수생식물의 수질정화 효과에 관한 연구 : 꽃창포, 박하, 이삭물수세미, 큰피막이, 부들, 노랑어리연꽃, 생이가래에 대하여 = (A) study on the nutrient removal capacity by aquatic plants

국문 초록 (Abstract)

수생식물의 수질정화효과를 알아보고자 오염된 하천수를 배양액으로 하여 실험실 조건에서 일정 시간경과에 따른 수생식물의 생장량을 비교하고 pH, COD, BOD, SS, T-N, T-P 등의 수질분석을 하였다.
실험대상 식물은 정수식물(挺水植物, emergent plants)인 “꽃창포(Iris ensata var. spontanea)”, “박하(Mentha arvensis var. piperascens)”, “이삭물수세미(Myriophyllum spicatum)”, “큰피막이(Hydrocotyle ramiflora MAX)”와 “부들(Typha orientalis)”을, 부엽식물(浮葉植物, floating plants)인 “노랑어리연꽃(Nymphoides peltata)”을, 부유식물(浮游植物, free-floating plants)인 “생이가래(Salvinia natans)”를 선택하였고, 식물의 배양액 및 오염 정도를 분석할 실험수액은 경기도 용인군의 경안천과 그 지류인 양지천의 생활하수구에서 채수한 생활오폐수를 사용하였다.
수생식물의 배양 전후에 커다란 생장을 보인 것은 큰피막이와 이삭물수세미로 이 식물들은 온도와 습도가 높을수록 적응력이 강하였고, 배양액으로 사용된 생활오폐수에도 생장속도가 활발함을 보여 주었다. 시간경과에 따라서 각 수생식물이 생장하고 있는 배양액에서 수질분석의 결과는 pH가 전체적으로 낮아져 중화능력이 높아지는 경향을 나타내었는데, 실험대상 수생식물들 가운데 박하가 가장 높았다. COD의 경우 모든 실험대상 식물에서 점진적으로 낮아짐으로써, 고르게 정화능력이 점진적으로 높아졌으며 큰피막이는 배양 초기에는 정화능력이 낮았으나 본격적으로 성장을 하면서(배양 15일부터) 현저히 정화능력이 높아졌다. BOD의 경우도 모든 실험대상 식물에서 낮아짐으로써 실험 수생식물 전체가 정화능력이 뛰어났으며 큰 격차 없이 배양기간이 경과될수록 점진적으로 정화능력이 증가하였다. 부유물질(SS)은 전체적으로 배양기간이 길수록 낮아져 배양 15일 후부터 점차 정화능력이 증가되는 현상으로 보였는데, 특히 꽃창포가 가장 정화효과가 높았다. Total- Nitrogen 함량도 시간이 경과되면 낮아졌는데, “큰피막이”의 경우 배양 10일 후 정화능력이 현저히 높아졌고 생이가래를 제외한 실험대상 식물들은 배양한지 20일이 지나면서 비슷하게 정화능력이 나타나고 있음을 보여주었다. Total-Phosphorus 함량도 점차 낮아짐으로써 배양기간이 경과될수록 정화능력이 높았는데 이삭물수세미는 활착기간이 끝나고 본격적인 생장을 하면서 정화능력이 뚜렷이 높아졌다.
본 연구에서 수생식물이 다소의 차이는 있으나 모두 수질을 정화하는 효과를 갖고 있었으며 특히 “이삭물수세미”와 “큰피막이”는 고온다습한 환경의 고농도 유기물 오염 하수에서도 생장이 왕성하며 수질 정화능력이 뛰어난 것으로 나타났다. 이는 오염된 하천의 수질정화 효과는 물론 생태적인 경관조성의 배가를 위하여 자생 수생식물의 보전가치를 높게 하고있다.