[🌊수질환경기사] 1과목_수질오염개론_6장 하천의 정화단계

🌊 하천의 자정작용 정화단계

📌 Wipple의 4단계

1. 분해지대 (빨강, 호기성 초기)
   • 박테리아 성장 불가 → 균류(곰팡이, fungi) 출현
   • BOD 지속적으로 감소
   • 희석이 덜 되는 작은 하천에서 뚜렷
   • CO₂ 증가
2. ⭐️ 활발한 분해지대 (노랑, 혐기성 / 가장 중요)
   • 유일한 혐기성 구간
   • 혐기성 박테리아 (C₅H₉O₃N, ‘오구삼’) 증식
   • NH₃-N(암모니아성 질소) 다량 발생
   • 유기물 많음 → DO 급격히 감소
   • CO₂ 증가, H₂S 냄새 심함
3. 회복지대 (초록, 호기성)
   • 원생동물 성장
   • NO₂⁻(아질산염), NO₃⁻(질산염) 증가
   • 호기성균으로 대체됨
   • 조류 번식 (엽록소 가지고 있어 광합성 가능) → DO 포화 수준까지 증가
   • 세균(=박테리아) 감소
   • 규조류, 윤충류, 갑각류 번식 → 수질 개선의 지표
4. 정수지대 (파랑)
   • DO, BOD 오염 전 수준 회복
   • NO₃⁻-N 증가
   • 착색조류 번식
   • 송어, 쏘가리 등 민감 어종 출현

---

📌 Kolkwitz & Marsson의 4지대

1. 강부수성 수역 (빨강)
   • 악취, DO 부족, 심각하게 오염되어 있음
   • 물버들, 실지렁이, 아메바, 섬모충류, 편모충류 서식
2. 알파-중부수성 수역 (노랑)
   • 메기, 붕어, 잉어, 물벌레 서식
   • 고분자 화합물 분해로 아미노산 풍부
3. 베타-중부수성 수역 (초록)
   • 조류성 물질 풍부, 플랑크톤 증식
   • 지방산의 암모니아 화합물 존재
4. 빈부수성 수역 (파랑)
   • DO 높음, 유기물 농도 낮음 → 청정수역
   • 산천어, 은어

📖 암기법:
👉 빨강/노루알이/초록배타고/블루빈하

---

🌊 하천 수질 모형화

📌 가정조건

• 농도 분포는 하천의 흐름방향으로 이루어진다
• 확산에 의한 영향 무시, 정상상태 가정
• 오염물질은 보전성/비보전성으로 구분

---

📌 시간적 구분

• 정적 모델 : 시간 변화와 무관하다, 특정지역의 장기적 수질관리 대책 수립 시 사용
• 동적 모델 : 시간에 따라서 변화한다, 부영양화 관리·예측에 사용됨

---

📌 공간적 구분

1. 0차원 모델
   • 완전혼합형(CSTR) 가정
   • 무기물(인산 등) 수지 평가하는데 사용
   • 식물성 플랑크톤의  계절적 변동사항에는 적용하기 어렵다
2. 💛1차원 모델 (가장 많이 사용됨)
   • 하천은 종방향 / 호수는 수평방향으로 나눈다
   • 각 구획이 균일한 수질을 유지한다고 가정
   • CSTR 가정
3. 2차원 모델
   • 수질의 변동의 일방향성이 아닌 이방향성으로 분포
4. 3차원 모델
   • 대대호수의 순환패턴이나 큰 만 (灣) 에서는 유체역학 연구에 적용됨