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하천 복개와 자연형 하천복원

하천 복개와 자연형 하천복원1. 하천 복개하천 복개란 하상(河上)에 콘크리트 말뚝을 박고 그 위에 슬래브를 쳐서 하천의 상부 공간을 주차장, 도로 등으로 활용하는 것을 말하며, 도심지의 용지확보, 토지이용 증대 등의 목적으로 행해졌는데 특히 하천상부를 도로 등으로 이용할 경우 토지보상 건설비 등이 감소되는 등의 장점 때문에 서울, 부산 등의 대도시의 하천 상부의 많은 부분이 복개되어 도로로 활용되고 있는 실정이다. 또한 과거에는 급속한 산업화 도시화가 진행되었으나 하수도 등 환경기초시설은 매우 열악한 상태였으므로 도심지의 소하천 등이 오폐수 등의 배수로로 활용되어 극심하게 오염됨에 따라 이러한 하천 복개정책은 더욱 널리 시행되었다.2. 하천 복개에 따른 악영향가. 하천의 기능 상실: 치수, 이수, 친수 등의 하천 본연의 기능을 상실하천의 기능○ 치수(治水) 기능: 홍수 조절 및 범람을 방지하여 시민들의 생명과 재산을 지키는 기능○ 이수(利水) 기능: 하천수를 상수원이나 생활용수?농업용수?공업용수 등의 수원으로 이용하 거나 수상교통로로 하천을 이용○ 환경적 기능(친수 기능): 환경적 기능은 친수 기능이라고도 하는데 시민들에게 자연환경을 즐기게 하고 휴식장소를 제공하며, 많은 생물의 서식지로서의 기능을 하는것환경적 기능은 과거에는 치수와 이수 기능을 우선시하여 제대로 인식되 지 못했으나 경제발전에 따른 사회전반적인 의식수준의 향상으로 현재에 는 하천의 가장 중요한 기능 중의 하나로 이해됨나. 하천 통수 단면적 감소- 복개 구조물, 즉 교각과 교대 등으로 인해 하천의 통수 단면적이 감소됨- 그 결과 하천 수위가 상승되어 하천범람 및 저지대 침수 등이 증가- 특히 쓰레기, 토사, 나무조각 등이 하천이나 구조물에 퇴적되면 통수단면이더욱 감소되어 문제 발생다. 유지관리의 어려움- 복개 구조물 내의 하수 관로의 점검 등 시설 유지관리가 어려움- 상수도, 도시가스 등을 하천 횡단 시공 시 어려움 발생- 복개 하천 내에서의 혐기성 분해에 의한 유해가스 발생: 복개구조물 등을 부식시키고, 메탄 등이 과다 발생 시 폭발 위험 등 도시 안전문제가 발생할 수 있음라. 환경에 미치는 영향- 하천이 존재하는 복개구조물의 내부는 태양광선과 외부공기와 차단되기 때문에 하천생물이 거의 절멸되고 하천생태계는 파괴됨- 하천의 자정능력은 하천생태계의 생물작용과 크게 관련되는데 복개하천 에서는 이러한 하천의 자정능력이 거의 상실됨- 하천이 없는 삭막한 풍경은 도시경관의 질을 하락시키고, 시민정서에도악영향을 미침- 복개하천 내부로의 쓰레기, 오물 등의 불법투기가 증가됨3. 자연형 하천복원가. 자연형 하천복원의 개념복개 등 여러 가지 인위적인 요인에 의해 훼손된 하천을 그 하천이 지닌 본래의 자연성을 최대한 살릴 수 있도록 복원하는 것을 말하며, 생물서식처 복원, 경관, 친수성 확보 등 하천이 원래부터 가지고 있는 환경적 기능을 충실히 수행하도록 하도와 하천변 등을 자연 상태에 가깝게 복구함< 자연형 하천 등의 개념 >나. 자연형 하천복원의 효과○ 환경적인 면- 하천 생태계 복구 : 생물다양성이 증대되고, 생태계의 항상성, 자정능력 등 생태계의 주요한 가능들이 회복됨- 오픈 스페이스 확보 : 도시의 쾌적한 경관 조성되고 바람 통로가 확보되며, 도시 열섬효과도 완화되어 쾌적한 도시환경 조성됨○ 경제적인 면- 공원조성비 감소 : 도시에서는 하천 자체가 훌륭한 공원의 역할을 하기 때문에 공원 조성을 위한 재원이 절약됨- 유동인구가 증가되고 그 결과 지가가 상승되며 경제 활성화에 기여함- 하천이 복원되면 하천수는 방화용수, 생활용수의 수자원으로 활용이 가능- 홍수 감소 등 재해 피해 감소 효과○ 사회적인 면- 지역사회 활성화 : 휴식, 레크레이션 및 각종 이벤트 개최장소로서의 하천 공간이 활용되며 그 결과 도시민의 삶의 질 향상에 기여함- 환경교육의 장 : 도시민에게 도시 가까이에서의 자연환경 체험 기회 제공다. 자연형 하천복원의 방법자연형 하천복원은 하천 생물서식처 복원에 초점을 두어야 하며, 치수적 측면도 함께 고려하여 재해에 대비할 수 있어야 함○ 복개구조물 등 하천생태계 훼손 인위적 구조물 철거- 불필요한 포장, 콘크리트 구조물 제거- 보 등의 수생생물 이동에 제한을 주는 요소를 제거○ 하도 형상의 자연성 향상- 여울 및 소를 복원※ 여울 : 물의 흐름이 빠른 곳, 소 : 물이 흐름이 느리고 고여 있는 곳

