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문제 정의
- 따라서 본 연구는 연 재배지를 활용한 자유수면형 습지에서 오염물질의 처리특성과 처리효율을 조사하기 위해 연 재배지조 (비료처리 유무)-미나리조-갈대조로 구성된 자유수면형 습지에서 오염물질(COD, SS, TN 및 TP)별 처리특성과 처리효율을 각각 조사하였다.
제안 방법
- 토양시료 채취는 공시토양과 2007년 6월 23일(운전 60일 후), 년 8월 11일(운전 109일 후) 및 2007년 10월 21일(운전 182일 후) 에각 조내 토양을 채취하여 분석하였다. 분석용 토양시료는 각 조내 대표 3지점을 각각 깊이별로 표층(0~15cm) 및 심층(15~25 cm)로 구분하여 분석하였다. 토양의 화학성분 분석은 농촌진흥청 농업과학기술원의 토양 및 식물체분석법[RDA, 1998]에 준하여 pH는 초자전극법, EC는 EC meter(Orion, Model 160, Germany)로 분석하였으며, 유기물은 tyuiin법으로 하였고, TN 은 kjeldahl법으로 하였으며, Tm는 분해 후 vanadatemolybdate 법으로 하였고, K, Ca, Mg 및 Na 함량은 분해 후 atomic absorption spectrophotometer(AA-SCAN8)로 각각 분석하였다.
- 수질시료 채취는 2007년 6월 23일부터 2007년 10월 21일까지 조사하였으며, 평상시는 월 2회 주기로 유입원수, 1차 처리조(연 재배조) 처리수, 2차 처리 조(미나리 재배조) 처리수 및 3차 처리조(갈대 재배조) 처리수로 구분하여 채취하였으며, 강우시 예상 강우가 50 mm 이상일 경우를 대상으로 추가 조사하였다. 수질분석은 APHA의 Standard method 에 준하여 실시하였다[APHA-AWW4-WEF, 2005], pH 는 조자전극법, EC는 EC meter(Orion, Model 160, Gennany)로 분석하였으며, DO는 윙클러아자이드화나트륨 변법, COD는 산성 KMnO4^, SS는 유리섬유여과법, TNe 자외선 흡광광도법, TP는 아스코르빈산 환원법으로 분석하였다.
- 연 재배조, 미나리조 및 갈대조의 크기는 site 1은 각각 약 342 m2(38 mx9 m), 306 m2(34 mx9 m) 및 216 m2(24 mx9 m)이고, site Ⅱ는 각각 약 304 m2(38 mx8 m), 272 m2(34 mx8 m) 및 192m2(24mx8m)이었다. 연 재배지의 퇴비 처리조건은 site I 및 II 모두 씨연근을 이식하기 전에 연 재배조에 110kg/10a 의 퇴비를 각각 시용하였다. 그리고 연 재배지의 비료 처리조건은 site I의 경우는 비료처리구로서 원예특호 복합비료(N-P- K-Mg-B-S=ll-11-11-3-0.
- 연재 배지를 활용한 자유수면형 인공습지(site I 및 II)의 구성 및 특성은 Fig. 1에서 보는 바와 같이 1차 처리조인 연 재배조, 2 차 처리조인 미나리조와 3차 처리조인 갈대조로 각각 구성되었다. 연 재배조, 미나리조 및 갈대조의 크기는 site 1은 각각 약 342 m2(38 mx9 m), 306 m2(34 mx9 m) 및 216 m2(24 mx9 m)이고, site Ⅱ는 각각 약 304 m2(38 mx8 m), 272 m2(34 mx8 m) 및 192m2(24mx8m)이었다.
- 각 재배조의 식물체 이식은 연은 재식거리 가로 30cmx세로 50 cm로 이식하였고, 미나리 및 갈대는 재식거리 가로 25cmx세로 30 cm로 이식하였다. 자유수면형 인공습지에서 물의 흐름은 연 재배조로 유입된 관개용수는 연 재배조에서 1차 처리된 후 2차 처리조인 미나리조로 유입되게 하였고, 미나리조로 유입된 1차 처리수는 2차 미나리조를 거쳐 3 차 처리조인 갈대조를 거쳐 최종 방류되게 하였다.
