논포인트 오염

Nonpoint source pollution
흙탕물 강

Nonpoint source(NPS; 논포인트소스) 오염은 단일 이산 소스로부터 발생하지 않는 물 또는 공기의 확산 오염(또는 오염)을 말합니다.이러한 유형의 오염은 종종 넓은 지역에서 소량의 오염물질이 수집되어 누적된 영향입니다.단일 발생원에서 발생하는 점원 오염과는 대조적입니다.논포인트 발생원 오염은 일반적으로 오염을 단일 발생원으로 추적하기 어려운 [1]토지 유출, 강수, 대기 침전, 배수, 침출 또는 수문학적 수정(낙수 및 융설)에서 발생한다.논포인트 원천 수질 오염은 오염된 농업 지역으로부터의 유출이나 바다로 뿜어져 나오는 바람에 의한 파편과 같은 원천의 수역에 영향을 미친다.논포인트 발생원 대기 오염은 굴뚝이나 자동차 배관과 같은 발생원으로부터 대기 질에 영향을 미칩니다.이러한 오염물질은 점원으로부터 발생했지만, 장거리 수송능력과 오염물질의 여러 가지 공급원으로 인해 비점원 오염원이 됩니다. 만약 물속이나 한 곳의 대기 중으로 방출이 발생한다면 오염은 단일 지점일 것입니다.

논포인트 원천 수질 오염은 문제를 시정하기 위한 구체적인 해결책이나 변화가 없는 많은 다른 원천에서 발생할 수 있으며, 이를 규제하는 것을 어렵게 만든다.논포인트 원천 수질 오염은 잔디 비료, 살충제 도포, 도로 건설 또는 건물 [2]건설과 같은 많은 사람들의 일상적인 활동에서 비롯되기 때문에 통제하기가 어렵다.비점원 오염을 통제하려면 도시 및 교외 지역, 농업 운영, 임업 운영 및 해양 관리의 개선이 필요하다.

비점원성 수질오염의 유형에는 침전물, 영양소, 독성오염물질, 화학물질 및 병원균 등이 포함된다.비점원 수질 오염의 주요 원인에는 도시 및 교외 지역, 농업 운영, 대기 투입, 고속도로 유출, 임업 및 광산 운영, 마리나 및 보트 활동이 포함된다.도시 지역에서 주차장, 도로 및 고속도로에서 유출된 오염된 빗물은 일반적으로 비점 발생원의 범주에 포함된다(도시 유출이라고 함). (이 빗물 배출 시스템으로 흘러들어 파이프를 통해 국지 지표수로 배출될 경우 점 발생원이 될 수 있다.)농업에서, 비옥한 농경지에서 질소 화합물이 침출되는 것은 비점원 수질 [3]오염이다.농경지 또는 숲 위의 "시트 플로우"로 인한 빗물 속의 영양소 유출도 비점 오염의 예이다.

주요 유형(수질오염)

폭풍우 시 토양 및 비료 유출

침전물

시리즈의 일부
오염
Air pollution3.jpg
네팔 공장에서 발생한 대기오염
항공사
생물학적
디지털.
전자파
자연의
노이즈
방사능
흙
고형 폐기물
공간
온도
시각.
전쟁
물.
기타
리스트

분류
화학 입력의 포인트 및 논포인트 선원의 특성(1994년 [4]Novonty 및 Olem에서 수정)
점 소스
  • 폐수배수(시정촌 및 산업)
  • 폐기물 처리 시스템의 유출 및 침출수
  • 동물 사료통으로부터의 유출 및 침투
  • 광산, 유전, 미포장 산업 현장에서의 유출
  • 빗물과 위생 하수구의 범람
  • 20,000m2(220,000ft²) 미만의 건설 현장으로부터의 유출
  • 처리되지 않은 하수


논포인트 소스

  • 비료 및 살충제/개설로 인한 농업 유출
  • 목초지 및 방류지에서의 유출물
  • 비포장 지역으로부터의 도시 유출
  • 정화조 침출수
  • 건설현장에서의 유출량 > 20,000m2 (220,000ft²)
  • 폐광 유출
  • 수면 위의 대기 퇴적
  • 오염물질을 발생시키는 기타 토지 활동

