국내의 거의 모든 호수는 인공호이며 그 상당수가 부 영양 상태이고 영양염류가 주로 유역의 비점오염원에서 유입되고 있어 기계적 오염원 관리가 어려운 상태이다. 본 연구는 수생관속식물을 이용한 영양물질 제거를 주 목적으로 수행되었다. 팔당호 자연습지의 수생관속식물에 의한 질소와 인의 연간 총흡수량은 연간 외부 총유 입부하량의 1% 내외에 불과하나, 강우가 적은 4~6월의 시기 중 생육지에서 인의 유입대비 흡수비는 약 27%에 달하며, 탈질이나 인의 용출억제 효과를 고려할 때 수질에 미치는 수생관속식물의 역할은 매우 크다. 팔당호에서 재배된 부레옥잠의 생체량 기준 비증식속도는 0.034 ~0.086 /d, 배가시간은 8~19일, 증식의 온도계수는 1.06, 질소흡수율은 0.56~1.67 gNm-2d-1, 인흡수율은 0.10~0.33 gPm-2d-1였으며 대규모 재배지에서의 수질은 현저히 개선되었다. 부레옥잠의 지하부 건물량(U)에 대한 지상부 건물량(A)의 비(U/A)는 수중의 영양물질 농도와 함께 증가하였다. 하수처리시 식물체의 인 함량과 수중의 인농도는 밀접한 관계를 보인 반면 질소는 유의성이 없었는데, 이는 하수의 질소/인 농도비가 높아 질소가 식물성장의 제한요인이 되지 못함을 시사한다. 하수원수에 대한 체류시간 2.2일의 인공늪지 처리시 BOD5 제거효율은 61~68%로 식물종류별로 차이가 적었으나 인제거효율은 부레옥잠조 63%, 기타 정수식물 (애기부들, 미나리, 꽃창포) 처리조는 35% 이하였다. 하수원수와 2차하수처리수에 대한 부레옥잠 인공늪지시스템의 인제거율은 각각 0.22, 0.16 gPm-2d-1이었으며, 기타 정수식물 처리조는 각각 0.06~0.12 gPm-2d-1, 0.03~ 0.06 gPm-2d-1의 범위였다. 유출수의 질소/인 비는 수로 시스템에 비해 늪지시스템에서 낮았는데 늪지 저토에서의 탈질과 인 용출이 큰 것으로 추정된다. 2차 하수처리 수에 대한 질소 제거율(R)과 식물체흡수율(U)의 백분비 (U/R)는 부레옥잠조 31~58%, 미나리조 5~11%, 기타 처리조는 5% 이하였으며, 인에 대한 U/R비는 부레옥잠조 47~54%, 미나리조 11~45%, 기타 처리조는 10% 이하였다. 부수식물 시스템에서는 흡수제거가 크나 정수식 물 시스템에서는 침전과 흡착 및 탈질이 주요 제거기작임을 알 수 있다.

Net productivity and nutrient removal potentials of vascular hydrophytes with different life forms were estimated in the natural wetland of the river-reservoir Paldang and the macrophyte-based sewage treatment system. In the reservoir, the annual uptake rates of nitrogen and phosphorus by vascular hydrophytes were only about 1% of the external load. However, the uptake ratio in the macrophyte-growing area during April~June was about 27% of the external load. Culturing water hyacinth (Eichhornia crassipes) within the reservoir, nitrogen and phosphorus uptake rates were in the range 0.56~1.67 gNm-2d-1 and 0.08~0.33 gPm-2d-1, respectively. In the free floating treatment systems for sewage with four macrophytes, water hyacinth (Eichhornia crassipes), iris (Iris ensata var. spontanea), cattail (Typha angustifolia) and water dropwort (Oenanthe javanica), the phosphorus contents of macrophytes were closely related with the phosphorus concentration in water. In the pond systems with the hydraulic retention time (HRT) of 2.2 day, BOD5 removal efficiencies were in the range of 61~68%, and those were not so different among macrophyte species. In the water hyacinth system, the phosphorus removal rates were 0.22 and 0.16 gPm-2d-1 in the raw sewage and in the secondary treated sewage water, respectively, while the other emergent macrophyte systems showed the low range of 0.06~0.12 and 0.03~0.06 gPm-2d-1, respectively. In the secondarytreated sewage, water hyacinth absorbed 31~58% of the removed nitrogen and 47~54% of the removed phosphorus. However, the uptake/removal ratio in the other emergent macrophyte systems were less than 5% for nitrogen and 10% for phosphorus.

서 론
재료 및 방법
    1. 자연습지 및 부레옥잠 재배지
    2. 인공습지 및 인공수로
    3. 식물체 및 수질분석
결과 및 고찰
    1. 자연습지 및 부레옥잠 재배지
    2. 식물체 조성
    3. 식물현존량 및 생산성
    4. 인공습지에서의 물질제거능
    5. 물질흡수능
적 요
인 용 문 헌

• 공동수(국립환경연구원) | Kong Dongsoo (National Institute of Environmental Research) Corresponding author
• 정원화(국립환경연구원) | Won-Hwa Jung (National Institute of Environmental Research)
• 전선옥(국립환경연구원) | Seon-Ok Jeon (National Institute of Environmental Research)