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울산 산업폐수 하천 수질별 유해물질의 분포 및 생태독성 평가. 이러한 결과는 기존 화학물질별 배출기준과 생태독성 평가를 상호보완적으로 운영하는 것이 산업폐수 중 수질 유해물질을 관리하는 효과적인 방법임을 시사한다.

서론

특정 수질 유해물질은 주로 중금속, VOC(휘발성 유기화합물) 등으로 일정 수준 노출 시 인체에 독성이 있고 수생태계에 악영향을 미치기 때문에 엄격한 배출기준으로 관리되고 있습니다. 휘발성 유기화합물은 일정 수준 노출 시 암을 유발하거나 인체에 독성을 나타낼 뿐만 아니라 수생태계에도 악영향을 미칠 수 있으나, 기존의 산업폐수 처리시설은 대부분 유기물질을 처리하는 방법으로 사용하고 있으며, 산업폐수 배출로 이어져 부작용 우려가 다수 존재한다[6].

Fig. 1. BOD and discharge load by application region

연구배경

생태독성제도

국외 생태독성 관리
국내 생태독성 관리

표 4는 물벼룩에 대한 국가별 생물급성 독성시험을 보여준다[19]. 물벼룩을 시험종으로 선정한 이유는 물벼룩이 수생태계 영양 첫 단계의 대표적인 종이며 크기가 0.3~6mm 정도로 작고, 여러 번 태어나고, 수명이 짧으며, 모든 것이 다 다르기 때문이다. 위의 는 독성 물질에 민감하며 재현성이 높습니다.

Table 2. Components of an integrated approach to water quality-based toxic controls

특정수질유해물질

특정수질유해물질
국외 규제 동향
국내 규제 동향

미국에서는 전기도금, 플라스틱 제품 및 합성 섬유의 유기화학 생산, 살충제 생산, 전기 및 전자 부품이 규제됩니다. 11) 디클로로메탄. 무색의 수용성 휘발성 물질로 상온에서 액체로 존재하며 B2(EPA) 및 2B(IARC)에 의해 발암 가능 물질로 분류되었습니다. 15) DEHP(디에틸헥실 프탈레이트).

Table 7. Emission standards for specific toxic substances (Unit : ㎎/ℓ)

조사범위 및 분석방법

조사지점
이화학적 분석

일반항목
중금속류
휘발성 유기화합물

생태독성 시험
생태독성 값 계산
통계학적 분석

상관관계는 하나의 변수가 변하는 동안 다른 변수는 변하는 방식과 같이 두 개 이상의 변수에서 변화의 강도와 방향을 나타냅니다. 상관 분석은 측정된 변수 간의 관계 강도를 보여줌으로써 변수 간의 관계에 대한 일반적인 개요를 제공합니다. 피어슨 상관계수(Pearson's Correlation Coefficient)라고도 불리는 상관계수는 r로 표현되는데, 이는 두 변수 사이의 상관관계 방향과 정도를 수치적으로 표현한 것입니다.

표본 상관계수 r은 X와 Y 사이의 선형 관계이다. 어떤 상관관계가 있는지를 나타내는 값으로 단순 상관계수로도 표현된다. r이 -1이면 음의 방향으로 완벽한 상관관계가 있다는 뜻이다.

Fig. 6. Discharge by wastewater treatment type

결과 및 고찰

생태독성 시험

표준 독성시험
업종별 분석결과
생태독성 저감사례
생태독성 값과 오염물질별 상관분석

Table 19는 정유 생산공장의 수질 결과를 나타낸 것으로, B사를 제외한 나머지 2개 시료에서는 독성이 발견되지 않았다. 화학섬유 제조공장에 대한 수질결과를 표 20에 나타내었으나, B공장을 제외한 나머지 2개 시료에서는 독성이 발견되지 않았다. 표 22는 주류공장의 수질결과를 나타낸 것이나, 독성기준을 초과한 시료는 없었다.

Table 23은 기초무기화학물질 생산시설의 수질결과를 나타낸 것으로 독성기준을 초과한 시료는 없었다. 기초무기화학물질을 생산하는 시설의 경우 가성소다 등의 염분이 독성물질인 경우가 있어 지속적인 염분 모니터링이 필요할 것으로 사료된다[36]. 생태독성 값과 오염물질 간의 상관관계 분석.

Fig. 11. Standard toxicity test(potassium dichromate)

특정수질유해물질

개별폐수 사업장
산업폐수 종말처리장
폐수종말처리장으로 배출하는 업체

사업장 폐수처리수 중 VOCs의 농도 및 검출빈도는 표 28과 같습니다. 현행 산업폐수 관리시스템에서는 종합적인 오염물질 처리의 중심인 하수처리장의 유량 및 방류수에서 특정 수질 유해물질이 검출된 사례가 자주 보고되고 있다. 또한, 폐수처리장 내 특정 수질 유해물질의 유입과 유출 및 종합적인 관리에 대한 연구도 부족한 실정이다.

처리장의 청소방법 및 처리능력 현황은 표 30과 같다. 하수처리장으로 배출하는 업체입니다. 처리장에 입점하는 19개 사업체별 폐수 배출량은 사업체 규모에 따라 결정됩니다.

Table 26. Analysis of heavy metals in wastewater effluent

위해성 평가

위해성 평가의 개념
생태위해도 결정
디클로로메탄의 물벼룩 급성독성평가

화학물질의 생태학적 유해성은 다음과 같은 독성 범주로 표현됩니다[53]. 이 값이 낮을수록 물질의 급성 독성 정도가 높아집니다. NOEC 값이 높을수록 물질의 만성 독성 수준이 낮아집니다.

이 값이 높을수록 물질의 급성 독성은 낮아지지만 만성 독성은 높아집니다. 물벼룩에 대한 1,4-디옥산의 급성 독성 시험 결과는 표 39에 나타내었다. 물벼룩에 대한 디클로로메탄의 급성 독성 평가.

Table 34. Carcinogenicity classification of IARC

특정수질유해물질 제거방법

결론

따라서 특정 수질에 유해한 물질이 포함된 폐수를 배출하는 산업에는 엄격한 배출기준이 적용되어야 한다. 폐수처리장 유입 및 유출에 대한 수질 특정유해물질을 분석한 결과, 공정별 희석효과가 있는 것으로 판단되었으며, 유출수에서는 1,4-디옥산만 검출되었으나, 검출농도는 수질오염물질 배출기준(B지역) 이내였습니다. 특히, 공공수역에 직접 배출되는 개별폐수 중 1,4-디옥산과 디클로로메탄은 배출허용기준을 초과해 두 물질에 대한 위해성평가가 실시됐다.

김영희, 염색폐수의 급성 및 만성 수질독성시험을 이용한 우리나라 수질 배출기준 평가에 관한 연구, 서울대학교 석사학위논문, 2004. 2016. 최성득, 특정수질유해물질 모니터링 용암폐수처리장 및 용암폐수처리장 적정 배출기준 설정, 울산녹색환경지원센터, 2013.