생활/환경| 2015.02.19| 4페이지| 1,000원| 조회(640)

하천복원, 생태하천, 하천복개, 자연형하천

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열오염(온배수 오염)의 영향 및 대책

열오염(온배수 오염)의 영향 및 대책1. 열오염의 개념○ 원자력 및 화력 발전소, 철강산업, 정유공장 등 대단위 사업체들은 생산과정 에서 수반되는 많은 양의 폐열을 냉각수로 처리하여야 한다. 냉각수의 자원 으로는 해수가 그 양적인 풍부함 때문에 주로 이용되고 있고 따라서 이러한 사업체들은 연안지역에 설립되는 경우가 많다.○ 이때 냉각용으로 취수된 용수가 열교환기를 통과한 후 수온이 높아져 다시 바다로 배출되는 것을 온배수(thermal effluents, thermal discharge)라고 하 며, 이러한 온배수는 배출해역의 수온을 정상적인 바다 수온보다 높아지게 하고 그 결과 여러 가지 환경변화, 생태변화를 초래하는데 이를 열오염 (thermal pollution) 이라 한다.○ 특히 발전소에서는 발전기의 터어빈을 돌리기 위해 생성된 증기를 복수기 (condenser)에서 물로 재응축시켜 다시 사용하기 위한 과정에서 다량의 냉 각수를 필요로 하게 된다. 대부분의 발전소는 취수된 해수를 복수기로 보내 어 폐열을 부하시킨 후, 온도가 높아진 해수를 다시 바다로 바로 방류하는 일회냉각방식(once-through cooling system)을 채택하고 있다. 일회냉각방 식에서 발생되는 냉각 전후의 수온차이는 저온복수기의 경우 6~11 ℃, 고온 복수기의 경우 14~17 ℃ 정도이다. 우리나라는 저온복수기를 많이 사용하 고 있으며, 사용된 냉각수는 자연 상태보다 약 7℃ 정도 수온이 상승되어 다시 바다로 배출되게 된다.< 발전소 일회냉각방식에 의한 온배수 생성 과정 >○ 현재 대부분의 열오염은 발전소에서 비롯되고 있는 실정이다. 특히 원자력 발전소는 화력발전소에 비해 규모가 크기 때문에 많은 양의 냉각수를 배출 하며, 또한 100만kW급 발전소에서 발생되는 온배수의 양은 화력발전이 약 40㎥/초, 원자력발전이 약 50㎥/초로 원자력 발전소가 단위 전력생산 면에 서도 약간 더 많은 온배수를 배출한다.○ 특히 최근 전력수요는 가파르게 증가하고 있어 발전소의 발전용량이 증대되 고 있으며, 발전단지화에 따른 온배수 집중배출 등으로 열오염 문제는 점차 중요성이 더해지고 있는 실정이다.2. 냉각수 취수 ? 방류 방식가. 취수방식○ 표층 취수방식 : 표층 해수를 취수하는 방식○ 수중 취수방식 : 수심 약 15~20 m 정도의 해수를 취수하는 방식- 수온이 낮은 심층의 해수를 취수하므로 열교환 효과가 높아 냉각수량 감 소가 가능하며 배출수 수온 감소도 가능한 장점이 있음- 방류된 온배수의 재순환이 방지됨- 표층의 부유물질 유입 방지 면에서 유리함나. 방류방식○ 표층방류- 해안에 개수로형 배수로를 설치하여, 연안해안선 지역에서 온배수를 방류- 1 m/s 이하의 저속으로 방류, 방류수는 바다의 표층에서 2~4m의 두께로 확산되며 이후 조류 등 해양에서의 작용에 따른 혼합 과정을 거침- 수중 방류 방식에 비해 건설비, 유지비용이 절감됨○ 수중방류- 배수관로를 해안에서 수백 미터까지 연장하고 방류관을 통해 수중에서 고 속 방류하는 형태- 방류수는 2~5 m/s의 비교적 빠른 유속으로 방류되며 이후 상승됨- 온배수의 초기 희석효과가 증가되어, 환경 영향 저감됨- 수중방류에는 하나의 관으로 방류하는 단일방류관 배수와 배수관의 여러 지점에서 방류하는 다중분류관 배수가 있음. 