각종 배수가 하천, 항만, 호수 등에 흘러 들어오면 여러 가지 형태의 오염이 발생한다. 유입된 부패성의 유기물들은 수질 중의 미생물에 의한 생화학적 분해작용에 의해 무해한 무기물과 CO2와 H2O로 변화된다. 이 분해과정에서 산소가 충분히 존재하는 조건에서는 호기성 분해가 일어나고 용존 산소가 없는 조건에서는 혐기성 분해가 일어난다.
수질 중에 유기물의 양이 많아지면 호기성 분해가 진행하여 용존 산소가 감소하므로 물고기의 서식을 방해할 뿐만 아니라 혐기성 분해가 일어나는 조건이 우세해진다. 만일 혐기성 분해가 일어나면 ammonia같은 악취성 물질이 생성하여 환경에 중대한 영향을 미치게 된다. 수질 중의 유기물 양을 상대적으로 나타내는 지표는 BOD와 COD가 있고 이 값을 기준으로 하여 수질의 오염방지책을 설계하고 있다. 여기서 수질 오염의 방지에 대한 몇 가지 예를 들면 다음과 같은 것들이 있다.
첫째로 유기물에 의한 환경 악화의 방지에는 활성 슬러지(active sludge)을 사용하여 유기 물질을 침전시키는 방법이 있다. 활성 슬러지법은 자연계의 미생물의 호흡을 크게 높이는 방법으로 충분한 산소가 있는 상태에서 미생물 집단에 유기물을 먹여 세포를 급속하게 증식시키는 방법이다. 이 작용에 의해서 물의 BOD는 낮아진다.
두 번째로 석탄 지대에서 흘러 들어오는 석탄산을 포함한 배수는 benzene에 흡인하여 제거하는 방법이 있다.
세번째로 중금속류의 처리는 침전제를 가하여 난용성이나 불용성 침전물로 만들어 여과한 후 제거하는 방법이다. 침전물의 여과방법은 이온 교환수지, 역삼투막, 한외 여과막, 활성탄 처리 및 막분리법 등이 있다.
네 번째로 공장 배수중 석유분의 유출을 방지하기 위해서는 공장 배수를 먼저 저장조에 방치하여 기름분을 충분히 분리한 후 깨끗한 물로 충분히 묽힌다. 그러면 공장 배수에 포함된 석유분을 1ppm 정도까지 감소시킬 수 있다. 그러나 하천, 항만의 석유에 의한 오염을 완전히 방지하는 것은 현실적으로 불가능하다.
수질 오염의 일종으로서 화학 발전소, 원자력 발전소 등에 의해 배출되는 온배수 공해(열 공해)가 있다. 즉 연료의 연소 과정에서 발생하는 열량으로 터빈을 돌릴 때 과량의 폐열이 발생하고 폐열은 냉각수를 이용하여 냉각시켜야 한다. 냉각수는 열 전달에 의하여 따뜻한 물로 변하고 이 물이 곧바로 하천이나 바다로 배출된다. 이런 경우 배수구와 취수구에 있는 물의 온도는 5~10℃ 정도의 온도차를 나타내기 때문에 부근의 수온이 상승하여 여러 가지의 환경 피해를 유발한다. 따라서 당국에서는 이 온도 차이를 최소화하는 대안도 하루 빨리 강구되어야 할 것이다.
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