왕숙천 수계 수질오염 특성연구

(하수처리장 방류수를 중심으로)

1. 서론

상수원 상류에 위치해 있는 지류천의 오염물질은 상시 상수원에 유입하여 원수수질에 다소 영향을 주고 있다. 지류천은 대부분 자연하천 및 생태하천으로 복원되어 시민의 휴식공간을 제공하여 여가생활을 즐기게 하고 시민에게 좋은 역할을 하고 있는 편의를 제공하고 있다.

우리시는 상류에 구리시, 남양주시, 하남시와 경계를 두고 도시화에 따른 인구증가, 주택문제, 보건·환경문제 등 여러 가지 문제가 있으며 특히 환경문제로 상류지역에 위치해 있는 지자체는 하류에 위치해 있는 우리시에 수질환경적으로 많은 영향을 줄 수 있다.

특히 중규모 이상의 하천을 중심으로 발달한 도시의 경우 생활하수 오염물질을 처리하는 하수처리장이 위치해 있으나 대부분 민영형태로 운영관리해 오고 있어 오염물질이 하류에 위치해 있는 상수원 및 취수원에 직접적으로 영향을 줄 수 있다. 이에 상수원 감시 및 오염물질 확인 등 기초자료 확보를 위해 이에 대한 조사 및 연구가 필요로 한다.

본 연구는 구리시 및 남양주시에 위치해 있는 중규모 하천의 하수처리 방류수에 대해 상시 조사 및 추가 조사로 오염원을 파악하여 향후 수질오염 개선에기여하고자 실시하게 되었다.

2. 문헌고찰 (이론적 배경)

1) 이순희연구원, 2004, 왕숙천 수계에서 하수처리장 건설이후의 수질평가, 서울시보건환경연구원, p. 486.

2004년 1월부터 12월까지 진건하수처리장 건설에 따른 왕숙천 4개 지점의 수질을 평가한 결과는 다음과 같다.

진건하수처리장은 2004년 2월 시운전을 시작하였고 6월에 정상 가동하였으며 각 항목 방류 수질농도는 법정방류 수질 기준에 적합하였다.

각 지점별 BOD 평균치는 진건 하수처리장 상류 지점인 왕숙천 Ⅰ,Ⅱ 가 2.1 mg/L 진건하수처리장 하류인 왕숙천 Ⅲ이 3.3 mg/L 로 구리하수처리장 방류수가 합류하는 황숙천 Ⅳ에서 8.9 mg/L 로 나타났다. 왕숙천 Ⅳ에서는 전년도 평균치에 비해 약 63%가 감소하였으며 SS 도 64% 감소하였다.

T-N 및 T-P는 왕숙천 Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ이 전년도 보다 증가를 나타냈고 왕수천 Ⅳ는 감소를 나타냈다.

진건하수처리장 건설 후 왕숙천 Ⅳ지점의 BOD, SS, T-P는 전년도 보다 약 60%, T-N은 약 29% 감소를 보였다.

2) 임은형연구원, 2006, 왕숙천 수질개선에 따른 한강본류 취수장의 수질변화, 서울시립대학교, pp. 48~49

한강취수장 4지점에 대한 분석결과 BOD, COD, NH3-N, T-N는 갈수기에 높아지는 경향을 보였고 수온이 높고 강수량이 많은 하절기에는 T-P, 총대장균군이 높아지는 경향을 보였다.

2. 환경정책기본법에서 제시한 하천수 수질기준 및 호소수 수질기준에 따라 조사된 평균치를 비교한 결과 왕숙천 합류 상류지역의 수질은 2급수 수준이었고 합류 이후의 지점은 2~3급수 정도 수질을 보였다.

3. 구리하수처리장 및 진건하수처리장 등 환경기초시설 개선 및 확충에 따라 왕숙천 및 왕숙천 합류 하류의 지점에서 수질에 효과가 있는지 상류지역, 왕숙천, 하류지역을 대상으로 T-검정을 수행한 결과,

1) 왕숙천은 수질개선 사업 이후 DO, BOD, COD, SS, T-P, 총대장균군에서 검정통계량이 유의하개 분석되었고

2) 하류지역DS NH3-N, T-P, 총대장균군의 검정통계량이 유의하가 분석되어 수질개선 사업 이전과 이후에 차이가 있다고 결론 내릴 수 있었다.

3) 박종관연구원, 1997, 왕숙천 수질의 시 공간적 특성과 유역의 물환경 관리, 대한지리학회지 제32권 4호 p. 461

본류의 수질에 민감하게 영향을 미치는 지류의 수질성ㅂ누은 수온보다 오염원의 지표가 되는 pH, EC, TDS, COD 등으로 나타났다. 하천본류의 pH, EC, TDS, COD 값은 각각의 지류의 값에 크게 영향을 미친다. 특히, EC와 TDS 는 지류의 유입으로 인한 본류의 영향을 파악하는 가장 좋은 수단으로 판단된다. 왕숙천의 본류의 pH 값의 경우 지류의 유입으로 인해 그 값이 증가하는 지점과 감소하는 지점이 분명하게 구분되었다. EC와 TDS 의 경우 지류가 합류한 후의 왕숙천 본류의 값은 예외없이 증가한 경향ㅇ르 보였다.

2) 왕숙천의 수질회복을 위해서 진건천, 용암천 및 왕숙천 지류의 친환경적 토지이용 관리와 지류 하류지점에 수초 등 간이오수 정화시설 마련으로 수질관리 체계를 정비해한다. 수초는 수질정화에 매우 중요한 요소이다. 하천정비 사업시 하상퇴적물을 걷어내는 일이나 고수부시를 평탄하게 하는 작업은 하천생태게는 물론 하천지형의 보전적 차원에서도 절대로 해서는 안될 것이다. 왕숙천 유역의 물환경 악화를 방지하기 위해서는 유역내 지방정부의 협의해 구축한 수문관측시스템인 조속이 마련되어야 한다.

3. 실험방법(재료 및 방법)

3.1. 연구 대상

왕숙천 하류에 위치한 진전하수처리장 방류수(10만톤), 구리하수처리 방류수(5만톤,11만톤), 왕숙천 하류지점 등에 대해 평시, 강우기 나누어 실시하였다.  조사지점은 다음과 같다.

○ 조사지점

- 하수처리 방류수 : 3점(구리5만톤, 구리11만톤, 진건10만톤)

- 왕숙천 : 1점(왕숙천 최하류 지점)_구리하수처리장 방류수 하류 200 m 지점

그림 1. 왕숙천 수계 (하수처리 방류수 , 왕숙천 최하류 ★)

3.2. 실험방법

실험은 매월 1회 채수하여 분석항목에 따라 4개 지점 대해서 분석을 진행하였다.

○ 분석항목

- 현장  항목 : 5항목(Temp, pH, DO, Cond, Flow)

⇒ 유량(Flow) : 2회(갈수기, 풍수기)

- 실험실항목 : 8항목(BOD, COD, SS, T-N, T-P, NH3-N, TOC, T-coli)

○ 조사주기

- 평  시 : 매월1회

- 강우시 : 3회(초기강우 2회, 집중강우 1회)