침전물(허술한 토양)은 침전물(미세입자)과 부유물(큰입자)을 포함한다.도시 및 시골 [5]토지의 부적절한 식물 덮개로 인해 침식된 하천 둑과 지표 유출에서 침전물이 지표수로 유입될 수 있다.침전물은 수역에 혼탁(구름)을 일으켜 수심이 낮아지는 빛의 양을 줄여 물에 잠긴 수생식물의 성장을 저해하고 결과적으로 수생식물에 의존하는 어패류 [6]등에 영향을 미칠 수 있다.탁도가 높으면 식수 정화 시스템도 억제됩니다.

침전물은 또한 여러 다른 소스로부터 배출될 수 있다.발생원에는 건설 현장(침식 및 침전물 제어로 관리할 수 있는 지점 발생원), 농경지,[7] 하천 둑 및 매우 교란된 지역이 포함됩니다.

영양소

논포인트 오염은 (1)이 농지(2)나 도시(3)에서 사용되는 비료에서 발생하는 질소(N)나 인(P) 등의 지반 오염물질을 운반할 때 발생한다.이러한 영양소는 부영양화를 일으킬 수 있다(4).

영양소는 주로 유출, 매립지, 가축 사육장, 농작물 재배지에서 나오는 무기물을 말한다.우려되는 두 가지 주요 영양소는 인과 [8]질소이다.

인은 생물학적으로 이용 가능한 많은 형태로 발생하는 영양소이다.그것은 인간의 하수 슬러지에 과잉으로 악명 높다.그것은 주거 및 상업용 부동산뿐만 아니라 농업에 사용되는 많은 비료의 주요 성분이며, 담수 시스템과 일부 하구에서는 제한적인 영양소가 될 수 있습니다.인은 많은 형태의 인이 토양 입자에 흡착되는 경향이 있기 때문에 토양 침식을 통해 수체로 가장 자주 운반된다.수계(특히 담수호, 저수지, 연못)에서 과도한 양의 인은 식물성 플랑크톤이라고 불리는 미세한 조류의 증식으로 이어집니다.식물성 플랑크톤의 과도한 성장으로 인한 유기물 공급의 증가를 부영양화라고 한다.부영양화의 흔한 증상은 보기 흉한 표면 스컴을 만들고, 유익한 종류의 식물을 가리고, 맛과 냄새를 유발하는 화합물을 만들고, 조류에 의해 생성된 독소로 인해 물을 오염시킬 수 있는 녹조이다.이러한 독소들은 식수에 사용되는 시스템에서 특히 문제가 됩니다. 왜냐하면 일부 독소들은 인간의 질병을 유발할 수 있고 독소를 제거하는 것은 어렵고 비용이 많이 들기 때문입니다.녹조의 박테리아 분해는 물에 용해된 산소를 소비하여 저산소증을 유발하고 물고기와 수생 무척추동물에 해로운 결과를 초래합니다.

질소는 비료의 또 다른 주요 성분이며, 질소가 제한적인 영양소인 소금물이나 기수 하구 시스템의 오염물질이 됩니다.담수에 있는 인과 유사하게, 해양 시스템에 있는 과도한 양의 생물학적 가용 질소는 부영양화와 조류의 개화를 이끈다.저산소증은 해양 시스템에서 부영양화의 점점 더 흔한 결과이며 강어귀, 만 및 연안 근해의 넓은 지역에 영향을 미칠 수 있다.매년 여름, 미시시피강이 멕시코만으로 들어가는 해저에서 저산소 상태가 형성된다.최근 여름 동안 이 "데드 존"의 공중 범위는 뉴저지 지역과 비슷하며 이 지역의 어업에 중대한 악영향을 끼친다.

질소는 질산염(NO)으로3 물에 의해 가장 많이 운반된다.질소는 보통 유기-N 또는 암모니아(NH3)로 유역에 추가되기 때문에 산화가 질산염으로 바뀔 때까지 질소는 토양에 부착되어 있습니다.질산염은 일반적으로 토양에 이미 포함되어 있기 때문에 지표면 유출보다는 토양을 통과하는 물(즉, 상호 흐름 및 타일 배수)이 질산염을 운반할 가능성이 가장 높다.

