본문내용
1. 습지와 수질정화
1.1. 습지의 자연정화 기능
습지는 물의 장기간 정체 또는 불 투수 흐름의 과정을 통해 생성된 지역으로, 자연적으로 수질을 정화시키는 '자연의 콩팥'이라고 불린다. 습지의 자연정화 기능은 크게 세 가지로 살펴볼 수 있다.
첫째, 습지는 물속의 부유물질을 여과하고 퇴적시켜 수질을 개선한다. 습지 내 식물의 지상부와 지하부는 유속을 낮추어 부유물질의 침전을 유도하며, 식물체의 뿌리와 줄기가 물속의 부유물질을 여과하여 제거한다.
둘째, 습지는 수중의 영양염류를 흡수하여 수질을 정화한다. 습지 식물의 뿌리와 줄기가 수중의 질소, 인 등 영양염류를 흡수하여 성장하며, 미생물에 의해 이들이 분해되고 무기화되는 과정에서 수질이 개선된다.
셋째, 습지는 수중 유기물질을 분해하여 정화한다. 습지에 서식하는 미생물은 수중의 유기물질을 산화·분해하여 이산화탄소와 무기물로 전환시킨다. 또한 대형 수생식물의 잎과 줄기가 낙하하여 수중에서 분해되면서 유기물이 감소하게 된다.
이처럼 습지는 수중의 부유물질 제거, 영양염류 흡수, 유기물 분해 등의 자연정화 기능을 통해 수질을 개선하는데 중요한 역할을 한다.
1.2. 제주도 습지
제주도의 습지는 우리나라에서 가장 중요한 습지 지역 중 하나이다. 제주도에는 총 20여 곳의 습지가 람사르 습지로 지정되어 있으며, 이 중 5곳이 제주도에 있다. 람사르 습지로 지정된 제주도의 습지에는 동백동산 습지, 물영아리 오름 습지, 1100 고지 습지, 물장오리 오름 습지, 숨은물벵듸 습지 등이 있다.
제주도의 오름에 있는 습지로는 물장오리 오름 습지와 물영아리 오름 습지가 대표적이다. 이 두 습지는 2011년에 람사르 습지로 지정되었다. 동백동산 습지 또한 람사르 습지로 지정되었었는데, 그 청정함이 인정받아 동백동산이 포함된 선흘 1리 마을 전체가 람사르 마을로 지정되었다.
이처럼 제주도의 습지는 우리나라에서 가장 중요한 습지로 인정받고 있다. 이는 제주도가 가지고 있는 독특한 자연환경과 생태계 때문인 것으로 보인다. 제주도의 습지는 수질 정화와 생물다양성 보전 등 다양한 기능을 수행하며, 환경보전 측면에서 매우 중요한 역할을 하고 있다.
1.3. 무제치늪
무제치늪은 중생대 백악기 말기에 형성이 되었다. 돔 형태로 관입한 화강암이 심층풍화와 차별침식으로 생성된 것이다. 무제치늪의 바닥에는 화강암 기반암이 물이 빠져나가는 것을 막아주기 때문에 습지가 형성되었다. 무제치늪의 밑바닥에는 미세한 수로가 많이 형성되어 있어 항상 일정량의 수분과 물이 고여 있게 된다. 중생대 백악기 말기에 형성된 무제치늪은 1998년에 생태·경관보전지역으로 지정되었고, 1999년 8월에는 습지보호지역으로 지정되었다. 2007년 12월에는 두웅습지와 함께 우리나라에서 6번째로 람사르습지에 등록되었다. 무제치늪의 형성 시기는 약 6,000년 전으로 보고 있다. 무제치늪은 울산시의 외곽에 있는 우리나라에서 가장 오래된 산지습지이며, 인근의 울산과 부산 등에서 많은 관광객들이 찾는 곳이다.
1.4. 1100고지 습지
제주도에 있는 1100고지습지는 제주시와 서귀포시를 잇는 1100도로의 가장 높은 곳에 위치하고 있다. 1100도로는 도로가 한라산 중턱의 해발 1,100m까지 올라간다고 해서 붙여진 이름이다. 1100고지습지라는 명칭 또한 이 도로의 가장 높은 곳에 위치하고 있기 때문에 붙여진 이름이다. 많은 관광객들이 1100고지 습지를 보기 위해 이 도로를 따라 줄을 서서 찾고 있다. 최근에는 주차 문제가 심각해져 단속이 많이 이루어지고 있다. 제주 1100고지습지는 한라산의 서쪽 사면에 발달한 산지습지로, 경사도가 8∼10° 정도로 완만한 경사면을 보이고 있다. 이러한 완만한 경사가 1100고지습지 형성에 가장 중요한 요소라고 할 수 있다.
2. 하천 직접 정화기술
2.1. 하천의 자정작용
하천은 수로의 형태와 다양한 흐름 상태에 따라, 거기에 살고 있는 생물에 의해 하천수중의 고형물이나 용해성 물질이 희석, 침전, 흡착, 분해, 산화 등 여러 가지 메커니즘에 따라 감소 또는 변화하게 된다. 이러한 작용을 하천의 자정작용이라 부르는데, 그 기본적인 원리는 다음과 같다.
첫째, 침전이다. 하천에서는 수심의 깊고 낮음이 반복되는데, 깊은 곳에서는 유속이 느려져 침전 효과가 크게 나타난다. 그리고 낮은 곳에서도 자갈과 자갈 사이에 유속이 느린 장소가 있어 적지만 침전 효과가 있다.
둘째, 여과이다. 하천은 표류수와 복류수로 구성되어 있는데, 복류수는 표류수가 하상의 모래나 토사를 통과하여 정화된 것이다. 복류수가 낙차가 있거나 둑이 있는 곳에서 표류수에 혼입되어 희석 효과를 가져오게 된다.
셋째, 생물에 의한 흡착·산화·분해이다. 하천 하상의 자갈이나 바위 등에 부착하여 성장하는 생물막에 하천수중의 유기물 또는 무기물이 침전·흡착되며, 유기물은 이 생물막을 구성하는 생물군에 의해 산화·분해된다. 또한 하천 수로 내에 서식하는 수생식물의 표면에 부착한 미생물군이 흡착·분해하고, 뿌리에 의해 용해성 물질이 흡수되어 수질이 개선된다.
넷째, 물의 흐름이나 낙차에 의한 산소의 용해이다. 하천 수로 내의 수면 또는 낙차에 의해 대기 중의 산소가 용해되어 물속 용존산소가 유지되며, 이는 자갈 등의 표면에 부착한 생물이나 물속의 미생물이 정화 기능을 유지할 수 있도록 기여한다.
다섯째, 희석이다. 오염된 하천에 깨끗한 지천의 물이 합류되어 수량이 증가하면, 오염된 수질이 개선된다.
이와 같이 하천의 자정작용은 물리적, 화학적, 생물적 작용이 복합적으로 작용하여 이루어지며, 이를 바탕으로 인위적인 방법을 활용하여 하천의 직접 정화 기술이 발전해왔다.
2.2. 물리적 작용
하천의 직접 정화기술에는 여러 가지 물리적 작용이 관여한다. 하천의 수리적 특성에 따라 이루어지는 물리적 정화작용에는 침전, 여과, 폭기, 희석 등이 있다....
