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pp.207-215
유기오염 및 부영양화 제어를 위한 생태공학적 오염 하천 정화기술의 하나로서 사상성 부착조류(Filamentous periphyton, FP)의 적용성 및 이용가능성을 검토하였다. FP의 증식도는 매질의 종류, 설치방법, 공극, 유속, 수온 및 수중 영양염의 농도에 따라 큰 차이를 보였다. 가장 높은 FP의 증식도를 보이는 조건은 유속 10 cm/s 내외, 수류방향에 수직으로 수직으로 설치된 4 mm 망목의 그믈망 매질이었으며 같은 물리적 조건에서는 유입수의 인농도에 따라 증식도가 커졌다. 유입수 인산염 인농도가 0.025~0.075 mgP/L, 유속이 5~15 cm/s의 조건에서 Pilot 인공수로(40 cm폭×25 cm깊이×20m길이)내 FP의 순생산성은 74~125 mgChl-am-2d-1, 비증식속도는 0.42 ~0.46/d, 인제거율은 19~103 mgPm-2hr-1, 조체당 비제 거율은 62~196 mgPgChl-a-1hr-1였으며 유입수의 인농도와 유속의 증가시 인제거율은 함께 증가하였다. FP가 정상적으로 착상된 상태에서 유입수의 농도대비 인제거 효율은 약 45% 내외였다. 과영양 하천인 경안천의 현장수로내 부착조류량은 최고 1,168 mgChl-a/m2에 달하였으며 접종 후 2주간 부착물의 증가속도는 20gDWm-2d-1, FP의 순생산성은 83mgChl-am-2d-1, FP의 비증식속도는 0.36/d였다. 접종한지 1주일 이후의 평균 용존산소 증가율은 7.7 gO2m-2 hr-1였으며 물질제거율은 BOD5가 4.4 gO2m-2hr-1, 총질소는 1.7 gNm-2hr-1, 총인과 인산염인은 각각 278, 85 mgPm-2hr-1였다. 부착물의 건조중량 당 비제거율은 총 인이 1,252 μgPgDW-1hr-1, 인산염인이 376 μgPgDW-1hr-1 였다. 인제거율은 FP의 양에 따라 함께 증가하였으며 FP 시스템에서의 인의 제거는 인산염인의 흡수, 유기성 인의 침전과 흡착 및 분해, 재흡수의 복합과정에 의한 것임을 시사하였다. FP 성장시 인이 조류생장에 대한 제 한요인으로 작용하여 유출수의 질소/인 비는 유입수에 비해 현저히 높았다. 이는 FP 시스템이 영양물질의 제거 뿐만 아니라 그 조성비를 변화시키므로써 수환경의 변화를 유발할 수 있음을 시사하는 것이다. 이상의 결과에서 FP 시스템은 수생관속식물에 비해 20~40배의 영양염류 제거율을 가지므로 하천수의 직접정화에 매우 효율일 것으로 판단된다. 그러나 FP는 증식속도가 빠르므로 매질의 폐쇄를 억제하기 위한 노화 식물체의 관리, 효율증대를 위한 매질의 선별과 설치 방법, 시스템내 미소생태계의 변화 등 지속적인 연구가 계속되어야 할 것이다. 유기물과 영양염이 모두 고농도 인 오염하천의 경우 유기물 제거를 위한 생물막과 영양 염 제거를 위한 FP 시스템을 연결한 복합시스템도 고안 할 수 있을 것이다.
The applicability of filamentous periphyton (FP) to control of eutrophication and organic pollution was scrutinized in a eutrophic lake (Paldang) and a hypertrophic stream (Kyeongan). Growth rates of FP were highest at water velocity about 10 cm/s and net media with 4 mm mesh size, and increased with the phosphorus concentration of influent. When phosphate (PO4-P) concentration of lake water was in the range of 0.025~0.075 mgP/L, and water velocity was in the range of 5~15 cm/s, FP showed net productivity of 74~125 mgChl-a m-2d-1; specific growth rate of 0.42~0.46 /d; phosphorus removal rate of 19~103 mgPm-2hr-1; specific removal rate of 62~196 mgPgChl-a-1hr-1. Phosphorus removal rates increased with phosphorus concentration of influent and water velocity. Average removal efficiency of phosphorus was about 45% in the normal growth period. In the FP channel system at the hypertrophic stream, the maximum standing crop of FP was over 1,200 mgChl-a/m2, and the net productivity was about 20gDWm-2d-1 and 83 mgChl-am-2d-1, and specific growth rate was 0.36/d. In the normal growth condition, FP showed high oxygen production rate of 7.7 gO2m-2hr-1. Removal rate was 4.4 gO2m-2hr-1 for BOD5; 1.7 gNm-2hr-1 for total nitrogen (TN); 278mgPm-2hr-1 for total phosphorus (TP); 85mgPm-2hr-1 for PO4- P, respectively. Specific phosphorus removal rate was 1,252 μgPgDW-1hr-1 in TP and 376 μgPgDW-1hr-1 in PO4-P. Phosphorus removal rate increased with standing crops of FP. The N/P ratio of effluent in the FP system was high compared with that of influent. It seemed to be attributed to the phosphorus limitation for the growth of FP.
재료 및 방법
1. 실내 순환수로 실험
2. Pilot 수로 실험
3. 현장수로 실험
4. 식물체 및 수질분석
결과 및 고찰
1. 실내 순환수로 실험
2. 인공수로 Pilot 실험
적 요
인 용 문 헌