단일방류관 배수는 온배수 량이 소량인 경우 많이 이용되며, 다중분류관 배수의 경우 온배수의 희석 효과가 증진되므로 점차 적용이 확대되는 방식임. 최근 일본 등에서는 배 수구 주위에 구멍이 여러 군데 형성된 케이슨(caisson)을 설치하여 수중 방류함으로써 온배수의 확산범위를 축소시키는 방법도 많이 사용됨< 표층방류와 수중방류의 비교 >특성표층방류수중방류(심층방류)초기희석(혼합속도)낮음높음표면수온 상승 영역(온배수 확산범위)넓음좁음수표면 열손실수표면 증발 작용 큼수표면 증발 작용 작음건설 비용낮음높음(방류관 건설비용)3. 열오염의 영향육상생태계에서는 일교차가 10℃ 이상일 경우도 많지만, 해양생태계에서의 일간 수온변화는 1℃ 미만으로 매우 안정되어 있으며, 어류 등의 해양생물은 이러한 안정된 수온환경에 적응되어 있는 상태임. 따라서 해양에 인위적인 수온 변화가 유발될 경우 생물의 생식, 발생, 성장, 행동 등에 직접적으로 영 향을 미치고 해양 생태계를 크게 변화시키며 어업피해, 양식장 피해 등을 유발가. 수온 증가에 의한 영향○ 온도에 대한 내성 한계(치사온도) 초과 시 : 치사 등 생리적 장애 유발○ 특히 패류 등의 고착성 생물에 피해가 큼○ 계절에 따른 어류의 주기적인 이동에 방해○ 특정종의 급격한 증가. 생물다양성 감소. 생태계 변화나. 산소결핍에 따른 피해○ 온도상승에 따라 생물의 호흡량은 증대되는 반면에 산소용해율은 저하: 수생생물 호흡 장애 등을 유발○ 온도약층(thermocline) 생성 및 온도약층 아래 수역의 용존산소 결핍 현상: 온배수가 배출 수역의 물과 잘 섞이지 못해 표층으로 부상하는 경우 상하 수괴가 분리되는 현상 발생다. 수온 상승으로 인한 직접적인 영향이 아니더라도 열오염에 의해 수온 외 다른 stress(질병, 유해물질 등)에 대한 해양생물의 내성이 낮아질 수 있음라. Cold shock, Cold kill○ 온배수 방류가 갑자기 정지 될 경우 온배수에 적응한 어류 등 해양생물이 갑작스런 수온 강하로 충격 받을 수 있음마. 기타, 냉각수 취수, 방류에 의한 영향○ 냉각용수 취수 시 냉각용수 내의 각종 부착생물, 유생 등이 열교환기 내에 부착되는 것을 방지하기 위하여 염소처리를 하는 경우가 많은데, 이로 인해 배출수에 잔류염소가 존재할 경우 해양생물에 영향을 줄 우려가 있음. 이 때에는 방류 이전에 탈염소 처리가 필요함○ 취수구 스크린에 어류 등 해양생물 충돌○ 냉각수 방류 시 발생하는 거품에 의한 생태 영향4. 열오염 대책가. 열오염의 활용○ 냉, 난방 등에 활용- 온배수의 수온이 30-35 ℃ 정도로 낮은 점이 문제점○ 농업에의 이용- 봄, 가을의 서리로부터 작물 보호, 관개에 이용, 온실 등에서 온도와 습도 유지- 배관 및 운영비(pumping비용 등), 거리 증가에 따라 열손실 증가가 문제점○ 수산물 양식- 더운 배출수를 이용, 수서생물 양식에 활용. 냉각수는 방사능 오염으로부터 완전히 격리되어 있긴 하나, 방사성동위원소 축적 여부에 대한 충분한 검토가 필요

