한국지하수토양환경학회 춘계학술발표회 2013년 4월 11일-12일 한화리조트 제주
가축 매몰지 침출수 특성규명 연구
유대환*․송철우 (주)부강테크
*e-mail : [email protected]
요 약 문
2013년 현재 AI 및 구제역 발생으로 인하여 국내에 조성된 가축 매몰지는 약 4,800여 곳이며 , 매몰지 에서 발생하는 침출수에 의해 주변 환경에 2차 오염이 발생할 우려가 있다. 2013년 10월 매몰지의 발굴이 허용 되기 때문에 발생되는 침출수에 대한 적절한 처리방안이 시급한 상황이며 , 이를 위한 기초 분석자료를 확보하 기 위하여 매몰지에서 발생된 침출수의 발생현황과 특성에 대한 연구를 수행하였다 . 매몰지 현장연구 결과, 침 출수의 평균 농도는 가축분뇨처리시설의 유입농도보다 다소 낮은 것으로 조사되었으며 , 침출수에는 인체와 생 태계에 유해한 물질을 함유하고 있었다 . 하지만 , 가축사체 부패의 지연으로 침출수 발생량이 적어 이를 조기에 처리하기 어려운 상황이기 때문에 조기 안정화 대책이 필요할 것으로 판단된다 .
Key words : 구제역, 가축 매몰지, 침출수, 지하수, 병원성미생물, 항생제, 생태독성
1. 서론
2013년 현재 AI 및 구제역 발생으로 인하여 국내에 조성된 가축 매몰지는 약 4,800여 곳이며, 매몰지에서 발생하는 침출수에 의해 주변 환경에 2차 오염이 발생할 우려가 있다. 2013년 10월 매몰지의 발굴이 허용되기 때문에 발생되는 침출수에 대한 적절한 처리방안이 시급한 상황이다. 이를 위해서는 매몰지에서 발생된 침출 수의 발생현황과 특성에 대한 연구가 선행되어야 한다.
따라서 본 연구에서는 구제역으로 인해 발생한 국내의 매몰지 현황과 매몰지에서 발생되는 침출수의 발생 패턴 및 환경공학적·공공위생학적 특성을 분석하여 매몰지에서 발생되는 침출수를 효과적으로 환경기초시설에 연계처리하기 위한 기초 분석자료로 이용 하고자 하였다. 또한, 매몰지 주변지역의 오염여부를 판단하기 위하 여 매몰지 주변의 지하수 관측정을 모니터링 하였으며, 침출수가 토양지하수 또는 주변 수계에 미치는 위해성 을 평가하기 위하여 생물종을 이용한 생물검정기법(Bioassay)을 사용하여 구제역 매몰지 침출수에 대한 독성 시험을 수행하였다.
2. 연구 방법
매몰지 현장연구 Site로 A지역을 선정하였으며, A지역 매몰지 41개소 중 침출수의 샘플링이 가능한 10개소 매몰지의 침출수를 채취하였다. 환경공학적·공공위생학적 특성을 파악하기 위하여 수질분석과 병원성 미생물, 항생제 분석을 진행하였으며, 생태계에 미치는 영향을 평가하기 위하여 1차 소비자인 물벼룩(Daphnia Magna) 의 유영저해를 측정하는 물벼룩 독성시험을 수행하였다. 또한, 매몰지 주변의 토양 및 지하수의 오염여부를 판 단하기 위하여 A지역 관측정 12곳에서 3개월간 지하수를 채취하여 TOC, Cl-, NO3-, NH3-N 및 병원성 미생물 을 분석하는 모니터링 연구를 수행하였다.
3. 결과 및 고찰
매몰지 현장연구 결과, A지역 41개소 매몰지 중 채취가 가능한 매몰지는 10개소 였으며, 나머지 31개소는 FRP 탱크에 이설되었거나 침출수의 양이 극히 적어 채취가 불가능하였다. 매몰지 침출수의 평균 농도는 BOD 20,532mg/L, CODMn 9,940mg/L, SS 10,110mg/L, TN 1,777mg/L, TP 154 mg/L, 대장균군수 7,500개/100mL로 국내 가축분뇨처리시설의 평균 유입농도와 비교했을 때 다소 낮은 수준으로 조사되었다.
매몰지 침출수의 병원성 미생물 분석 결과, 식중독을 일으키는 대표적인 병원성 미생물인 Campylobacter 균과 Clostridiumn균이 다량으로 검출되었으며, 항생제 분석에서는 인체에 유해한 Tetracyclines 계열의 Chlortetracycline이 다량 검출되었다. 또한 생태독성평가 결과, 물벼룩에 대한 24시간 EC50값은 0.64~1.64%로 이는 1% 내외의 구제역 매몰지 침출수 오염으로도 24시간 이내 반수이상의 물벼룩에게 독성영향을 미칠 수 있음을 나타낸다.
매몰지 주변의 지하수 관측정 분석결과, 12개 관측정 중 두 곳에서 NH3-N, Cl-, TOC 등의 항목이 높게 측 정되어 오염된 것으로 나타났으며, 광범위한 지역에서 병원성 미생물이 검출되었으나 이화학적 오염지표와의 직접적인 상관관계는 나타나지 않았다.
4. 결론
1) 매몰지 현장연구 결과 A지역 매몰지는 가축사체의 미부패로 인해 침출수의 발생량이 매우 적었으며, 침 출수의 평균 농도는 가축분뇨처리시설의 유입농도보다 다소 낮은 것으로 조사되었다.
2) 매몰지 침출수에는 인체에 유해한 병원성 미생물과 항생제 물질을 다량 함유하고 있는 것으로 분석되었 으며, 물벼룩에 대한 생태독성은 24시간 EC50값은 0.64~1.64%로 분석되었다.
3) 지하수 관측정 분석결과, 수질기준을 초과하는 관측정이 발견되었으며, 광범위한 지역에서 병원성 미생물 이 검출되었다.
4) 본 연구결과에서 볼 수 있듯이 침출수에는 인체와 생태계 내에 유해한 물질을 함유하고 있어 신속히 처 리하는 것이 필요하지만, 가축사체 부패의 지연으로 침출수 발생량이 적어 이를 조기에 처리하기 어려운 상황이기 때문에 매몰지 발굴 허용이 얼마 남지 않은 상황에서 매몰지의 조기 안정화 대책이 필요할 것 으로 판단된다.
5. 사사
본 연구는 환경부 토양·지하수 오염방지 개발사업(과제번호, 2012000550005)의 지원에 의해 수행되었으며 이에 감사드립니다.
6. 참고문헌
1) 국립환경과학원, 가축 매몰지 침출수의 축산분뇨․하수처리장 이송연계처리방안 연구, 35p, 2011
2) 강미아, 김미선, 최병우, 손호용, 구제역 가축 매몰지 침출수의 물리 화학적특성과 유기 물질 성상분석. 한 국미생물·생명공학회지, Vol. 40, No. 2, 128-134, 2012.
3) Glanville, T.D., Impact of Livestock Burial on Shallow Groundwater Quality, Proceedings of the American Society of Agricultural Engineers, Mid Central Meeting, St. Joseph, MI, ASAE, 2000.
