서울特別市 保健環境硏究院報 第50號	(2014)

Report of S.I.H.E., 50:214~229	(2014)

난지도 매립지 침출수의 장기수질 변동특성

수질화학팀

이호찬․오석률․김창모․허미숙․양마란

이지영․양진영․박서희․배경석․전재식

Long Term Variation Characteristics of Leachate Water Quality at Nanji Landfill in Seoul, Korea

Water Chemistry Team

Ho-chan Lee, Seok-ryul Oh, Chang-mo Kim,

Mi-suk Heo, Ma-ran Yang, Ji-young Lee, Jin-young Yang,

Seo-hee Park, Kyung-seok Bae and Jae-sik Jeon

Abstract

This study evaluated the long-term variation characteristics of leachate water quality at Nanji landfill over twelve years(2003~2014). Pollutants, BOD5, CODCr, NH3-N, inorganic-N, T-P, SS, and chromaticity were analyzed. Survey sites were 31 storage wells numbered #6–#23 at the first landfill, and #1–#5 and #24–#31 at the second landfill within the Nanji landfill site. Wells outside the Nanji landfill were numbered #6–#23 at the first landfill and #1–#5 and #24–#30 at the second landfill. Quarterly mean concentration variations at the storage wells and the outside wells, showed very similar CODCr and chromaticity curves over the 12 years, as was the case for NH3-N and inorganic-N curves. The quarterly mean concentrations of CODCr, chromaticity, NH3-N and inorganic-N at the storage wells were higher than those at the outside wells. The quarterly mean concentrations of BOD5, SS and T-P showed the opposite trend. At the first landfill storage wells, the quarterly mean concentrations of CODCr, chromaticity, NH3-N and inorganic-N were higher than those at the second landfill storage well. From the variation plots of the　quarterly mean concentrations with respect to sampling sites, CODCr, chromaticity, NH3-N, inorganic-N and T-P curves were very similar for the most recent three years(2012~2014), and particularly high concentrations appeared at the #7, #9–#13, #15–16, and #18 sampling sites of the first landfill storage well. From the correlation matrices for the seven items, CODCr, chromaticity, NH3-N, inorganic-N, and T-P showed a higher correlation at the storage wells, but CODCr, chromaticity, NH3-N, and inorganic-N at the outside wells showed low correlation.

Key words : Landfill, Leachate, water qualty, storage well, outside well, Long term characteristics, Nanji landfill

서  론

난지생태공원은 1978년부터 15년간 생활폐기물과 산업폐기물이 함께 매립된 난지도 매립지에 조성된 공원으로, 매립이 종료된 후 2000년까지 매립안정화 공사가 완료되었다. 생활폐기물이 50.2%, 건축폐자재가 46.7%로 총매립량의 약 97%를 차지하였으며 제1매립지(노을공원)는 제2매립지(하늘공원)에 비해 하수슬러지 등 유기성 폐기물이 많이 매립되었다.

매립지의 안정화공사기간(1996년∼2000년) 중 우수침투방지를 위해 상부복토공사 및 HDPE 재질의 차수막을 설치하였고 침출수에 의한 한강 및 주변지역 지하수 오염방지를 목적으로 차수벽을 설치하였다. 차수벽의 내측에 침출수의 차집을 위한 31개소의 집수정(storage well)을 설치하였고 외측에는 차수벽의 밀폐여부 및 수위확인 등을 위해 30개소의 외측공(outside well)을 설치하였다. 제1매립지에는 #6∼23, 제2매립지에는 #1∼5와 #24∼31의 집수정 및 외측공이 설치되었다. 매립지의 침출수는 31개소의 집수정에 모여 이송관을 통해 4지점의 중계펌프장을 거치고 저류조에 모인 후 난지물재생센터로 이송되어 최종처리되고 있다.

난지매립지는 규모가 크고 한강에 인접해있으며 난지생태공원으로서 향후 지속적으로 이용해야하는 측면에서 매립지 내부의 수질현황을 장기적으로 상세히 모니터링해야 할 필요성이 있다. 특히 최종 유출수 뿐 아니라 매립지 내외부의 집수정과 외측공에서 오염도 분포는 침출수의 수집 및 처리 뿐아니라 오염물질의 내부 흐름을 파악할 수 있는 주요한 지표가 될 수 있다.

본 연구에서는 난지생태공원 매립지 내부의 침출수 특성을 파악하기 위해 안정화공사 이후 12년간(2003년∼2014년) 31개소의 집수정과 30개소의 외측공에서 채취, 분석한 침출수의 수질 자료를 분석하여 장기간의 침출수 수질변동 특성을 파악하고자 한다.

재료 및 방법

1. 연구대상 및 기간

본 연구의 기간은 2003년 1분기부터 2014년 3분기까지이며 분기별로 1회 조사하였다. 조사대상은 1,2매립지의 집수정 31개 지점과 외측공 30개 지점이며, 집수정은 매립지 침출수를 차집하는 장소로서 차수벽 안쪽에 위치하고 있고 외측공은 매립지 차수벽 외측에 위치하여 침출수의 유출여부, 수위조절등을 위하여 설치되었다. 난지생태공원 매립지의 수평단면, 집수정과 외측공의 위치와 연구대상 범위는 ****과 ***에 나타내었다.

2. 연구방법

1) 시료채취 및 분석

시험항목은 관리형 매립시설 침출수 배출허용기준상의 항목중 BOD5, CODcr의 유기물질, 영양염류(Inorganic-N, NH3-N, T-P)와 부유물질(SS), 색도(chromaticity)의 7개 항목을 선정하였고 시료채취 위치는 31개의 집수정과 30개의 외측공으로 분기별로 나누어 채취하여 수질오염공정시험기준에 따라 분석하였다.

2) 자료처리

BOD5 등 7개 항목에 대한 12년간(2003∼2014)의 수질분석 자료를 1매립지와 2매립지로 구분하고 매립지의 차수벽을 기준으로 외측공(outside well)과 집수정(storage well)으로 구분하여 시기별, 지역별 변동을 평가 하였다. 또한 측정공 각각의 농도 및 시간별 특성을 파악하기 위해 개별 측정공에 대한 오염도분포를 고찰하였고 자료처리는 SPSS를 이용하였다.

