• 한국해양학회지:바다
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• 제17권2호
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• pp.45-58
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• 2012

육상기인 오염원의 해양유입의 급속한 증가로 인해 유해성 적조발생이 빈번해졌을 뿐 아니라, 양식기술의 발달과 과밀양식으로 인해 연안역의 자가 오염증가가 가속화되고 있다. 따라서 해양환경 관리와 적절한 해역이용을 위해 과학적인 관리의 필요성이 증가하고 있다. 현행 환경기준은 일본의 해역 수질기준을 준용하여 육상의 배수기준에 희석 비율을 적용시켜 설정하는 공학적인 방식이다. 그리고 해역의 환경특성을 고려하지 않고 일률적인 값을 적용하였다. 유럽연합, 미국, 호주, 캐나다 등의 선진국에서는 이미 20여 년 전부터 종합적인 수질관리대책을 마련하고 있다. 따라서 본 연구에서는 우리나라 해양환경 특성에 적합한 수질평가 기준을 설정하기 위해 해역을 해류, 조석, 탁도 등을 기준으로 다섯 가지의 생태구로 구분하였다. 그리고 국가해양측정망의 관측항목 중에서 부영양화의 원인항목(용존 무기질소(dissolved inorganic nitrogen, DIN), 용존 무기인(dissolved inorganic phosphorus, DIP)과 일차반응항목(클로로필, Secchi depth)과 이차반응항목(저층용존산소포화도, bottom dissolved oxygen saturation)에 해당하는 항목들을 평가항목으로 선정하였다. 용존 무기질소, 용존 무기인과 클로로필의 기준값은 각각의 생태구에서 하천의 유입 영향이 최소인 외양역 정점의 2000년에서 2007년까지의 계절별 평균값 중 최대값으로 하였고, Secchi depth는 계절별 평균값 중 최소값을 선택하였다. 그리고 저층용존산소 포화도는 외양역의 평균값 중 최소포화도 값인 90%를 전체 생태구의 기준값으로 정하였다. 전체연안을 체계적이고 동일한 기준으로 관리하기 위해서 개별 평가항목의 점수로부터 원인항목, 일차반응 항목, 이차반응 항목 순으로 큰 가중치를 부여하는 가중선형합산 방식으로 수질지수를 계산하였다. 2000년부터 2007년까지 모든 정점에서 구한 수질지수의 분포는 최소값인 20과 중앙값이 30에서 빈도수가 높은 쌍봉분포가 나타났다. 따라서 수질지수의 쌍봉분포 앞부분에 해당하는 23이하를 매우좋음(I등급)으로 하였고 최소값+표준편차 이하를 좋음(II등급), 최소값+2표준편차 이하를 보통(III등급), 최소값+3표준편차 이하를 나쁨(IV등급), 그리고 최소값+3표준편차 초과일 때 아주나쁨(V등급)으로 정하였다.

• 한국패류학회지
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• 제19권2호
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• pp.161-169
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• 2003

