국내 고령토 살포를 통한 녹조와 영양염류 제거 연구
Study on the Removal of Algal Blooms and Nutrients through Domestic Kaolin Application
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초록
부영양화로 인한 조류대발생(HABs)은 독소를 생성하여 수생 생태계를 위협한다. 현재 한국에서는 HABs 방제를 위해 황토가 널리 사용되고 있다. 이 연구는 황토의 대체물질로서 국내산 고령토의 가능성을 평가하고, 클로로필-a 및 PO4 3– 등 영양염류 제거 효율을 비교하였다. 실험실 연구 결과, 입자가 작은 고령토(<0.18 mm)는 수체내 장시간 부유하며 클로로필-a 제거 효과를 높이는 것으로 나타났다. 대형 반응조 실험에서도 고령토가 효과적으로 작용하여 5시간 이내에 클로로필-a 농도를 감소시켰으며, 이때 입자 크기가 중요한 변수임을 확인하였다. 또한 고령토는 PO4 3–를 효과적으로 제거하여 영양염류에 의한 조류의 재성장을 억제하는 효과가 있는 것으로 보였다. Daphnia magna를 이용한 생태독성 실험에서는 고령토의 유의미한 독성이 관찰되지 않았다. 고령토는 황토와 유사한 녹조 제거 효과를 보이며, 특히 낙동강 유역과 같은 고령토 자원이 풍부한 지역에서 유망한 대체재가 될 수 있을 것으로 보인다.
Abstract
Harmful algal blooms (HABs), caused by eutrophication, threaten aquatic ecosystems by producing toxins. Loess is widely used to control HABs in South Korea. This study evaluated domestic kaolin as a substitute for loess by comparing the removal efficiency of chlorophyll-a and nutrients such as PO4 3–. Laboratory tests showed that finer kaolin particles (<0.18 mm) remained suspended longer in the water, enhancing chlorophyll-a removal. A large-scale reactor experiment confirmed the effectiveness of kaolin in significantly reducing chlorophyll-a within 5 h, although particle size was a critical factor. Additionally, kaolin efficiently removed PO4 3–, mitigating nutrient-driven algal regrowth. Ecotoxicity tests using Daphnia magna revealed no significant toxicity from kaolin. Given its comparable effectiveness and local availability, kaolin appears to be a promising alternative to loess for HABs control, particularly in kaolin-rich regions, such as the Nakdong River basin.