Fig. 1. Sampling sites of leachate in Nanji Landfill.

Table 1. Summary of sampling method

Site	No. of sampling site	Location of sites		Number of pollutants	No. of samples
		1st landfill	2nd landfill
Storage well	31	#6∼23	#1∼5, #24∼31	7	1,457
Outside well	30	#6∼23	#1∼5, #24∼30	7	1,426

결과 및 고찰

1. 집수정과 외측공의 농도 분포

1) 매립지 침출수 농도 분포

매립지 침출수에 대한 12년간 분기별 농도분포를 31개 집수정 전체의 평균농도로 나타내었다. 7개 항목에 따른 분기별 농도분포를 아래의 **** ***** 나타내었다. BOD5의 경우 2006년부터 매우 낮은 농도를 안정적으로 유지하고 있고 CODcr의 경우 2007년∼2009년 증가한 후 급격히 감소하고 있다. 색도의 경우 CODcr와 비슷한 분포를 나타내고 있고 SS의 경우 2003, 2004년도에 급격하게 증가한 후 감소하여 현재까지 안정적인 분포를 하고 있다. 무기성 질소 및 암모니아성질소는 분기별 증감패턴이 뚜렷하며 서서히 감소추세를 나타내고 있다. SS가 2003년, 2004년에 증가한 이후를 제외하면 BOD5와 SS는 비슷한 분포를 나타내고 있으며 CODcr와 색도의 경우 분기별 증감패턴이 매우 유사한 모양을 나타내고 있다. 무기성질소(Inorganic-N)는   암모니아성질소(NH3-N)와 질산성질소(NO2-, NO3-)의 합으로 표현할 수 있다. 난지 매립지의 경우 무기성질소와 암모니아성질소의 분포를 보면 암모니아성질소가 전체 무기성질소의 대부분을 차지하고 있음을 알 수 있다.

2) 외측공의 농도 분포

매립지 전체의 차수벽 외측의 농도 분포는 12년간의 분기별 30개 외측공의 평균농도자료를 바탕으로 나타내었다. 7개의 항목에 따른 분기별 농도분포를 아래의 ***과 ****에 나타내었다. BOD5의 경우 매우 낮은 농도를 유지하고 있고 집수정과 달리 뚜렸한 증감추세는 없으며 분기별 변동 특성을 나타내고 있다. CODcr의 경우 약간의 감소추세를 보이고 있으며 집수정과 같이 색도와 유사한 분기별 증감패턴을 나타내고 있다. SS와 무기성, 암모니아성 질소의 경우 뚜렸한 증감추세 없이 분기별 증감특성을 나타내고 있으며 집수정과 달리 SS가 매우 높은 농도분포를 나타내고 있다. 무기성질소와 암모니아성질소의 경우 집수정과 같이 암모니아성질소가 전체 무기성질소의 대부분을 차지하고 있음을 알 수 있으나 집수정보다는 무기성질소와 암모니아성 질소의 차이가 더 크게 나타나고 있고 이는 집수정보다는 호기성의 영향으로 암모니아의 질산화작용으로 질산성질소(NO2-, NO3-)가 보다 많이 존재한다고 판단할 수 있다.

3) 매립지내부 침출수와 차수벽 외측의 농도비교

매립지내부 침출수와 차수벽 외부의 항목별 농도

(a)		(b)
Fig. 2. Quarterly mean concentration variations of BOD5, CODcr, SS and Chromaticity (a) and Inorganic-N and NH3-N(b) at storage wells in Nanji Landfill during 2003~2014.

(a)		(b)
Fig. 3. Quarterly mean concentration variations of BOD5, CODcr, SS and Chromaticity (a) and Inorganic-N and NH3-N (b) at outside wells in Nanji Landfill during 2003~2014.

Table  2.  Annual mean concentration variations of 7 items at storage wells of Nanji landfill during 2004~2013                                                           unit(mg/L)

