• 제목/요약/키워드: 수생식물의 흡수

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인공습지를 이용한 축산폐수처리장에서 수생식물의 생육특성과 영양염류 흡수특성 (Growth Characteristic and Nutrient Uptake of Water Plants in Constructed Wetlands for Treating Livestock Wastewater)

  • 박종환;서동철;김성헌;이충헌;최정호;이상원;이동진;하영래;조주식;허종수
    • 한국환경농학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.351-358
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    • 2012
  • 수생식물은 인공습지 오 폐수처리장에서 여재의 입단 형성을 촉진시켜 폐수의 투수속도를 증가시킬 뿐만 아니라 악취를 줄이고 미관상 혐오감을 크게 줄일 수 있으며, 수처리효율과 밀접한 관련이 있다고 보고하였다. 이에 본 연구는 수생식물여과조-활성슬러지-인공습지를 하나의 시스템으로 시공한 축산폐수처리장에서 수생식물의 생육특성 및 영양염류의 흡수특성을 조사하기 위해 3차 수직 흐름조에는 갈대, 4차 수평 흐름조에는 노랑꽃창포 및 5차 수평 흐름조에는 갈대, 노랑꽃창포 및 부들을 2010년 7월에 이식하였으며, 축산폐수 처리시일을 1, 3 및 5개월로 구분하여 각 수생식물의 생육특성과 영양염류 흡수특성 조사하였다. 수생식물의 생육특성은 갈대, 노랑꽃창포 및 부들 모두 처리시일 3개월인 10월까지는 수생식물의 성장과 동시에 수생식물이 무성하게 퍼졌으며, 특히 노랑꽃창포의 경우 타 수생식물에 비해 생육이 매우 좋았다. 수생식물의 생육 5개월 후인 2010년 12월의 경우는 겨울철 식물의 고사로 인하여 수생식물의 생육이 저조하였다. 수생식물의 영양염류 흡수특성은 수생식물 이식 후 1개월까지 점점 증가하였으나 증가폭이 크지 않았고, 수생식물 이식후 3개월 후인 가을철에는 수생식물의 질소 흡수량이 최대가 되었다. 그러나 수생식물 이식 후 5개월 후인 겨울철에는 수생식물의 고사로 인해 수생식물의 잎과 줄기가 고사하여 영양염류의 흡수량이 다시 감소하였다. 또한 수생식물 종별 영양영류의 흡수특성은 노랑꽃창포 ${\gg}$ 부들 > 갈대 순이었고, 특히 노랑꽃창포가 다른 수생식물에 비해 영양염류의 흡수량이 매우 높았다.

비점오염원 처리를 위한 자유수면형 인공습지에서 수생식물의 영양염류 흡수특성 평가 (Characteristics of Nutrient Uptake by Water Plants in Free Water Surface Constructed Wetlands for Treating Non-point Source Pollution)

  • 강세원;서동철;최익원;이준배;임병진;박종환;김갑순;김상돈;허종수
    • 한국환경농학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.304-309
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    • 2011
  • 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) ${\geqq}$ 갈대(39.60 g/plant) ${\geqq}$ 줄(37.80 g/plant) ${\fallingdotseq}$ 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.

자연정화공법에 의한 인공습지 하수처리장에서 최적 수생식물의 선정 (Selection of Optimum Water Plant in Constructed Wetland by Natural Purification Method for Municipal Sewage Treatment)

  • 서동철;장병일;조인성;임석천;이홍재;조주식;김홍출;허종수
    • 한국환경농학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.25-33
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    • 2006
  • 농어촌 등 소규모로 발생되는 생활하수를 자연친화적으로 처리하기 위한 대책의 일환으로 인공습지에 적용되는 최적의 수생식물을 선발하기 위하여 다년생 수생식물 10종을 하수처리장에 식재한 후 하수 처리효율, 처리시기별 수생식물의 생육상 및 무기성분 흡수량 등을 조사하였다. 인공습지 하수처리장에서 하수중 BOD, COD, T-N 및 T-P의 수처리효율은 호기성조를 통과한 호기성조 처리수에서 각각 92%, 74%, 25% 및 57%이었고, 혐기성조를 통과한 방류수에서 각각 96%, 84%, 44% 및 71%이었다. 수생식물 생육 150일 후의 질소 및 인 흡수량은 호기성조에서는 물억새가 각각 17.7 및 2.41 g/plant로 가장 높았으며, 혐기성조에서는 큰고랭이가 각각 8.7및 1.1 g/plant로 가장 높았다. 인공습지 하수처리장의 호기성조에서 최적 수생식물은 물억새>달뿌리풀>갈대의 순이었고, 이들 수생식물은 대부분 뿌리의 발육이 좋은 심근성 수생식물이었고, 여재층 내로 산소를 공급하기 쉬운 통기조직이 발달된 수생식물들이었다. 인공습지 하수처리장의 혐기성조에서 최적 수생식물은 줄>큰고랭이>부들>노랑꽃창포>삿갓사초의 순이었고, 이들 수생식물은 대부분 뿌리의 발육보다 줄기와 잎의 발육이 좋은 천근성 수생식물로서 호기 성조의 최적 수생식물의 역할과는 달리 영양물질의 흡수량이 우수한 수생식물이 선정되었다.

