Removal of Cochlodinium polykrikoides using the Dredged Sediment from a Coastal Fishery

In the present study, experiments have been performed to investigate the possibility of removing Cochlodinium polykrikoides using the dredged sediment from a coastal fishery and then to derive the optimal conditions; the amount and particle size of dredged sediment besprinkled into water, the thermal treatment, the types and amounts of additives, and the depth profile of Cochlodinium polykrikoides. Results showed that the optimal amount of dredged sediment besprinkled into water was 6~10 g/L, and the removal efficiency of Cochlodinium polykrikoides after the reaction time for 60 min was 73~93%. Note that, in the real sea water, it is necessary to besprinkle 6~10 $kg/m^3$ of dry dredged sediment on a unit area (1 $m^2$). With decreasing particle size, Cochlodinium polykrikoides could be more efficiently removed. The removal efficiency was 93% with the dredged sediment smaller than 100 ${\mu}m$, whereas it was 51% with that of 100 ${\mu}m$ . Since most of dredged sediment (over 90%) was smaller than 100 ${\mu}m$, high efficiency could be obtained by besprinkling only the dredged sediment without pre-treatment. CaO was found to be an effective additive in promoting the removal efficiency (up to 99%). The optimal amount of additive was 5~10%, however, it was necessary to use as small amount of an additive as possible in order to avoid the sharp increase in pH. The removal efficiency increased with increasing depth profile of Cochlodinium polykrikoides. The removal efficiency was 83% at 5 cm depth, whereas it was 93% at 50 cm depth. In the sea water, red tide occurred within 3 m depth, and furthermore most Cochlodinium polykrikoides existed within 1 m depth. It was, therefore, expected that higher removal efficiency of Cochlodinium polykrikoides could be obtained when the dredged sediment was besprinkled into the sea water. The removal efficiency of Cochlodinium polykrikoides was up to 93% when the dredged sediment (<100 ${\mu}m$) was besprinkled into water at the ratio of 10 g/L. This result was comparable to that obtained with loess (90~97%). All the results in the present study indicated that the dredged sediment from a coastal fishery could be successfully used as a substitute of loess for removing the red tide alga.

연안어장 준설퇴적물을 이용한 Cochlodinium polykrikoides 제거

본 연구에서는 연안어장 준설퇴적물을 이용하여 적조생물인 Cochlodinium polykrikoides을 제거하는 실험을 수행하였다. 최적의 적조제거 조건을 도출하기 위해 준설퇴적물의 투입량 및 입자크기, 열처리, 첨가제 종류 및 함량, 적조 분포 깊이 등의 인자를 조절하였다. 준설퇴적물의 적정 투입량은 6~10 g/L 정도였으며, 이를 살포했을 때 제거율은 60분 후 73~93%이었다. 실제 바다에 투입시 단위면적당(1 $m^2$) 건조한 준설퇴적물 기준으로 6~10 $kg/m^3$를 살포하는 것이 필요하다. 준설퇴적물의 입자크기가 작을수록 적조제거율이 증가했다. 입자크기가 <100 ${\mu}m$일 때 제거율이 93%로 100 ${\mu}m$ 입자의 경우(51%)보다 훨씬 높았다. 준설퇴적물의 90% 이상이 100 ${\mu}m$ 이하의 크기를 차지하므로 준설퇴적물을 별다른 처리없이 살포했을 때 상당한 효과를 거두리라고 본다. 준설퇴적물에 첨가제(CaO)를 넣어서 적조제거에 높은 효율(99%)을 얻었다. 첨가제의 적정량은 5~10%이지만 pH 상승을 고려해서 가능한 소량 투입하는 것이 적합하다. 적조 분포 깊이가 깊을수록 제거효율은 증가했다. 깊이가 5 cm 일 때 제거효율이 83%이었고 50 cm 깊이에서는 93%이었다. 바다에서 적조가 발생하는 깊이는 3 m 이내이고, Cochlodinium polykrikoides 대부분이 1 m 이내의 깊이에 존재한다. 이 실험결과를 통해 실제 바다에 준설퇴적물을 적용하면 더 높은 적조 제거효율을 얻을 수 있으리라고 기대한다. 연안어장 준설퇴적물(<100 ${\mu}m$) 10 g/L을 투입하여 적조를 최대 93%까지 제거할 수 있었으며, 이 결과는 황토를 이용한 결과(90~97%)와 비슷했다. 본 연구결과는 연안어장 준설퇴적물 살포법이 기존의 황토살포법을 대체할 수 있을 정도로 처리효율이 뛰어남을 보여주었다.