방통대 수질시험법 출석수업과제물

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문서 내 토픽

• 1. 용존산소의 환경적 중요성

  용존산소는 수생생물 생존에 가장 중요한 요인이며, 수질오염의 대표적 지표이자 자정작용의 지표이다. 용존산소는 생물체들의 호흡과 성장에 필수적이며, 유기물 분해 과정에서 소비되어 수질 오염을 야기할 수 있다.

• 2. 용존산소의 공급원 및 소비원

  용존산소의 주된 공급원은 재포기(공기 중 산소가스가 물에 용해되는 과정)와 광합성이며, 주된 소비원은 호기성 미생물의 유기물 분해 과정, 조류 호흡, 저질의 산화, 무기물 환원 등이다.

• 3. 여름철 수질오염 발생 이유

  여름철에는 온도 상승으로 인해 용존산소의 용해도가 낮아지고 미생물 활동이 증가하여 용존산소 소비가 늘어나, 유기물 유입 시 활발한 자정작용이 어려워져 수질 오염이 주로 발생한다.

• 4. 산소 가스의 용해도

  순수한 물의 20℃, 1기압에서 산소 용해도는 9.2 mg/L이며, 용해도에 영향을 미치는 인자는 온도, 불순물 농도, 압력이다.

• 5. Winkler azide 변법을 이용한 용존산소 측정

  Winkler azide 변법에서는 황산망간, 알칼리 요오드화칼륨 아지드화나트륨 용액, 진한 황산을 산소고정용 시약으로 사용하며, 요오드가 산소와 등가로 작용하여 생성된 요오드를 적정하여 산소 농도를 결정한다. 산소가 없는 경우 수산화제일망간 침전물이 생성되며, 아질산이 측정을 방해하므로 아지드로 제거한다. 적정용액은 0.025N 티오황산나트륨, 지시약은 녹말 전분이며, 종말점은 무색이다.

• 6. 격막전극법의 양극 및 음극 재료

  격막전극법에서 양극의 재료는 은, 음극의 재료는 백금이다.

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• 1. 용존산소의 환경적 중요성

  용존산소는 수생 생태계에서 매우 중요한 역할을 합니다. 수중 생물들은 용존산소를 호흡을 통해 에너지를 얻으며, 이는 생물 다양성 유지와 건강한 수생 생태계 유지에 필수적입니다. 용존산소 농도가 낮아지면 수중 생물들의 생존과 번식에 악영향을 미치게 됩니다. 또한 용존산소는 수중 유기물 분해, 영양염 순환 등 수질 정화 과정에서도 중요한 역할을 합니다. 따라서 용존산소 농도를 적정 수준으로 유지하는 것은 수생 생태계 보전을 위해 매우 중요합니다.

• 2. 용존산소의 공급원 및 소비원

  용존산소의 주요 공급원은 대기로부터의 용존산소 용해, 수중 식물의 광합성 등입니다. 반면 호흡을 하는 수중 생물, 유기물 분해, 화학적 산화 반응 등이 용존산소의 주요 소비원입니다. 이러한 공급원과 소비원의 균형이 깨지면 용존산소 농도가 변화하게 됩니다. 예를 들어 부영양화로 인한 수중 식물 과다 성장은 용존산소 공급을 증가시키지만, 이에 따른 유기물 증가로 인한 호흡 증가로 용존산소가 소비되어 결국 용존산소 부족 현상이 발생할 수 있습니다. 따라서 용존산소 관리를 위해서는 이러한 공급원과 소비원의 동태를 이해하고 관리하는 것이 중요합니다.

• 3. 여름철 수질오염 발생 이유

  여름철 수질오염이 발생하는 주요 이유는 수온 상승에 따른 용존산소 감소와 부영양화 가속화 때문입니다. 수온이 상승하면 용존산소의 용해도가 감소하고, 수중 생물의 호흡 증가로 용존산소가 더욱 빨리 소모됩니다. 또한 수온 상승은 부영양화를 가속화시켜 수중 식물 과다 성장과 유기물 축적을 초래합니다. 이로 인해 용존산소 부족 현상이 발생하고, 수질 악화와 부패 악취 등의 문제가 발생하게 됩니다. 따라서 여름철 수질 관리를 위해서는 용존산소 농도 모니터링과 함께 부영양화 억제 대책 마련이 필요합니다.

• 4. 산소 가스의 용해도

  산소 가스의 용해도는 온도, 압력, 용액의 성분 등 다양한 요인에 의해 영향을 받습니다. 일반적으로 온도가 낮을수록, 압력이 높을수록 산소의 용해도가 증가합니다. 또한 용액 내 용질의 농도가 높을수록 용해도가 감소하는 경향을 보입니다. 이러한 산소 용해도 특성은 수생 생태계 관리, 폐수 처리, 양식업 등 다양한 분야에서 중요한 의미를 가집니다. 예를 들어 수온 상승에 따른 용존산소 감소 문제를 이해하고 대응하기 위해서는 산소 용해도 특성을 잘 이해해야 합니다. 따라서 산소 용해도에 대한 깊이 있는 이해가 필요합니다.

• 5. Winkler azide 변법을 이용한 용존산소 측정

  Winkler azide 변법은 용존산소 농도를 정확하게 측정할 수 있는 대표적인 방법입니다. 이 방법은 시료에 시약을 첨가하여 산화-환원 반응을 유도하고, 생성된 착색 물질의 흡광도를 측정하여 용존산소 농도를 산출합니다. Winkler azide 변법은 다른 방법에 비해 정확성이 높고 재현성이 우수하며, 현장에서도 간단하게 적용할 수 있는 장점이 있습니다. 따라서 수질 관리, 폐수 처리, 양식업 등 다양한 분야에서 널리 활용되고 있습니다. 다만 시료 전처리와 시약 첨가 과정에 주의가 필요하며, 간섭물질 영향을 고려해야 한다는 단점이 있습니다.

• 6. 격막전극법의 양극 및 음극 재료

  격막전극법은 용존산소 측정을 위한 대표적인 전기화학적 방법 중 하나입니다. 이 방법에서는 양극과 음극 재료 선택이 매우 중요합니다. 일반적으로 양극에는 귀금속인 백금(Pt)이 사용되며, 음극에는 은(Ag)이 사용됩니다. 이러한 재료 선택은 전극 반응의 안정성과 감도, 내구성 등을 고려한 것입니다. 또한 전극과 시료 사이를 격리하는 격막 재료 역시 중요한데, 일반적으로 테프론이나 폴리에틸렌 등이 사용됩니다. 격막전극법은 현장 측정이 용이하고 연속 모니터링이 가능하다는 장점이 있지만, 전극 재료와 격막 선택, 전극 관리 등에 주의가 필요합니다.