강우시 인공습지의 수질정화특성 = Characteristics of Water Quality Improvement in Constructed Wetlands during Rainfall
저자
김형중 ( Hyung Joong Kim ) ; 이상근 ( Sang Keun Lee ) ; 김동환 ( Dong Hwan Kim )
발행기관
학술지명
한국농공학회 학술대회초록집(Proceedings of the Korean Society of Agricultural Engineers Conference)
권호사항
발행연도
2012
작성언어
Korean
주제어
자료형태
학술저널
수록면
181-181(1쪽)
제공처
강우시 저수지 등의 호소로 유입되는 비점오염물질을 정화하기 위해 인공습지, 침강지 등 자연정화시설이 조성되고 있다. 강우 유출수 중 오염물질의 농도가 높은 초기 유출수는 인공습지에서 정화되고, 이후 인공습지 설계유량 이상으로 유량이 증가되면 초과유량은 침강지를 거쳐 호소로 유입된다. 오염물질의 농도가 높은 초기 강우시 인공습지의 비점오염물질 정화특성을 분석하기 위하여 전남 무안군 감돈저수지에 설치된 인공습지를 대상으로 조사를 실시하였다. 감돈저수지 인공습지는 취입보, 침전지, 식물식재구간, 개방구간 등으로 구성된 일반형 지표흐름 인공습지로서 30 mm/d이하의 강우를 정화대상으로 하는데, 이때 설계 홍수량은 1.58 ㎥/s이며, 체류시간은 4.2시간이다. 인공습지의 면적은 27,910 ㎥이고, 수심은 20 ~ 30 cm이다.
조사는 2011 ~ 2012년 사이 강우시에 총 7회 실시하였는데, 조사기간 동안 수온은 유입수가 11.8 ~ 24.3 ℃, 평균 15.2 ℃이었고, 유출수는 13.6 ~ 23.4 ℃, 평균 17.2 ℃였다. pH는 유입수가 평균 7.4이고, 유출수가 7.1로써 차이가 없었고, 모두 중성을 나타냈다. EC는 유입수가 평균 203 μS/㎝이고 유출수는 206 μS/㎝로써 비슷한 값을 보였다. DO는 유입수가 평균 8.7 mg/L였는데, 유출수는 4.6 mg/L로 낮아졌다. 이와 같이 DO가 낮아진 것은 인공습지를 흘러가는 동안 미생물이 오염물질을 분해하면서 용존산소를 소비했기 때문이다. 그러나 인공습지 중간에 개방구간을 설치하였기 때문에 재폭기에 의해 대기로부터 산소가 공급되어 유출수가 농업용수 수질기준인 2.0 mg/L보다는 높은 값을 보였다.
SS는 유입수가 8.4 ~ 96.8 mg/L, 평균 42.5 mg/L였으나, 유출수는 1.2 ~ 8.0 mg/L, 평균 3.0 mg/L로 낮아져 95% 신뢰수준에서 p=0.0067로써 유의한 차이를 보이는 정도로 정화되었다. 또한 유출수는 호소의 농업용수 수질기준인 15.0 mg/L 이하를 만족하고, 정화효율은 93.0%로써 매우 높은 값을 나타냈다. COD는 유입수가 10.4 ~ 24.8 mg/L, 평균 14.9 mg/L였는데, 유출수는 평균 8.1 mg/L로 낮아져 45.7%의 정화효율을 보였다. COD의 경우에도 95% 신뢰수준에서 p=0.0217로써 유입수와 유출수가 유의한 차이를 보일 정도로 정화되었다. 호소의 부영양화에 의한 녹조발생의 원인 물질인 질소와 인의 경우, TN은 유입수가 5.2 ~ 7.7 mg/L, 평균 6.6 mg/L였는데, 유출수는 2.7 ~ 6.2 mg/L, 평균4.2 mg/L로 낮아져 36.1%의 정화효율을 보였다. TP의 경우는 0.46 ~ 1.53 mg/L, 평균 0.81 mg/L로 유입되고, 0.04~ 0.42 mg/L, 평균 0.17 mg/L로 유출되어 79.0%의 높은 정화효율을 보였다. 95% 신뢰수준에서 분산분석을 실시한 결과 TN, TP가 각각 p=0.0009, 0.0033으로써 유입수와 유출수가 유의한 차이를 보일 정도의 정화효율을 보였다. 또한 SS, COD, TN, TP의 표준편차를 보면 유입수가 각각 29.4151, 4.9340, 0.9077, 0.4063이고, 유출수가 각각 2.4233, 4.1551, 1.1505, 0.1492로써 유입수에 비해 유출수가 안정된 경향을 보였다. 이상과 같이 인공습지는 강우시 비점오염물질을 안정적으로 정화하므로 비점오염물질 정화시설로 충분한 가치가 있는 것으로 판단된다.
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