Analysis of the Phosphate Movement Using the Mesocosm in the Wetland

This study used a mesocosm which presumes movement of the nutrient (especially $PO_{4^-}P$) in the wetland. After setting up the mesocosm inside the wetland and adding the $PO_{4^-}P$, observed the movement of the $PO_{4^-}P$ every hour. We analyzed the variables which had the possibility of affecting $PO_{4^-}P$ concentration in the wetland-flora, absorbing rate of algae, settling rate, release rate. Immediately after adding $PO_{4^-}P$, the concentration of the TP in water column at each mesocosm was 0.48, 12.4, 20.4, $23.6\;mg\;L^{-1}$, after 21 days they were 0.6, 1.92, 6.97 and $6.94\;mg\;L^{-1}$ respectively. The concentration of the TP in water column at the mesocosm decreased on average 73.7%. The concentration of the $PO_{4^-}P$ inside reed, algae and sediment in the mesocosm was increased from $0.73mg\;gDW^{-1}$, $3.81mg\;gDW^{-1}$, $466.1mg\;kg^{-1}$ to $0.83mg\;gDW^{-1}$, $4.57mg\;gDW^{-1}$ and $813.3mg\;kg^{-1}$ respectively. Algae is more sensitive than reeds in absorption of the nutrient. TP removal by settling was highest. Budgeting of TP indicated that P moved from particulates in the water column to sediment and algae. Immediately after adding $PO_{4^-}P$, water column (24.2%) and sediment (49.0%) dominated TP storage, with algae (10.3%) and reed (16.4%) holding smaller proportions of TP. After 21 days, Sediment (59.0%) and algae (17.9%) dominated TP storage, with water column (7.1%) and reed (15.8%) holding smaller proportions of TP. Estimation of phosphate movement using mesocosms is an appropriate method because wetlands have many controlling factors. Analysed data can be compared to background data for wetland construction and management.

Mesocosm을 이용한 습지에서의 인 거동 분석

본 연구에서는 mesocosm을 이용하여, 습지내 인의 거동을 살펴보기 위한 현장실험 자료를 고찰하였으며, 결과를 요약하면 다음과 같다. Mesocosm내 수체의 TP농도는 대조구인 M1에서는 $0.48\;mg\;L^{-1}$에서 $0.6\;mg\;L^{-1}$으로 증가한 반면, 처리구인 M2, M3, M4에서는 12.4, 20.4, $23.6\;mg\;L^{-1}$에서 1.92, 6.97, $6.94\;mg\;L^{-1}$로 감소되었고 TP 감소율은 M2, M3, M4에서 각각 84.5, 65.8, 70.6%로 평균 73.7%의 감소율을 보였다. 처리구 중 부착조류가 사멸하지 않은 M2와 대조구인 M1의 전체적인 물질 수지를 비교해 보면, M1의 경우는 부착조류에서의 인의 양이 소량 증가하였고, 갈대와 퇴적물에서의 인의 양은 소량 감소하였다. M1에서 부착조류의 인의 양이 늘어난 것은 대형수생식물이 고사기에 접어들어 습지내의 광조건이 충분해지면서 조류의 증가가 일어난 것이라 판단된다. M2의 경우엔 퇴적물내의 인의 총양은 5, 443 mg에서 8, 086 mg으로 증가하였고, 부착조류와 갈대 역시 각각 1, 147 mg, 1, 740 mg에서 2, 452 mg, 2.160 mg으로 증가하였다. 이로써 습지내 인의 거동에 있어 부착조류와 거대조류에 의한 인의 흡수와 침전 및 식물체에 의한 흡수가 주된 역할을 한다고 판단되며, 부착조류의 흡수가 활발했던 M2의 경우 TP 감소율이 85%에 이르고 부착조류의 흡수가 없었던 M3, M4에서 70% 이하의 TP 감소율을 나타낸 것을 볼 때, 침전과 식물체에 의한 흡수가 병행되는 것이 고농도의 TP처리에 상당히 효과적이라 생각된다. Mesocosm을 이용한 인의 이동경로 추정은 영향인자가 많은 습지내 오염물질 거동을 규명하는 매우 유용한 방법이라 판단되며, 그 결과는 인공습지를 조성하여 활용하는 데 필요한 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 판단된다.