유독성 오염물질 및 화학물질

납, 수은, 아연, 카드뮴과 같은 중금속, 폴리염화비페닐(PCBs)과 다환방향족탄화수소(PAHs)와 같은 유기물, 내화성 물질 및 기타 물질은 내파괴성이 있습니다.[7]이러한 오염물질은 인간 하수 슬러지, 채굴 작업, 차량 배출, 화석 연료 연소, 도시 유출, 산업 운영 및 [8]매립지를 포함한 다양한 원천에서 발생할 수 있습니다.

독성 화학물질에는 주로 유기화합물과 무기화합물이 포함된다.이 화합물들은 DDT, 산, 그리고 생태계와 물체에 심각한 영향을 미치는 소금과 같은 살충제를 포함한다.이러한 화합물은 인간과 수생 생물 모두의 건강을 위협할 수 있으며 환경 파괴에 저항할 수 있기 때문에 [7]환경에서도 지속할 수 있다.이러한 독성 화학물질은 경작지, 탁아소, 과수원, 건축 부지, 정원, 잔디밭, 매립지에서 [8]나올 수 있다.

산과 소금은 주로 관개지, 광산 작업, 도시 유출, 산업 현장 및 [8]매립지에서 발생하는 무기 오염 물질이다.

병원균

병원균은 물에서 발견될 수 있고 사람에게 질병을 일으킬 [7]수 있는 박테리아와 바이러스이다.일반적으로 병원균은 공공 식수에 존재할 때 질병을 일으킨다.오염된 유출물에서 발견되는 병원체에는 다음이 포함될 수 있다.

결장균과 분변물질은 [7]유출에서도 검출될 수 있다.이 박테리아들은 일반적으로 수질 오염의 지표가 되지만 [9]실제 질병의 원인은 아니다.

병원균은 가축의 부실 관리, 정화 시스템 결함, 반려동물 폐기물의 부적절한 처리, 인간 하수 슬러지 과다 도포, 오염된 빗물 하수구 및 위생 하수 [5][7]범람으로 인해 유출물을 오염시킬 수 있습니다.

(수질오염의 주요 원인

도시 및 교외 지역

도시와 교외 지역은 포장된 표면의 양이 많아 발생하는 유출량의 양으로 인해 비점 오염의 주요 원천이다.아스팔트 및 콘크리트와 같은 포장된 표면은 물이 침투하지 않습니다.이러한 표면과 접촉하는 모든 물은 흘러나와 주변 환경에 흡수됩니다.이러한 표면들은 폭풍우가 오염 물질을 주변 [10]토양으로 운반하는 것을 더 쉽게 만든다.

건설 현장에서는 비, 눈, 우박 등 강수량에 의해 쉽게 침식되는 토양을 교란시키는 경향이 있다.또한 현장의 폐기된 잔해는 유출수에 의해 떠내려가 수중 [10]환경으로 들어갈 수 있다.

오염된 빗물이 주차장, 도로, 고속도로, 잔디밭(종종 비료와 살충제가 함유되어 있음)에서 흘러내리는 것을 도시 유출이라고 합니다.이 유출물은 종종 NPS 오염의 한 종류로 분류된다.또한 일부 사람들은 이것이 많은 경우 도시 빗물 배수 시스템으로 흘러들어와 파이프를 통해 인근 지표수로 배출되기 때문에 점원으로 간주할 수도 있다.그러나 모든 도시 유출물이 수역으로 들어가기 전에 빗물 배수 시스템을 통해 흐르는 것은 아니다.일부는 특히 개발업자나 교외 지역에서 수역으로 직접 유입될 수 있다.또한 산업용 배출물, 하수 처리장 및 기타 운영과 같은 다른 유형의 지점 발생원과 달리, 도시 유출물의 오염은 한 활동이나 심지어 한 그룹의 활동에서 기인할 수 없다.따라서 쉽게 식별되고 규제되는 활동에 의해 발생하지 않기 때문에 도시 유출 오염원은 지방자치단체가 이를 완화하기 위해 노력할 때 종종 진정한 논포인트 오염원으로 취급된다.

