4. 결과 및 고찰
4.1. 생태독성 시험
4.1.2. 업종별 분석결과
폐수가 배출되었을 때 수계에 나타나는 유해성을 알아보기 위해 업종별로 물벼룩 독성 값을 구하여 원인물질을 조사한 결과를 Fig. 12.에 나타내었다.
배출허용기준을 초과한 업체는 금속가공제품 제조시설에서 1개소가 TU 3.4로 기 준(TU 2) 초과하였고, 도금 시설에서도 1개소에서 TU 6.9로 기준(TU 4) 초과하였 다. 기초무기화학물질 제조시설, 알콜 음료 제조시설, 화학섬유 제조시설, 석유정제 품 제조시설의 경우 모두 기준치(TU 2) 이내였다.
업종별 평균 TU값은 도금 시설(3) > 금속가공제품 제조시설(1.3), 기초무기화학물 질 제조시설(1.3) > 알콜 음료 제조시설(0.9) > 화학섬유 제조시설(0.6) > 석유정제품 제조시설(0.2) 순으로 나타났다.
Fig. 12. Toxic unit by industry
1) 금속가공제품 제조시설
금속가공제품 제조시설은 생산규모가 3~5종으로 모두 ‘나’지역에 배출하며 도장 및 기타 피막처리업, 조립금속제품 제조시설 등으로 폐수방류량은 15~421 ㎥/d 이었다. 금속가공제품 제조시설의 수질결과는 Table 18에 나타내었는데 주로 COD,
T-N, T-P 등 유기물질 농도가 높게 분석되었다.
독성 값이 기준 초과했던 C업체의 경우 높은 COD값(107.3 ㎎/ℓ)이 생태독성 시 험종의 독성 값에 간접적으로 영향을 준 것으로 보이지만, 생태독성 값과 수질측정 항목(BOD, COD 등)농도와의 상관성은 매우 낮은 것으로 조사되고 있으므로[32], 생태독성의 원인 물질을 찾기 위해서는 다른 항목의 분석도 필요하다.
반면 E업체의 경우 T-N 133.557 ㎎/ℓ, T-P 79.841 ㎎/ℓ로 검출되어 수질오염물 질의 배출허용기준치를 초과하였으나, Zn 1.889 ㎎/ℓ 등 중금속 농도가 기준치 이 내였고 생태독성 값도 낮게 나타났다.
신문기(2016)에 따르면 인천광역시 폐수배출시설 33개소 중 생태독성 값이 TU 16 이상인 경우가 7회 나타났는데 제1차 금속제조시설에서 중금속인 Cu(0.221 ㎎/ℓ), Cr(0.111 ㎎/ℓ)이 원인물질이었다[33].
김시영(2010)의 연구에서도 부산지역 폐수배출시설 중 조립금속제품 제조시설에서 생태독성의 주요 원인 물질이 Cu(0.324 ㎎/ℓ)와 Zn(9.640 ㎎/ℓ)이었으며 고농도의 폐수가 다량 발생 시 별도의 집수조를 설치하여 유입폐수의 수질 균등화를 통한 폐 수처리시설에 과부하를 방지하여 폐수 처리 효율을 높일 수 있으며, 유기화합물 등 을 제거하기 위한 활성탄 여과로 생태독성 저감을 제안하였다[34].
환경관리공단에서 2008~2016년 생태독성 기술지원을 수행한 결과, 개별 폐수배출 시설에서 기술지원이 가장 많은 업종은 금속가공제품 제조시설이었으며(17%), 생태 독성 원인물질은 주로 중금속, 산화제 등이었으며, 단일 물질 뿐만 아니라 복합 독 성이 원인으로 생태독성이 나타나기도 하였다[35].
