다.그 결과 사연댐의 수위를 60 m에서 52 m로 조절하는 경우, COD의 농도는 약간 낮아지지만 총질소와 총인은 약 130%이상농도가증가되는것으로나타났다. 이러한변화는심각한조류문제를일으킬수있으며, 사연댐의수질관리를영양염류의 농도를 대상으로 하는 경우 수질이 악화되는 것으로 나타났다.

The purpose of this study is to use micro-organism functions for eco-friendly water-purification according to korea basin area of porous concrete using EM, utilizing bioremediation.

The purpose of this study is to use organisms or micro-organism functions for eco-friendly water-purification according to concentration in porous concrete using EM, utilizing bioremediation.

우리나라는 몬순기후의 영향으로 여름철 강우가 집중되기 때문에 작은 기후변화에도 심각한 수자원의 문제를 야기시킬 수 있다. 이로 인해 기후변화에 대한 많은 관심이 집중되어 그에 따른 연구도 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 남강유역에서의 미래 기후변화에 의한 하천의 흐름과 수질변화를 예측하기 위해 유역-하천 모형을 연계하여 하고자 하였다. 인공신경망기법을 이용하여 기후시나리오를 예측한 후 유역수문 모형인 SWAT모형을 구축하였고 모형의 적용성 평가를 위해 환경부 자료를 이용하여 검보정한 결과 R²이 0.7 이상으로 적정 수준으로 모의되었다. SWAT의 결과와 HEC-ResSIM을 이용한 미래 남강댐방류량을 QUALKO의 입력 자료로 사용하였다. 그 결과 저수기에는 풍수기와는 달리 연도별 유량에 따라 BOD가 많게는 약 2mg/L의 차이를 보이는 등 변화 폭이 크게 나타났다. 강우와 유역의 유출이 하천의 수질에 큰 영향을 끼치기 때문에 풍수기에 비해 유량이 적은 저수기에 수질농도가 높은 것을 알 수 있다. 그러므로 남강댐의 저수기의 용수확보를 통해 남강하류 하천의 유지용수를 확보하고 효율적인 관리를 통해 향상된 수질을 관리 할 수 있을 것으로 판단된다.

This study was to investigate characteristics of Seoho watershed in Suwon city. BOD5 and SS were selected due to the one of the important factors of the water qualities. Monitoring was conducted monthly for four years during the non-rainfall time. Also, we have been monitored BOD5, CODMn, SS, TN and TP with two times sampling after the rainfalls. The highest concentrations of BOD5 and SS were observed in downstream compare with upstream and midstream during the non-rainfall time. No change was observed in BOD5 and CODMn during the non-rainfall time and after the rainfalls. The monitoring result indicated that the concentration of SS was the highest in downstream after the rainfalls. We have collected the samples two times after the rainfalls. The rainfall intensity in first sampling was two times higher than second sampling. TN and TP concentrations were increased with increasing the rainfall intensity at all stream. The ESB (Ecological Score of Benthic macroinverterbrate community) index was used to evaluate the statement of stream. ESB results were identified that the upstream is protected waters and the down and midstream is reformed waters. EBS analysis results indicated that the Seoho watershed was β-mesosaprobic at all stream.

In this study, the effects of four major river project and Kumho River, second biggest branch of Nakdong River, were investigated to provide basic data for proper management of Nakdong River’s water quality. Daily sampling processes at three different points, Munsanri (the upper side of Kangjung-Koryung weir), Kangchang (the outlet of the Kumho River) and Samunjin (the lower side of Kangjung-Koryung weir and junction of Kumho River and Nakdong River), were conducted from May 1st 2011 to Sep. 4th 2011. Water samples were analyzed for nine factors, DO, BOD, COD, T-N, T-P, pH, turbidity, SS, and coliform. As demonstrated by the results, concentrations of BOD, T-N, T-P and coliform at Nakdong River were affected by water quality of Kumho River while SS and turbidity were affected by constructions for Kangjung-Koryung weir. Further studies, for example, affects of wastewater treatment facilities, should be followed.