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연구보문 : 생태환경 ; 단일 통풍형과 이중 통풍형 인공습지시스템의 하수처리 효율 비교
서동철 ( Dong Cheol Seo ),임석천 ( Seok Cheon Lim ),조인성 ( In Seong Jo ),이병주 ( Byeong Ju Lee ),이홍재 ( Hong Jae Lee ),김상돈 ( Sang Don Kim ),이준배 ( Jun Bae Lee ),조주식 ( Ju Sik Cho ),허종수 ( Jong Soo Heo ) 韓國環境農學會 2009 한국환경농학회지 Vol.28 No.3
농어촌 등에서 소규모로 발생하는 하수처리를 위한 환경 친화형 자연정화공법인 인공습지 하수처리장 개발을 위하여 수직흐름조(VF)-수평흐름조(HF) 인공습지 시스템을 수직흐름조는 현행 단일 통풍 구조에서 이중 통풍 구조로, 수평흐름조는 깊이를 현행 1.0 m에서 1.3 m로 하여 체적은 같으면서 표면적을 줄여 시공한 다음, 수직흐름조 통풍방법별, 수평흐름조 깊이별 및 하수부하량에 따른 수처리 효율을 조사하였다. 수직흐름조 통풍 방법에 따른 수처리 효율을 조사한 결과 BOD 및 COD는 이중 통풍형 구조가 단일 통풍형 구조에 비해 높은 처리효율을 보였다. 하지만 총 질소와 총 인은 두 통풍형 구조 모두 큰 차이 없이 유사한 결과를 보였다. 따라서 수직흐름조의 최적 통풍방법은 이중통풍형 구조이었다. 수평흐름조 깊이에 따른 수처리 효율을 조사한 결과 BOD, COD, 총 질소 및 총 인 함량은 수평흐름조 깊이에 따라 별 차이가 없었지만, 수평흐름조 깊이 1.3 m의 경우 인공습지 하수처리장의 시공시 부지면적을 감소시킬 수 있을 것으로 판단되므로 깊이 1.0 m에 비해 경제성과 유지관리면에서 바람직할 것으로 생각된다. 따라서 수평흐름조의 최적 깊이는 1.3 m이었다. 농어촌 지역에서 소규모로 발생하는 하수의 하수부하 변동에 대한 대응성을 조사하기 위하여 하수부하량에 따른 수처리 효율을 조사한 결과 BOD처리율은 하수부하량이 적을수록 약간 높았으며, COD 및 SS는 하수부하량에 따라서 별 차이가 없었고, 동일한 하수부하량에서는 이중 통풍형 공법이 대조구인 단일 통풍형 공법에 비해 높은 처리효율을 보였다. 총 질소 및 총 인 처리효율도 하수부하량이 증가함에 따라 처리효율이 점점 감소되는 경향이었고, 동일한 부하량에서는 이중 통풍형 공법이 단일 통풍형 공법에 비해 처리율이 약간 높았다. 따라서 하수처리장 공법별 및 하수부하량에서의 하수처리효율과 경제성 및 유지 관리비를 고려해 볼 때 농어촌 등에서 소규모로 발생하는 하수를 효과적으로 처리하기 위한 인공습지 하수처리장은 수직흐름조 통풍방법이 이중 통풍형 구조이며 수평흐름조의 깊이가 1.3 m인 이중 통풍형 공법이 되어야 할 것으로 판단된다. To develop environmentally friendly constructed wetlands(CWs) for treating domestic sewage which was produced in farming and fishing village, the efficiency of water treatment at different ventilation systems in the vertical bed, depths of horizontal bed, and sewage loads was investigated. In the vertical bed, BOD and COD by duplex ventilation system were lower than those by single ventilation system. But T-N and T-P concentrations by both ventilation systems in the vertical bed were little different. In the horizontal bed, BOD, COD, T-N and T-P in 1.0 m and 1.3 m depths were little different. To reduce the CWs` area and to improve the pollutant removal efficiencies, the optimum depth of horizontal bed was 1.3 m. In single and duplex ventilation CWs, the removal rate of BOD, COD, SS, T-N and T-P decreased slightly with the sewage load increases. In same sewage load conditions, the removal rates of BOD, COD, SS, T-N and T-P by duplex ventilation CWs were higher than those by single ventilation CWs. In summary, to effectively treat domestic sewage from farming and fishing village, the optimum constructed wetlands would be the duplex ventilation CWs.
