Because non-point source pollution is very closely related to hydrological characteristics, its importance is highly emphasized nowadays along with accelerating climate change. Especially for Korea, the non-point source pollution and its control are entirely depending on runoff, precipitation, drainage, land use or development, based on geographical and topographical reasons of Korea. Many studies reported the physical (e.g., apparatus- and natural-type facilities, etc.) and chemical methods (e.g., organic and inorganic coagulants, etc.) of controling non-point pollutant source pollution, however, those are needed to be reconsidered along with climate change causing the unexpected patterns and amounts of precipitation and strengthen complexity of social community. The objectives of this study are to assess recent situations of non-point source pollution in Korea and its control means and to introduce possible effective ways of non-point source pollution against climate change in near future.

In this study, the loading rates (or emission rate) and concentrations of air pollutants (ammonia, hydrogen sulfide, carbon dioxide, methane, nitrous oxide, and particulate matter (PM2.5, PM10 and TSP)) emitted from a naturally ventilated dairy facility were analyzed and compared to enable a better understanding that are in close proximity to each other, air pollution status. In general, the pollution patterns should be similar in measurement sites that are in close proximity to each other, and this hypothesis was fundamental to our approach in this study. For the comparison in nearby different sites, monitoring points were located at inside (source site) and outside the dairy building (ambient site), and concentrations and wind velocity were simultaneously monitored in real time. The patterns of PM2.5 emission rate and loading rate were similar in the source site and the ambient site which was consist with the hypothesis, while the PM2.5 mass concentration were not similar in both sites. As well as PM2.5, the emission rates (source site) of gaseous carbon dioxide (CO2) and nitrous oxide (N2O) were highly correlated to their loading rates (ambient site), while the concentrations of CO2 and N2O were not similar. Therefore, wind velocity, which is included in the emission or loading rate, should be simultaneously monitored with the concentration at the same measurement points for better understanding of the air pollution status.

Reanalysis using the US Food and Drug Administration Hazard Analysis method was performed to evaluate the effectiveness of the current Critical Control Point (CCP) configuration for non-thermal processes such as meat packaging plants and butcher shops. During non-heat treatment processing without the process of removing or reducing contaminated microorganisms, it is necessary to set and control the incoming material inspection step with the CCP since this step is essential to prevent the inflow of contaminants through incoming materials. The temperature control of the final product storage refrigerated room can be managed by the prerequisite program. However, the CCP setting of the refrigerated room prior to shipment of the meat packaging plant in which the cold chain system should be maintained in the following distribution stage is recognized. It is not an effective method to install a metal detector and manage it with CCP for metal hazard control. Improving hygienic cleaning guidelines and enhancing hygiene training are proactive and effective measures against metal particle contamination.

PURPOSES : The purpose of this study is to assess removal efficiency of non-point pollutants and applicability for non-point pollutant reduction facilities by conducting the demonstration project operation. METHODS : In order to analyze removal efficiency of non-point pollutants for facilities such as a grassed swale, a small constructed wetland, a free water surface wetland, a horizontal sub-surface flow wetland, and a sand filtration, the field data including specifications of facilities, rainfall, inflow and runoff rainfall effluent etc. was acquired after occurring rainfall events, and the acquired data was analyzed for removal efficiency rate to assess road non-point pollutants facilities using event mean concentration (EMC) and summation of load (SOL) methods. RESULTS: The results of analyzing rainfall effluent, non-point pollutant sources showed that total suspended solid (TSS), chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD), total nitrogen (TN), total phosphorus (TP), chrome (Cr), zinc (Zn), and lead (Pb) can be removed through non-point pollutant reduction facilities by 60.3% ~ 100%. Especially removal efficiency of TSS, COD and BOD is relatively higher than removal efficiency of other non-point pollutant sources in all kind of non-point pollutant facilities. CONCLUSIONS : Based on the result of this study, even though natural type of non-point pollutant reduction facilities for roads occupy small areas comparing with drainage basin areas, most of non-point pollutant sources would be removed through the facilities.