진동해역의 수질환경은 저수온기에는 수질 2등급에 해당하였으나, 고수온기에는 3등급 기준치를 초과하고 있다 . 특히 여름철 저층 DO는 현저하게 감소하여 0.2-3.2 mg/l의 범위로 현저한 빈산소상태를 이루고 있었다. 만의 서부가 낮고 특히 가장 외해측에 위치한 조사정점 1의 DO가 가장 낮았다. 하계 진동해역의 DO농도에 영향을 주는 요인을 찾고자 해역의 여름철 화학환경특성을 Pearson 상관분석한 결과, DIN (-0.833), DIP (-0.948) 및 염분농도 (-0.984) 가 강한 부상관 관계를 보이고, SS (0.732)는 정상관관계였다 (p = 0.01). 이는 진동만해역의 여름철 영양염류 유입은 주로 강우에 의한 육지로부터 기원하고 이들에 의해 증가된 영양염류의 분해에 산소소모가 증가되는 것으로 생각된다. 일반적으로 빈산소수괴의 발생은 연직수평혼합에 의하여 결정되고 (Takasugi, 1996), 연직확산에 80%정도, 수평이류확산으로 20% 정도가 결정된다 (Isobe et al., 1993). 육지로부터 유입된 영양염은 만내측의 외향 표층류에 의해 만외측으로 이송되었다가 만 외측에 작용하는 하강류에 의해 하강하고, 다시금 내만으로 향하는 저층류의 작용으로 만내로 유입되는 것으로 보인다 (Kim and Kim, 2003). 따라서 표층에서 연직 하강류가 작용하는 비교적 수심이 깊은 조사정점 1부근 해역은 조석 잔차류가 탁월한 수역으로 수평적인 분산계수는 작아서 성층이 강한 하계에는 연직교환이 나빠져 용존산소의 소비속도가 증대된 것으로 생각된다. 해수중 중금속 농도는 일부 시기를 제외하면 다른 해역과 비슷한 수준이었으나, 2002년 8월 조사에서 조사정점 1-6의 중금속 농도가 현저하게 높았다. 이 조사시기는 창조시로 낙조시 인근 마산만에서부터 유출된 해수의 영향을 직접적으로 받은 것으로 판단된다. Kim and Lee (2000) 은 마산만 주변해역의 잔차류의 특성은 마산만에서 외해로 향하고 마산만을 벗어나면 진동만쪽으로 서향하여 진동만 외해측에서 반시계방향으 로 와류가 형성되는 것으로 보고하고 있다. 따라서 마산만의 오염물질은 조석류에 의해 진동만에 영향을 미치며, 주로 만의 외해측에 영향을 미칠 것으로 예상된다. 우리 조사결과는 Lee and Kwon (1994) 의 결과보다 훨씬 높았다. 해역으로 유입되는 총 오염부하를 조사한 결과, 연간 진동해역으로 유입되는 오염부하량은 부유물질 기준으로 전체 37,316 ton/yr로 추정되었고, 이중 육지기원 부하량이 9,809 ton/yr (26.3%) 였고, 해역의 침강량 23,576 ton/yr (63.2%), 양식생물의 배설량이 3,932 ton/yr (10.5%) 로 대부분이 해역의 침강량에 의한 것으로 조사되었다. 육지오염부하량이 변동이 없다는 전제 조건 아래, 진동만의 피조개 채묘장을 미더덕 양식장으로 품종전환시킬 경우, 전체 부하량은 산술적으로 약 196%가 증가한 72,998 ton/yr 가 되고, 양식생물의 배설량은 10배 정도 증가하게 되어 진동만의 오염부하를 가중하게 된다. 진동만은 여름철 빈산소수괴 및 적조가 빈번하게 발생하고 있으므로 미더덕 양식장을 새로이 시설할 경우 오염부하가 가중될 것으로 판단되어, 앞으로 진동만의 양식장 수용능력을 파악하여 적정량의 양식물량이 시설되어야 할 것이다.

• 한국환경농학회지
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• 제22권2호
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• pp.166-171
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• 2003