아산호 습지에서 관속식물의 군집 구조와 생산성 및 영양염류의 흡수 (Community Structure, Productivity, and Nutrient Uptake of the Vascular Plants in the Wetlands of the Asan-Lake)

  • 김철수;손성곤;이정환;오경환
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제23권3호
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    • pp.201-209
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    • 2000
  • 아산호 연안대의 습지에서 식물군락과 호소 환경과의 상호 관계를 규명하기 위하여 1997년 3월부터 1997년 10월까지 수생식물, 습생식물 및 중생식물의 종조성, 분포 면적, 식생 구조, 현존량, 식물체에 의한 영양염류 흡수 등을 조사하였다. 관속식물은 38과 89속 106종 14변종으로 총 120종류가 분포하였는데, 그 중 수생식물은 정수식물 14종류, 침수식물 5종류, 부수식물 4종류 등 23종류가 출현하였고, 습생식물 및 중생식물은 97종류였다. 조사 지소별 분포 종수는 4∼85종류로 조사지소별로 차이가 많았다. 우점종은 줄(Zizania latifolia)이었으며, 부들(Typha orientalis), 갈대(Phragmites communis), 개구리밥(Spirodela polyrhiza) 등의 순으로 중요치가 낮아졌다. 정수식물, 습생식물 및 중생식물의 분포 면적은 49.3 ㏊(90.5%)이고 부수식물이 5.2 ㏊(9.5%)이며, 부엽식물 및 침수식물은 분포 면적이 매우 적었다. 생활형별 연순생산량은 정수식물, 습생식물 및 중생식물이 547.9 ton D.W./yr, 그리고 부수식물이 10.5 ton D.W./yr로서 이들의 비율은 98: 2이며, 호소 전체의 연순생산량은 558.4 ton D.W./yr에 달한다. 아산호 전체에서 관속식물에 의한 질소 및 인의 연간 흡수량은 각각 7,099kg 및1,891 kg이었다.

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생활오폐수에 대한 정화력이 높은 수생식물 선발 (Selection of Aquatic Plants Having High Uptake Ability of Pollutants in Raw Sewage Treatment)

  • 김춘송;고지연;이재생;박성태;구연충;강항원
    • 한국환경농학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.25-35
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    • 2007
  • 인공습지나 수변녹지 및 완충 저류지와 같은 수질정화시설을 조성하는데 이용할 수 있는 수생식물을 선발하고자 낙동강 하류에 자생하는 수생식물과 외래 수생식물, 습생작물을 대상으로 부영양화 성분(T-N, T-P) 및 EC 관련 무기성분에 대한 정화능력을 검정하였다. 수생식물의 생육기간 동안 $225{\sim}444\;L\;m^{-2}$ 범위의 생활오폐수를 사용하였으며, 건물생산량이 많았던 벼와 부들, 줄, 비자루국화, 율무, 털물참새피 등이 350 L $m^{-2}$ 이상으로 가장 많은 생활하수를 소모하였다. 질소와 인의 체내흡수량과 실제 정화능력(정화효율 및 정화량) 및 수확 후 토양을 분석한 결과, 초장이 크면서 건물량도 많았던 벼, 비자루국화, 부들, 율무, 털물참새피, 줄 등이 부영양화성분에 대한 우수 정화식물로 선발되었다. 무기성분 중 K에 대한 정화력은 부영양화성분의 우수 정화식물로 선발된 수생식물과 더불어 물상추와 부레옥잠이 높은 결과를 보였다. EC와 관련이 높은 Ca와 Na, Cl에 대한 정화효과가 우수한 수생식물로는 물상추와 부레옥잠, 털물참새피가 선발되었으며, 특히 털물참새피는 $SO_4$에 대한 정화효과도 뛰어났다.