In this study, we suggested 4 plans to reduce non-point pollutant sources in Dongcheon and analyzed their controlling effects by water quality modeling, XP-SWMM. To do this we identified the influx of non-point pollutant sources to the initial rainwater through the water quality survey in the river and analyzed the causes of them at major locations, and suggested 4 kinds of plans reducing non-point pollutant sources. Plans reducing the non-point pollutant sources through cleaning the industrial road around the river(plan A), through a separate treatment facilities like the gutter(plan B), through installing treatement facilities(plan C), or through combing plan B and C(plan D) were analyzed using XP-SWMM model. The analysis showed that plan A, B, C and D reduced non-point pollutant sources average 21.7 %, 24.7 %, 49.3 %, 56.7 % respectively. Therefore, the water quality pollution in Dongcheon due to the influx of non-point pollutant sources is considered to be reduced effectively though cleaning the road, installed at the exits of paddy or factory basins, invasion type facilities or equipment-type facilities.

비점오염원은 도시, 도로, 농지, 산지 등과 같이 불특정장 소에서 빗물 등에 의해 배출되는 오염원으로, 4대강 오염 부하량의 42%~69% 정도를 차지하며, 비점오염물질을 처 리하기 위하여 환경부에서는 수계내 소유역에 비점오염물 질 저감시설을 시범적으로 설치, 운영하고 지속적인 모니터 링을 수행하고 있다. 비점오염 저감시설 시범설치사업은 한 강수계 27개 시설, 금강수계 7개 시설, 영산강수계 7개 시 설, 낙동강수계 5개 시설로 4대강수계 46개 시설이 설치되 어 있다. 비점오염 저감시설은 자연형시설과 장치형시설로 구분되며 자연형시설로는 저류시설, 인공습지, 침투시설, 식생형 시설이 있으며, 장치형시설은 여과형시설, 와류형시 설, 스크린형시설, 응집․침전 처리형 시설, 생물학적 처리형 시설로 구분된다. 비점오염저감시설의 처리효율, 유지관리, 시설의 적정성 등을 평가하기 위하여 한강수계는 2006년부터 낙동강 수계 는 2007년부터 모니터링을 실시하고 있으며, 2008년부터 는 금강과 영산강의 모니터링도 실시되었다. 하지만 모니터 링의 기준은 강우량, 유입/유출 유량 및 농도, 설치비, 유지 관리비 등의 항목으로 이루어져 있어 자연형 시설의 식생에 대한 연구는 미비한 실정이다. 이에 본 연구는 4대강 비점오 염 저감시설 중 자연형 시설을 중심으로 유형별 식생현황을 파악함으로서 비점오염원 저감에 적합한 식재․유지관리 기 준을 위한 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 연구대상지는 4대강유역의 비점오염 저감시설 중 자연형 시설로 식생수로 유형으로 용인 왕산리, 침투저류지로서 용 인 초부리, 인공습지는 고농도 인공습지 유형으로 논산 양 지리, 저농도 인공습지 유형은 공주 상서리로 구분하여 조 사하였다. 자연형 시설의 유형별 식생현황을 파악하기 위하여 기존 준공도와 현존식생을 조사하여 비교․분석하였으며, 저감효 과를 위하여 9월~11월에 월 2회 식물을 채취하여 식물체내 N, P흡수 저감량 분석을 실시하였다. 식생수로(용인 왕산리)는 기존 준공시 침강지와 식생수 로를 조성하고 수질개선효과를 기대하는 식물종으로 계획 되었으며, 줄, 달뿌리풀, 갈대, 물억새 등이 식재되었으나 현존식생을 조사한 결과 식재종으로 달뿌리풀-환삼덩굴 (12.0%)로 조사되었으며, 자연발생종으로 환삼덩굴(63.2%) 의 피복이 심각한 것으로 파악되었고, 주변부 조사에서 단 풍잎돼지풀, 환삼덩굴-고마리, 돌피 등이 조사되었다. 이는 대상지가 매년 발생하는 태풍, 홍수 등의 생태적 교란이 심 한 하천지역으로, 기존 식재되었던 물억새, 줄, 갈대는 도태 되었으며, 달뿌리풀은 기존 식재지 면적보다 감소된 종으로 조사되어, 식재종 보다는 환삼덩굴, 단풍잎돼지풀 등 생태 계교란야생식물의 피복이 높아진 것으로 조사되었다. 