1990년부터 2001년까지의 농업용수 수질측정망 조사자료를 분석하고, Chl-${\alpha}$ 농도와 유효저수량/만수면적비를 이용하여 498개 저수지에 대하여 유형을 분류하구 각 유형에 대한 수질개선방안을 제시하기 위하여 본 연구를 수행하고 다음과 같은 결론을 얻었다. 우리나라 농업용 저수지의 Chl-${\alpha}$ 농도는 유효저수량/만수면적비(ST/WS)에 민감하게 반응하였으며, ST/WS비가 클수록 Chl-${\alpha}$ 농도는 감소하는 경향을 나타내었는데, 저수지의 부영양화를 억제하기 위해서는 ST/WS비를 최소 $5{\sim}6\;m$ 이상, 가능하면 10m 이상이 되도록 건설 보수하는 것이 좋을 것으로 판단된다. 우리나라 저수지를 Chl-${\alpha}$ 농도 $25\;mg/m^3$, ST/WS비 5 m를 기준으로 유형을 분류하고 그 특성을 고찰한 결과 ST/WS비가 작고 부영양화가 진행된 종합정비형인 I형 저수지는 호소의 지형학적 특성과 외부에서의 부하가 모두 복합적으로 부영양화에 영향을 준 것으로 판단되며, 동일한 형상이라도 부영양화가 진행되지 않은 호내정비형인 II형 저수지는 상대적으로 외부 유입이 적은 것으로 나타났다. 반면에 지형학적 특성상 수질관리에 유리한 ST/WS비가 큰 관리형인 IV형 저수지는 대부분이 부영양화가 아직 진행되지 않았으며, 유역으로부터 높은 부하량을 나타내는 유역정비형인 III형는 부영양화가 이루어 졌으나 전체 저수지의 약 5% 미만으로 극히 드문 것으로 나타나 ST/WS비가 큰 경우 상대적으로 외부유입으로 인한 부영양화는 작은 것으로 나타났다. 수질개선사업우선순위(안)는 I형(종합정비형) ${\rightarrow}$ III(유역정비형) ${\rightarrow}$ II형(호내정비형) ${\rightarrow}$ IV형(관리형)의 순으로 정비해 나가는 것이 바람직할 것으로 판단된다. 또한 농업용수 수질기준 항목 중 COD 농도를 유기오염 지표뿐 아니라 부영양화를 나타내는 지표로써도 함께 고려하여 세분화한 결과 현행 8 mg/L에서 10 mg/L 이상을 대책기준, $6{\sim}10\;mg/L$을 우려기준, 6 mg/L 이하는 안전기준으로 세분하고, 이에 따라 수질개선사업을 실시하는 것이 효율적일 것으로 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제31권2호
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• pp.185-191
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• 2012

본 연구에서는 산업폐수로부터 분리한 3가지 종의 인 제거율을 확인하였다. 3 가지 분리된 균을 동정한 결과 A1균은 Stenotrophomonas maltophilia strain CUPS 3, A2균은 Rhodococcus erythropolis strain Sco-C01, A3균은 Bacillus sp. 3434BRRJ이었다. 3 가지 분리된 균의 인 제거 및 경유분해를 확인한 결과 인 제거율은 Bacillus sp. 3434BRRJ > Stenotrophomonas maltophilia strain CUPS균 > Rhodococcus erythropolis strain Sco-C01균 순으로 높은 것으로 나타났으며 제거율은 약 99%, 50%, 20%로 확인되었다. 따라서 이 후 실험은 인 제거율이 가장 높았던 Bacillus sp. 3434BRRJ를 가지고 실험하였다. Bacillus sp. 3434BRRJ의 인 제거를 확인하기 위하여 온도별(15, 25 그리고 $30^{\circ}C$), 인 농도별(20, 30 그리고 40 mg/L) 그리고 산소조건(호기, 혐기/호기조건) 및 탄소원을 달리하여 실험하였다. 그 결과Bacillus sp. 3434BRRJ는 $30^{\circ}C$에서 인 제거가 가장 좋았으며 20 mg/L의 인은 약 99% 처리하였고 혐기조건을 거치고 탄소원으로 acetate와 glucose를 혼합하여 처리하였을 때 가장 효율이 좋은 것으로 나타났다. 본 연구에서는 Bacillus sp. 3434BRRJ의 인 제거를 확인 하였다. 균의 생장이 높을수록 인의 제거율은 높았으며, 미생물을 이용한 환경오염물질의 제거에 있어서 가장 중요한 것은 미생물의 활성을 높이는 환경조건을 제공하는 것이다.

• 환경영향평가
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• 제26권6호
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• pp.404-417
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• 2017

