전남지역 상수 원･정수의 냄새유발물질
발생 특성 조사

이예영, 양정고, 윤설희, 정혜민. 이무현, 김지우, 박혜진,
유지혜, 김양기, 박귀님

수질분석과

Characteristics of Odor-Causing Substances in Raw and Treated Waters in Jeollanam-do

Y. Y. Lee, J. G. Yang, S. H. Yoon, H. M. Jung, M. H. Lee,
J. W. Kim, H. J. Park, J. H. Yu, Y. G. Kim, G. N. Park

Water Quality Analysis Division

Abstract

In this study, odor-causing substances were investigated in raw and purified waters from water purification plants in Jeollanam-do, specifically in Hampyeong, Boseong, Gangjin, Byeongyeong, Sinbuk, and Beopseong. Samples were analyzed from November 2022 to October 2023, revealing higher concentrations of geosmin and 2-methylisoborneol (2-MIB) in June because of increased water temperature and lower concentrations in July and later months because of dilution by heavy rainfall. The geosmin and 2-MIB concentrations varied significantly with lake depth, indicating the importance of controlling intake height to manage odorous substances economically. In river and underflow sources, geosmin showed less correlation with environmental factors than 2-MIB, which was significantly correlated with TOC and water temperature. In lake water sources, geosmin was correlated with TOC, T-N, and chlorophyll-a, whereas 2-MIB was correlated with TOC, T-N, water temperature, chlorophyll-a, and T-P. The concentrations of geosmin and 2-MIB were similar in the raw water indices of water treatment plants that use rapid filtration, but lower in those of water treatment plants that use slow filtration.

Keywords : Geosmin, 2-MIB(2-methylisoborneol), water treatment plants

2022년 11월부터 2023년 10월까지 하천복류수계 수원(보성, 해남, 함평)과 호소수계(병영, 신북, 법성) 수원을 상수원으로 하는 6개 정수장을 대상으로 Geosmin과 2-MIB의 발생 특성을 조사한 결과는 다음과 같다.

1.  각 상수원 수질을 조사한 결과 TOC는 하천복류수계에서 (1.0 ~ 4.8) mg/L, 호소수계에서는 (2.3 ~ 11.3) mg/L 범위로 나타났고, T-N는 하천복류수계에서 (0.3 ~ 3.9) mg/L, 호소수계는 (2.3 ~ 11.3) mg/L 범위로 나타났다. T-P는 하천복류수계에서 불검출 ~ 0.185 mg/L, 호소수계에서는 (0.003 ~ 0.315) mg/L 범위로 나타났으며, 집중강우 이후에 T-P는 증가하는 경향을 나타냈다. chlorophyll-a는 하천복류수계에서 평균 (0 ~ 28.7) mg/m3, 호소수계에서는 (0.7 ~ 117.7) mg/m3 범위로 나타났다.

2.  각 상수원에서의 Geosmin과 2-MIB는 동절기에는 거의 검출되지 않았으며, 4월부터 증가하기 시작하였다. 7월에는 집중강우로 인한 일시적인 감소가 관찰되었다. 신북에서는 두 물질 모두 수원 중 최고치를 나타냈으며, 이는 유기물과 영양염류가 풍부한 환경이 냄새유발물질의 생성을 촉진 시켰을 것으로 판단된다.

3.  호소수계 수원에서는 Geosmin과 2-MIB의 농도 분포가 수심에 따라 다양하게 나타났으며, 신북에서는 수심에 따라 최대 100 ng/L 이상의 농도차를 보였다. Chlorophyll-a는 일부에서 Geosmin 또는 2-MIB와 유사한 경향을 보였으나, 일부에서는 상이한 경향을 나타내 냄새유발물질을 거동을 예측하기 어려웠다.

4.  하천복류수계 수원에서 Geosmin과 수환경인자와 유의성이 낮게 나타났고, 2-MIB는 TOC(r=0.49, p<0.01), 수온(r=0.35, p<0.05)과 유의한 수준의 상관성을 나타냈다. 호소수계 수원에서는 Geosmin과 TOC(r=0.55, p<0.01), T-N(r=0.45, p<0.01), Chlorophyll-a(=0.23, p<0.05)이, 2-MIB와 TOC(r=0.58), T-N(r=0.50, p<0.01), 수온(r=0.26, p<0.01), Chlorophyll-a (r=0.26, p<0.01), T-P(r=0.20, p<0.05)가 유의한 수준의 상관성을 나타냈다.

5.  정수장의 원수 및 정수에서는 신북을 제외하고 수질감시기준을 만족하였으나, 정수에서 원수와 유사한 농도로 검출되었다. 정수에서 검출율이 가장 낮게 나타난 보성은 완속여과방식으로 운영되고 있으며, 완속여과는 생물여과막에 존재하는 미생물에 의해 생물분해가 이루어져 용존성 물질 제거에 탁월하다. 신북은 수질 악화 시 급수를 중단하고 광역상수도로 전환하여 수돗물을 공급하였다.