Year		BOD5	CODcr	SS	Inorganic-N	NH3-N	T-P	Chromaticity
2004	mean	30.8	192.9	149.0	372.6	362.3	.9	113.6
	median	20.7	129.3	31.0	311.8	301.0	.6	104.1
	max	258.0	1260.0	4758.0	1735.2	1702.0	4.8	359.5
	min	1.2	9.0	1.1	.4	.3	.0	4.1
	std	37.4	170.6	507.9	319.2	314.6	.8	76.1
2005	mean	41.8	207.3	32.3	349.4	345.0	.9	109.3
	median	23.1	124.0	28.4	308.1	300.0	.5	85.9
	max	312.0	653.3	115.0	1179.8	1174.0	5.0	283.6
	min	1.8	7.0	1.3	.6	.2	.0	5.0
	std	56.8	170.7	23.1	263.5	264.2	1.0	76.3
2006	mean	17.5	173.1	29.7	283.9	281.5	.8	81.7
	median	14.7	125.7	28.3	222.8	222.5	.4	59.1
	max	100.5	553.8	95.4	1110.0	1110.0	3.1	280.7
	min	.5	5.0	.4	.4	.0	.0	3.4
	std	14.2	135.9	20.6	248.7	250.4	.9	63.7
2007	mean	18.3	213.3	26.3	264.9	260.9	.9	214.9
	median	15.3	140.9	22.0	224.9	217.5	.5	83.1
	max	75.0	870.4	100.8	1088.0	1088.0	4.6	945.0
	min	.8	12.0	1.4	5.4	.1	.0	9.4
	std	13.9	180.0	20.5	219.2	221.7	1.0	239.6
2008	mean	19.8	216.0	32.7	261.0	257.1	.8	230.6
	median	11.1	136.3	24.8	220.1	220.0	.4	96.5
	max	159.6	806.2	280.4	975.7	975.0	5.6	1465.0
	min	.6	3.1	1.0	2.6	.5	.0	14.3
	std	24.5	184.9	35.8	219.8	221.6	.9	281.7
2009	mean	16.6	215.0	27.3	373.2	366.9	1.0	200.7
	median	13.0	133.1	22.0	254.2	253.0	.7	94.0
	max	70.5	796.9	93.4	1846.4	1846.0	3.6	950.7
	min	2.7	1.4	2.0	.2	.2	.1	10.5
	std	12.4	190.2	17.7	415.8	417.1	.8	218.6
2010	mean	14.1	107.0	20.6	225.1	218.4	.7	117.1
	median	12.8	67.7	16.6	169.6	159.5	.5	58.6
	max	43.2	436.2	72.5	1030.0	1029.1	3.2	692.0
	min	.1	1.4	2.0	.8	.0	.0	4.5
	std	10.8	106.2	16.9	216.6	218.5	.7	140.0
2011	mean	19.3	87.0	36.2	357.5	345.8	.3	139.1
	median	16.2	56.2	30.5	230.8	208.2	.1	60.9
	max	73.4	374.4	152.0	2066.7	2044.0	2.0	748.0
	min	1.0	6.8	2.0	4.0	.0	.0	7.8
	std	15.7	83.0	30.5	418.4	420.4	.4	160.0
2012	mean	24.0	102.5	34.8	397.7	393.6	.4	161.4
	median	17.9	73.6	31.0	224.3	223.9	.2	60.0
	max	208.8	421.4	234.0	2060.0	2060.0	2.5	796.0
	min	.8	3.8	2.0	1.4	.0	.0	4.4
	std	24.6	92.5	29.5	425.6	427.6	.5	188.7
2013	mean	19.2	88.2	31.4	342.9	331.7	.3	142.8
	median	15.8	53.2	24.0	204.7	184.7	.1	58.9
	max	73.4	375.6	246.0	1819.1	1819.0	3.1	765.0
	min	.6	3.6	.7	2.4	.0	.0	8.3
	std	15.2	85.9	33.3	375.0	376.1	.5	175.5
Total	mean	22.1	161.4	43.2	313.5	306.1	0.7	146.0

Table  3.  Annual mean concentration variations of 7 items at outside wells of Nanji landfill during 2004~2013                                                     unit(mg/L)

Year		BOD5	CODcr	SS	Inorganic-N	NH3-N	T-P	Chromaticity
2004	mean	36.3	123.6	268.5	157.8	152.2	1.291	59.4
	median	21.0	89.0	113.6	65.6	61.8	1.060	49.2
	max	252.0	800.0	2585.0	951.5	936.0	3.710	473.0
	min	1.0	12.0	3.8	0.4	0.3	0.120	3.2
	std	41.7	113.6	418.6	210.0	205.5	0.898	57.7
2005	mean	42.1	131.0	324.5	157.7	148.4	4.449	55.6
	median	22.6	101.1	167.0	74.6	64.8	1.185	40.9
	max	288.0	746.7	2541.7	837.9	836.0	46.320	255.2
	min	0.6	15.0	18.7	0.5	0.1	0.160	2.9
	std	56.2	124.3	436.1	197.7	198.9	8.691	53.5
2006	mean	32.9	102.3	351.3	122.9	115.1	3.493	43.9
	median	16.5	68.8	187.1	56.1	47.8	1.135	29.8
	max	610.0	376.8	2960.0	823.4	818.0	69.600	329.0
	min	0.2	3.9	17.3	0.0	0.0	0.000	2.2
	std	66.6	88.8	466.2	160.1	162.3	7.875	44.3
2007	mean	44.0	137.8	450.6	157.3	147.4	2.976	99.8
	median	24.0	115.2	214.0	82.1	73.6	1.200	77.1
	max	360.0	665.6	2947.0	832.2	832.0	37.500	888.2
	min	0.5	12.0	12.8	0.8	0.0	0.070	1.8
	std	57.6	111.4	600.0	185.1	187.3	4.887	111.8
2008	mean	21.0	136.8	326.9	140.2	133.4	3.015	84.7
	median	14.5	106.0	174.8	71.0	62.6	1.020	60.9
	max	106.5	647.0	3248.0	864.2	864.0	34.920	547.0
	min	0.7	10.9	19.1	1.0	0.0	0.100	5.8
	std	20.2	114.1	408.7	178.6	179.4	5.137	83.7
2009	mean	25.6	156.2	330.6	198.3	184.8	1.872	82.5
	median	17.1	125.8	168.0	99.0	82.0	1.110	50.0
	max	207.0	1394.4	5487.0	1308.7	1307.0	23.650	999.7
	min	1.0	2.1	5.3	1.2	0.1	0.140	6.5
	std	29.7	163.1	581.7	253.5	247.1	3.127	130.5
2010	mean	24.2	80.7	287.0	153.5	140.5	1.884	60.0
	median	15.6	69.4	170.8	66.6	52.5	0.875	33.7
	max	166.0	229.6	1649.5	1165.5	1148.0	43.460	329.0
	min	0.3	2.1	14.0	0.6	0.0	0.100	4.5
	std	28.8	58.6	322.0	222.0	220.1	4.322	58.4
2011	mean	25.4	68.9	282.6	190.3	181.4	0.304	82.0
	median	17.9	44.2	184.0	67.9	55.1	0.120	40.1
	max	125.4	475.1	2093.0	1570.7	1570.0	5.250	884.0
	min	1.4	4.4	4.0	0.2	0.0	0.020	2.1
	std	24.2	76.9	307.6	300.4	302.9	0.639	121.0
2012	mean	24.6	71.8	228.1	178.0	168.4	0.504	54.2
	median	17.9	43.4	136.0	93.7	86.3	0.190	30.5
	max	120.0	481.3	1600.0	1221.0	1221.0	9.440	348.0
	min	0.6	3.8	3.7	0.0	0.0	0.020	3.9
	std	22.6	84.0	286.4	238.1	241.6	1.285	59.6
2013	mean	24.5	64.5	283.1	170.5	160.9	0.352	47.5
	median	20.5	49.3	190.0	66.7	41.5	0.150	24.8
	max	116.7	466.5	1710.0	1306.0	1306.0	8.100	616.0
	min	0.5	1.1	36.0	0.0	0.0	0.030	2.0
	std	19.8	60.1	288.5	249.0	252.8	0.845	66.1
Total	mean	29.6	106.3	303.8	158.6	149.6	1.830	65.6