본 연구에서는 수생태계 환경 지표로써 윤충류 군집의 활용 가능성을 평가하기 위해 부영양화 진행 정도에 따른 윤충류 군집의 반응 양상을 분석하였다. 윤충류 군집의 시,공간적 분포와 수질과의 관계를 평가하기 위해 지리상 인접하게 위치해 있으나 수질 항목 및 부영양화 정도가 서로 다른 충청남도 소재의 전대저수지와 초대저수지를 연구 대상지로 선정하였다. 분석을 위해 두 저수지에서 2013년 4월부터 11월까지 수질 및 윤충류 군집의 월별 조사를 실시하여 상관관계 분석 및 회귀 분석을 실시하였다. 윤충류 군집은 종 조성과 기능성 그룹 조성으로 나누어 적용하였으며, 기능성 그룹의 경우 섭식 성향을 대변할 수 있는 트로피(trophi)의 구조와 형태 및 개체 크기, 생태를 고려하여 분류하였다. 분석 결과, 종을 기반으로 한 조성의 경우 일관적인 경향이 나타나지 않았으나, 기능성 그룹 조성의 경우 부영양화 정도에 따른 그룹 특이적 증감 경향이 관찰되었다. 이러한 결과는 수생태계, 특히 과영양 상태의 저수지에 대한 환경지표로써 윤충류 기능성 그룹 조성의 활용 가능성을 제시한다. 반면, 본 연구에서는 제한된 연구 지점에서의 현장 결과를 바탕으로 하고 있어, 향후 윤충류 기능성 그룹의 섭식 성향에 따른 환경 적응과 관련한 추가 연구가 이루어진다면 윤충류 군집을 수생태계 내 다양한 변화의 모니터링과 평가 및 비교에 적용 가능할 것으로 여겨진다.

• 생태와환경
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• 제33권1호통권89호
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• pp.51-60
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• 2000

금강 중${\cdot}$하류의 본류와 지류에서 수질오염의 특성과 변동양상을 파악하기 위하여 1998년 3월부터 1999년 6월까지 총 8회 조사하였다. 환경요인 중 질소, 인 및 chl-a의 변동이 다른 요인에 비해 증감양상이 뚜렷하였고 특히 무기 N${\cdot}$P의 영향은 지류 중 갑천, 미호천 및 석성천이 가장 큰 것으로 관찰되었다. 수질은 수문요인과도 관련성이 높아 평수량이하의 유량이 장기화되거나 비교적 유량이 적은 저수기${\sim}$갈수기에 급격하게 악화되었고 계절적으로 12월${\sim}$3월에 현저하였다. 중${\cdot}$하류에서 $NH_{4}$와 SRP는 하류로 유하하면서 급격하게 감소(1,476${\to}$577 ${\mu}g$ N/l, 117${\to}$11 ${\mu}g$ P/l)하였고 chl-a는 지수적으로 증가(9.0${\to}$64.4 ${\mu}g/l$하는 경향이 뚜렷하였다. 반면에 $NO_{3}$와 $BOD_{5}$는 정점간에 큰 차이가 없었고 일정하였다. 식물플랑크톤의 생장에 대한 제한영양염은 N${\cdot}$P 농도의 변화 뿐만 아니라 TN/TP 또는 DIN/SRP비가 본류에서 각각 42와 544로서 비교적 높아 N보다는 P가 제한인자로 볼 수 있었다. 유기물의 간접적인 지표인 $BOD_{5}$ 평가에서 본류 및 지류가 III급수로 판정되었으나 특히 갑천의 경우는 V급수 이상이었다. 그 외 chl-a, 투명도, TN 및 TP로서 수질을 평가한 결과 전반적으로 부영양 수준을 초과한 것으로 나타났다. 금강 중 중${\cdot}$하류에서 수질오염의 전개양상은 갑천과 미호천을 포함한 지류로부터 높은 N${\cdot}$P 영양염의 유입 영향이 주된 요인으로 볼 수 있었고 반면에 하류에는 만성적인 식물플랑크톤의 번무가 관찰되어 이에 대한 주요 오염원의 수질관리가 시급하였다.