대상 데이터
- 4%로 미사질 식양토이었고, 기타 토양의 화학적인 특성과 유입 관개용수의 수질 특성은 각각 Table 1 및 2에서 보는 바와 같다. 본 시험에 사용된 연(NELNU: Nelumbo nucifera GAERTN), 미나리(OENJA: Oenanthe javanica DC) 및 갈대 (PHRCO: Phragmites communis TRINUS) 등 3종은 Fig. 1과 같은 구성으로 이식하였다.
- 본 연구는 전남 보성군 복내리에 위치한 한국수자원공사 주암댐관리단에서 연 재배시험용으로 조성한 두 곳의 연 재배지를 활용한 자유수면형 인공습지를 대상으로 하였으며, 연 재배지에 유입된 관개용수는 주변의 일반 농업용 관개수를 사용하였으며, 연 재배기간 동안의 물 관리는 생육 전 기간 동안 지속적으로 일정량의 물이 유입되도록 하였다. 공시토양의 토성(미국농무부 분류기준)은 모래, 미사 및 점토가 각각 17.
- 수질분석은 APHA의 Standard method 에 준하여 실시하였다[APHA-AWW4-WEF, 2005], pH 는 조자전극법, EC는 EC meter(Orion, Model 160, Gennany)로 분석하였으며, DO는 윙클러아자이드화나트륨 변법, COD는 산성 KMnO4^, SS는 유리섬유여과법, TNe 자외선 흡광광도법, TP는 아스코르빈산 환원법으로 분석하였다. 토양시료 채취는 공시토양과 2007년 6월 23일(운전 60일 후), 년 8월 11일(운전 109일 후) 및 2007년 10월 21일(운전 182일 후) 에각 조내 토양을 채취하여 분석하였다. 분석용 토양시료는 각 조내 대표 3지점을 각각 깊이별로 표층(0~15cm) 및 심층(15~25 cm)로 구분하여 분석하였다.
이론/모형
- 대상으로 추가 조사하였다. 수질분석은 APHA의 Standard method 에 준하여 실시하였다[APHA-AWW4-WEF, 2005], pH 는 조자전극법, EC는 EC meter(Orion, Model 160, Gennany)로 분석하였으며, DO는 윙클러아자이드화나트륨 변법, COD는 산성 KMnO4^, SS는 유리섬유여과법, TNe 자외선 흡광광도법, TP는 아스코르빈산 환원법으로 분석하였다. 토양시료 채취는 공시토양과 2007년 6월 23일(운전 60일 후), 년 8월 11일(운전 109일 후) 및 2007년 10월 21일(운전 182일 후) 에각 조내 토양을 채취하여 분석하였다.
- 분석용 토양시료는 각 조내 대표 3지점을 각각 깊이별로 표층(0~15cm) 및 심층(15~25 cm)로 구분하여 분석하였다. 토양의 화학성분 분석은 농촌진흥청 농업과학기술원의 토양 및 식물체분석법[RDA, 1998]에 준하여 pH는 초자전극법, EC는 EC meter(Orion, Model 160, Germany)로 분석하였으며, 유기물은 tyuiin법으로 하였고, TN 은 kjeldahl법으로 하였으며, Tm는 분해 후 vanadatemolybdate 법으로 하였고, K, Ca, Mg 및 Na 함량은 분해 후 atomic absorption spectrophotometer(AA-SCAN8)로 각각 분석하였다.
성능/효과
- Site I 및 H의 조사시기별 TN 함량 변화는 연 생육초기부터 다소 차이는 있으나 꾸준히 증가히는 경향이었고, 장마기인 8 월부터 9월경의 TN 함량은 장마철 다량의 강수에 의한 관개수 유입량의 증가로 TN 함량이 희석되어 다른 시기에 비해 약간 감소하였다. Site I 및 Ⅱ의 처리단계별 TN 함량은 1차 연 재배조 처리수의 경우 유입원수에 비해 약간 낮았으며, TN 함량의 감소폭은 비료시비로 인해 site II가 site I에 비해 미미하게 높았다.