생활/환경| 2015.02.19| 5페이지| 1,000원| 조회(768)

해양오염, 열오염, 온배수, 원자력발전소, 온배수오염

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수생식물(水生植物)을 이용한 수처리 공정

수생식물(水生植物)을 이용한 수처리 공정1. 수생식물을 이용한 수처리란?수생식물을 이용한 수처리란 인공습지를 조성하여 수생식물을 식재하고 수생식물의 자연적인 정화능력을 활용하여 수처리를 행하는 방식으로 친환경적이고 경제적인 측면에서 많이 연구되고 있는 수처리 방식이다.2. 수생식물의 분류수생식물은 물에서 생육하거나 그 생활사 중 일부 시기를 수중에서 보내는 식물을 일컫는 말인데 구분하면 아래와 같다.○ 고착성 수생식물▶ 정수식물 : 물 속 흙에 뿌리를 내리고, 물 속과 물 위로 줄기 잎이 자람 (갈대, 부들 , 줄 등)▶ 부엽식물 : 물 속 흙에 뿌리를 내리고, 잎이 물 위에 떠 있는 식물(수련, 가래, 마름 등)▶ 침수식물 : 물 속 흙에 뿌리를 내리고, 식물체가 전부 물에 잠긴 식물 (검정말, 나사말, 물수세미 등)○ 부유성 수생식물▶ 부유식물 : 수중이나 수면에 떠돌아 다니는 식물(생이가래, 개구리밥, 부레옥잠)3. 수생식물 수처리 공법의 종류○ 습지시스템(Wetland System)▶ 지표흐름형 : 물을 수생식물이 식재된 토양 위로 얇은 층으로 유입시키 는 방식으로 이 때 토양과 수생식물에 처리대상수가 접촉되어 침전 및 분해가 일어나는 방식▶ 지하흐름형 : 물을 수생식물 뿌리가 있는 토양 내부로 유입시켜 토양과 뿌리에 여과 및 흡착되도록 하고 그 곳에 서식하는 미생물에 의해 분 해되도록 유도하는 방식구분지표흐름형지하흐름형부지면적큼작음냄새, 모기 및 해충문제가 됨문제 되지 않음건설비작음큼(자갈 및 여재 비용)여재 폐색 문제없음있음○ 부유식물시스템(Aquatic System)▶ 부유식물을 이용하여 부유식물 뿌리와 여기에 부착된 미생물 막에 의 해 정화가 일어나는 방식4. 수처리에 이용되는 수생식물 선정조건○ 미생물 군집과의 활발한 공생관계에 있을 것이 필요한데 이를 위해서는 근권에 산소공급을 위한 통기조직이 발달할 필요성이 있으며, 미생물에게 충분한 서식처와 먹이를 제공할 수 있는 물리적, 생리학적 조건이 만족되 어야 한다.○ 여과 등에 의한 물리적 수질개선 능력이 확보될 수 있는 구조이어야 한다.○ 오염물질을 흡수할 수 있는 능력이 있으면 좋다.○ 재배 및 수확이 용이하고 처분이 용이해야 한다.5. 수생식물의 수질 정화 원리○ 수생식물과 미생물 군집과의 공생 이용식물체 표면과 뿌리의 근권은 미생물 군집의 서식처를 제공하고 biofilm 을 형성하게 되는데 이러한 구조적 특성을 통해 상호 공생관계를 유지하 여 수처리를 가능하게 한다.- 서식처 제공- 탄소원 제공- 산소공급(통기조직)- 유기물 분해- 질산화 및 탈질- 인성분을 식물이흡수 가능한 형태로전환- 암모니아 휘산뿌리(근권)와식물체 표면미생물 군집- 영양염류 공급(질소, 인 등을 식물이흡수 가능한 형태로 제공)○ 물리적 기능▶ 유속을 낮추어 입자성 물질이나 부유성 물질을 침전시키거나 여과시킴▶ 접촉시간을 높혀 미생물 분해를 도움○ 식물체의 영양염류, 중금속, 방사성 물질 등의 직접 흡수 기능6. 수처리에 이용되는 수생식물의 종류분류종류장점단점정수식물미나리갈 대부 들- 뿌리, 줄기가 잘 발달되어 있고 밀생함: 부착미생물에 의한유기물 처리능력이 큼- 사료 및 비료로 이용성이 큼- 식물체 내 질소 인 함량이 낮으며, 성장속도가 작음: 영양염류 흡수기능이 약함부유식물부레옥잠- 질소, 인 함량이 높고, 성장 속도도 큼: 영양염류 처리능력이 큼- 사료 및 비료로 이용성이 큼- 과밀 성장하는 경우가 많아 수표면에 산소전달 저해 우 려됨- 아열대 식물로서 내한성에 대해 검토하여야 함- 체내 수분함량이 커서 운반 이 어려움좀개구리밥- 질소, 인 함량이 높음: 영양염류 처리능력이 큼- 내한성이 좋음

생활/환경| 2014.06.09| 4페이지| 1,000원| 조회(297)

수질관리, 수생식물, 수처리, 생태공학, 부레옥잠, 좀개구리밥, 수처리 공정

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하천의 자정작용(Self Purification)의 원리 및 단계