일반적으로 교외 지역에서는 잔디 관리를 위해 화학 약품을 사용한다.이 화학물질들은 결국 유출되어 도시의 빗물 배수구를 통해 주변 환경으로 유입될 수 있다.빗물 배수구에 있는 물은 주변 수역으로 흘러들기 전에 처리되지 않기 때문에 화학물질이 직접 물에 들어갑니다.

다른 중요한 유출원에는 서식지 변경과 실베큐레이션(숲)[11][12]이 포함된다.

농업 운영

영양소(질소 및 인)는 일반적으로 상업용 비료, 동물 분뇨 또는 도시 또는 산업용 폐수(배수) 또는 슬러지의 살포로서 농지에 적용된다.영양소는 또한 농작물 잔류물, 관개수, 야생동물 및 대기 [13]: p. 2–9 퇴적물에서 유출될 수 있다.밭에서 떠내려온 침전물은 농업 오염의 한 형태이다.공장농장과 같이 대규모 가축과 가금류 사업을 하는 농장은 종종 포인트 배출원이다.이 시설들은 미국에서는 "집중된 동물 먹이 공급 사업" 또는 "사료 공급 사업"으로 불리며 점점 더 많은 정부 [14][15]규제를 받고 있다.

농업 운영은 미국의 모든 논포인트 오염의 큰 비율을 차지한다.농작물을 재배하기 위해 넓은 땅을 갈면, 그것은 한때 묻혔던 토양을 드러내고 느슨하게 만든다.이것은 노출된 토양을 폭풍우 동안 침식에 더 취약하게 만든다.그것은 또한 근처의 [10]수역으로 운반되는 비료와 살충제의 양을 증가시킬 수 있다.

대기 입력

대기 중의 퇴적물은 무기 및 유기 성분의 원천이다. 왜냐하면 이러한 성분은 대기 오염의 원천에서 [16][17]지상의 수용체로 운반되기 때문이다.전형적으로, 공장과 같은 산업 시설은 매연을 통해 대기 오염을 배출한다.이것은 점 발생원이지만 분포 특성, 장거리 운송 및 오염의 여러 발생원으로 인해 퇴적 영역에서 점 발생원으로 간주될 수 있다.유출 품질에 영향을 미치는 대기 입력은 폭풍 이벤트 간의 건식 퇴적과 폭풍 이벤트 중의 습식 퇴적에서 발생할 수 있다.고속도로, 도로, 주차 구역 또는 그 부근에서 발생하는 습하고 건조한 퇴적물에 대한 차량 교통의 영향은 유출에서 다양한 대기 발생원의 규모에 불확실성을 야기한다.이러한 농도와 부하를 정량화하기에 충분한 프로토콜을 사용하는 기존 네트워크는 많은 관심 성분을 측정하지 않으며, 이러한 네트워크는 너무 희박하여 국지적 규모로 양호한 퇴적 추정치를 제공할 수 없다.

고속도로 유출

고속도로 유출은 모든 비점 오염원 [18][19][20][21][22][23]중 작지만 광범위한 비율을 차지한다.Harned(1988)는 유출 하중이 대기 [24]중 낙진(9%), 차량 퇴적물(25%), 고속도로 유지관리 재료(67%)로 구성된다고 추정했다.

임업 및 광업

임업과 광업 운영은 비점원 오염에 상당한 영향을 미칠 수 있다.

임업

임업 운영은 특정 지역의 나무 수를 줄이고, 따라서 그 지역의 산소 농도도 감소시킨다.이러한 작용은 토양 위를 굴러다니는 무거운 기계(수확기 등)와 결합되어 침식의 위험을 증가시킨다.

채굴

활성 채굴 작업은 포인트 소스로 간주되지만 폐기된 채굴 작업으로 인한 유출은 논포인트 오염의 원인이 됩니다.스트립 채굴 작업에서는 원하는 광석을 드러내기 위해 산꼭대기를 제거한다.채굴이 끝난 후 이 지역을 제대로 매립하지 않으면 토사가 침식될 수 있다.또한, 공기나 새로 노출된 암석과 화학 반응이 일어나 산성 유출을 일으킬 수 있습니다.버려진 지하 갱도에서 스며드는 물은 또한 매우 산성일 수 있다.이것은 가장 가까운 수역에 스며들어 수중 [10]환경의 pH를 변화시킬 수 있다.