침투저류지(용인 초부리)는 기존 준공시 침강지와 저류 지를 조성하고, 부처꽃, 노랑꽃창포, 쑥부쟁이, 갈대 등이 식재되었으며, 현존식생을 조사한 결과 식재종인 노랑꽃창 포(11.7%), 갈대(3.7%) 등이 조사되었으며, 완사면부의 자 연발생종인 쑥(9.0%), 돌콩(1.5%) 등의 이입식물이 발견되 었으나 비교적 원활한 관리가 이루어지고 있는 것으로 파악 되었다. 기존 준공도와 비교하여 분석한 결과 노랑꽃창포는 97.8%의 면적으로 유지되고 있는 유지종으로 파악되며, 부 처꽃은 37.9%, 갈대는 26.7%로 돌콩 등에 의하여 피압되어 면적이 감소되는 감소종으로 조사되었다. 고농도 인공습지(논산 양지리)는 기존 준공시 돼지 축사 의 오염원을 저감하기 위하여 조성된 인공습지로서, 침강 지, 침전지, 얕은습지와 깊은습지로 조성되었으며, 수질개 선효과를 위하여 애기부들, 물억새, 갈대 등을 식재하였으 며, 현존식생을 조사한 결과 식재종으로 갈대(13.5%), 물억 새(1.7%) 등이 조사되었으며, 자연발생종인 쑥(1.5%), 환삼 덩굴(1.5%), 미국개기장(0.6%) 등이 조사되었다. 기존 식재 되었던 갈대는 113.4%의 면적으로 증가되어 유지․증가종으 로 조사되었으며, 물억새는 68.1%로 감소된 감소종으로 파 악되었고, 애기부들 및 연꽃은 도태되어 도태종으로 나타났 다. 저농도 인공습지(공주 상서리)는 기존 준공시 침강지, 얕 은습지, 깊은습지, 침전지를 조성하였으며, 연꽃, 물억새, 미 나리, 달뿌리풀, 갈대, 창포, 애기부들 등을 식재하였으며, 현존식생을 조사한 결과 기존 식재종인 애기부들(6.4%), 갈 대(4.2%), 창포(2.6%) 등이 조사되었으며, 자연발생종으로 줄풀(1.8%), 갈대-돌콩(0.4%), 창포-줄풀(0.1%) 등으로 조 사되었다. 기존 식재되었던 물억새는 257.8%, 애기부들은 159.2%, 연꽃은 136.2%, 갈대는 125.5%의 면적으로 증가 되어 유지․증가종으로 조사되었으며, 창포는 65.7%, 달뿌리 풀은 47.3%로 감소된 감소종으로 파악되었고, 미나리는 도 태되어 도태종으로 나타났다. 저감효과를 위하여 식물체내 N, P흡수 저감량을 분석한 결과, 식생수로는 조사된 달뿌리풀, 물억새의 식물체내 T-N 비율은 달뿌리풀이 0.364%, 물억새가 0.377%로 파악되었 으며, 식물체내 T-P 비율은 달뿌리풀이 0.198%, 물억새가 0.417%로 조사되었다. 용인 초부리의 침투저류지는 현존 식생에 의해 조사된 식물인 노랑꽃창포, 갈대, 부처꽃의 식 물체내 T-N 비율은 노랑꽃창포가 0.976%, 갈대가 0.35%, 부처꽃이 0.379%로 조사되었으며 노랑꽃창포의 저감효과 가 높은 것으로 파악되었다. 식물체내 T-P 비율은 노랑꽃창 포가 0.657%, 갈대가 0.134%, 부처꽃이 0.157%로 분석되 었으며 T-N 비율과 같은 유형으로 조사되었다. 고농도 인공 습지인 논산 양지리의 경우, 갈대와 물억새를 분석한 결과 식물체내 T-N 비율은 갈대는 0.780%, 물억새가 0.645%, 식물체내 T-P 량을 분석한 결과, 갈대는 0.181%, 물억새가 0.155%로 갈대의 저감효과가 높은 것으로 나타났다. 공주 상서리의 저농도 인공습지는 애기부들의 경우 수심에 따른 저감효과를 알아보기 위하여 깊은습지와 얕은습지로 나누 어 분석하였으며, 분석한 식물종으로 애기부들, 물억새, 연, 달뿌리풀, 창포, 갈대로 조사하였다. 식물체내 T-N 비율은 애기부들의 경우 수심 약 1m 내외의 깊은 습지가 0.474%, 수심 20㎝ 내외의 얕은 습지가 0.324%였다. 연은 1.084%, 물억새 0.312%, 달뿌리풀 0.616%, 창포 0.910%, 갈대 0.615%로 조사되었으며, 연과, 창포, 달뿌리풀의 저감효과 가 높은 것으로 사료되었다. 식물체내 T-P 비율은 애기부들 의 경우 수심 약 1m 내외의 깊은 습지가 0.347%, 수심 20㎝ 내외의 얕은 습지가 0.128%였다. 연은 0.375%, 물억새 0.155%, 달뿌리풀 0.166%, 창포 0.428%, 갈대 0.150%로 T-P의 경우 식물종별 크게 차이는 없지만 깊은습지의 애기 부들과 창포, 연의 저감효과가 다른 종에 비해 비교적 높은 것으로 분석되었다. 모니터링(현존식생, 종구성변화)과 저감효과를 종합분석 한 결과, 적극적 관리 및 소극적 관리로 구분하였다. 이에 세부적인 내용으로 하천변의 식생수로와 고농도 인공습지 는 적극적 관리를 통하여 생태교란야생식물종(환삼덩굴 등) 의 집중적 관리가 필요한 것으로 사료되었으며, 침투저류 지, 저농도 인공습지는 소극적 관리를 도입하여 현재 생육 이 양호한 식재종 유지 및 이입종 관리가 우선시 되야 할 것으로 사료되었다. 또한 우선관리종, 수질정화기능 적정종 을 선정하고 이에 따른, 이입종 관리 및 밀도관리를 위한 방법적 측면을 고려하여 추후 비점오염 저감시설을 설치 시, 적절한 식재종의 선택과 선택적 관리기법을 도입해야 할 것으로 판단된다.

