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실험실 조건에서 소택지, 연못형 습지의 영암염류 제거효율 평가
송근예,강호정 한국습지학회 2005 한국습지학회지 Vol.7 No.4
습지는 생산성이 높고, 오염물질의 제거능력이 뛰어난 생태계로 이를 이용한 수질정화 방법에 대한 연구가 국내외에서 활발히 진행되고 있다. 습지의 영양염류 제거는 유기물의 침전·흡착등의 물리적 기작, 수중 이온물질과의 결합·침전되는 화학적 기작, 식물의 흡수, 미생물에 의한 영양염류의 전환 등의 생물학적 기작의 복합적 반응으로, 물리, 화학, 생물학적 기작이 동시에 고려되어야 한다. 본 실험은 서로 다른 형태인 소택지형습지와 연못형 습지의 수질정화효과를 비교, 확인하여 영양염류 제거에 효과적인 습지의 형태와 조건을 제시하는 것을 목적으로 하였다. 실험결과, 소택지형과 연못형 습지는 호기조건과 혐기조건이 모두 상층부와 하층부로 구분도어 나타나 소택지형과 연못형 습지 모두에서 호기성 유기물 분해과정과 탈질과정이 진행되었을 것으로 예상된다. 질산성 질소의 제거효율은 소택지와 연못형 습지에서 모두 97%, 94% 로 나타났으며, 인산염인의 제거효율도 95% 이상 높게 나타나, 습지 형태에 따른 수질정화 효과는 습지 형태간 유의한 차이가 나타나지 않았다.
강호정,송근예 한국습지학회 2004 한국습지학회지 Vol.6 No.2
습지는 환경 생태적으로 다양한 기능을 가지고 있으며, 이 중 특히 수질정화기능에 초점을 두고 전 세계적으로 1000여개 이상의 습지가 수처리 및 수질개선에 이용되고 있다. 자연습지 및 인공습지를 이용한 수처리 과정에서 BOD, SS, N, P, 대장균과 중금속의 제거효율을 확인한 결과, BOD의 제거효율은 약 84%로 가장 높게 나타났으며, 질소의 제거효율은 48%로 가장 낮았다. 또한 인의 제거효율은 평균 67%이며 유입되는 인의 농도가 높을수록 인의 처리 효율이 떨어지는 것을 알 수 있었다. 국내 관련연구의 경우, 대부분 습지의 유입수와 유출수의 농도 변화 조사와 식물체내 영양염류 농도 조사가 주를 이루어 실질적으로 인공습지 내에서 영양염류가 제거되는 기작을 밝히는 연구 및 영양염류 제거에 관여하는 미생물에 관한 연구가 미흡한 실정이다. 따라서 수질정화에 최적의 인공습지 건설 및 운영이 가능하기 위해서는 복합적 영양염류 제거기작의 규명 및 지질학적, 수리학적인 연구가 병행되어야 할 것이다. More than 1000 natural and constructed wetlands have been used to improve water quality. The general results showed that the highest removal efficiency was 84% for BOD and the lowest one was 48% for total nitrogen concentration. In addition, total phosphous removal efficiency was 67%, and the removal efficiencies are related to inflow loading. Researches donducted in Korea have focused on input-output mass balance and uptake by aquatic plant. As such little information if available about complex processes regulating water quality and role of microbes. Therefore, to determine the optimal design for construct, and methods to operate constructed wetland, researches about complex mechanisms of contaminant removal and interdisciplinary researches are necessary.
소규모 인공습지에서 습지형태에 따른 양이온 제거 효율의 변이
강호정,송근예,Kang, Hojeong,Song, Keunyea 응용생태공학회 2014 Ecology and resilient infrastructure Vol.1 No.1
Constructed wetlands have widely been employed to improve water quality, but only a few studies have assessed removal efficiencies of cations in pond-type and marsh-type wetlands comparatively. This study conveys removal efficiencies of cations in those types of wetlands. High removal efficiencies of $NH_4{^+}$, $K^+$, $Mg^{2+}$ were observed, which appeared to be related to plant uptake and soil absorption. In contrast, release of $Ca^{2+}$ was distinctive in pond-type wetland of which mechanism is yet to be revealed. 습지를 건설하여 수질 개선의 목적으로 활용하는 연구가 활발히 진행되고 있으나, 인공습지의 대표적인 형태인 연못형(Pond-type)과 소택지형 (Marsh-type)에서 제거되는 양이온의 처리 효율을 비교한 연구는 많지 않다. 본 논문에서는 마이크로코즘 규모로 건설된 인공습지에서 제거되는 양이온들의 처리 효율을 습지 형태 및 이온 별로 비교하는 내용을 다루고 있다. 양이온 중 $NH_4{^+}$, $K^+$, $Mg^{2+}$등은 높은 처리 효율을 보였고, 이는 습지의 식물에 의한 흡수, 토양 흡착 등에 기인한 것으로 보였다. 그러나 연못형 습지의 경우 오히려 $Ca^{2+}$의 방출이 관찰되었으나 그 정확한 기작은 파악할 수 없었다.
수심의 정도와 식생의 유무에 따른 인공습지 토양 내 유기탄소와 질산염의 공간적 분포
서주영,송근예,강호정 한국습지학회 2010 한국습지학회지 Vol.12 No.2
습지는 식생과 수위 정도에 따라 다양한 물리 화학적 특성을 보이는 생태계로 작은 공간내에서도 다양한 생지화학적 반응이 일어날 수 있다. 특히, 용존유기탄소와 무기질소는 습지 내 생물학적 반응 정도를 결정하는 주요 인자로 탄소와 질소의 동태를 파악하고, 습지 환경의 변화 즉, 식생과 수위 및 계절변화에 따른 시공간적 패턴을 이해하는 것이 중요하다. 본 연구는 실험을 위해 인공적으로 건설, 운용되고 있는 인공습지에서 식생유무 와 수심정도, 계절에 따라 토양시료를 채취, 분석하였다. 그 결과, 용존유기탄소와 질산염의 함량이 식생이 있는 지역에서 모두 높게 나타났다. 용존탄소는 식생이 있는 경우, 수심이 깊은 지역에서는 평균 0.37 mg·g-1, 수심 이 낮은 지역에서는 0.31 mg·g-1로 나타나 수위 정도에 따라 차이를 보였다. 이는 식생에서 제공되는 뿌리 삼출 물의 증가와, 미생물의 유기물 분해작용의 복합적인 영향에 의한 것으로 판단된다. 반면, 질산염 함량은 수심에 따라 유의한 차이를 나타내지 않았으며, 이는 식생의 유무가 수심보다 질산염의 동태에 주요 영향을 미치는 것으 로 볼 수 있다. 본 연구결과, 습지의 환경조건, 특히 수심이나 식생의 유무에 따라 탄소와 질소의 양적, 질적인 차이가 나타나며, 이는 습지 내에서 진행되는 생지화학적 반응의 시공간적 패턴에 영향을 미칠 것으로 보인다.