- 5%底 처리단계가 증가할수록 꾸준히 증가하는 경향으로 전반적으로 TP의 처리는 2차 미나리조 및 3차 갈대조에서 대부분 이루어 졌다. Site I 및 II에서 TP 처리 경향도 다른 오염물질(COD 및 TN)과 유사한 경향이었고, 1차 및 2차 처리단계에서는 비료시비에 따른 TP처리효율은 통계적으로 유의성 (p<0.05) 있는 차이가 있었으나, 최종방류수인 3차 처리수에서는 비료시비에 따른 유의성이 없었다. Eom 등[1993]에 의하면 논이 수질 중 인을 정화하는 효과는 26.
- Site I 및 II에서 조사시기별 TN 함량 변화(Fig. 4)를 조사한 결과 site I 및 Ⅱ에 유입된 TN 원수는 평균 2.32mg/L로 농업용수 기준[Korean Ministiy of Environment, 2000]인 1 mg/L을 초과하여 유입되었는데, 이는 일반적인 농업용수 중 TN 함량보다 약간 높은 경향이었다. 전국 4대 수계(한강, 낙동강, 금강 및 영산징-) 중 농업용수로 관리 사용되는 호소수 15개 지점에서 1999년 7월의 평균 TN 함량은 1.
- Site I 및 II에서 조사시기별 TP 함량 변화(Fig. 5)를 조시한 결과 site I 및 Ⅱ에 유입된 TP 원수는 평균 0.09 mg/L로 농업용수 기준[Korean Ministry of Environment, 2000]인 0.1 mg/L 이내 이었으니' 이는 일반적인 농업용수 중 TP 함량보다 약간 높은 경향이었다. 전국 4대 수계(한강, 낙동강, 금강 및 영산강) 중 농업용수로 관리 사용되는 호소수 15개 지점에서 1999년 7 월의 평균 TP 함량은 0.
- Site I 및 II에서 조사시기별 TP 함량 변화는 연 생육 초기부터 다소 차이는 있으나 꾸준히 증가하는 경향이었다. 하지만 장마기인 8월부터 9월경의 TP 함량은 TN과 비슷한 경향으로 다량의 강우로 인해 TP 함량이 희석되어 다른 시기에 비해 오히려 약간 감소하였다.
- Site I 및 Ⅱ의 시기별 SS의 처리효율(Fig. 6)을 조사한 결과 site I의 SS 처리효율은 1차, 2차 및 3차 처리조가 각각 -30.8, 5.6 및 36.2%였다. 1차 처리인 연 재배조에서는 전반적으로 방류농도가 유입수보다 처리효율이 (-)값이 나왔다.
- Site I 및 Ⅱ의 처리단계별 TN 함량은 1차 연 재배조 처리수의 경우 유입원수에 비해 약간 낮았으며, TN 함량의 감소폭은 비료시비로 인해 site II가 site I에 비해 미미하게 높았다. 후속처리인 미나리조와 갈대조를 통과하면서 TN 함량은 1차 처리인 연 재배조 처리수에 비해 더욱 낮이지는 경향이었다.
- 8mg/L이었다. Site I과 Ⅱ의 조사시기별 전반적인 COD 변화 양상은 7 월 중순경에 일시적으로 감소하였으나, 8월 중순부터 9월 중순까지는 강수량이 1일 평균 약 17.3 mm 이상으로 장마로 인한 다량의 강우에 의해 약간 높아지는 경항이었고, 장마가 끝난 9 월 이후 다시 약간 낮아지는 경향을 보였다. 비료 시비 여부에 따른 COD 변화 양상은 비료를 시비한 site I이 비료를 시비하지 않은 site Ⅱ에 비하여 전체적으로 높은 농도를 보였다.
- Site I의 TN 처리효율(Fig. 6)은 1차 연 재배조가 3.1%이었고, 2차 처리인 미나리조가 24.1 %이었으며, 3차 처리인 갈대 조가 29.7%로 1차 처리인 연 재배조에서는 TN 처리효율이 아주 낮았다. 하지만 후속처리인 2차 미나리조와 3차 갈대 조에서는 처리단계가 증가함에 따라 TN 처리효율이 점점 증가하는 경향이었다.