본 연구는 강우시 불투수성 지역에서 비점오염원 유출 특성을 분석하기 위하여 수행되었다. 불투수성 지역의 강 우사상 특성은 강우강도에 대한 영향을 많이 받는 것으 로 나타났으며, 강우강도가 크게 작용하면, 초기강우 현 상이 잘 일어나는 것으로 나타났다. 또한 선행무강우일수 에 의해서 비점오염물질의 농도차가 큰 것으로 나타나, 이에 대한 대책 마련이 필요할 것으로 판단된다. 불투수 성 지역의 비점오염원 유출 경향을 보면, 강우초기 유출 유량에 포함되어 유출되는 오염물질의 농도가 상대적으 로 매우 높게 나타났고, 일정 시간 경과 후에는 지속되는 강우에도 불구하고 오염물질의 농도는 증가하지 않고 낮 은 농도로 안정적인 유출경향을 나타내었다. 이러한 이유 는 건기 시 도로 표면에 집적되어 있던 오염물질들이 강 우시 초기에 유출되어 비점오염물질의 농도가 높게 나타 나는 것으로 나타났다. 불투수성 지역에서 발생하는 비점 오염물질 항목별 단위면적당 오염부하량은 매우 높은 값 을 나타내고 있는데, 이는 불투수성 지역의 특성상 아스 팔트로 되어 있는 도로 및 주차장, 교량 등이 있는 불투 수면이 대부분의 토양상부를 덮고 있기 때문에 강우시 불 투수성 지역 내 모니터링 지점에서 강우가 집중되어 유 출되기 때문에 비점오염물질의 유출이 증가하기 때문에 오염부하량이 증가한 것으로 판단된다. 강우시 초기세척 효과는 TSS의 경우, Event 1, Event 2에서 초기세척효과 가 매우 잘 관찰되었으며, TSS¤CODMn¤T-P 순으로 뚜 렷하게 나타나는 것으로 조사되었다. TSS와 CODMn가 가 장 민감하게 강우에 영향을 받는 것으로 나타났다. 이에 본 연구 결과를 통해 분석된 결과를 토대로 비점오염원 유출특성에 대한 다양한 데이터베이스를 구축하여 향후 비점오염원을 효율적으로 관리하는데 자료로 활용 가능 할 것으로 판단된다. 또한 비점오염원을 체계적으로 관리 하여 수계환경의 오염부하를 줄일 수 있는 방안을 강구 해야 할 것으로 사료된다.