Facilities A B C D E Average
pH 7.0 7.2 6.8 7.5 7.1 7.1
DO(㎎/ℓ) 4.4 6.4 3.0 2.8 7.4 4.8
Conductivity
(㎲/㎝) 3,090 358 1,543 1,900 2,261 1,830
BOD(㎎/ℓ) 1.5 3.4 31.5 30.5 5.0 14.4
COD(㎎/ℓ) 4.7 11.2 107.3 61.5 17.4 40.4
SS(㎎/ℓ) 0.5 4.2 33.6 35.7 17.8 18.4
T-N(㎎/ℓ) 2.329 12.412 15.279 5.563 133.557 33.828
T-P(㎎/ℓ) 0.027 0.546 2.027 3.589 79.841 17.206
Mn(㎎/ℓ) N.D N.D N.D N.D N.D N.D
Cu(㎎/ℓ) N.D N.D N.D N.D N.D N.D
Cr(㎎/ℓ) N.D N.D N.D N.D N.D N.D
Pb(㎎/ℓ) N.D N.D N.D N.D N.D N.D
Cd(㎎/ℓ) N.D N.D N.D N.D N.D N.D
As(㎎/ℓ) N.D N.D N.D N.D N.D N.D
Zn(㎎/ℓ) N.D N.D N.D N.D 1.889 0.378
Fe(㎎/ℓ) N.D N.D N.D N.D N.D N.D
TU 0 0 3.4 1.5 1.6 1.3
Table 18. Water quality of metal products manufacturing
* N.D(Not Detected) : 불검출
Facilities A B C Mean
pH 6.8 7.4 7.0 7.1
DO(㎎/ℓ) 3.0 4.0 4.3 3.8
Conductivity(㎲/㎝) 5,490 5,940 1,067 4,166
BOD(㎎/ℓ) 2.8 1.0 1.4 1.7
COD(㎎/ℓ) 5.2 8.2 13.9 9.1
SS(㎎/ℓ) 3.9 1.3 0.1 1.8
T-N(㎎/ℓ) 7.698 3.437 11.488 7.541
T-P(㎎/ℓ) 0.067 0.052 0.078 0.066
Mn(㎎/ℓ) 0.220 0.476 0.128 0.275
Cu(㎎/ℓ) N.D N.D N.D N.D
Cr(㎎/ℓ) N.D N.D N.D N.D
Pb(㎎/ℓ) N.D N.D N.D N.D
Cd(㎎/ℓ) N.D N.D N.D N.D
As(㎎/ℓ) N.D N.D N.D N.D
Zn(㎎/ℓ) 0.033 0.016 0.291 0.113
Fe(㎎/ℓ) N.D N.D N.D N.D
TU 0 0.7 0 0.2
2) 석유정제품 제조시설
석유정제품 제조시설의 생산규모는 모두 1종, ‘나’지역이며 폐수방류량은 9,350~
26,933 ㎥/d 이었다.
석유정제품 제조시설의 수질결과는 Table 19에 나타내었는데 B업체를 제외한 나 머지 2개의 시료에서는 독성이 나타나지 않았다.
B업체의 경우 BOD, COD 등은 비교적 낮았으나 Mn 0.476 ㎎/ℓ 등 중금속 농도
가 상대적으로 높았다.
Table 19. Water quality of petroleum refining
Facilities A B C Average
pH 6.0 7.4 7.9 7.1
DO(㎎/ℓ) 3.8 4.3 3.8 4.0
Conductivity(㎲/㎝) 390 120 2,410 973
BOD(㎎/ℓ) 2.2 4.5 1.6 2.8
COD(㎎/ℓ) 9.7 18.9 8.5 12.4
SS(㎎/ℓ) 2.2 8.0 1.0 3.7
T-N(㎎/ℓ) 6.581 12.509 3.397 7.496
T-P(㎎/ℓ) 0.592 0.082 0.341 0.338
Mn(㎎/ℓ) 0.017 N.D N.D 0.006
Cu(㎎/ℓ) N.D N.D N.D N.D
Cr(㎎/ℓ) N.D N.D N.D N.D
Pb(㎎/ℓ) N.D N.D N.D N.D
Cd(㎎/ℓ) N.D N.D N.D N.D
As(㎎/ℓ) N.D N.D N.D N.D
Zn(㎎/ℓ) N.D 0.109 N.D 0.036
Fe(㎎/ℓ) N.D N.D N.D N.D
TU 0 1.8 0 0.6
3) 화학섬유 제조시설
화학섬유 제조시설의 생산규모는 모두 1종, ‘나’지역에 배출하며 폐수배출량은 791~4,150 ㎥/d이었다.
화학섬유 제조시설의 수질 결과는 Table 20에 나타내었는데 B업체를 제외한 나머 지 2개의 시료에서는 독성이 나타나지 않았다.
화학섬유 제조시설의 경우 아크릴로니트릴, 에틸렌글리콜 등 유기화합물이 독성원 인 물질인 사례가 있어 유기화학물질 분석 및 지속적인 독성 값 모니터링이 필요할 것이다.
Table 20. Water quality of synthetic textile manufacturing
Facilities A B C Average
pH 6.6 7.2 7.2 7.0
DO(㎎/ℓ) 2.8 3.0 6.0 3.9
Conductivity(㎲/㎝) 3,100 4,600 18,400 8,700
BOD(㎎/ℓ) 3.2 7.0 4.8 5.0
COD(㎎/ℓ) 9.2 23.6 11.9 14.9
SS(㎎/ℓ) 0.1 2.4 0.3 0.9
T-N(㎎/ℓ) 8.321 20.781 16.403 15.168
T-P(㎎/ℓ) 0.744 3.064 0.007 1.272
Mn(㎎/ℓ) N.D N.D N.D N.D
Cu(㎎/ℓ) N.D N.D N.D N.D
Cr(㎎/ℓ) N.D N.D N.D N.D
Pb(㎎/ℓ) N.D N.D N.D N.D
Cd(㎎/ℓ) N.D N.D N.D N.D
As(㎎/ℓ) N.D N.D N.D N.D
Zn(㎎/ℓ) 0.042 70.620 N.D 23.554
Fe(㎎/ℓ) 0.088 0.180 N.D 0.089
TU 2.2 6.9 0 3.0
4) 도금시설
도금시설의 생산규모는 4~5종인 소규모 시설로 ‘가’, ‘나’ 지역에 배출하며 폐수방 류량은 30~80 ㎥/d 이었다.