마리나와 보트 활동

페인트, 용제, 기름과 같은 보트 유지보수에 사용되는 화학물질은 유출을 통해 물속으로 유입됩니다.또한 연료를 흘리거나 보트에서 직접 물로 연료를 누출하는 것은 논포인트 오염의 원인이 됩니다.보트와 펌프장의 [10]위생 폐기물 수용기가 제대로 정비되지 않아 영양소와 박테리아 수치가 증가합니다.

관리(수질오염)

주요 기사:농업폐수처리 및 침식방지
토양을 유지하고 침식을 줄이기 위해 사용되는 등고선 완충 스트립

도시 및 교외 지역

비점원 오염을 통제하기 위해 도시와 교외 지역 모두에서 다양한 접근법을 취할 수 있다.완충 스트립은 주차장 및 도로와 같은 불침투성 포장재와 가장 가까운 수역 사이에 잔디 장벽을 제공합니다.이것은 토양이 지역 수생계에 들어가기 전에 오염을 흡수할 수 있게 해준다.유출 오염과 수생 환경 사이에 수생 완충지를 만들기 위해 배수 구역에 저장 연못을 건설할 수 있다.유출물과 빗물이 저장 연못으로 흘러들어 오염물질이 가라앉아 연못에 갇히게 됩니다.다공질 포장도로를 사용하면 빗물과 빗물이 포장 아래 지상으로 흘러들어 수체로 직접 유입되는 유출물의 양을 줄일 수 있습니다.습지 건설과 같은 복구 방법도 유출을 늦추고 오염을 흡수하기 위해 사용된다.

건설현장은 일반적으로 오염과 유출을 줄이기 위한 간단한 조치를 시행한다.우선 공사장 주변에 토사 또는 토사 울타리를 설치하여 토사량 및 인근 수역으로 유입되는 대형 자재의 양을 감소시킨다.둘째, 건설현장의 경계를 따라 잔디나 짚을 심는 것도 논포인트 [10]오염을 줄이는 데 도움이 된다.

단독주택 정화시스템이 서비스를 제공하는 지역에서는 지방정부 규정에 따라 정화시스템 유지보수를 강제하여 수질기준 준수를 보장할 수 있다.워싱턴(주)에서는 계속되는 비점 오염으로 인해 상업용 또는 레크리에이션용 조개층이 격하될 때 "조개 보호 구역"을 만들어 새로운 접근법이 개발되었습니다.조개보호구역은 수질과 갯벌 자원을 보호하기 위해 군에서 지정한 지리적 구역으로,[25] 비점오염원을 통제하기 위한 수질 서비스 지역 기금을 조성하는 메커니즘을 제공한다.남부 푸젯사운드의 최소 2개 조개보호구역은 프로그램 이용료를 [26]재산세와 직접 연계한 정화시스템 운영 및 유지관리 요건을 도입했다.

농업 운영

퇴적물과 유출을 통제하기 위해, 농부들은 유출 흐름을 줄이고 밭에 토양을 유지하기 위해 침식 조절을 이용할 수 있다.일반적인 기술로는 등고선 경작, 작물 멀칭, 작물 윤작, 여러해살이 작물 심기 또는 강변 [13]: pp. 4-95–4-96 [27][28]완충재 설치 등이 있습니다.보존 경작은 새로운 작물을 심는 동안 유출을 줄이기 위한 개념이다.농부는 재배 [10]과정에서 유출되는 것을 방지하기 위해 이전에 심은 작물의 일부를 땅에 남겨둔다.

영양소는 일반적으로 농지에 상업용 비료, 동물의 거름, 또는 도시 또는 산업용 폐수(유출액) 또는 슬러지 살포용으로 사용됩니다.영양소는 또한 농작물 잔류물, 관개수, 야생동물 및 대기 [13]: p. 2–9 퇴적물에서 유출될 수 있다.농가는 [13]: pp. 4-37–4-38 [29]영양소 과다 사용을 줄이기 위해 영양소 관리 계획을 수립하고 시행할 수 있습니다.