- 하지만 장마기인 8월부터 9월경의 TP 함량은 TN과 비슷한 경향으로 다량의 강우로 인해 TP 함량이 희석되어 다른 시기에 비해 오히려 약간 감소하였다. Site I의 처리단계별 TP 함량은 1차 연 재배조 처리수의 경우 비료시비로 인해 유입원수와 다소 차이는 있었으나, 전반적으로 약간 높거나 별 차이 없었고, 후속처리인 2차 미나리조와 3차 갈대조 처리수의 TP 함량은 처리단계가 증가할수록 점점 감소하는 경향이었다. Site Ⅱ의 처리단계별 TP 함량도 site I과 거의 유사한 경향이었으나, 그 감소폭은 site I 에 비해 약간 높았다.
- 하지만 2차 처리인 미나리조에서 SS 처리효율은 약간 높아졌으며, 특히 3차 처리인 갈대조에서는 처리효율이 급격히 증가하였다. Site Ⅱ의 SS 처리효율은 1차 처리인 연 재배조가 -15.3%이었고, 2차 처리인 미나리조가 28.6%이었으며, 3차 처리인 갈대조가 43.0% 로 site I에 비해 약간 높은 경향이었다.
- 또한 TN 처리효율 면에서 보면 2차 미나리조에서 대부분의 TN이 처리됨을 알 수 있었다. Site Ⅱ의 TN 처리효율은 1차, 2차 및 3차 처리조각 각각 14.8, 31.5 및 36.3%£ 처리단계가 증가할수록 꾸준히 증가하는 경향으로 전반적으로 site II가 site I에 비해 약간 높은 처리효율을 보였다.
- Site Ⅱ의 TP 처리효율은 1차 연 재배조가 3.4%이었고, 2차 미나리 조가 23.3%이었으며, 3차 갈대조가 36.5%底 처리단계가 증가할수록 꾸준히 증가하는 경향으로 전반적으로 TP의 처리는 2차 미나리조 및 3차 갈대조에서 대부분 이루어 졌다. Site I 및 II에서 TP 처리 경향도 다른 오염물질(COD 및 TN)과 유사한 경향이었고, 1차 및 2차 처리단계에서는 비료시비에 따른 TP처리효율은 통계적으로 유의성 (p<0.
- Site I의 처리단계별 TP 함량은 1차 연 재배조 처리수의 경우 비료시비로 인해 유입원수와 다소 차이는 있었으나, 전반적으로 약간 높거나 별 차이 없었고, 후속처리인 2차 미나리조와 3차 갈대조 처리수의 TP 함량은 처리단계가 증가할수록 점점 감소하는 경향이었다. Site Ⅱ의 처리단계별 TP 함량도 site I과 거의 유사한 경향이었으나, 그 감소폭은 site I 에 비해 약간 높았다. 이는 site Ⅱ의 경우 비료를 시비하지 않아 1차 연 재배조내 토양으로부터의 TP 방출량이 상대적으로 적었기 때문으로 판단된다.
- 상대적으로 감소하기 때문으로 판단된다. 그리고 site I 및 II에서 처리단계별 비료시비에 따른 TN처리효율은 통계적으로 유의성 3<0.05) 있는 차이가 있었으며, TN 처리 경향은 1차 처리인 연 재배조의 경우 외부로부터 유입되는 TN 함량, 기후 및 강우량 등의 여러 환경인자에 의해 처리효율의 편차가 상당히 심하였으나, 후속처리로 갈수록 TN 처리효율의 편차가 점점 줄어들면서 안정적으로 처리되는 경향이었다. Eom 등[1993]에 의하면 논이 수질 중 질소를 정화하는 효과는 52.
- 하지만 후속처리인 2차 미나리조와 3차 갈대 조에서는 처리단계가 증가함에 따라 TN 처리효율이 점점 증가하는 경향이었다. 또한 TN 처리효율 면에서 보면 2차 미나리조에서 대부분의 TN이 처리됨을 알 수 있었다. Site Ⅱ의 TN 처리효율은 1차, 2차 및 3차 처리조각 각각 14.