하천의 자정작용(Self Purification)의 원리 및 단계1. 하천의 자정작용의 의미하천의 자정작용은 물리적, 화학적, 생물학적 과정이 동시에 작용하는 복잡한 과정이다. 하천에 오염물질이 유입되면 하류로 흘러감에 따라 물리적, 화학적, 생물학적인 여러가지 작용을 받아 결국에는 원래 상태의 깨끗한 물로 돌아오게 된다. 이와 같이 하천에서의 자연 스스로의 정화능력을 하천의 자정작용이라고 한다. 하지만 자연수계의 자정작용은 한계가 있으며 이러한 한계를 넘어선 오염부하가 하천에 유입되면 오염이 현저하게 증가하게 되고 하천환경은 균형을 잃고 원래의 상태로 회복되기 어려워진다. 그러므로 특정 수계의 자정작용 메카니즘과 자정한계 등을 이해하는 것은 그 하천 환경과 생태계를 지속가능하게 유지하기 위해서 필수적인 선결조건이다.2. 자정작용 영향인자하천의 자정작용에는 물리적, 생물화학적 등 많은 인자가 영향을 미친다. 이와 같은 인자들은 인위적인 수처리 단위공정에서도 기본적인 처리원리로서 활용되는 원리인데, 하천의 자연적인 자정작용이 인위적인 수처리 공정과 구별되는 점은 그 작용이 물리적, 화학적, 생물학적인 여러 요소가 서로간에 밀접하게 관련되어서 좀 더 복합적으로 나타나며, 시간적으로는 장시간에 걸쳐 천천히, 공간적으로는 큰 규모의 공간에서 이루어진다는 점이다. 하천의 자정작용에 영향을 미치는 인자들을 정리하여 보면 아래와 같은데, 주의할 점은 다양한 자정작용 기작들은 각기 단독으로 이루어지는 것이 아니라, 상호간에 서로 밀접하게 연관되어 일어나게 된다는 점이다.○ 물리적 작용하천에 유입된 오염물질이 흐름에 따라 유하하면서, 침전되고 희석?확산되는 등의 과정을 통해 하천이 정화되는 과정을 말한다. 하지만 물리적 작용으로는 수중의 오염물질 농도는 감소되지만 근본적인 오염물질의 총량을 감소시키기에는 한계가 있으며 오염물질을 분해하고 무해한 물질로 전환시켜 오염물질량을 근본적으로 감소시키기 위해서는 하천에서 일어나는 생물화학적인 과정이 반드시 연계되어야 하는데, 이러한 상호 메카니즘이 수계의 자정작용 능력을 결정하게 된다.▶ 희석 : 오염물질 방류 수역의 하천 유량이 충분한 경우, 유입된 오염물질은 희석에 의해 그 농도가 크게 감소하게 된다. 즉 오염물질의 농도와 유량을 각각 C1, Q1 이라고 하고 방류하천의 오염물 농도와 유량을 각각 C2, Q2 라 고 하면 희석된 이후의 하천수의 오염물질 농도(C)는 다음과 같이 나타낼 수 있다.C=C1Q1 + C2Q2Q1 + Q2▶ 확산 및 혼합 : 오염물질 미립자의 브라운 운동(분자확산)과 난류확산, 그리 고 유체의 밀도차에 의한 혼합 등의 현상이 발생된다. 희석 및 확산?혼합과 정을 통해 오염물질의 농도는 낮아지고, 용존산소가 균등하게 분포되는 등 이후의 자정작용에 영향을 미치게 된다.▶ 용존산소 공급 : 수표면을 통해 대기 중의 산소가 공급되는데, 산소 공급은 빠른 유속 구간이나 폭포 등 낙차 발생구간에서 좀 더 활발하다. 용존산소 는 오염물질의 화학적 산화 및 미생물학적인 분해에 있어 필수적인 요소이 다. 용존산소 공급은 또한 수온과도 밀접한 관련이 있는데 수온이 낮을수록 용존산소 포화농도가 높아져 수체에 더 많은 용존산소가 공급되게 된다.▶ 여과 및 흡착 : 모래나 수생식물 줄기나 뿌리에 의한 입자성 물질의 여과 및 흡착을 통한 정화 기작으로 흡착된 물질들은 이후에 여과나 흡착지점 주 위에 서식하는 미생물에 의한 분해 과정 등을 통해 제거 및 안정화되게 된다.▶ 침전 : 입자성 오염물질이 유속이 낮은 구간을 통과할 때 하천바닥에 침전되 어 분리되는 과정으로 수중에서 입자성 물질이 제거되어 하천바닥으로 이 동되는 과정이다.○ 화학적 작용▶ 산화작용 : 용존산소에 의한 화학적 산화작용에 의한 정화작용이 있을 수 있 는데, 유기물이나 암모니아성 질소 등이 산화되어 정화되는 현상을 예로 들 수 있으나, 이러한 과정들은 미생물적인 분해 과정에 비해 상대적으로 아주 느린 과정이다. 실제적으로 대부분의 유기물 분해, 질산화 과정 등은 미생물 에 의한 생물학적인 정화과정에 의해 발생되게 된다▶ 응집, 침전: 오염물질이 수산화물 등의 형태로 침전되거나, 수체 내 또는 토 양성분 내의 화학물질 상호간의 반응을 통해 수체 내에서 제거될 수도 있다.○ 생물학적 작용대체적으로 하천의 자정작용은 물리적, 화학적 요소보다는 미생물 분해를 중심으로 한 생물학적인 정화과정이 가장 큰 기여를 한다. 이러한 생물학적인 자정작용은 수온, pH 등 이화학적 수질조건, 용존산소 공급상황, 미생물 부착 매질의 이용가능성 등 물리화학적 요소들에 크게 영향을 받는데, 특히 수온의 영향이 커, 미생물의 활성이 높아지는 여름 고수온기에 생물학적 자정 능력이 상대적으로 증가된다.▶ 호기성미생물에 의한 유기물 분해용존산소가 존재하는 경우 박테리아 등 종속영양박테리아에 의한 유기물 분 해가 일어나게 된다. 