• 생태와환경
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• 제41권2호
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• pp.206-215
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• 2008

본 연구는 방조제 조성 이후 물 교환이 제한적인 시화호의 기수역에서 염분도, 수온, DO, 탁도의 시공간적 분포특성을 분석하여 기수역의 수질오염 원인을 해석하고 개선방안을 수립하기 위한 기초자료를 활용하고자 하였다. 시화호 기수역에서 염분도는 $0.1{\sim}29.9\;psu$ 그리고 수온은 $4.7{\sim}28.1^{\circ}C$의 범위로 변동이 매우 컸으며, 담수유 입량과 해수의 유입/유출 여부 및 유통량에 의해 영향을 받은 것으로 나타났다. 그리고 기수역 내 염분약층의 형성과정에는 담수유입이 주된 요인인 반면, 염분약층이 형성되는 구간은 배수갑문을 통한 해수의 유입 및 유출여부와 유통량에 의해 영향을 받는 것으로 나타났다. 기수역에서 수온과 염분도의 시공간적 분포는 DO농도와 탁도 분포에 영향을 미치는 것으로 나타났다. DO는 수온이 상승하는 4월에 기수역 중류부의 표층에서 최대 $26.5\;mg\;L^{-1}$(포화도 315%)의 농도를 보였는데, 이는 이 시기 대량 증식한 식물플랑크톤의 광합성에 의한 것으로 사료된다. 반면, 염분약층이 강하게 형성된 지점의 심층에서는 저산소층이 형성되었고, 여름으로 갈수록 확대되어 수온이 가장 높았던 7월에 가장 넓게 형성되는 것으로 나타났다. 한편 탁도는 $1.5{\sim}86.3\;NTU$의 범위로 하류에 비해 중류와 상류부에서 높은 값을 보였고, 염분약층이 형성된 구간에서 높은 경향을 보였다. 본 연구로부터 담수와 해수가 공존하는 시화호 상류 기수역에서 염분도 차이에 의해 형성되는 염분약층은 수체의 공간적인 혼합을 제한시키는 결과를 가져오고, 결국 심층의 산소고갈, 퇴적물의 증가, 식물플랑크톤의 대량증식에 의한 수체의 유기물 증가 등의 수질문제를 유발시킬 수 있는 원인으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제50권1호
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• pp.96-115
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• 2017

온배수와 산성화는 오래 전부터 전 세계를 통해 육수학과 수생태학에서 많은 관심을 갖게 한 분야이었다. 그러나 우리나라는 아직까지 초보적이거나 접근 조차 미진한 실정에 있다. 본 연구는 2015년 12월부터 2016년 9월까지 경기도 포천에 위치한 계류(부소천)의 최상류 구간 5개 지점(BSU (상류), HSW (온천폐수 방류구), BSD1~3 (하류))에서 수질환경과 부착조류 생태계에 온배수와 산성비의 시공간적 영향을 파악하고자 매월 조사하였다. 조사기간 동안 수온의 범위(평균값)는 $1.7{\sim}28.8^{\circ}C$($15.0^{\circ}C$)이었다. 특히 HSW의 범위와 평균값은 17.5 (1월)~$28.8^{\circ}C$(9월), $24.2{\pm}3.7^{\circ}C$로서 고온을 유지하였고, 다른 지점에 비해 월등히 높았다. 온배수는 하천수의 수온 증가와 영양염 펄스로서 작용하였으며, 그 영향은 갈수기와 저온기 (12월~3월)에 우세하였다. 그리고 온도의 영향권은 유하 거리에 따라 멀지 않았으나, P N 영양염은 다소 원거리까지 미칠 수 있는 잠재력을 갖고 있었다. pH는 5.1~8.4 (6.9)이었다. 수중 pH 감소의 원인은 계절적으로 강설과 산성비의 습윤 산성강하물에 있었고, 그 영향은 부착 규조류 중 호산성 종조성(Eunotia pectinalis, Tabellaria flocculosa)의 생물학적 분포에서 간헐적(3월과 8월)으로 확인되었다. 부소천의 수질과 부착조류 생태계는 열 오염, 부영양화 및 산성화에 의한 역동적인 상태이었고, 계류, 온배수 및 대기오염과 같은 지리 지역적 특성에 기반한 인위적 영향이 지배적이었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제15권3호
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• pp.257-262
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• 2012

