비점오염원 처리를 위한 자유수면형 인공습지에서 수생식물의 영양염류 흡수특성 평가

Abstract

본 연구는 비점오염원 처리를 위한 자유수면형 인공습지인 복내 바이오파크 인공습지에서 수생식물에 의한 영양염류의 흡수특성을 평가하고자 하였다. 복내 바이오파크 인공습지내 주요 우점종은 달뿌리풀, 수련, 부들, 갈대 및 줄이었으며 최대건물생산량을 보인 8월의 주요 우점식생의 한 주당 건물생산량은 부들(54.27 g/plant) > 달뿌리풀(44.30 g/plant) <TEX>${\geqq}$</TEX> 갈대(39.60 g/plant) <TEX>${\geqq}$</TEX> 줄(37.80 g/plant) <TEX>${\fallingdotseq}$</TEX> 수련(36.75 g/plant) 순으로 높았다. 복내 바이오파크 인공습지내 수생식물의 질소 함량은 지상부의 경우 달뿌리풀, 수련, 부들, 갈대 및 줄이 각각 1.80~2.06%, 1.94~2.14%, 2.07~2.57%, 2.20~2.33% 및 2.20~2.33% 범위로 부들이 다른 수생식물에 비해 약간 높았으나 시기별로 큰 차이 없었으며 지하부의 질소 함�c도 이와 유사한 경향이었다. 복내 바이오파크 인공습지내수생식물의 인 함량은 지상부에서는 달뿌리풀(9400~9900 mg/kg 범위) 및 지하부에서는 줄(4964~6452 mg/kg 범위)이 다른 수생식물에 비해 약간 높았으나 시기에 따른 수생식물의 인 함량은 큰 차이 없이 비슷하였다. 복내 바이오파크 인공습지내 수생식물의 최대 질소 흡수량은 8월에 달뿌리 풀이 773 mg/plant, 수련이 625 mg/plant, 부들이 1206 mg/plant, 갈대가 754 mg/plant 및 줄이 768 mg/plant 이었다. 수생식물의 최대 인 흡수량은 8월에 달뿌리풀이 397 mg/plant, 수련이 177 mg/plant, 부들이 411 mg/plant, 갈대가 261 mg/plant 및 줄이 229 mg/plant이었다. 복내 바이오파크 인공습지내 수생식물 중 부들의 영양염류 흡수량이 가장 많았다. 이상의 결과는 향후 비점오염원 처리를 위한 인공습지 시공시 습지특성에 맞는 최적의 수생식물을 선정하는데 활용될 수 있을 것이다. BACKGROUND: Generally, water plants may play an important role in nutrients(N, P) removal in constructed wetlands(CWs). Previous studies considered nutrients uptake by water plants in various CWs for treating point source pollution. On the other hand, few studies considered nutrients uptake by water plants in free water surface(FWS) CWs for treating non-point source pollution. METHODS AND RESULTS: To investigate characteristics of nutrient uptake by water plants in FWS CWs, dry weights, nutrients content and nutrients uptake by water plants were investigated from April, 2008 to October, 2008. Dominance plants were Phragmites japonica STEUD (PHRJA), Nymphaea tetragona ANGUSTA(NTMTE), Typha orientalis PRESL(TYHOR), Phragmites communis TRINIUS(PHRCO) and Zizanis latifolia TURCZ(ZIZLA) in FWS CWs. The dry weights of water plants in August were higher in the order of TYHOR(54.27 g/plant) > PHRJA(44.30 g/plant) <TEX>${\geqq}$</TEX> PHRCO(39.60 g/plant) <TEX>${\geqq}$</TEX> ZIZLA(37.80 g/plant) <TEX>${\fallingdotseq}$</TEX> NTMTE(36.75 g/plant). The T-N and T-P contents by water plants were not significantly differences regardless of cultivation period. The maximum amount of T-N uptake by water plants in August were 773 mg/plant for PHRJA, 625 mg/plant for NTMTE, 1206 mg/plant for TYHOR, 754 mg/plant for PHRCO and 768 mg/plant for ZIZLA. The maximum amounts of T-P uptake by PHRJA, NTMTE, TYHOR, PHRCO and ZIZLA were 397, 177, 411, 261 and 229 mg/plant in August, respectively. CONCLUSION(s): The results of this study suggest that optimum water plant was Typha orientalis PRESL in free water surface constructed wetlands.