호기성 미생물은 수중에 부유상태로 존재하는 경우도 있고, 식물이나 하상의 자갈 등 부착매질에 생물막의 형태로 존재하는 경우 도 많다. 호기성 분해 시에는 용존산소가 소비되므로 용존산소가 적절히 공 급되어야 하며, 유기물 분해과정에서 수계 내의 용존산소 농도는 일시적으로 감소하게 된다.유기물(C,H,O,N)+ O2호기성미생물CO2 +H2O + NH3하천에 용존산소 소모를 유발하는 오염물질이 유입된 후, 물의 흐름에 따라 재폭기가 일어날 때의 DO 농도를 살펴보면 아래와 같은 스푼 모양의 그래 프를 나타내게 되는데 이를 DO sag curve라고 한다. 즉 오염물 유입 초기에 는 유기물 분해가 점차 활발해짐에 따라 재폭기로 인한 산소공급량보다 유 기물 분해에 의한 산소소모량이 많기 때문에 산소농도는 점차 감소하게 되 나, 어느 정도 분해가 진행된 이후에는 산소소모량보다 재폭기량이 더 많아 지기 때문에 산소농도는 점차 증가하여 최종적으로는 오염물질 유입 이전의 용존산소 농도를 회복하게 된다.DO sag curve▶ 혐기성미생물에 의한 유기물 분해드물기는 하지만 유량이 부족한 수역에 고농도 유기물이 대량 방출되거나 두꺼운 저니층 등 산소가 고갈된 경우 혐기성 분해에 의한 유기물 분해가 발생할 수도 있다. 유기물은 혐기성 미생물에 의해 메탄이나 이산화탄소 등 으로 가스화되어 제거된다.유기물(C,H,O,N)혐기성미생물CO2 + CH4 + NH3▶ 수생식물에 의한 흡수, 흡착하천의 수생식물의 영양염으로 질소나 인 등의 영양성분이 흡수되어 생물체 내로 이동될 수도 있다. 또한 수생식물이 밀집된 지역에서는 유속이 느려져 침전이 증대되고, 여과, 흡착이 증대되는 결과를 보이게 된다.▶ 질산화 미생물에 의한 질산화유기물에 함유된 유기성 질소 성분은 독립영양 미생물의 일종인 질산화 미 생물(Nitrosomonas, Nitrobacter 등)에 의한 질산화 과정을 거쳐 점차 무기 화 된다. 질산화 과정도 수온의 영향을 크게 받기 때문에 저수온기에는 질산 화가 크게 감소된다.2NH3 + 3O2Nitrosomonas2NO2- +2H2O + 2H+2NO2 + O2Nitrobacter2NO3-시간 경과에 따른 질소화합물 형태 변화3. 하천의 자정단계 이론하천에 하수와 같은 유기성 오염물질이 유입된 이후의 자정단계를 Whipple과 Kolkwitz & Marson은 각각 4단계로 분류하여 정리하였는데, 그 내용은 아래와 같다.○ Whipple의 4지대Whipple은 자정단계를 아래와 같이 분해지대, 활발한 분해지대, 회복지대, 정수대의 4가지로 구분하였다.▶ 분해지대(Zone of degradation)- 오염물질의 방출지점과 가까운 하류지점- 오염에 약한 고등생물은 오염에 강한 미생물로 교체됨: 오염에 잘 견디는 곰팡이류(fungi)가 녹색 수중식물이나 고등미생물을 대신해서 번식함- 세균의 수가 증가되어 용존산소의 농도는 감소, 이산화탄소 농도는 증가: 여름철 온도에서 용존산소 포화도는 약 45% 정도- 유기물을 많이 함유하는 슬러지 침전이 증가- 분해지대는 희석이 잘 되는 큰 하천보다 희석이 덜 되는 작은 하천에서 더 뚜렷이 관찰됨▶ 활발한 분해지대(Zone of active decomposition)- 용존산소가 없어 부패 상태에 이르는 단계- 혐기성 분해가 진행되어 이산화탄소 농도나 암모니아성 질소의 농도가 증가 한다. 물은 회색 또는 흑색을 띰: 암모니아 냄새, 황화수소의 썩은 달걀 냄새가 나고 기체방울이 떠오름- 흑색 및 점성질의 슬러지 퇴적물이 생김- 호기성 세균 대신에 혐기성 세균이 번식하며 분해지대에서 번성하였던 곰팡 이(fungi)는 사라짐▶ 회복지대(Zone of recovery)- 수질이 점차 깨끗해지며 대체적으로 분해지역에서 일어나는 현상과는 반대 되는 현상이 일어남- 기체방울의 발생이 중단되고, 용존산소의 농도가 증가- 아질산염이나 질산염의 농도가 증가- 세균 수가 감소되며 원생동물, 윤충, 갑각류가 번식하기 시작하며 곰팡이 (fungi)가 다시 나타남- 조류(藻類)가 많이 발생하고 큰 수중식물이 다시 나타남- 조개류나 벌레의 유충이 번식하며, 생무지, 황어, 은빛 담수어 등의 물고기 도 번식함▶ 정수지대(Zone of clear water)- 마치 오염되지 않은 자연수처럼 보이며 용존산소도 더욱 증가- 많은 종류의 물고기가 번식하기 시작하는 등 청정한 상태를 보임※ Whipple의 4지대 구분은 중간 정도의 오염부하에서 뚜렷이 관찰되며 아주 작은 부하나 과부하 상태에서는 그 구별이 뚜렷하지 않음< 오염부하에 따른 DO 증감상황과 지대 구분 >○ Kolkwitz와 Marson의 4지대Kolkwitz와 Marson은 강부수성 수역, α-중부수성 수역, β-중부수성 수역, 빈부수성 수역의 4가지로 하천의 자정단계를 구분하였다.