본 연구에서는 해수순환이 원활하지 않은 반폐쇄성 수역에서 수온약층과 빈산소수괴를 개선하고 부영양화로 인한 적조 발생을 방지하기 위한 기술로서 태양광 물 순환장치의 수질개선 효과를 파악하기 위해 기초실험을 실시하였다. 8주간의 분석결과 수온의 경우 장치 가동 초기 표층이 $27.9^{\circ}C$, 저층이 $23.8^{\circ}C$로 뚜렷한 수온약층이 존재하였으나, 장치 가동 이후 표층과 저층 모두 $22.1^{\circ}C$로 수온약층이 사라졌다. DO농도는 장치 가동 초기 표층 5.49 mg/L, 저층 2.61 mg/L로 농도 차이가 컸고, 저층에는 빈산소수괴가 존재하였다. 장치가동 8주 후 저층의 DO농도는 6.19 mg/L로 빈산소 수괴가 개선됨과 동시에 수층 전체적으로 DO농도가 증가하였다. 8주간 장치의 순환과 더불어 계절적 영향으로 COD의 경우 수층 전체에 산소농도가 증가한 결과 표층이 5.61 mg/L에서 2.36 mg/L로, 저층의 경우 6.08 mg/L에서 1.73 mg/L로 감소하였다. 영양염류 중 용존무기질소의 경우 표층이 0.135 mg/L에서 0.050 mg/L로, 저층이 0.076 mg/L에서 0.051 mg/L로 감소하였다. 본 연구는 7월부터 9월까지의 연구로 인하여 여름철에서 가을철의 계절적인 영향과 더불어 나타난 결과이므로 향후 실제적인 태양광 물 순환장치에 의한 개선 효율에 대한 추가적인 조사가 필요하며, 용존무기질소와 인의 농도가 감소는 하였으나 감소에 대한 구체적인 해석을 위해서 향후 클로로필-a의 추가 실험이 요구된다.

• 한국환경농학회지
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• 제30권2호
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• pp.144-152
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• 2011

본 연구는 주암호 홍수조절용지내에 서식하는 침수식물체들의 영양염류 용출이 주암호 수질에 미치는 영향을 조사하고자 침수상태의 수질, 토양 및 식물체를 자연상태 그대로 column으로 옮겨와 침수기간별 영양염류의 제거속도 및 용출속도를 조사하였고, 이들 결과를 토대로 각 홍수조절용지에서 침수식물체별 영양염류 용출량을 산출하였다. COD 제거속도 상수(K, $day^{-1}$)는 이삭사초의 경우 침수 0~4 day, 5~19 day 및 20~33 day 구간에서 0.07~0.18, -0.23~-0.17 및 -0.28~0.03 $day^{-1}$이었고, 물억새의 경우 침수 0~6 day, 7~19 day 및 20~33 day 구간에서 0.14~0.22, -0.19~-0.04 및 -0.05 $day^{-1}$이었다. T-N 제거속도 상수(K, $day^{-1}$)는 이삭사초의 경우 침수 0~4(8) day 및 5(9)~33 day 구간에서 0.02 및 -0.13~-0.10 $day^{-1}$이었고, 물억새의 경우 침수 0~2(4) day, 3(5)~19 day 및 20~33 day 구간에서 0.01~0.04, -0.03 및 -0.18~-0.17 $day^{-1}$이었다. T-P 제거속도 상수(K, $day^{-1}$)는 이삭사초의 경우 침수 0~4 day 및 5~33 day 구간에서 0.05~0.06 및 -0.14~-0.09 $day^{-1}$이었고, 물억새의 경우 침수 0~4 day 및 5~33 day 구간에서 0.05~0.06 및 -0.15~-0.12 $day^{-1}$이었다. 이상의 결과에서 침수초기에는 침수식물체가 생육하면서 영양염류를 분해 이용하여 수질을 정화하였으나, 침수식물체에 따라 다소 차이가 있었지만 침수 4~10일후부터 침수식물체가 미생물에 의해 서서히 분해되면서 영양염류가 수질내로 용출되는 경향이었다. 홍수조절용지에서 침수식물체별 영양염류용출량은 이삭사초가 물억새에 비해 약간 많았다. 특히 site 1에서 COD, T-N 및 T-P 용출량은 이삭사초의 경우 각각 6,719, 2,397 및 466 kg/month/area이었고, 물억새의 경우 각각 53.1, 14.8 및 3.30 kg/month/area이었다.