In this study, non-point pollution sources in the Yeongsan river basin are analyzed; then, the priority regions (areas divided on a small scale) of management are selected for efficient water management of the Seungcheon and Jooksan reservoirs, which were constructed as one of the 4 major rivers restoration projects. The priority regions are decided by using the criteria of the excessive rate of target water quality, non-point pollution load per unit area, total TP load and down flow distance. The results of this study are as follows. The upper 10% of the priority regions for non-point pollution management includes YB15, YB05, YB10, YB24, YB14 and YB11 for the Seungcheon reservoir watershed, and YC24, YC25, YC30, YC34, YC22 and YC17 for the Jooksan reservoir watershed. However, a few regions in each of the Seungcheon and Jooksan reservoirs need to be selected in higher order, and the non-point pollution removal facilities in the regions need to be installed with respect to budget, urgent matter, and so on.

본 연구는 도시지역 도로측구 등에 설치할 비점오염원의 정화장치 개발을 위해 여과재의 개발에 연구의 초점을 맞추었다. 필터는 다양한 미세기공을 갖고 있어 물리적 흡착능력이 뛰어나며, 결정 구조 안에 다양한 양이온이 배위되어 있어 화학적 흡착이 탁월한, 다공성 점토광물을 직경 3mm 볼 형태로 제작하였다. 성형한 필터에 도시지역 강우 직후 발생한 오염 원수를 통과시켜 SS, COD, T-P, T-N의 제거 능력을 폐수정화에 흔히 이용되는 첨착활성탄(Impregnated Activated Carbon) 필터와 비교 분석하였다. 다공성 점토광물 필터와 첨착활성탄 필터의 T-N과 T-P 여과능력은 거의 차이가 없음을 알 수 있었다.

최근의 환경정책은 신설되는 도로에 대하여 비점오염저감시설 설치의무화를 요구하고 있다. 또한 도로건설시 및 유지관리시에는 발생가능한 비점오염물질을 예측하고 이를 저감할 수 있는 방향으로 노선의 계획 및 설계와 더불어 다양한 비점저감방안을 수립할 것을 요구하고 있다. 비점오염원 및 비점오염물질을 관리하기 위해서는 우선 유역의 토지이용도를 분석하여 강우시 배출되는 오염물질의 종류와 양을 산정해야 한다. 특히 도로의 경우, 발생되는 비점오염물질의 원단위가 별도로 존재하지 않고 대지항목의 오염발생원단위를 사용하고 있기에 적용함에 있어서 많은 어려움을 겪고 있는 실정이다. 따라서 본 연구는 포장지역 중 고속도로 영업소를 대상으로 강우시 유출되는 강우유출수의 특성을 파악하여, 이러한 토지이용에서의 비점오염물질 유출특성과 부하량을 산정하고자 한다. 영업소 토지이용의 경우 많은 차량이 속도를 급격히 줄이는 토지이용지역으로 브레이크 패드, 각종 오일 및 엔진파트 등으로부터 많은 양의 오염물질이 축적되고, 포장률이 높아 강우시 다량의 오염물질이 유출되는 지역이다. 본 연구를 통해서 영업소 토지이용지역에서의 초기강우현상을 수리수문 및 농도곡선을 통해 확인할 수 있었다. 또한 EMC로부터 단위면적당 부하량과 강우지속시간당 부하량을 산정하였으며, 이러한 값은 영업소 유지관리시 인근수계에의 환경적인 영향을 해석하기 위한 기초자료로 활용될 수 있다. 강우지속시간당 유출되는 평균부하량은 TSS의 경우 533.7mg/m2-hr, COD 396.2mg/m2-hr, TN 17.0mg/m2-hr, TP 4.8mg/m2-hr로 산정되었다.

