[수질관리] 호수의 부영양화(富營養化/eutrophication) 현상

목차

1. 정의
2. 원인
3. 현상
4. 피해
5. 대책, 해결방안
6. 예

본문내용

(발원지까지)의 양안 일정거리내의 토지(특별대책지역은 양안 1km이내, 그밖은 500m이내)가 지정되어 있으며 낙동강에도 유사한 정책이 수립되어 2001년부터 시행되었다.
유입배수의 우회는 직접 유입되는 하폐수나 지천수를 우회시켜 유입을 원천적으로 차단하는 방법이다. 미국 워싱턴호의 경우 시애틀에서 방류되는 처리되는 하수를 직접 인근 연안으로 방류함으로서 호수 수질개선을 일정량 달성시킨 사례가 있다.
* 부영양호에 대한 수면관리 대책의 수립시행
현재 부영양화가 진행중인 호소 등은 수중의 영양염류 및 조류를 제거하는 대책을 수립하여야 한다. 중요한 수면관리대책은 다음과 같다.
① 준설
서구의 많은 자연호수의 경우 유입하천내 영양물질을 제거했음에도 불구하고 호수 내 조류번성이 계속 지속되는 것을 발견하게 되었다. 즉 퇴적층으로부터 용출되는 질소, 인의 내부부하가 지속적인 조류번성을 야기시킨 탓이었다. 이는 체류시간이 길며 호수수심이 낮은 자연호소에 주로 발생함에 따라 준설이 효과적 대안이 될 수 있다. 준설은 처리비용이 비교적 비싸다는 점과 준설토의 2차 오염문제 등이 있지만 호수수질개선에는 확실한 방법 중에 하나다. 그러나 유입하천의 철저한 영양물질 유입억제가 우선해야만 그 실효성을 담보받을 수 있다.
② 약품에 의한 영양염류의 침전 및 살조제 투여
호수내 인 농도 감소를 위하여 황산알루미늄 등을 살포하는 방법이다. 인과 착염을 형성한 알루미늄은 저층의 무산소상태에서도 환원용출되지 않아 안정하다. 그러나 수심이 낮아 전 수층에서 활발한 광합성이 일어날 시에는 pH가 상승하여 인이 재용출될 수도 있다. 이 방법 또한 외부로부터 부하량이 충분히 통제된 이후에나 적용가능한 방법이다. 또한 인과 결합하지 못한 알루미늄이 수중에 높게 존재할 시 알루미늄 독성도 문제시되므로 신중하게 적용해야한다.
조류제거를 위하여 살포하는 살조제는 황산구리(CuSO4)를 주로 많이 쓴다. 그러나 황산구리 살포는 수온이 15°C보다 낮거나 pH가 9 이상일 때는 그 효과가 크지 않으며 조류외에 다른 생물체에 독성을 미칠 수 있다.
황산구리살포 가이드라인으로서 알칼리도 40mg/l 이상일 때는 0.58g/m2(CuSO45H2O 1mg/l, 수심 0.6m 이내)가 적절하고 알칼리로 40mg/l 이하일 경우는 0.3mg.l CuSO45H2O 살포를 일반적으로 권유하고 있다.
③ 수중폭기
호소의 성층현상은 각 수층별로 다른 수온과 수질특성을 야기시키며 특히 삼수층에서는 SOD의 영향으로 용존산소가 고갈되고 영양염류가 용출되며, 저서생물의 폐사 등이 유발되어진다. 따라서 이를 방지하기 위하여 폭기를 행하는데 전수층 폭기방식과 심수층 폭기방식이 있다. 심수층 폭기방식은 저수층의 무산소현상을 해소함으로서 저서생물보호, 영양염류 용출억제, 유무기성물질 산화 등을 유도할 수 있다. 전수층 폭기방식은 표층수에 남조류증식억제와 저층수에 산소공급을 동시에 유도할 수 있다.
④ 수생식물의 이용
