장흥댐 인공습지 수질정화기능 향상방안 수립연구 |
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학술지명 대한환경공학회
저자 최희경,이승윤,김호준,김세원
발표일 2010-12-02
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본 연구는 장흥댐 상류 3개 인공습지의 수질정화기능 향상을 위한 효율적 운영관리 방안을 수립하고자 한다. 인공습지 기능평가를 위한 주요 연구내용은 1) 수심분포 및 물 흐름 분포 조사, 2) 강우시ㆍ비강우시 수질조사, 3) 오염부하량 산정, 4) 토양환경 조사, 5) 식생분포현황조사 등이다. 본 연구결과 현재 장흥댐 3개 인공습지 모두 습지 내부의 수심 분포가 매우 불균형하게 유지되고 있고, 특히 신풍습지와 옴천습지의 경우 close water구역내에 물이 없는 구간이 대부분으로 조사되어 이에 대한 문제해결 방안이 시급한 상황이다. 물 흐름 분포 조사에서도 신풍습지와 옴천습지는 물 흐름 분배가 한쪽방향으로 치우는 단순하고 획일화된 물 흐름현상을 보이는 것으로 조사되었다. 식물이 식재되어있는 close water 구역으로 물 흐름이 이루어지지 못하고 open water와 수로를 통해서만 물 흐름이 발생하고 있어 인공습지의 수질정화기능이 정상적으로 이루어지지 못하는 것으로 나타났다. 위 결과를 통해 나타난 문제점 개선방안을 수립하여 하루빨리 습지의 수질정화기능이 회복될 수 있게 해야 할 것이다. 비강우시 유입ㆍ유출수 수질분석결과 SS, BOD, COD 항목에 대해서는 조사시기별로 제거효율의 변동이 크게 나타났으며 전반적으로 유출수 농도가 높은 현상이 발생하였다. 반면 질소, 인 등의 영양염류에 대해서는 시기별 차이는 있으나 비교적 양호한 제거효율을 나타내었다. 신풍습지를 대상으로 강우시 시간별 연속측정을 통해 인공습지의 비점오염물질 정화기능 평가결과 누적강우량 20mm 강우시(총 강우량 40mm)에는 유역으로부터 비점오염물질 유입현상이 나타나지 않았다. 하지만 누적강우량 40mm 강우시(총 강우량 132mm)에는 고농도의 비점오염물질이 습지로 유입되었고 매우 안정적인 처리효율을 보여 강우시 인공습지를 통해 고농도로 유입되는 입자성물질과 유기물질을 효율적으로 저감할 수 있어 댐 저수지 수질개선에 큰 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다. 용문습지와 옴천습지에서는 일부구간에서 토양환경이 혐기성화된 특성을 보여 인 용출로 인하 수질악화 등의 문제를 야기 시켜 수질정화기능 저하의 원인으로 작용 할 수 있을 것으로 판단된다. 인공습지에 식재되어있는 식생분포 현황 조사에서는 각 습지별 환경특성에 따라 식생의 면적이 조성다시와 차이를 나타내는 결과를 보였다. 인공습지에서의 수질정화기능은 기후, 습지 형태, 식재 식물, 유입수 농도, 수심분포 그리고 습지의 운영기간 등에 따라 차이가 나타날 수 있다. 또한 장기간 수질정화용으로 운영된 습지의 경우는 식생의 성장과 사멸이 반복됨에 따라 습지 내 많은 유기물이 농축되고 오염물질이 포화되면 습지의 수질정화효율은 현저하게 감소하게 된다. 따라서 인공습지는 자연습지와 달리 안정적인 물질순환 과정을 통해 오염물질이 지속적으로 제거되는 기능을 유지하기 위해서는 체계적이고 효율적인 운영관리방안 수립을 통한 인위적인 관리가 이루어져야 한다. 장흥댐 인공습지의 경우도 조성 후, 습지운영 및 관리에 많은 문제점이 있었고 이로 인해 현재 습지의 기능은 평가하기 어려운 상황을 보이고 있다. 본 연구를 통해 나타난 수질정화기능 저하 원인 분석결과를 바탕으로 각 습지별 특성에 적합한 최적 운영관리방안을 수립하여 지속적인 관리가 이루어진다면 인공습지 조성 목적에 부합하는 기능을 다시 회복할 수 있을 것으로 판단된다. |