비교 분포는 집수정과 외측공의 평균농도 분포로 나타내었고 아래의 ****에 나타내었다. CODcr, 무기성질소, 암모니아성질소, 색도의 경우 집수정의 농도가 외측공의 농도보다 높게 나타나고 있는데 CODcr의 경우 전체 평균농도로서 집수정이 161.4 mg/L 외측공이 106.3 mg/L, 무기성질소의 경우 각각 313.5 mg/L, 158.6 mg/L, 암모니아성질소의 경우 306.1 mg/L, 149.6 mg/L, 색도의 경우 146.0 mg/L, 65.6 mg/L으로 나타났다. 반면 BOD5, SS, T-P의 경우 외측공의 농도가 집수정의 농도보다 높게 나타나고 있다. 특히 집수정의 농도가 높은 항목의 경우 집수정과 외측공의 분기별 농도 증감현상이 매우 유사하게 나타나 집수정 내부의 오염물질이 외측공의 오염물질에 영향을 미치고 있다고 보여지지만, 집수정에서 상대적으로 낮은 분포를 보였던 일부 항목의 경우 집수정과 외측공의 분기별 농도 증감현상이 유사하지 않은 곳도 있어 이에 대한 추가적인 검토가 필요 할 것으로 생각된다.

(a)		(b)
(c)		(d)
Fig. 4. Quarterly mean concentration comparison plots at storage wells with those at outside wells for BOD5 and CODcr(a) and Inorganic-N and NH3-N(b) and SS and Chromaticity(c) and T-P(d) pollutants in Nanji Landfill.

2. 매립지별 농도 분포

1) 제1매립지 농도 분포

제1매립지는 #6∼23의 집수정과 외측공의 자료를 바탕으로 분기별 농도분포를 아래의*****에 나타내었다. 1매립지 집수정의 경우 전체 매립지의 농도분포(****)와 유사하게 나타나고 있다. BOD5는 2006년부터 매우 낮은 농도를 안정적으로 유지하고 있고 CODcr의 경우 2007년∼2009년 증가한 후 급격히 감소하고 있다. 색도의 경우 CODcr와 비슷한 분포를 나타내고 있고 SS의 경우 2004년도에 급격하게 증가한 후 감소하여 현재까지 안정적인 분포를 하고 있다. 무기성 질소 및 암모니아성질소는 분기별 증감패턴이 뚜렷하며 서서히 감소추세를 나타내고 있다. SS가 2004년에 증가한 이후를 제외하면 BOD5와 SS는 비슷한 분포를 나타내고 있으며 CODcr와 색도의 경우 분기별 증감패턴이 매우 유사한 모양을 나타내고 있다.

제1매립지 외측공의 경우 매립지 전체 외측공의 분포(****)와 대체적으로 유사하게 나타나고 있다. CODcr의 경우 감소추세를 보이고 있으며 집수정과 같이 색도와 유사한 분기별 증감패턴을 나타내고 있다. SS와 무기성, 암모니아성 질소의 경우 뚜렷한 증감추세 없이 분기별 뚜렷한 증감특성을 나타내고 있으며 집수정과 달리 SS가 매우 높은 농도분포를 나타내고 있

(a)		(b)
(c)		(d)
Fig. 5. Quarterly mean concentration variation plots of BOD5, CODcr, SS and Chromaticity (a) and Inorganic-N and NH3-N(b) for the 1st landfill at storage wells and (c), (d) at outside wells during 2003~2014.

다. 무기성질소와 암모니아성질소의 경우 집수정과 같이 암모니아성질소가 전체 무기성질소의 대부분을 차지하고 있음을 알 수 있으나 집수정보다는 무기성질소와 암모니아성 질소의 차이가 더 크게 나타나고 있고 이는 집수정보다는 호기성의 영향으로 암모니아의 질산화작용으로 질산성질소(NO2-, NO3-)가 보다 많이 존재한다고 판단할 수 있다.

(a)		(b)
(c)		(d)
Fig. 6. Quarterly mean concentration variation plots of BOD5, CODcr, SS and Chromaticity(a) and Inorganic-N and NH3-N(b) for the 2nd landfill at storage wells and (c), (d) at outside wells during 2003~2014.

2) 제2매립지 농도 분포

제2매립지는 #1∼5와 #23∼31의 집수정과 #1∼5와 #23∼30의 외측공 자료를 바탕으로 분기별 농도분포를 아래의 ****에 나타내었다. 제2매립지의 집수정의 경우 제1매립지와 달리 CODcr의 농도가 낮게 분포하고 있고 색도와의 증감패턴도 다르게 나타나고 있으며 무기성질소와 암모니아성 질소는 제1매립지보다 낮게 분포하고 있다. BOD5의 농도는 대체적으로 낮은 농도분포를 하고 있으며 SS가 BOD5보다 높게 분포하고 있다. 색도와 CODcr는 점차 감소하는 추세를 보이고 있다.

제2매립지의 외측공의 경우 전체적인 항목별 농도분포가 제1매립지의 외측공과 유사하나 SS와 무기성질소와 암모니아성 질소의 경우 제1매립지보다 높은 경향을 나타내고 있다. 또한 무기성질소와 암모니아성 질소 경우 제1매립지의 외측공보다 질산성질소의 양(무기성질소와 암모니아성 질소의 차이)이 매우 적게 나타나고 있다.

(a)		(b)
Fig. 7. Concentration variation plots for storage wells(a) and outside wells(b) at each sampling sites in Nanji Landfill during 12 years(2003∼2014).