Non-point source pollutants have characteristics the render them difficult to manage owing to the uncertainty of flow paths. As agricultural non-point sources account for more than 57% of non-point source pollutants, the necessity for management is increasing. This study examines the possibility of utilizing land cover maps to suggest a more appropriate method of setting management priority for agricultural non-point sources in the Daecheong Lake area and draws implications by comparing the results derived using the cadastral map, as mentioned in the TMDL Basic Policy. To define the prioritized areas for management, the pollution load was calculated for each subbasin using the formula from the TMDL technical guidelines. As a result, the difference in the average pollution load between the land cover map and cadastral map ranged from 11.6% to 21% among the subbasins. In almost all subbasins, there were differences in the ranking of management priorities depending on the land information that was used. In addition, it was found that it was reasonable to use the level 3 land cover map to calculate the load generated by the land system for examining the implementation goals and methods of each data and comparing them with satellite images.

In this study, the discharge loads of non-point pollution sources were analyzed using a Hydrologic Simulation Program-Fortran (HSPF) model for 46 sub-watersheds in order to guide the management plan for water and streams passing through the city. The results using HSPF showed good applicability in comparison to point measurements, which were based on BOD, TP, and TN. The mean value of the BOD loads was 4.08 kg/km2 per day, and the highest level of BOD was 17.75 kg/km2 per day at Namri. Three potential areas of high priority for the installment of constructed wetlands were selected in order to reduce non-point pollution sources based on BOD loads and on environmental and economic conditions. The results for these scenarios indicated a maximum rate of reduction in BOD of 39.12% within the proposed constructed wetlands.

This study was performed to analyze the effects of a water circulation green area plan on non-point source pollution in Gimhae South Korea. A quantitative analysis of Arc-GIS data was conducted by applying a watershed model based on Fortran to investigate the changes to direct runoff and pollution load. Results showed that prior to the implementation of the water circulation green area plan in Gimhae, direct runoff was 444.05 m3/year, total biological oxygen demand (BOD) pollution load was 21,696 kg/year, and total phosphorus (TP) pollution load was 1,743 kg/year. Implementation of the development plan was found to reduce direct runoff by 2.27%, BOD pollution load by 1.16% and TP pollution load by 0.19% annually. The reduction in direct runoff and non-point source pollution were attributed to improvements in the design of impermeable layers within the city.

The purpose of this study was to analyse the runoff characteristics of non-point pollution sources in an urban watershed and determine the effectiveness of newly installed riverwater treatment system to reduce water pollution caused by storm runoff in the urban watershed. The results of this study showed that the levels of BOD5 and suspended solid were highly influenced by first-flush effect and the pollutant load of those two parameters were also very high in the urban watershed. Meanwhile, the effectiveness of riverwater treatment system to reduce the levels of BOD5 and suspended solid was relatively high, but those to reduce the levels of T-N and T-P was low, which needs some additional unit treatment process such as filtration and coagulation. Nonetheless, the riverwater treatment system tested was relatively simple in installation and operation, effective in removing many water pollutants and, most importantly, does not require much space as other treatment systems, so it could be an attractive alternative option to reduce riverwater pollution caused by storm runoff in urban watersheds.

The objective of this study was to investigate non-point sources (NPS) pollution and prioritize management areas affected by NPS pollution in the Saemangeum Watershed. AHP (Analytical Hierarchy Process) technique was selected to prioritize sub-watersheds for effectively managing NPS pollution in this study areas. Generation properties of NPS pollution, discharge properties of NPS pollution, and runoff properties of NPS pollution were selected and set for AHP. Weighted descriptors including indicators like numbers of livestock, land- and livestock-system loads, rainfall, and impervious area ratio were generalized from 0 to 1 and multiply each index based on screened 17 survey data. The results were visualized as maps which enable resource managers to identify sub-watersheds for effective improving water quality. The sub-watersheds located in Gongdeok-Myeon, Yongji-Myeon, Hwangsan-Myeon of Gimje-Si were selected for managing NPS pollution control areas. This result presented that these sub-watershed are more affected by the pollution from livestock-system than from land-system. The finding from this study can be used to screen sub-watersheds that need further assessment by managers and decision-makers within the study area.