주암호 홍수조절용지내 침수 식물체의 영양염류 제거속도 및 용출속도
한종학 ( Jong Hak Han ),서동철 ( Dong Cheol Seo ),김상돈 ( Sang Don Kim ),강세원 ( Se Won Kang ),임병진 ( Byung Jin Lim ),박종환 ( Jong Hwan Park ),김갑순 ( Kap Soon Kim ),이준배 ( Jun Bae Lee ),김현욱 ( Hyun Ook Kim ),허종수 ( Jo 한국환경농학회 2011 한국환경농학회지 Vol.30 No.2
BACKGROUND: Eutrophication occurs occasionally in flood control reservoirs around Juam lake in summer and early autumn. Lakeside macrophyte which is one of internal pollutants effects on water quality when it is submerged during water surface is rising after rainy season. METHODS AND RESULTS: To improve water the quality of water from water supply source and to establish the management plan of submerged plants in flood control reservoirs around Juam Lake, the removal and release velocities of nutrients by submerged plants in site 1 and 2 were investigated. Removal or release velocity constant (K) of COD by Carex dimorpholepis Steud in column was 0.07~ 0.18 day-1 at 0~4 days after flooding, -0.23~-0.17 day-1 at 5~19 days after flooding and -0.28~0.03 day-1 at 20~33 days after flooding. Removal or release velocity constant (K) of T-N by Carex dimorpholepis Steud was 0.02 day-1 at 0~4(8) days after flooding, -0.13~-0.10 day-1 at 5(9)~33 days after flooding in column. Removal or release velocity constant (K) of T-P by Carex dimorpholepis Steud was 0.05~0.06 day-1 at 0~4 days after flooding, -0.14~-0.09 day-1 at 5~33 days after flooding. Release velocity constant (K) of nutrients by Miscanthus sacchariflorus Benth was lower than that by Carex dimorpholepis Steud. In site 1, the amount of nutrients release by Carex dimorpholepis Steud was 6,719 kg/month/area for COD, 2,397 kg/month/area for T-N and 466 kg/month/area for T-P. The amounts of nutrients release by Carex dimorpholepis Steud were higher than those by Miscanthus sacchariflorus Benth in both sites. CONCLUSION(s): The results of this study suggest that COD, T-N and T-P in water quality of Juam lake were strongly influenced by submerged plants in flood control reservoirs.
토양중 게르마늄 농도에 따른 벼의 생육 특성 및 게르마늄 흡수
이성태,이영한,최용조,이상대,이춘희,허종수 한국환경농학회 2005 한국환경농학회지 Vol.24 No.1
게르마늄의 약리효능이 알려짐에 따라 게르마늄이 깅화된 기능성 농산물의 요구도가 높아지는 추세이다. 본 연구는 게르마늄의 농업적 이용에 대한 기초 사료를 제공하고자 실시하였으며, 벼의 생육 및 게르마늄 흡수에 미치는 게르마늄처리 효과는 다음과 같다. 게르마늄을 0, 2.5, 5.0, 7.5 및 10.0 mg/kg으로 처리할 토양을 와그너포트에 넣어 벼를 재배힌 결과, 게르마늄 처리농도가 증가할수록 게르마늄 독성의 증가로 초장, 수장, 수수 및 수량이 급격히 감소하였으며 게르마늄 2.5 mg/kg 이상에서는 게르마늄 독성이 발생하였다. 게르마늄 처리농도가 증가할수록 벼의 게르마늄 흡수랑은 증가하였으나 벼의 게르마늄 이용율은 게르마늄 2.5, 5.0, 7.5 mg/kg 처리에서 각각 20.7, 12.5 및 7.5%로서 게르마늄 처리농도가 증가할수록 감소하였다. 벼의 부위별 게르마늄 함량은 볏짚>왕겨>현미 순으로 높았다. 게르마늄 2.5 mg/kg 처리시 볏짚, 왕겨 및 현미의 게르마늄 함량은 각각 103.4, 30.2 및 3.02 mg/kg 이었고, 볏짚과 왕겨에서는 게르마늄 무처리에서도 각각 2.9 및 3.9 mg/kg을 함유하고 있었다. 쌀의 아미노산 함량을 분석한 결과 게르마늄 처리농도가 증가할수록 Asx., Thr., Ser. 등 대부분 종류의 아미노산 함량이 증가하였으며, 그 결과 현미중 질소흡수량도 증가하였다. In order to obtain the basic information for agricultural utilization of Germanium(Ge), the growth characteristics and Ge absorption of rice plant were investigated with different Ge concentration in soil. Ge concentrations were treated with 0, 2.5, 5.0 7.5 and 10.0 mg/kg in pot(1/5,000a), respectively. As higher the Ge concentration in soil, the Ge absorption amount in straw, husk and brown rice were increased. But the yields were decreased with the increase of Ge phytotoxicity. When rice plant was grown more than 2.5 mg/kg Ge(as GeO₂) in the soil, growth was inhibited by germanium phytotoxicity and necrosis spots were observed in the rice leaf blades. Therefore the optimum concentration of Ge was less than 2.5 mg/kg in rice plant. When rice plant was cultivated on soil supplemented with 2.5 mg/kg Ge, Ge content in straw, husk and brown rice was 103.4, 30.2 and 3.02 mg/kg, respectively. The Ge content in plant was high in the order of straw > husk > brown rice. Most of the amino acids in rice were increased with the increase of Ge treatment, besides, total amino acid contents also increased.