3) 제1, 2매립지 농도 분포비교

집수정에서의 제1, 2매립지의 농도분포 비교를 위해 집수정에서의 년도별 농도분포를 ********에 나타내었다. SS를 제외한 전항목에서 제1매립지에서의 농도가 제2매립지보다 높게 나타나고 있는데 BOD5의 경우 전체 평균농도로서 제1매립지에서 27.2 mg/L 제2매립지에서 15.2 mg/L, CODcr의 경우 각각 223.5 mg/L, 75.4 mg/L, 무기성질소의 경우 425.3 mg/L, 158.5 mg/L, 암모니아성질소의 경우 415.8 mg/L, 153.9 mg/L, 총인의 경우 0.97 mg/L, 0.29 mg/L, 색도의 경우 216.8 mg/L, 47.9 mg/L으로 나타났다. 특히 제1매립지 집수정의 경우 CODcr과 무기성질소와 암모니아성 질소농도가 제2매립지보다 높은 분포를 나타내고 있는데 이는 제1 매립지가 제 2매립지보다 유기성폐기물을 많이 매립한 결과를 반영하고 있다.

3. 측정공별 농도 비교

31개의 집수정과 30개소의 외측공에 대해 측정공별 농도분포 특성을 파악하기 위해 10년간(2004 ∼2013)의 농도분포를 측정공의 위치, 항목별로 나타내었다.

1) 집수정의 위치별 농도 분포

*****a)에서와 같이 집수정 위치에 따라 농도 분포가 다양함을 알수 있으며 특히 CODcr과색도, 무기성질소와 암모니아성질소의 경우 집수정 위치에 따라 거의 비슷한 분포를 하고 있다. 또한 집수정의 위치에 따라 고농도를 나타내는 집수정과 저농도를 나타내는 집수정의 위치를 알 수 있다. 전체적으로 제1매립지(#6∼23)의 농도가 높고 제2

Table  4.  Annual mean concentration variations of 7 items at storage wells of 1st landfill during 2004~2013                                                           unit(mg/L)

Year		BOD5	CODcr	SS	Inorganic-N	NH3-N	T-P	Chromaticity
2004	mean	30.4	253.1	161.3	469.7	457.6	1.1	148.2
	median	28.4	204.3	32.2	437.0	423.0	.9	151.0
	max	141.0	720.0	4758.0	1254.7	1238.0	4.8	315.6
	min	2.0	60.0	1.1	1.0	.8	.0	34.5
	std	21.0	146.5	583.6	289.1	285.5	.9	65.1
2005	mean	54.5	295.6	35.7	471.6	465.9	1.4	149.5
	median	29.0	312.0	29.4	469.9	466.0	1.1	143.5
	max	312.0	653.3	115.0	1179.8	1174.0	5.0	283.6
	min	7.0	50.5	1.8	21.9	.5	.0	15.2
	std	66.0	174.4	24.1	256.6	259.6	1.1	70.4
2006	mean	21.5	236.3	32.6	385.5	382.4	1.2	111.1
	median	20.5	226.7	29.8	337.8	331.0	.9	107.4
	max	47.0	553.8	91.5	1110.0	1110.0	3.1	280.7
	min	1.2	17.0	.9	8.8	.1	.0	16.4
	std	12.2	143.8	19.0	263.0	266.1	.9	62.3
2007	mean	23.7	292.0	28.5	354.9	349.2	1.3	334.0
	median	22.1	286.8	25.6	287.5	286.5	1.1	351.6
	max	75.0	870.4	100.8	1088.0	1088.0	4.2	945.0
	min	2.1	43.2	2.2	33.4	.1	.1	20.8
	std	12.3	195.1	20.3	233.3	238.7	1.0	253.9
2008	mean	20.9	302.5	34.0	351.8	347.0	1.1	355.5
	median	16.2	285.1	26.7	297.0	296.0	.8	239.8
	max	128.4	806.2	280.4	975.7	975.0	5.6	1465.0
	min	1.3	28.0	1.0	22.7	11.0	.0	36.5
	std	20.0	197.2	36.5	235.9	239.2	1.1	314.3
2009	mean	20.5	294.8	27.9	494.8	485.4	1.3	296.9
	median	19.3	242.8	28.3	301.0	300.6	1.3	225.0
	max	70.5	796.9	93.4	1846.4	1846.0	3.6	950.7
	min	4.1	29.6	5.0	5.2	5.2	.2	32.0
	std	11.7	203.1	15.3	471.0	474.8	.9	232.2
2010	mean	18.7	158.3	20.4	299.6	289.3	1.0	180.6
	median	16.5	122.6	16.6	213.0	201.7	.8	117.4
	max	43.2	436.2	58.0	1030.0	1029.1	3.2	692.0
	min	.2	9.8	2.0	14.3	1.2	.1	13.5
	std	11.1	119.2	15.0	244.6	250.0	.8	162.8
2011	mean	24.0	120.5	34.3	486.7	468.7	.4	193.8
	median	20.6	87.9	31.0	316.9	316.4	.2	116.8
	max	67.7	374.4	132.5	2066.7	2044.0	2.0	748.0
	min	1.7	16.5	2.0	28.2	.0	.0	21.1
	std	15.5	92.2	25.8	480.9	486.3	.5	180.0
2012	mean	28.2	145.8	39.4	562.9	557.3	.6	251.8
	median	24.9	137.7	37.0	445.0	444.3	.4	202.8
	max	82.7	421.4	234.0	2060.0	2060.0	2.5	796.0
	min	2.7	17.3	2.0	8.8	7.8	.1	16.5
	std	17.4	98.1	31.5	467.9	471.9	.6	203.5
2013	mean	24.2	126.3	36.0	482.4	468.0	.5	219.4
	median	21.3	111.9	26.0	321.2	312.6	.3	161.6
	max	73.4	375.6	246.0	1819.1	1819.0	3.1	765.0
	min	3.1	11.5	1.7	16.0	7.6	.0	23.7
	std	14.3	93.6	39.0	406.7	415.5	.6	196.3
Total	mean	27.2	223.5	43.0	425.3	415.8	0.97	216.8