도금시설의 수질 결과는 Table 21에 나타내었는데 B업체를 제외하고 모두 기준 값(TU 4) 이내로 나타났다.
B업체의 경우 다른 시료에 비해 아연이 배출수 중 가장 높은 농도(70.620 ㎎/ℓ)
로 검출되었을 때 TU 6.9로 배출허용기준을 초과하였으며, 기술지원을 통한 공정방 법 개선 이후 재분석 시 TU 2.2(아연 0.419 ㎎/ℓ)로 기준치 이내 값을 나타내었다.
도금시설의 경우 여러 가지 유독성 물질 중에서도 중요한 것은 크롬, 아연, 구리, 니켈, 주석, 시안화물 등이며 산·알칼리성 세정제, 유분 등이 함유되어 있어 이들 물 질의 관리에 주의가 요구된다고 알려져 있다.
Table 21. Water quality of plating
Facilities A B Average
pH 6.5 7.5 7.0
DO(㎎/ℓ) 1.0 1.3 1.2
Conductivity(㎲/㎝) 525 857 691
BOD(㎎/ℓ) 135.9 43.2 89.6
COD(㎎/ℓ) 48.9 91.8 70.4
SS(㎎/ℓ) 18.3 19.2 18.8
T-N(㎎/ℓ) 23.745 9.971 16.858
T-P(㎎/ℓ) 0.305 0.802 0.554
Mn(㎎/ℓ) N.D N.D N.D
Cu(㎎/ℓ) N.D N.D N.D
Cr(㎎/ℓ) N.D N.D N.D
Pb(㎎/ℓ) N.D N.D N.D
Cd(㎎/ℓ) N.D N.D N.D
As(㎎/ℓ) N.D N.D N.D
Zn(㎎/ℓ) N.D N.D N.D
Fe(㎎/ℓ) N.D N.D N.D
TU 1.8 0 0.9
5) 알콜 음료 제조시설
알콜 음료 제조시설의 생산규모는 모두 5종으로 소규모 시설로 ‘가’, ‘나’지역에 배출하며 폐수방류량은 11~12 ㎥/d 이었다.
알콜 음료 제조시설의 수질결과는 Table 22에 나타내었는데 독성기준을 초과한 시료는 없었다.
A업체의 경우 BOD가 135.9 ㎎/ℓ로 수질오염 배출허용기준을 초과하였으나, 생
태독성 값은 1.8로 기준 값(TU 2) 이내였다.
알콜 음료 제조시설의 경우 고농도 유기성 폐수가 생태독성의 주요 원인물질인 사례가 많아 생물반응조의 적정 운영이 필요하다고 알려져 있다.
Table 22. Water quality of alcohol beverage manufacturing
Facilities A B Average
pH 7.9 8.0 8.0
DO(㎎/ℓ) 3.7 2.0 2.9
Conductivity(㎲/㎝) 4,460 5,580 5,020
BOD(㎎/ℓ) 1.5 3.5 2.5
COD(㎎/ℓ) 8.2 10.1 9.2
SS(㎎/ℓ) 4.7 3.4 4.1
T-N(㎎/ℓ) 12.493 90.377 51.435
T-P(㎎/ℓ) 1.060 0.697 0.879
Mn(㎎/ℓ) N.D N.D N.D
Cu(㎎/ℓ) N.D N.D N.D
Cr(㎎/ℓ) N.D N.D N.D
Pb(㎎/ℓ) N.D N.D N.D
Cd(㎎/ℓ) N.D N.D N.D
As(㎎/ℓ) N.D N.D N.D
Zn(㎎/ℓ) N.D N.D N.D
Fe(㎎/ℓ) N.D N.D N.D
TU 2.5 0 1.3
6) 기초무기화학물질 제조시설
기초무기화학물질 제조시설의 생산규모는 1종 및 5종으로 ‘나’지역에 배출하며 폐 수방류량은 30~3,500 ㎥/d 이었다.
기초무기화학물질 제조시설의 수질결과는 Table 23에 나타내었고 독성기준을 초 과한 시료는 없었다.
B업체의 경우 T-N이 90.377 ㎎/ℓ로 수질오염 배출허용기준을 초과하였으나, 생
태독성 값은 나타나지 않았다.
기초무기화학물질 제조시설의 경우 가성소다 등 염이 독성원인 물질인 사례가 있 어 염에 대한 지속적인 모니터링이 필요한 것으로 판단된다[36].
Table 23. Water quality of basic inorganic compound manufacturing