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1. 총인 (Total Phosphorus) 개요
1.1. 총인의 정의
총인(Total Phosphorus)은 물 속에 존재하는 모든 인 화합물의 합계를 의미한다. 이는 입자성 인, 유기성 인, 폴리인산염, 인산염 이온 등 수중에 포함된 인(P)의 총량을 측정한 값을 말한다. 총인은 단위로 mg/L로 표기된다. 인은 합성세제, 축산폐수, 농업폐수 등에 많이 포함되어 있어 수중으로 유입되면 부영양화를 일으키는 주요 원인물질 중 하나이다. 따라서 수중의 총인 농도를 측정하여 관리하는 것은 매우 중요하다.
1.2. 총인의 특성
총인의 특성은 다음과 같다.
총인은 물 속에 존재하는 인 화합물의 합계로, 무기인과 유기인 화합물을 포함한다. 총인은 인산염(PO4^3-)의 형태로 존재하며, 오쏘인산염, 다중인산염, 유기인 등 다양한 형태로 나타난다. 인은 질소와 함께 부영양화의 주요 원인 물질로 알려져 있으며, 수중 생태계의 생물학적 생산성을 결정하는 중요한 인자이다.
총인은 주로 생활하수, 산업폐수, 축산폐수, 비료 등에서 유입되며, 이러한 오염원에 따라 수중 총인 농도가 달라진다. 총인이 과다하게 유입되면 부영양화를 일으켜 조류 번식, 용존산소 고갈, 악취 발생 등의 문제를 야기할 수 있다. 따라서 수중 총인 농도를 적절히 관리하는 것이 중요하다.
총인은 입자성 인, 용존성 인, 유기성 인, 무기성 인 등 다양한 형태로 존재하며, 이를 모두 포함한 개념이다. 이처럼 총인은 수질 평가와 처리 공정 설계에서 필수적인 지표로 활용된다.
1.3. 총인과 부영양화
부영양화란 수중의 영양염류가 과도하게 많아져 수생 생물의 번성을 초래하는 현상을 말한다. 부영양화는 '영양이 풍부해졌다'는 뜻의 그리스어 'eutrophication'에서 유래되었다. 수중으로 유입되는 생활하수, 산업폐수, 축산폐수 등에서 유기물질이 유입되면 수중의 질소와 인과 같은 영양물질이 증가하게 된다. 이로 인해 영양소의 순환 속도가 빨라져 조류(algae)의 광합성이 급격히 증가하여 조류가 대량 증식하게 되는데, 이를 부영양화라고 한다.
조류의 대량 증식으로 인해 수체의 색깔이 변화될 경우 적조로 불리며, 원인이 되는 생물종에 따라 붉은색, 녹색, 갈색 등을 띠게 된다. 부영양화가 진행되면 조류의 과도한 성장으로 용존산소가 고갈되어 수중 생물의 폐사를 유발하며, 악취가 발생하고 독성물질이 생성되는 등 다양한 환경문제를 야기한다.
이러한 부영양화의 주요 원인물질은 질소와 함께 인이다. 인은 합성세제, 축산폐수, 농업폐수 등에 많이 포함되어 있으며, 수중 인 농도가 증가하면 조류의 성장을 촉진시켜 부영양화를 유발한다. 따라서 호소, 하천 등의 수환경에서 총인 농도를 관리하는 것이 중요한 과제이다.
1.4. 영양염류
영양염류는 식물플랑크톤이나 바닷말의 몸체를 구성하며, 그 증식의 요인이 되는 물질들을 말한다. 바닷물 속의 영양염류량은 식물플랑크톤의 생산량을 좌우하며, 이것은 다시 동물플랑크톤의 생산량을 좌우하고, 나아가 어류의 생산량을 규제하는 등 바다의 생태계에서 중요한 역할을 한다. 즉, 바다에서 영양염류는 육상의 논·밭의 비료와 같은 역할을 한다. 대표적인 영양염류로는 질소(N), 인(P), 규소(Si) 등이 있으며, 이들의 농도에 따라 수체의 생물학적 생산성이 결정된다. 따라서 수중 영양염류의 농도 변화를 모니터링하...