생활/환경| 2014.06.08| 8페이지| 1,000원| 조회(3,413)

수질관리, 자정작용, Whipple, 하천의 자정작용, Kolkwitz와 Mar..

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수인성/식품매개 질환 및 수인성 전염병의 특성

수인성/식품매개 질환 및 수인성 전염병의 특성1. 수인성/식품매개 질환의 정의▶ 우리나라의 질병관리본부는 수인성·식품매개질환을 “병원성 미생물 또는 독성물질에 오염된 물 또는 식품섭취로 인하여 설사, 복통, 구토 등의 위 장관 증상이 주로 발생하는 질환”이라고 정의하고 있음: 수인성·식품매개질환 역학조사 지침(2013, 질병관리본부)▶ 수인성/ 식품매개 질환은 일반적으로 전염성이 있는 수인성/식품매개 전 염병과 전염성이 없는 질환(흔히 말하는 식중독)으로 분류될 수도 있음▶ 주로 설사, 복통, 구토 등의 소화기계 증상을 나타내는 소화기 전염성 질환인 경우가 많으며, 세균, 바이러스, 기생충 등에 의해서 발병▶ 대체적으로 급성질병을 유발하여 단기간에 질병이 나타나는 경우가 많으 며 2차 감염에 의한 확산의 우려가 있어 질병의 예방과 조기 차단이 가 장 중요한 과제임2. 수인성 전염병이란?▶ 수인성전염병은 병원체에 의해 오염된 물 혹은 식품을 통해 전파되는 급 성 전염병으로 콜레라, 장티푸스, 파라티푸스, 세균성 이질, 장출혈성 대장 균감염증 등을 말함▶ 과거에는 전염병과 식중독을 구분하고 전염병은 다시 수인성전염병과 식 품매개 전염병으로 별도로 구분하는 경향도 있었는데,▶ 최근에는 상하수도의 정비 등 공중위생시설의 완비에 따라서, 물을 통한 직접적인 감염보다 식품을 통한 감염이 오히려 더 많기 때문에 식품 매개 질환과 명확하게 구분하는 것이 어렵고, 또한 증상과 전파 방법, 예방방법 혹은 환자 관리 방법 등이 서로 비슷하기 때문에 이와 같은 질환을 별도 로 정의하는 것은 점차 실익이 감소하는 추세임⇒ 따라서 근래에는 이 모두를 수인성/식품매개 질환으로 포괄적으로지칭하는 경향이 많음3. 수인성전염병의 전염경로: 분변-경구 경로 (fecal-oral transmission)▶ 오염된 물, 식품을 통해 인체로 들어온 병원성 미생물은 위장관에서 증식 하여 감염증을 일으키고 분변을 통해 환경으로 나가게 되며,▶ 분변의 병원성 미생물은 물, 식품을 오염시켜 다시 다른 사람을 감염시키 는 이러한 순환적인 경로를 분변-경구 경로라고 함4. 수인성전염병의 특징▶ 동일한 시기에 집단적인 환자발생 : 전염속도가 커서 대규모 발생 빈발▶ 동일 급수원, 식품 이용자는 성별, 연령, 직업 관계없이 모든 계층 발생▶ 만성질병보다는 급성질병을 유발▶ 소화기 계통의 통증, 설사 증상이 많음▶ 원인 병원체에 따라 잠복기는 몇시간에서 1~2주까지 등 매우 다양함※ 잠복기 : 병원체 침입~증상 발현까지의 기간▶ 대체적으로 병원체의 활동이 활발한 여름에 발병률이 높아지나, 계절의 영향은 크지 않음. 최근에는 겨울철에도 로타바이러스감염증 등 바이러스 에 의한 소화기계 질환이 자주 발생하고 있음5. 수인성/식품매개 질환의 종류수인성전염병을 일으키는 병원체는 주로 세균, 바이러스, 원생동물의 세종류로 구분된다.○ 세균성 질환질환 명칭병원체전파경로임상증상 및 특성콜레라Vibrio cholerae- 분변-경구 경로- 콜레라균에 오염된 식수나음식, 과일, 채소, 어패류 섭취- 급성 설사 질환- 대부분은 증상이 경미- 일부는 심한 물같은 설사, 구토 및 탈수 현상- 무증상 보균자가 많아 급속히 전파될 수 있음장티푸스Salmonella? Typhi- 환자나 보균자의 소변, 대변에 오염된 음식이나 물- 파리에 의한 확산 많음- 급성 전신성 열성 질환: 발열, 두통, 권태감, 식욕부진 등- 일반적으로 설사보다 변비가 많다파라티푸스Salmonella Paratyphi ASalmonella Paratyphi BSalmonella Paratyphi C- 환자나 보균자의 소변, 대변에 오염된 음식이나 물- 장티푸스와 비슷한 증상- 대체로 장티푸스보다 증상이 가볍고사망률도 낮다.