- 0%로 처리단계가 증가할수록 꾸준히 증가하는 경향이었다. 또한 site I 및 II에서 처리단계별 비료 시비에 따른 COD처리효율은 통계적으로 유의성S0.05) 있는 차이가 있었으며, COD 처리 경향은 1차 처리인 연 재배조의 경우 외부로부터 유입되는 COD성 물질들, 기후 및 강우량 등의 여러 환경인자에 의해 처리효율의 편차가 상당히 심하였으나, 후속처리로 갈수록 COD 처리효율의 편차가 점점 줄어들면서 안정적으로 처리되는 경향이었다.
- 70mg/L이었다. 또한 site II 의 TN 함량은 1차 처리수의 경우 평균 2.00 mg/L로 유입 원수에 비해 약간 감소하는 경향이었고, 2차 처리수의 경우 평균 1.60 mg/L이었으며, 3차 처리수의 경우 평균 1.50 mgeS site I 및 II 모두 최종 방류수에서 농업용수, 기준[Korean Ministiy of Environment, 2000]인 1 mg/L을 초과하였다. 비록 유입된 질소 함량이 일반적인 농업용수에 비해 약간 높았지만 TN 함량 변화나 안정성 측면에서 본 시스템으로는 질소의 안정적인 처리가 불가능하였다.
- 또한 site Ⅱ의 TP 함량은 1차, 2차 및 3차 처리수가 각각 평균 0.08, 0.06 및 0.06mg/L로 site I 및 II 모두 최종 방류수에서 농업용수 기준[Korean Ministy of Environment, 2000] 인 0.1 mg/L 이하를 만족하였다.
- 연재배조 내 식물체에 의한 TP 제거량은 비료를 처리한 처리구와 비료를 처리하지 않은 처리구가 각각 16.4 및 lL2 0n? 로 비료처리구에서 연에 높은 인흡수량을 보였고, 두 연재 배조 모두에서 연의 양분흡수에 의한 인 정화 기능이 있는 것으로 판단된다.
- 3 mm 이상으로 장마로 인한 다량의 강우에 의해 약간 높아지는 경항이었고, 장마가 끝난 9 월 이후 다시 약간 낮아지는 경향을 보였다. 비료 시비 여부에 따른 COD 변화 양상은 비료를 시비한 site I이 비료를 시비하지 않은 site Ⅱ에 비하여 전체적으로 높은 농도를 보였다. 처리 조별 COD 변화를 조사한 결과 1차 연 재배조를 통과한 유출수의 COD 유입원수의 COD와 별 차이가 없거나 오히려 약간 증가하는 경향을 보였는데, 이는 연 재배조내에 시비된 비료와 퇴비로 부터의 용출과 재배조내에 고사되어 있는 생물체로부터 용출되어 나오는 유기물질들에 의한 것으로 생각된다.
- 3%로 1차 처리인 연재배조에서는 퇴비와 비료가 함께 시용되어 수생식물과 미생물에 의한 COD 처리에도 불구하고 비료와 퇴비 시용에 의해 방출되는 COD성 물질들이 상대적으로 더 높아 유입수보다 방류수의 COD 농도가 더 높았으나 후속 처리조인 미나리조와 갈대 조를 통과하면서 COD 처리효율이 약간 증가되었다. 비료를 시비하지 않은 site Ⅱ의 COD 처리효율은 1차 처리인 연 재배조가 10.2%이었고, 2차 처리인 미나리조가 16.8%이었으며, 3 차 처리인 갈대조가 26.0%로 처리단계가 증가할수록 꾸준히 증가하는 경향이었다. 또한 site I 및 II에서 처리단계별 비료 시비에 따른 COD처리효율은 통계적으로 유의성S0.
- 비료시비 여부에 따른 SS 함량은 비료를 시비한 site I에서 전체적으로 높은 농도를 보였으며, 연 재배조를 통과한 유출수 중 SS 함량은 미나리조와 갈대조를 통과하면서 약간 감소되었다.