농약 영향을 최소화하기 위해, 농부들은 통합 해충 관리(IPM) 기술을 사용하여 해충에 대한 통제를 유지하고, 화학 살충제에 대한 의존도를 줄이고,[30][31] 수질을 보호할 수 있습니다.

임업

스키드 트레일이라고도 불리는 벌목 트레일 두 개를 잘 계획적으로 배치하면 발생하는 침전물의 양을 줄일 수 있습니다.벌목 활동에서 가능한 멀리 떨어진 산책로 위치를 계획할 뿐만 아니라 땅과 함께 산책로를 윤곽화함으로써 유출된 침전물의 양을 줄일 수 있다.또한 벌목 후 토지에 나무를 심음으로써 벌목된 [10]환경을 대체할 뿐만 아니라 토양이 안정을 되찾는 구조도 제공한다.

마리나

선착장의 연료 펌프에 차단 밸브를 설치하면 물에 흘러드는 양을 줄일 수 있습니다.또한, 선착장 내 보트 이용자들이 쉽게 접근할 수 있는 펌프 아웃 스테이션은 위생 폐기물을 직접 물에 버리지 않고 처리할 수 있는 깨끗한 장소를 제공할 수 있습니다.마지막으로, 선착장 주변에 쓰레기통을 두는 것 같은 간단한 것은 더 큰 물체가 [10]물에 들어가는 것을 막을 수 있다.

국가별 예

미국

상세 정보:미국의 수질 오염

논포인트 오염은 오늘날 미국에서 수질 오염의 주요 원인이며, 농업에서 유출되는 오염과 수색 변형이 주된 [32]: 15 원인이다.[13]

미국의 논포인트 오염원 규제

상세 정보:미국의 논포인트 수질오염 규제

논포인트 선원의 정의는 미국 환경보호청(EPA)이 해석한 미국 청정수법에 따라 다루어진다.이 법은 논포인트 소스에 대한 연방 정부의 직접적인 규제를 규정하지 않지만, 주 및 지방 정부는 주법에 따라 규제할 수 있습니다.예를 들어, 많은 주(州)는 해안선과 같은 장소에 대한 자체 관리 프로그램을 구현하기 위한 조치를 취했으며, 이 모든 것은 미국 해양 대기청과 [33]EPA의 승인을 받아야 한다.이러한 프로그램 및 이와 유사한 프로그램의 목표는 이미 [34]존재하는 시스템을 개발하고 개선함으로써 주 전체의 오염 감소를 촉진하는 재단을 만드는 것입니다.이러한 주정부 및 지방정부 내의 프로그램은 가장 비용이 적게 드는 오염을 줄이기 위한 방법을 찾는 목표를 달성하기 위해 베스트 매니지먼트 프랙티스(BMP)에 주목하고 있습니다.BMP는 농업 및 도시 유출 모두에 대해 구현될 수 있으며 구조적 또는 비구조적 방법일 수도 있다.EPA와 천연자원 보존 서비스를 포함한 연방 기관은 다양한 비점원 [35]오염 범주에 대해 일반적으로 사용되는 BMP 목록을 승인하고 제공한다.

주(州)를 위한 미국 청정수법 조항

의회는 1987년 CWA 섹션 319 보조금 프로그램을 승인했다.정책 시행과 [36]추가 개발을 장려하기 위해 주, 준주 및 부족에 보조금이 제공됩니다.이 법은 모든 주에서 NPS 관리 프로그램을 운영하도록 요구한다.EPA는 지속적으로 변화하는 수역의 특성을 효과적으로 관리하고 319개 보조금 기금과 [37]자원의 효과적인 사용을 보장하기 위해 정기적인 프로그램 업데이트를 요구한다.

1990년 연안수역법 재허가 개정(CZARA)은 연안수역이 있는 주에서 비점원 [38]오염 관리 조치의 개발을 의무화하는 연안수역관리법에 따른 프로그램을 만들었다.CZARA는 수질 오염을 교정하기 위한 관리 조치를 시행하고 이러한 조치의 산출물이 [39]채택이 아닌 시행임을 확인할 것을 연안 지역과 함께 요구한다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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