수생식물의 이용방안은 특별한 동력을 요구하지 않고 환경친화적이며 다양한 곳에 적용가능하다는 장점이 잇다. 호수수질개선을 위해서는 유입하천, 호수수표면, 호숫가 연안 등지에 생육가능한 수생식물을 재배함으로써 영양물질을 제거한다. 실제 이용되는 식물은 크게 나누어 부수식물(부레옥잠, 물개구리밥류,좀개구리밥류, 생이가래, 올피아), 정수식물(부들, 갈대, 골풀, 매자기, 사초), 침수식물(가래, 물수세미, Water weed, 붕어마름, 어항마름)이 있다. 부유식물은 수중에 부유하여 직접 잎과 줄기를 통하여 광합성하게 되며 뿌리는 영양염류 흡수 및 미생물의 서식처 역할을 한다. 부유식물은 수표면에 널리 퍼져 있음으로서 수중 조류의 광합성작용을 억제할 수 있게 된다. 침수식물은 수표면하 빛이 충분히 투과되는 곳에서 자란다. 그러나 탁도가 높거나 조류가 번성할 시에는 빛이 부족하여 성장이 둔화억제되어 문제가 된다. 정수식물은 수표면에 넓게 뻗는 근채류로서 유속이 비교적 느린 만이나 호수연안지역에 재배가능하며 비교적 낮은 수심을 요구한다. 이들 모든 조류의 식물들을 적용한 인공습지가 조성될 경우, 유입하천의 영양염류 및 탁도제거가 가능하다. 또는 부도(floating island)에 정화식물을 식재하여 유입하천 및 호수수표면에 설치 운영하기도 한다. 그러나 수생식물을 이용한 방법은 생태계를 일부 복원가능하고, 처리된 물이 2차 오염을 일으키지 않으며, 생태친화적이라는 장점이 있으나 식재를 위한 넓은 면적을 요구하고 겨울철 식물사멸 등의 문제가 있으며, 넓은 부지를 요구하는 관계로 우리나라에서는 많은 제약이 따른다는 단점도 있다.
6. 예
* 금강 세종보
▲ 세종보에 넘쳐흐르는 강물이 녹색 물감을 풀어놓은 것처럼 변해 있다.
ⓒ 대전충남녹색연합
* 금강 공주보
▲ 공주시 금강둔치공원 앞 강변이 녹조로 가득한 가운데 건너편에 공산성(사적 제12호. 둘레 2,200m. 웅진성(熊津城)·쌍수산성(雙樹山城)으로 불리기도 했다. 금강에 접한 표고 110m의 구릉 위에 석축과 토축으로 계곡을 둘러쌓은 포곡형(包谷型) 산성이다.)은 역사적 가치를 지닌 공주의 상징으로도 비교되는 곳이다.
▲ 한눈에 보아도 녹조(물이 부영양화 되면서 생기는 플랑크톤 덩어리와 죽은 시체로, 물과 공기가 접촉하는 것을 차단하고 햇빛을 가리며 독성가스를 발생시키고 물속의 산소를 사라지게 하고 있다.)가 가득해 머지않아 모든 생물의 무덤으로 전략할 가능성이 높아 보인다.
* 금강 백제보
▲ 녹조에 뒤덮인 물속에 물고기들이 산소가 부족한지 연신 물위로 올라와서 가쁜 숨을 몰아쉬고 있다.
ⓒ 김종술
참고
http://blog.naver.com/seakeeper?Redirect=Log&logNo=30091067600
http://mybox.happycampus.com/nonata/163982
[ 오마이뉴스 사회 ] 고인 물도 뭉치면 조류성장을 억제한다고요? - 심규상
담수의 부영양화. David Harper. 신광문화사
수질오염의 생태학. 김철 외. 신광문화사
환경생태학. 박석환. 신광문화사
환경생태학. 박승조 외. 지구문화사
수질오염개론. 김좌관. 동화기술

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