핵심 해설
이 문제는 하천수의 유기물 오염도를 평가하는 주요 지표인
DO(용존 산소, Dissolved Oxygen)의 특성과 의미를 이해하고 있는지 묻는 기본 개념 문제입니다. DO는 물속에 녹아 있는 산소(O₂)의 양을 말하며, 수질 환경과 미생물 활동을 반영하는 중요한 지표예요.
1.
핵심 개념 분석 (Key Concept)
DO는 주로
호기성 미생물(Aerobic Microorganisms)의 활동을 평가하는 지표입니다. 유기물이 물에 유입되면, 호기성 미생물이 이를 분해하기 위해 산소를 대량 소비합니다. 따라서 유기물 오염이 심할수록 DO 농도는 급격히 감소하게 됩니다. 반대로 DO가 높을수록 수질이 깨끗하고 건강하다고 평가합니다. DO 농도에 영향을 미치는 주요 요인으로는 수온(Water Temperature), 염분(Salinity), 기압(Atmospheric Pressure), 유기물 양(Organic Load)이 있습니다.
2.
정답 근거 (Answer Rationale)
핵심! ④번이 정답입니다. 유기물 오염이 심해지면, 호기성 미생물이 유기물을 분해하는 과정에서 산소 소비량이 급증합니다. 이는 생화학적 산소 요구량(BOD, Biochemical Oxygen Demand)을 증가시키고, 결과적으로 물속에 남아 있는 산소량인 DO는 감소합니다. 이것이 바로 하천의 자정 작용(Self-purification) 과정에서 나타나는 전형적인 현상이며, DO와 BOD는 반비례 관계에 있습니다.
3.
오답 분석 (Distractor Analysis)
혼동 주의!
①번: DO는 호기성 미생물의 활동 지표입니다. 혐기성 미생물(Anaerobic Microorganisms)의 활동은 DO가 거의 없는 빈산소 상태에서 활발해지며, 이때는 COD(Chemical Oxygen Demand)나 BOD와 같은 다른 지표로 평가합니다. 혐기성 조건에서는 유기물 분해 과정에서 메탄(CH₄)이나 황화수소(H₂S) 같은 악취 물질이 발생합니다.
②번: DO가 높을수록 수질이 양호합니다. DO가 낮으면 물고기가 폐사하거나 악취가 발생하는 등 수질이 나쁘다는 신호입니다.
③번: 기체의 용해도 법칙(Henry's Law)에 따라, 수온이 높을수록 산소의 물에 대한 용해도는 감소하여 DO 농도는 낮아집니다. 여름철에 하천의 DO가 낮아져 물고기가 집단 폐사하는 현상(어류 폐사)의 주요 원인입니다.
⑤번: 염분(Salinity)이 높을수록 물속에 녹을 수 있는 산소의 양은 감소합니다. 즉, 해수(바닷물)는 담수(민물)보다 같은 온도에서 DO 용해도가 낮습니다.
4.
연관 개념 정리 (Related Concepts)
DO는 수질 평가의 3대 핵심 지표인 BOD, COD와 함께 이해하는 것이 중요합니다.
| 지표 | 의미 | 관계 |
|---|
| DO | 물속에 녹아 있는 산소량 (mg/L) | 높을수록 좋은 수질 |
| BOD | 호기성 미생물이 유기물 분해 시 소비하는 산소량 | 높을수록 유기물 오염 심함 (DO와 반비례) |
| COD | 화학적 산화제로 유기물을 분해할 때 소비되는 산소량 | 높을수록 유기물 오염 심함 (난분해성 유기물 포함) |
한눈에 비교! DO와 BOD는 항상 반비례 관계입니다. 유기물이 많이 유입되면 BOD가 올라가고 DO는 떨어집니다.
개념 정리
DO는 수온과 염분에 반비례하고, 유기물 오염도(BOD/COD)와 반비례합니다. 하천의 자정 능력을 평가하는 핵심 지표이며, DO가
4 mg/L 이하로 떨어지면 어류 생존에 위협이 되고,
2 mg/L 이하에서는 혐기성 상태로 전환됩니다.
암기 팁
"DO는 '도'망가지는 것! (뜨거우면(고온) 녹는 양 ↓, 짜면(고염) 녹는 양 ↓, 더러우면(고오염) 미생물이 다 먹어서 ↓)" - 세 가지 모두 DO를 낮추는 요인입니다.
국시 빈출 포인트
DO, BOD, COD의 정의와 상호 관계를 묻는 문제가 자주 출제됩니다. 특히 "수온이 올라가면 DO는 감소한다"는 기체 용해도 법칙과 연결된 문제가 반복됩니다.