Table  5.  Annual mean concentration variations of 7 items at storage wells of 2nd landfill during 2004~2013                                                       unit(mg/L)

Year		BOD5	CODcr	SS	Inorganic-N	NH3-N	T-P	Chromaticity
2004	mean	31.5	109.6	131.9	238.2	230.3	.6	65.7
	median	10.8	91.3	28.5	180.4	175.0	.4	47.1
	max	258.0	1260.0	2415.0	1735.2	1702.0	2.5	359.5
	min	1.2	9.0	2.4	.4	.3	.0	4.1
	std	52.5	167.6	383.9	312.6	307.8	.6	63.4
2005	mean	24.1	85.0	27.5	180.2	177.6	.3	53.6
	median	11.5	88.0	23.2	143.5	143.0	.3	42.3
	max	159.0	160.0	83.0	571.2	571.0	1.2	202.9
	min	1.8	7.0	1.3	.6	.2	.1	5.0
	std	34.1	40.6	21.0	159.8	158.9	.3	41.1
2006	mean	11.9	85.6	25.6	143.2	141.9	.2	40.9
	median	7.3	91.2	22.5	88.1	88.0	.2	26.2
	max	100.5	173.3	95.4	510.4	510.0	1.0	203.9
	min	.5	5.0	.4	.4	.0	.0	3.4
	std	15.0	48.3	22.3	134.7	135.7	.2	38.3
2007	mean	10.7	104.2	23.2	140.3	138.5	.4	49.9
	median	7.2	92.2	18.4	99.8	98.5	.2	40.9
	max	70.5	342.4	90.0	382.2	380.0	4.6	123.9
	min	.8	12.0	1.4	5.4	.1	.0	9.4
	std	12.3	65.3	20.5	113.3	113.9	.7	30.7
2008	mean	18.4	96.2	30.9	135.2	132.7	.3	57.6
	median	6.3	90.2	21.0	99.2	98.7	.2	47.8
	max	159.6	318.5	210.8	335.3	335.0	1.6	194.0
	min	.6	3.1	1.3	2.6	.5	.0	14.3
	std	29.8	56.2	35.2	105.9	107.4	.4	36.9
2009	mean	10.3	89.8	26.5	182.6	181.1	.5	49.8
	median	6.9	91.2	19.5	110.7	108.8	.3	41.0
	max	59.9	231.1	71.5	994.5	994.0	1.8	140.0
	min	2.7	1.4	2.0	.2	.2	.1	10.5
	std	10.9	51.9	21.2	196.3	196.7	.4	32.4
2010	mean	8.6	45.9	20.9	136.2	133.9	.4	41.4
	median	6.3	41.4	16.9	104.7	103.3	.3	28.7
	max	28.6	122.8	72.5	664.5	664.0	1.0	141.6
	min	.1	1.4	2.0	.8	.0	.0	4.5
	std	7.5	31.1	19.2	132.8	133.1	.3	31.6
2011	mean	12.6	39.2	39.0	176.0	170.6	.1	61.1
	median	9.0	34.1	28.0	93.2	93.0	.1	31.7
	max	73.4	133.8	152.0	858.1	840.0	.3	361.5
	min	1.0	6.8	2.0	4.0	3.3	.0	7.8
	std	13.7	27.9	36.3	204.5	203.7	.1	76.0
2012	mean	18.1	42.5	28.5	169.0	166.9	.1	36.1
	median	10.4	33.8	20.0	146.0	145.0	.1	25.8
	max	208.8	115.2	100.0	1060.0	1060.0	.4	106.0
	min	.8	3.8	2.0	1.4	.0	.0	4.4
	std	31.3	30.7	25.5	200.6	201.6	.1	27.1
2013	mean	12.3	35.4	25.0	149.8	142.9	.1	36.8
	median	7.5	28.3	20.5	59.6	59.5	.1	25.2
	max	67.5	124.2	100.0	970.6	826.0	.2	129.6
	min	.6	3.6	.7	2.4	.0	.0	8.3
	std	13.7	26.5	21.9	208.1	195.8	.0	30.4
Total	mean	15.2	75.4	43.5	158.5	153.9	0.29	47.9

Table 6. Mean concentration variations of 7 items at each site of Nanji landfill during 2004~2013

unit(mg/L)

