대규모 인공습지 운영이 하구담수호 수질에 미치는 영향 = The Effects of Large Scale Constructed Wetland Operation on Estuarine Reservoir Water Quality

국문 초록 (Abstract)

공업화, 도시화로 인하여 감소되는 농지를 대체하고 수자원 확보, 육운개선, 도시민의 휴식 공간 제공 등을 목적으로 화옹지구 간척지 개발사업이 1991년에 시행되었으며, 2002년에 방조제 끝물막이 공사 완료 후 현재 내부개발 중이다. 사업 완료 후 조성되는 담수호(1,730ha)의 수질이 농업용수 수질기준을 초과하지 않도록 하기 위해 2002년에 관련기관 합동으로 수질오염방지 종합대책을 수립·확정하였으며, 수질오염방지대책이 완료되기 전까지 화성호의 수질악화를 막기 위해 한시적으로 해수를 유통하고 있다. 2015년 현재 유역대책으로 공공하수처리장 2개소, 마을하수도 15개소, 축산폐수처리용 저장액비 탱크, 가축분뇨 공공처리장 및 비점오염원 저감시설이 설치되었으며, 호내대책으로 인공습지, 침강지 및 수초저류지가 설치되었다. 2014년 6월부터 설치된 인공습지 및 침강지를 운영하였으며, 인공습지 및 침강지 운영이 화성호 수질에 미치는 영향을 분석한 결과는 다음과 같다.
3개의 주하천 중 2개 하천수(남양천, 어은천)는 평시에 2개의 침강지 및 인공습지로 전량 유입되어 처리되고 있으며, 2개의 인공습지를 1년간 운영(2014.6∼2015.5)한 결과 COD, T-N, T-P, Chl-a의 평균 처리효율은 5.0%, 40.0%, 39.8%, 64.3%로 나타나 상대적으로 영양물질 및 Chl-a의 처리효율이 높게 나타났다. 습지식물의 식생피도가 10% 이하로 매우 낮아 습지 내 입자성물질의 침강효과 저하 및 바람 등에 의한 퇴적물 재부유 등으로 입자상물질 및 COD의 제거효율이 낮게 나타났다.
인공습지 운영 전 6년(2008.6 ∼ 2014.5) 동안 유입하천의 BOD, COD, T-N, T-P의 평균 농도는 각각 5.54, 9.69, 4.58, 0.20 mg/L이었으나, 인공습지가 운영된 기간(2014.6 ∼ 2015.5)에는 BOD, COD, T-N, T-P의 평균 농도가 각각 5.70, 10.15, 4.25, 0.24 mg/L로 운영 전 보다 높게 나타났다. 또한 인공습지 운영 전 6년간 해수유입량이 14.83백만톤 이었으나, 인공습지 운영기간에는 10.04백만톤으로 오히려 감소하였다. 그러나 화성호의 수질은 인공습지 운영 전 6년동안 COD, T-N, T-P, Chl-a의 농도가 각각 6.92 mg/L, 1.21 mg/L, 0.090 mg/L, 26.7 mg/㎥으로 나타났으나, 인공습지를 운영한 시기에는 COD, T-N, T-P, Chl-a의 농도가 각각 5.17 mg/L, 0.768 mg/L, 0.080 mg/L, 15.7 mg/㎥나타났다. 인공습지 운영전 보다 운영 후 유입하천의 수질이 더 악화되고, 해수유입량이 감소되었음에도 불구하고, 화성호의 수질은 오히려 개선되었다. 그러므로 아직 습지식물이 충분히 서식하지 않아 인공습지가 충분한 수처리효율을 나타내지 못함에도 불구하고 화성호 수질개선에 크게 기여하고 있음을 알 수 있다.
이상의 결과는 계획된 침강지, 인공습지, 수초저류지 중 일부를 1년간 운영한 것에 대한 담수호 수질변화를 분석한 결과이며, 향후 지속적인 모니터링을 통해 호내대책에 의한 담수호 수질개선효과를 종합적으로 분석할 필요가 있다.