대형수생식물이 팔당호의 물질 수지에 미치는 영향 (Effects of Macrophytes on Budget of Matters in Lake Paldang)

  • 박혜경;정동일;변명섭
    • 생태와환경
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    • 제39권1호통권115호
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    • pp.85-92
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    • 2006
  • 팔당호에서 대형수생식물에 의한 일차생산과 영양염류의 흡수량 등을 조사하기 위하여 2004년 8월부터 11월까지 애기부들, 줄, 갈대, 마름, 연 및 생이가래 등 6종의 우점 대형수생식물종을 선정하여 서식면적과 건중량, 원소 함량을 측정하였다. 팔당호 전체에서 6종의 대형수생식물이 서식하는 총 면적은 약 1.37 $km^2$이었고 그 중 애기부들이 팔당호 연안수역 식생면적의 46.7%를 차지하며 가장 우점하는 것으로 나타났다. 수계별로는 남한강의 대형수생식물 서식면적이 0.458 $km^2$로 가장 많았고 그다음으로는 북한강, 경안천 및 합류 수역의 순으로 나타났다. 조사대상 대형수생식물을 대상으로 식물체내 탄소, 질소, 인의 함량을 조사한 결과, 각 대형수생식물별 탄소함량은 정수식물인 줄, 애기부들 및 갈대에서 다른 생활형에 비해 높게 나타났으며 그중 특히 줄이 가장 높은 함량을 나타내었고 마름이 가장 낮았다. 대형수생식물 종별 질소 함량은 부유식물인 생이가래가 가장 높게 나타났고 정수식물인 애기부들이 가장 낮았다. 대형수생식물종별 인 함량은 마름이 가장 높았고 정수식물인 줄과 갈대가 다른 대형수생식물군보다 적은 인 함량을 보였다. 팔당호에서 대형수생식물에 의한 2004년도 연간 물질순생산량을 산정한 결과 1차생산량은 758.4 ton C ${\cdot}$ $yr^{-1}$로 나타났고, 질소의 순흡수량은 16,921 kg ${\cdot}$ $yr^{-1}$, 인의순흡수량은 1,841,0 kg P ${\cdot}$ $yr^{-1}$로 나타났다. 같은 시기에 조사된 팔당호의 물질 수지와 비교한 결과 팔당호에서 대형수생식물에 의한 1차생산량 및 물질 흡수량은 전체1차생산량 및 유입량에 비해 미미한 것으로 조사되었다.이다.원에서 오폐수처리를 통해 하천 수질이 휴양용수로서 사용하는 데에 적합하도록 충분한 차집시설과 환경 기초시설의 설치 운영이 필요할 것으로 판단된다.TEX>$K_s$값이 높고 $V_m/K_s$비율은 낮아 수게에서 질소가 저농도 일 때에는 다른 미세조류와 비교하면 경쟁력이 떨어지고 질소에 대한 기질 친화력은 약한 것으로 나타났다. 낙동강 하류지역에서 M. aeruginosa가 대발생하는 시기에 수중 영양염의 농도 변동은 M. aeruginosa의 영양생리 kinetics 특성과 잘 부합하는 것으로 나타났다.부분을 보완하기 위한 연구가 이루어져야 할 것으로 보인다. 연마방법 간에 상호 연관성이 없었다. FE-SEM관찰에서 레진전색제를 적용한 후의 표면은 모든 군에서 대체적으로 평활한 표면을 나타내었다. 4. 동일한 복합레진과 연마방법으로 처리된 군에서 레진전색제 적용 전과 후의 표면조도 값은 M1B군이 M1군보다, S1B군이 S1군보다 통계학적으로 높게 나타났으며, M4B군과 M5B군은 각각 M4군과 M5군 보다. 그리고 S5B군은 S5군 보다 통계학적으로 낮게 나타났다 (p<0.05). 본 연구를 종합하여 보면, 복합레진의 종류에 따라 표면조도의 순서는 다르게 나타났고, polyester strip 하에서 복합레진이 중합된 경우 가장 낮은 표면조도 값과 평활한 표면을 제공하였으며 전반적으로 anishing bur는 가장 높은 Ra값과 거친 표면을 제공하였다. Enhance, Astropol, carbide finishing bur로 연마한 표면은 레진전색제의 사용으로 평활한 표면을 얻을 수 있었지만, polyester strip과 Sof-Lex disc로 얻어진 표면은 레진전색제의 사용으로 표면조도의 개선이 이루어지지 않았다.^{11}C]raclopride$ PET을 이용하여 비흡연 정상인에서 흡연에 의한 도파민 유리를 영상화 및 정량화