세균성 이질Shigella dysenteriaeShigella flexneriShigella boydiiShigella sonnei- 분변-경구 경로- 적은 수의 균으로도 감염 위험- 열성 설사 : 고열과 구역질, 설사, 경련성 복통- 대개 대변에 혈액이나 고름이 섞여 나온다장출혈성대장균감염증Enterohemorrhagic Escherichia coli(O157:H7, O17:H18 등)- 오염된 쇠고기로 만든 음식,우유, 물- 적은 수의 균으로도 감염 위험- 급성 혈성 설사와 경련성 복통- Shigella의 장독소를? 생산하는 균주에 감염되면 용혈성 요독 증후군이나 혈전성 혈소판 감소증 등의 합병증이 생길 수 있다살모넬라균감염증Salmonella enteritidisSalmonella typhimurium- 감염된 동물이나 인간의 분변에 오염된 음식물, 물- 발열, 복통, 설사, 구역, 구토 등의 위장 증상장염비브리오균 감염증Vibrio parahemolyticus- 감염된 해산물 섭취- 설사와 복통- 때로는 구역, 구토, 두통, 발열, 세균성이질과 비슷한 혈변○ 바이러스성 질환질환 명칭병원체전파경로임상증상 및 특성A형 간염Hepatitis A virus- 분변-경구 경로- 전염력이 높음- 피로, 무기력, 식욕부진, 열, 근육통, 복통, 오심, 구토- 짙은 소변과 황달노로바이러스 감염증노로바이러스(Norovirus)= SRSV(small round structure virus), Norwalk-like virus (NLVs)- 분변-경구 경로- 소량의 바이러스에도쉽게 감염?- 굴과 같은 어패류에 노로바이러스가농축되는 경우 있음- 오심, 구토, 설사, 복통- 근육통, 두통, 권태감, 미열 등을 동반하기도 함그룹 A형 로타바이러스 감염증로타바이러스(Rotavirus)- 분변-경구 경로- 일부는 호흡기감염도 가능하다- 사계절 내내 환자가 발생할 수 있으나흔히 겨울철에 유행- 중등도의 발열과 구토로 시작되며,이어서 수양성 설사가 시작된다.(설사-발열 구토 증후군)○ 원충성 질환질환 명칭병원체전파경로임상증상 및 특성이질아메바감염증왜소아메바(Endolimax nana)대장아메바(Entamoeba coli),잇몸아메바(Entamoeba gingivalis),요드아메바 (Iodoamoeba butschliii) 등- 아메바 포낭에 오염된음식물이나 물의 경구섭취- 혈점액성 설사와 복통, 후중증- 간농양- 복부 팽만감, 하복부 팽만감, 두통크립토스포리디움증?Cryptosporidium parvum?Cryptosporidium. Hominis 등- 난포낭에 오염된 식품이나 물을 섭취하거나 가축이나 애완동물 또는 감염자와 접촉- 마우스, 소, 사람, 개, 고양 이 등이 숙주로 가능- 1~2주 계속되는 설사- 하루에 10회 이상 설사를 하게 되어,매우 빠르게 체중이 감소- 면역기능이 저하된 환자 (AIDS, 백혈병, 골수암, 림프선암 등)에서는 극심한 설사와 탈수로 사망 에 이르기까지 할 수 있는 기회감염성람블편모충 감염증람블편모충(Giardia lamblia)- 전염은 감염된 사람의 대 변에서 나온 포낭이 입을 통해 전파된다- 오염된 음식물에 의한 감 염도 드물게 일어나고, 100개 정도의 포낭으로도 감염을 일으킨다

생활/환경| 2014.06.07| 5페이지| 1,000원| 조회(397)

수인성전염병, 수인성질병, 수인성식품매개질환

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