물과 수질오염

• 물의 특성과 역할
• 물의 순환
• 수질오염의 원인
• 점오염원 vs 비점오염원
• 수처리공정
• 신종 오염물질

 

1. 물의 특성과 역할

물(H₂O) : 전기적 쌍극자 모멘트를 갖는 극성 분자이다. 따라서 용매로 많이 쓰이며 염과 친수성 유기물 용해가 쉽다.

---> 몸에 수분이 많은 이유이기도 함 

---> 물은 다른 액체와 다르게 독특한 밀도를 가지고 있음 (얼음이 되면 밀도가 물보다 작아져서 물 위에 뜸) = 차가운 물은 따뜻한 물에 비해 바닥에 가라앉으나 얼음이 되면 물 위에 뜬다 = 아주 추운 날에도 수생생물이 수면 아래에서 생존이 가능함(굉장히 추운 날 호수의 윗부분만 얼고 아랫부분은 얼지 않음)

http://www.edunet.net/nedu/contsvc/viewWkstContPost.do?contents_id=23f4eb90-3985-4ac0-a38e-e328a819af4e&head_div=

---> 먹는 물의 부족 : 지구 표면의 71%가 수분이지만 그 중 먹을 수 있는 물은 3%에 불과함 

 

* 물은 생명일까?

공기 없이 살 수 있는 생물은 있지만 물 없이 살 수 있는 생물은 없음 = 물이 있다면 생명이 살고 있을 수 있다.

= 물이 없는 생명은 있을 수 없다.

 

 

역할 : 물의 수소 결합 --> 높은 표면 장력 / 모세관 힘 / 높은 녹는점과 끓는점 / 높은 비열 용량

--> 모세관 현상 : 물이 중력을 이기고 좁은 관을 통해 상승하는 현상 = 식물 생존이 가능한 이유

위키백과 : 모세관 현상     (물 / 수은)

--> 높은 녹는점/끓는점/높은 비열 용량 : 지구 기후 조절에 효과적임 (적은 에너지의 흐름만으로 물의 온도가 변하지 않음)

 

2. 물의 순환

지구 상의 다른 원소와 마찬가지로 물도 순환함

강수(Precipitation) / 지하수(Groundwater) / 증발(Evaporation) / 증발산(Evapotranspiration)

 

* 증발산 : 증발과 증산을 합하여 가리키는 용어 / 증발(evaporation)에 의해 물이 공기 중으로 이동 + 토양 중의 수분이 초목의 뿌리에 흡수되고 물체를 통해 잎으로 올라간 후 수증기로 공기 중으로 달아나는 현상이 증산(transpiration)

 

 

위키백과 : 물의 순환

3. 수질오염의 원인

수질오염 : 물에 어떤 물질이 첨가되어 자연 생태계를 변화 / 인간의 물 사용을 방해할 경우 수질오염이 일어났다고 함

수질오염원 - 점오염원(point source) vs 비점오염원(nonpoint source)

 

 * 수질오염의 종류

: 도시 용수 오염 - 대장균 박테리아, 가정 하수, 신종 오염물질(PPCP, 의약물질과 개인용품)

: 농업 용수 오염 - 비료의 과도한 사용, 농약(제초제, 살충제)

: 산업 용수 오염 - 점 오염원 (~~산업체가 ~~오염원을 배출한다)

: 열/해양 유류/지하수 오염

 

 

 

 

4. 점오염원과 비점오염원의 차이

 - 점오염원 : 오염원이 물로 들어가는 명확한 근원과 장소를 가지고 있어 오염원을 식별할 수 있는 경우

 - 비점오염원 : 오염 식별 및 제어가 어려운 경우 (ex : 산성비)

 

5. 수처리공정

정수처리공정 : 정수를 위한 수원은 상수원으로하여 상수원보호구역은 법적으로 보호를 받고 있음

 1. 응집 (Coagulation and Flocculation)

 2. 침전 (Sedimentation)

 3. 여과공정 (Filtration)

 4. 소독 (Disinfection)

 

하수/폐수처리공정 : 생활하수와 산업폐수를 처리하는 공정

 1. 침사지 (Grit Chamber)

 2. 최초침전지 (Primary Sedimentation)

 3. 생물학적 공정 (Biological Nutrient Removal Reactor)

 4. 최종침전지 (Final Sedimentation)

 5. 소독 (Disinfection)

 

 

6. 신종 오염물질

 - 미세플라스틱 : 의도적으로 제조되었거나 인위적 혹은 자연적으로 마모된 5mm 이하의 플라스틱 입자

 

미세플라스틱 배출원은 다양한데 합성섬유(세탁물)을 통해서 나가는 미세플라스틱의 양이 굉장히 큰 상태임

이 것은 너무 작아서 걸러낼 수 없고 하수처리 시스템으로도 이런 미세입자들을 완벽히 거를 수 없다.

 

1차 미세플라스틱 (합성섬유 등) --> 하수처리장 --> 풍화작용을 통해 2차 미세플라스틱이 될 수 있다.

2차 미세플라스틱 : 플라스틱 자체가 독성이 없더라도 다른 유해한 오염물질을 끌고오는 역할을 하기도 함