연안습지의 생태기능을 이용한 연안환경관리 (Coastal management using ecosystem function of coastal marshes)

  • 윤성윤
    • 한국습지학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.159-166
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    • 2000
  • 연안습지에서는 생태적으로 많은 생산물이 만들어진다고 평가되어 왔다. 이런 점들을 이용하여 연안습지를 연안환경관리에 적용하면 수질정화 등 다양한 효과를 볼 수 있다. 생태계 기능중 에너지흐름과 유기물, 영양염류가 연안습지의 수질정화에 중요하게 관계된다. 연안습지는 수생식물이 식재된 공간을 거치면서 처리되고, 토사나 오염물질의 유입을 방지하기 위한 공간의 조성과 바닥에서 영양염의 흡수 및 식물플랑크톤을 억제하는 방법이 적용될 수 있다.

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수생식물에 의한 폐수의 오염물질제거에 관한 연구 (A Study on the Removal of Pollutants from Wastewater by Aquatic Macrophytes)

  • 조해용
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.941-946
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    • 2012
  • 수생식물은 폐수정화에 있어서 중요한 역할을 한다. 수생식물은 뿌리로 영양물질을 흡수해 수질개선을 할 수 있는 능력을 가지고 있다. 본 연구에서는 실험실에서 수생식물인 물상추, 자라풀, 생이가래를 각각의 수조와 혼합한 수조에서 영양물질 제거뿐만 아니라 유기물에 관해 관찰하였다. 단일수조에서 가장 많이 제거된 총 질소는 물상추가 86.47%이고, 생이가래와 물상추가 혼합 식재된 수조가 76.11%로 관찰되었다. 총인의 경우 단일수조에서 가장 많이 제거된 것은 물상추가 75.60%이고, 생이가래와 물상추가 식재된 수조가 71.11%로 관찰되었다. 암모니아제거의 경우도 두 개의 수조에서 유사한 결과가 나타났다. 또한 물상추 식재된 단일수조가 유기물이 가장 많은 68.46%로 제거를 보였다. 반면 혼합수조에서는 유기물의 제거가 생이가래와 물상추가 식재된 수조가 가장 많은 82.73%로 나타났다.

서낙동강 유역 하천의 식생 분포특성과 영양염류 정화 수생식물 탐색 (Screening of Nutrient Removal Hydrophyte and Distribution Properties of Vegetation in Tributaries of the West Nakdong River)

  • 김춘송;고지연;이재생;황재복;박성태;강항원
    • 한국환경농학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.147-156
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    • 2006
  • 본 연구는 서낙동강의 수질정화를 위하여 영양염류 고흡수식물을 선발하고자 서낙동강 유역 하천에 자생하고 있는 식물의 분포특성과 자연 상태에서의 건물생산능력 및 체내 영양염류함량을 분석하였다. 서낙동강 유역 12개 하천의 물속과 물가 2 m 이내 식물을 조사한 결과 27과 61속 76종 3변종의 총 79종이 자생하는 것으로 조사되었으며, 주요 우점식생은 고마리, 줄, 갈대, 갈풀, 달뿌리풀, 털물참새피 이었고, 건물생산능력은 줄, 갈대, 달뿌리풀, 물피, 갈풀이 높았다. 지천의 상류에서는 주로 고마리와 달뿌리풀이 우점종이었으며, 하류에서는 대형수생식물인 갈대와 줄이 우점하였다. 수생식물의 초종은 상류에 비하여 하류로 갈수록 단순해지는 경향이었으나 biomass량은 오히려 증가하였다. 하천별 수생식물의 자생 단위면적당 체내 총질소 및 총인함량은 하류로 갈수록 증가하였고, 조만강과 평강천, 불암배수로, 호계천에서 높은 특징을 보였다. 79종의 자생식물 중에서 biomass가 큰 57종의 수생식물을 영양염류 함량별로 분류한 결과, 단위무게당 영양염류(총질소, 인산)의 함량이 높은 식물군은 검정말이나 말즘과 같은 침수식물이었던 반면, 자연식생의 영양염류 흡수능을 의미하는 단위면적당 영양염류의 체내함량이 높았던 식물군은 줄이나 갈대와 같은 정수식물 이었으며, 털물 참새피는 두 분류 모두에서 높은 함량을 보였다.