pH와 산화환원전위에 따른 상등수-퇴적물에서의 인 형태 변화

In this research, speciation of phosphorus in sediment and overlying water dependent upon pH and ORP(Oxidation Reduction Potential) was studied. Three possible conditions were simulated: open system with circulation, closed system with stratification and closed system with sand capping on the sediment. Phosphorus release rate from sediment was increased for both open system and closed system if pH was less than 6.0. Phosphorus concentration for closed system was increased from 0.9 mg/L to 0.51 mg/L, and stabilized at 0.34 mg/L if anaerobic conditions were maintained in the overlying water. When sand capping was implemented, phosphorus concentrations of overlying water were maintained less than those of closed system. 퇴적물로부터 오염물질 용출은 상등수 수질에 많은 영향을 미친다. 본 연구에서는 pH와 산화환원전위에 따른 상등수 및 퇴적물의 인 존재형태의 변화를 관찰하였다. 상등수가 순환되어 호기성 상태를 유지하는 경우, 성층현상으로 인하여 혐기성을 띠는 경우, 퇴적물 상부에 모래 캡핑이 포설된 상태에서 혐기성을 띠는 경우 등 3가지 경우를 가정하여 상등수의 인 형태별 농도를 측정하였다. 퇴적물에서 인 용출은 상등수가 산성일 경우 증가하였으며, 캡핑은 인 용출량을 저감시키고, $PO_4-P$의 용출을 지연시키는 효과가 있는 것으로 나타났다. 상등수와 퇴적물이 혐기성일 때 상등수의 pe/pH가 인이 apatite 상태로 안정하게 존해하는 범위에서 상등수의 인농도는 감소하여 일정한 농도를 나타냈다. 세개의 칼럼에서 최종 평균 인 농도는 순환칼럼에서 0.223 mg/L, 비순환칼럼에서 0.342 mg/L, 캡핑칼럼에서 0.184 mg/L로 캡핑된 칼럼에서 가장 낮게 나타났다. 성층현상에 의해 수질이 악화될 수 있는 호소에 캡핑을 활용할 경우 퇴적물에 의해서 상등수의 인 농도를 감소할 수 있을 것으로 기대된다.