- 3mgL로 농업용수 기준인 8 mg/L< 초과하지 않았으나, 6월 중순과 8월 초부터 9말에 유입된 관개수 중 일부의 COD가 농업용수 기준을 초과하여 유입되었다. 비료와 퇴비를 시용한 site I의 COD는 1차 처리 인연 재배조 처리수의 경우 평균 7.4±3.1 mg/L이었고, 2차 처리인 미나리조 처리수의 경우 평균 6.0±2.2mg/L이었으며, 3차 처리인 갈대조 처리수의 경우 평균 5.0±1.8mg/L이었다. 또한 비료는 시비하지 않고 퇴비만 시용한 site Ⅱ의 COD 1차 처리 수의 경우 평균 5.
- 1 %에 해당된다고 보고하였으나, 이들 결과는 작물, 강우와 재배 형태(작부체계, 시비, 물 관리 및 토양 관리 등) 및 적용시기에 따라달라질 수 있으므로 연 재배지를 대상으로 한 본 연구에서 질소 처리효율과 직접적인 비교는 불기능하다. 연 재배조 내 식물체에 의한 TN 제거량은 비료를 처리한 처리구와 비료를 처리하지 않은 처리구가 각각 61.1 맟 49.3 g/m2로 비료 처리구에서 연에 높은 질소흡수량을 보였고, 두 연재배조 모두에서 연의 양분흡수에 의한 질소정화 기능이 있는 것으로 판단된다.
- 이상의 결과로 볼 때 비료를 시비한 site I의 경우 COD의 안정적인 처리를 위해서는 2차 및 3차 처리조가 모두 필요하였으나, 비료를 시비하지 않은 site Ⅱ의 경우 2차 처리만으로도 site I과 비슷한 COD 처리효율을 보였다. 본 연구에서는 미나리 조와 갈대조의 조성시 통기성, 물의 흐름 및 지하부의 여재 등 일반적인 식물을 이용한 수처리 시스템의 주요 영향 인자를 고려하지 않고 자연 습지상태(자유수면형 인공습지)로 조성하였으므로 전반적인 수처리효율은 계획적으로 조성된 수처리 시스템에 비하여 낮았지만 현행 연 재배지에서 연의 생산성 향상을 위해 퇴비나 비료를 시용하더라도 수생식물을 이용한 습지를 통해 2차 및 3차 처리를 한다면 연 재배를 통한 농가 소득향상과 COD 개선효과를 동시에 수행할 수 있을 것으로 판단된다.
- 조사시기별 COD 처리효율(Fig. 6)은 site I의 경우 1차 처리인 연 재배조가 -9.0%, 2차 처리인 미나리 조가 -0.6% 및 3차 처리인 갈대조가 13.3%로 1차 처리인 연재배조에서는 퇴비와 비료가 함께 시용되어 수생식물과 미생물에 의한 COD 처리에도 불구하고 비료와 퇴비 시용에 의해 방출되는 COD성 물질들이 상대적으로 더 높아 유입수보다 방류수의 COD 농도가 더 높았으나 후속 처리조인 미나리조와 갈대 조를 통과하면서 COD 처리효율이 약간 증가되었다. 비료를 시비하지 않은 site Ⅱ의 COD 처리효율은 1차 처리인 연 재배조가 10.
- 조사시기별 TP의 처리효율(Fig. 6)은 site I의 경우 1차, 2차 및 3차 처리조가 각각 -19.2, -1.2 및 36.0%로 1차 처리인 연재배조와 2차 처리인 미나리조에서의 TP 처리효율은 아주 낮았다. 이는 site 1의 연 재배조에는 퇴비와 비료가 시용되어 수생식물 및 미생물에 의한 TP 처리에도 불구하고, 이들 비료나 퇴비에 의해 방출되는 TP 함량이 높기 때문으로 판단된다.