Site	BOD5		CODcr		SS		Inorganic-N		NH3-N		T-P		Chromaticity
	storage well	outside well	storage well	outside well	storage well	outside well	storage well	outside well	storage well	outside well	storage well	outside well	storage well	outside well
1	13.7	31.1	70.8	147.5	33.2	228.8	181.9	340.3	177.8	337.3	.2	0.6	38.2	89.9
2	20.4	30.4	108.9	186.5	42.5	164.9	364.4	578.1	360.1	575.2	.3	0.9	70.4	117.7
3	12.6	12.0	109.2	114.1	57.6	903.6	250.3	197.9	246.5	196.1	.2	0.5	41.5	55.0
4	26.1	17.3	121.6	189.4	125.3	593.2	249.5	301.8	244.7	299.7	.3	0.7	67.6	94.7
5	19.5	24.2	130.7	154.7	65.1	886.0	320.9	300.4	313.8	298.1	.3	0.5	93.8	86.5
6	20.9	38.6	120.4	111.6	45.1	209.2	339.7	242.2	335.5	238.2	.6	0.6	114.1	91.5
7	26.4	42.7	214.0	111.1	44.3	269.6	480.4	101.8	474.0	97.6	.8	0.8	216.3	65.8
8	24.1	27.1	230.9	63.4	49.3	206.8	349.9	53.0	339.4	47.9	.4	0.4	205.6	68.1
9	36.3	21.0	351.0	63.8	40.8	136.3	636.2	55.2	629.5	22.9	.6	0.5	356.7	31.3
10	38.6	23.2	437.0	104.9	39.3	165.2	801.1	152.7	795.7	96.9	2.0	1.2	471.0	92.0
11	32.1	36.7	265.5	95.8	126.6	509.9	545.8	118.1	539.0	68.8	2.0	0.7	263.2	51.3
12	38.0	42.0	355.6	111.5	58.5	450.0	725.5	152.6	720.0	128.3	1.8	0.9	351.6	81.5
13	38.2	27.6	432.2	169.8	43.2	245.1	827.2	316.1	824.0	298.3	1.9	2.3	489.1	138.8
14	14.2	23.7	103.6	103.0	35.1	200.2	116.8	53.6	113.4	51.7	.3	2.7	75.6	36.8
15	22.7	28.7	255.3	115.9	23.6	320.3	419.0	84.9	413.9	84.1	1.2	2.2	255.3	48.6
16	27.3	52.5	299.5	242.1	31.0	181.8	420.9	348.8	414.0	351.7	.7	3.2	275.2	214.8
17	30.1	24.2	258.0	86.8	40.6	168.3	408.1	120.9	401.3	110.5	.7	1.6	218.3	64.7
18	27.4	27.0	231.6	59.7	58.6	118.7	372.4	59.8	366.3	55.8	1.0	2.6	241.4	46.2
19	20.1	29.7	158.4	85.9	22.0	161.6	283.7	42.3	261.0	35.9	.5	0.9	117.6	69.4
20	24.3	35.6	120.7	45.0	33.9	109.0	340.1	34.7	327.4	19.8	1.1	2.6	89.9	26.5
21	22.7	7.8	70.3	32.2	31.2	593.9	231.6	9.8	216.6	4.1	1.0	0.7	53.4	11.1
22	19.1	51.9	61.8	87.5	32.1	447.1	233.3	92.9	209.3	87.4	.3	10.2	57.9	38.7
23	26.4	4.1	56.8	49.4	19.2	378.0	120.3	11.5	104.8	8.3	.4	1.9	50.6	12.2
24	11.9	2.7	74.9	28.8	27.5	55.7	61.0	5.0	54.7	4.0	.2	0.3	47.0	18.1
25	10.1	16.2	66.8	40.4	25.9	214.7	81.6	11.7	72.1	5.2	.2	0.4	44.8	19.3
26	5.0	5.3	27.8	40.9	13.2	59.8	19.8	10.2	15.5	4.4	.2	0.6	17.4	77.9
27	10.3	20.6	25.7	67.1	28.5	320.5	29.7	95.0	24.3	93.0	.3	0.8	27.7	18.9
28	21.4	21.4	45.1	79.4	27.8	219.9	39.9	42.2	35.4	39.2	.3	2.0	41.2	48.9
29	15.7	119.3	61.9	325.5	36.5	496.6	69.7	718.3	66.7	725.3	.6	9.5	38.4	115.9
30	16.7	46.0	78.5	78.4	59.7	121.4	250.4	117.0	251.0	111.4	.3	1.9	56.4	41.0
31	14.5		59.0		23.4		145.4		142.0		.2		38.8

매립지(#1∼5, #24∼31)의 농도가 낮고 특히 #10, 13에서 고농도를 나타내고 있다. BOD5와 SS의 경우는 집수정별 변화의 정도가 매년 유사하나 유사성의 정도에 약간의 차이를 나타내고 있다. 이는 BOD5와 SS가 다른 항목에 비해 상대적으로 저농도로서 안정화되어 있음을 알 수 있다.

2) 외측공의 위치별 농도 분포

** 7(b)에서와 같이 외측공의 경우 집수정과 마찬가지로 외측공 위치에 따라 농도 분포가 다양하며 무기성질소, 암모니아성질소의 경우 외측공 위치에 따라 거의 비슷한 농도분포를 하고 있다. 그러나 CODcr, 색도, 총인의 경우 집수정과 달리 외측공의 위치에 따라 거의 유사한 분포형태를 나타내지는 않고 있다. 다만 외측공의 경우는 거의 모든 항목에서 제2 매립지의 #29에서 공통적으로 고농도를 나타내고 있다.

4. 오염물질간의 상관성

1) 집수정

집수정의 전체 자료를 이용하여 오염물질간의 상관성(Pearson correlation)을 아래 ***에 나타내었다. ****에서와도 알수 있듯이 무기성질소와 암모니아성질소와의 상관계수(r=0.998, p[eqn: <]0.01)가 가장 높고 CODcr과 색도의 상관계수(r)가 0.668(p[eqn: <]0.01)등으로 나타났는데 대체적으로 무기성질소와 암모니아성질소, 총인, 색도, CODcr의 상관성이 높고 BOD5의 경우 다른 오염물질과의 약한 상관성을 보이며 SS의 경우 상관성이 매우 낮게 나타나고 있다. 위에서 고찰한 결과 BOD5와 SS가 매립지 내부의 다른 오염물질과의 상관성이 낮고 분기별, 연도별 농도변화가 적게 나타나고 있는 것은 BOD5와 SS가 다른 오염물질에 비해 상대적으로 안정되고 낮은 농도로 유지되고 있기 때문인 것으로 판단된다.

Table 7. Correlation matrix of seven pollutants concentrations for storage well

		BOD5	CODcr	SS	Inorganic-N	NH3-N	T-P	Chromaticity
BOD5	Correlation	1	.256	.003	.238	.237	.254	.178
	Sig. (2-tailed)		.000	.912	.000	.000	.000	.000
CODcr	Correlation	.256	1	.090	.538	.539	.572	.668
	Sig. (2-tailed)	.000		.001	.000	.000	.000	.000
SS	Correlation	.003	.090	1	.012	.012	-.002	.003
	Sig. (2-tailed)	.912	.001		.661	.638	.951	.917
Inorganic-N	Correlation	.238	.538	.012	1	.998	.435	.582
	Sig. (2-tailed)	.000	.000	.661		.000	.000	.000
NH3-N	Correlation	.237	.539	.012	.998	1	.440	.587
	Sig. (2-tailed)	.000	.000	.638	.000		.000	.000
T-P	Correlation	.254	.572	-.002	.435	.440	1	.514
	Sig. (2-tailed)	.000	.000	.951	.000	.000		.000
Chromaticity	Correlation	.178	.668	.003	.582	.587	.514	1
	Sig. (2-tailed)	.000	.000	.917	.000	.000	.000
* Pearson Correlation is significant at the 0.01 level(2-tailed).