- 비료 시비 여부에 따른 COD 변화 양상은 비료를 시비한 site I이 비료를 시비하지 않은 site Ⅱ에 비하여 전체적으로 높은 농도를 보였다. 처리 조별 COD 변화를 조사한 결과 1차 연 재배조를 통과한 유출수의 COD 유입원수의 COD와 별 차이가 없거나 오히려 약간 증가하는 경향을 보였는데, 이는 연 재배조내에 시비된 비료와 퇴비로 부터의 용출과 재배조내에 고사되어 있는 생물체로부터 용출되어 나오는 유기물질들에 의한 것으로 생각된다. 연 재배조에서 유출된 유출수는 2차 처리인 미나리조와 3차 처리 조인 갈대조를 통과하면서 COD 농도가 크게 감소되어 모두 농업용수 수질 기준인 8mg/L 이하를 만족하였다[Korean Ministiy of Environment, 2005].
- 1차 처리인 연 재배조에서는 전반적으로 방류농도가 유입수보다 처리효율이 (-)값이 나왔다. 하지만 2차 처리인 미나리조에서 SS 처리효율은 약간 높아졌으며, 특히 3차 처리인 갈대조에서는 처리효율이 급격히 증가하였다. Site Ⅱ의 SS 처리효율은 1차 처리인 연 재배조가 -15.
- Site I 및 Ⅱ의 처리단계별 TN 함량은 1차 연 재배조 처리수의 경우 유입원수에 비해 약간 낮았으며, TN 함량의 감소폭은 비료시비로 인해 site II가 site I에 비해 미미하게 높았다. 후속처리인 미나리조와 갈대조를 통과하면서 TN 함량은 1차 처리인 연 재배조 처리수에 비해 더욱 낮이지는 경향이었다. 國松孝男 등[1994]에 의하면 벼 재배시 이앙기 동안 (15일간)의 TN의 유출량이 각각 관개기간(131일간) 동안의 총부하량의 24%에 이르는 것으로 보고되었다.
후속연구
- 연은 다른 작물들에 비하여 많은 비료성분과 물을 필요로 하는 작물이기 때문에 연 재배시 많은 양의 비료와 퇴비가 시용된다. 따라서 이들 비료 성분들이 관개수에 포함되어 주변 하천으로 유입되어 수질에 영향을 미칠 수 있으므로 연 재배지 유출 수의 오염물질 특성 변화를 세밀하게 조사해 볼 필요성이 있으며, 이러한 조사결과들은 향후 연 재배지로부터 배출되는 오염원 처리를 위한 기초자료와 자유수면형 습지구성을 위한 기반자료로 매우 중요한 의미를 가지게 될 것이다.
- I과 비슷한 COD 처리효율을 보였다. 본 연구에서는 미나리 조와 갈대조의 조성시 통기성, 물의 흐름 및 지하부의 여재 등 일반적인 식물을 이용한 수처리 시스템의 주요 영향 인자를 고려하지 않고 자연 습지상태(자유수면형 인공습지)로 조성하였으므로 전반적인 수처리효율은 계획적으로 조성된 수처리 시스템에 비하여 낮았지만 현행 연 재배지에서 연의 생산성 향상을 위해 퇴비나 비료를 시용하더라도 수생식물을 이용한 습지를 통해 2차 및 3차 처리를 한다면 연 재배를 통한 농가 소득향상과 COD 개선효과를 동시에 수행할 수 있을 것으로 판단된다.
- 비록 유입된 질소 함량이 일반적인 농업용수에 비해 약간 높았지만 TN 함량 변화나 안정성 측면에서 본 시스템으로는 질소의 안정적인 처리가 불가능하였다. 일반적으로 수생식물을 이용한 습지나 인공습지에서 질소의 처리는 주로 생물학적인 탈질방법에 의존하며, 특히 생물학적인 탈질효율은 습지나 인공습지의 수평 흐름 조(혐기성조)가 수직흐름조(호기성조) 보다 높은 것으로 알려져 있다[Seo, 2005], 따라서 본 연 재배지를 활용한 자유수면형 인 공습지에서 높은 TN 처리효율을 확보하기 위해서는 후속처리인 미나리조와 갈대조의 생물학적 탈질에 대한 적합성을 조사해 볼 필요가 있을 것으로 판단된다.
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