2) 외측공

외측공의 12년간 전체 자료를 이용하여 오염물질간의 상관성(Pearson correlation)을 아래 ***에 나타내었다. 전체적으로 집수정의 오염물질간의 상관도와 유사하나 집수정과 비교하여 총인의 상관성이 낮게 나타나고 있고 색도와 CODcr과의 상관성이 조금 낮게 나타났다. 무기성질소와 암모니아성질소의 상관성은 집수정과 같이 매우 높게 나타났고 BOD5와 SS는 집수정에 비하여 다른 오염물질과의 상관성이 약간 증가하였다.

Table 8. Correlation matrix of seven pollutants concentrations for outside well

		BOD5	CODcr	SS	Inorganic-N	NH3-N	T-P	Chromaticity
BOD5	Correlation	1	.385	.074	.299	.301	.264	.161
	Sig. (2-tailed)		.000	.007	.000	.000	.000	.000
CODcr	Correlation	.385	1	.210	.520	.523	.241	.439
	Sig. (2-tailed)	.000		.000	.000	.000	.000	.000
SS	Correlation	.074	.210	1	.121	.124	.121	.009
	Sig. (2-tailed)	.007	.000		.000	.000	.000	.745
Inorganic-N	Correlation	.299	.520	.121	1	.984	.142	.429
	Sig. (2-tailed)	.000	.000	.000		.000	.000	.000
NH3-N	Correlation	.301	.523	.124	.984	1	.148	.433
	Sig. (2-tailed)	.000	.000	.000	.000		.000	.000
T-P	Correlation	.264	.241	.121	.142	.148	1	.064
	Sig. (2-tailed)	.000	.000	.000	.000	.000		.020
Chromaticity	Correlation	.161	.439	.009	.429	.433	.064	1
	Sig. (2-tailed)	.000	.000	.745	.000	.000	.020
* Pearson Correlation is significant at the 0.01 level(2-tailed).

결  론

본 연구에서는 난지생태공원 매립지 내부의 침출수 특성을 파악하기 위해 안정화공사 이후 집수정, 외측공에서 채취, 분석한 침출수의 수질분석 자료 중 12년간(2003년∼2014년) 31개소의 집수정과 30개소의 외측공의 자료를 바탕으로 매립지 전체의 연간, 분기별 오염도의 변동특성과 위치에 따른 오염도특성을 파악하였다.

1. 집수정에 대한 오염도의 분기별 변동은 BOD5, SS, CODcr, 색도의 경우 낮은 농도를 안정정으로 유지하고 있어 유기물의 안정화가 이루어졌음을 알 수 있었다. 암모니아성질소가 무기성 질소의 대부분을 차지하고 있는데 이는 매립지 내부가 아직 혐기성 조건으로 질산화과정이 거의 이루지지 않았음을 보여준다. 또한 SS와 BOD5, CODcr와 색도, 무기성질소와 암모니아성질소의 경우 증감패턴이 매우 유사한 모양을 나타내고 있어 SS는 주로 BOD5의 성분으로 구성되어 있고 색도는 주로 CODcr으로 구성되어 있음을 알 수 있다.

2. 외측공의 경우 집수정과 달리 SS와 T-P농도가 매우 높게 나타나고 있고 BOD5는 약간 높은 농도를 유지하고 있으나 CODcr, 색도, 암모니아성 질소의 경우 집수정보다 낮은 농도분포를 보였다. 또한 집수정에서 더 높은 농도를 보이는 CODcr, 색도, 암모니아성 질소의 경우 집수정과 외측공의 분기별 농도증감 패턴이 매우 유사한 반면 외측공에서 더 높은 농도를 보이는 SS, T-P농도의 경우 집수정과 외측공의 분기별 농도 증감 패턴이 무관하게 나타나고 있어 집수정 내부의 오염물질이 외측공의 오염물질에 영향을 미치고 있음을 알 수 있다.

3.  제1매립지 집수정의 경우 CODcr과 무기성질소와 암모니아성 질소농도가 제2매립지보다 높은 분포를 나타내고 있는데 이는 제1 매립지가 제 2매립지보다 유기성폐기물을 많이 매립한 결과를 반영하고 있다.

4. 집수정의 위치에 따른 농도분포의 경우 항목에 따라 다양한 농도분포를 나타내고 있으며 CODcr와 색도, 무기성질소와 암모니아성질소의 경우 집수정 위치에 따라 매우 유사한 분포를 하고 있다. 또한 집수정의 위치에 따라 고농도를 나타내는 집수정과 저농도를 나타내는 집수정의 위치를 알 수 있는데 전체적으로 제1매립지(#6∼23)의 농도가 높고 제2매립지(#1∼5, #24∼31)의 농도가 낮으며 특히 #10, 13에서 고농도를 나타내고 있다. 외측공의 경우 집수정과 마찬가지로 외측공 위치에 따라 농도 분포가 다양하며 무기성질소, 암모니아성질소의 경우 외측공 위치에 따라 거의 비슷한 농도분포를 하고 있다. 그러나 CODcr, 색도, 총인의 경우 집수정과 달리 외측공의 위치에 따라 거의 유사한 분포형태를 나타내지는 않고 있다. 다만 외측공의 경우는 거의 모든 항목에서 제2 매립지의 #29에서 공통적으로 고농도를 나타내고 있음을 알 수 있다.

5. 오염물질간의 상관성(Pearson correlation)을 보면 대체적으로 무기성질소와 암모니아성질소, 총인, 색도, CODcr의 상관성이 높고 BOD5는 다른 오염물질과 약한 상관성을 보였다.

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