산소부족 혐기성 분해 진행…악취·미관 문제
준설이 가장 효과적이지만 고비용에 허가 사항
에어레이션·미생물등으로 부영양화 제거 가능
일반적으로 골프장 연못의 가장 큰 문제가 무엇인지 묻는다면, 녹조발생이나 수중식물 성장, 냄새, 물고기의 건강이상, 낮은 산소농도, 많은 퇴적층 등 이라고 답한다.
그러나 이는 문제의 증상이지 원인이 아니다. 증상들을 분석하다 보면 연못문제의 뿌리는 `부영양화(富營養化)'임을 알게 된다.
영양소, 더 자세히 말하면 인과 질소가 수중 식물의 성장을 제한할 수 있는 인자다. 녹조류와 수중식물로 덮여있는 연못을 보면 그 안에 이들을 성장하게 하는 영양분이 너무 많다.
연못의 부영양화 및 유기물의 성장은 부패돼야 할 많은 유기물의 축적으로 이어진다. 부패과정에서 산소 농도가 떨어지고, 혐기성분해(嫌氣性分解)로 인한 악취가 발생하기도 한다. 대부분의 연못문제는 이러한 일반적인 원인에서 기인한다.
연못의 영양분은 다양한 경로를 통해 유입되며, 이들을 복합적인 관리방법으로 처리해 주면 건강하고 관리가 쉬운 연못이 된다. 지금부터 연못 부영양화의 원인과 해결책에 대해 자세히 살펴보자.
【부영양화의 일반적 원인】
부영양화는 다양한 연못문제의 주 원인이기에 영양분의 유입 경로를 아는 것이 중요하다.
질소와 인을 제한해 수중 식물의 성장을 억제할 수 있지만 불행히도 다양한 경로를 통해 영양분은 계속 유입된다.
-흐르는 물
흐르는 물은 연못에 영양분을 나르는 주된 요소다. 비료가 주어진 녹초지역, 농지, 심지어 탄소 및 유기 화합물이 많은 아스팔트 포장도로의 영양소를 흐르는 물이 나르게 된다. 흐르는 물은 영양소를 내포하고 있는 예지물과 낙엽도 운반한다.
-야생동물
야생동물의 배설물은 연못에 풍부한 영양분을 더한다. 보통 오리나 거위가 주 원인인 경우가 많다.
25마리의 거위는 연간 약 1만2700kg의 배설을 한다고 알려져 있으며, 이는 540kg 이상의 질소와 약 160kg의 인을 의미한다.
-유기물질
유기물질의 기원은 현재 연못에 있는 수중식물부터 연못 주변의 잔디 예지물, 그리고 낙엽까지 다양하다.
비가 오면 배수로에 쌓여있던 낙엽과 예지물이 물과 함께 저류 연못으로 유입된다. 탄소를 포함한 유기물들은 부패과정에 물 안으로 녹아 들 수 있는 영양분을 모두 내포하고 있다.
【부영양화 관리 및 에어레이션의 역할】
수중식물 및 녹조류가 인공적으로 처리되거나 자연적으로 죽게 되면, 연못 생태계에 많은 양의 영양분을 남기게 되고, 기타 다른 경로를 통해 영양분이 연못으로 유입된다.
연못 바닥에 존재하는 퇴적층은 영양분 유입 및 부패하는 유기물이 수년간 쌓인 결과다. 부패의 과정은 두 가지가 있으며, 둘 중 하나만 일어나거나 동시에 일어난다. 하나는 혐기성이고 하나는 호기성이다.
혐기성분해는 유기물질이 산소가 부족한 상태에서 분해되는 것이다. 분해 과정은 모두 느리게 일어난다. 하지만 산소가 없을 때 더욱 느리다.
혐기성분해는 완벽한 분해가 되지 못할 뿐 아니라 달갑지 않은 황이나 메탄 화합물 등의 부산물을 만들어 낸다. 연못의 퇴적층에서 부패한 달걀 냄새가 나는 원인이다. 이는 사람뿐 아니라 어류나 기타 수중 생물에게도 골칫거리가 된다.
호기성분해는 유기물질이 산소가 있는 상태에서 분해되는 것이다. 이 과정은 혐기성 분해보다 빠르게 진행된다.
또 더욱 완벽한 분해가 이뤄지며 주된 부산물은 이산화탄소로 이산화황이나 메탄 등이 발하는 역한 냄새가 없다.
호기성 분해가 이루어 질 수 있는 유일한 방법은 분해를 진행하는 세균이나 미생물이 충분한 산소를 공급 받는 것이다. 부영양화 제어 과정 중 에어레이션(물 순환)이 역할을 하는 것이 이 부분이다.
연못 내에서 `자연적'으로 이뤄지는 분해는 대부분 혐기성이다. 자연적으로 공급되는 산소만으로는 많은 양의 유기물을 분해하는 과정에서 요구되는 산소를 충족시켜주지 못하는 경우가 많다.
결과는 느린 분해과정으로 이어져 영양분의 총량은 늘어나고, 분해과정이 유입되는 영양분을 따라잡지 못해 악취가 발생하고 수질이 악화된다.
에어레이션 장치는 연못에 산소를 공급하고 물을 순환시켜 분해과정에 요구되는 충분한 산소를 공급한다.
시간이 지속되면 전반적 분해과정이 가속화되고 악취가 사라진다. 또 물의 교반 과정에서 이산화탄소와 기타 가스가 배출돼 식물 성장이 억제된다.
공기에 노출돼 배출되는 기타 영양성분 복합물들도 있다. 유기물질이나 바닥의 뻘층의 영양분을 이산화탄소로 변형해 공기중으로 배출하는 것을 생물학적 복원(bioaugmentation)이라 한다.
생물학적 복원은 긴 시간을 필요로 하지만 부영양화를 제거해 주는 과정 중 일부다.
에어레이션과 더불어 이로운 미생물을 추가하게 되면 연못 안에 존재하는 미생물의 수를 폭발적으로 증가시켜 과정을 가속화하게 된다.
호기성 분해의 속도가 더 빠르게 되면 수년간 쌓인 유기 퇴적층이 사라지고 서서히 바닥이 드러나게 된다. 수생 식물이 필요로 하는 이산화탄소의 양도 제한된다.
에어레이션 장치와 미생물을 함께 사용해 연못으로 직접 흘러드는 물을 우회시키고, 과잉 영양분을 소비할 수 있는 식물을 심고, 수중 잡초를 제거한다면 연못이 점차 갱신되고 맑아지게 될 것이다.
연못에 유입되는 영양분의 속도를 늦추거나, 멈추게 하고 역으로 돌리게 하는 작업은 연못을 더욱 깨끗하고 건강하게 만든다.
【부영양화를 벗어나는 방법】
지속적 인내와 노력을 요하는 일이지만, 물속 유입된 과다 영양분을 줄이고 없애는 방법들이 있다.
영양분 유입부터 방지하면 좋겠지만, 경로를 완벽하게 막는 것이 불가능하며 새로 조성된 연못에는 이미 영양분이 존재하는 경우가 대부분이다.
특히 골프장이나 인위적인 예지 및 시비 등의 부가작업이 이뤄지는 곳에서는 에어레이션을 통한 물 흐름만으로는 유입되는 유기물을 자연상태의 미생물로만 처리하기에는 역부족이다.
때문에 부영양화 해소를 가속화 할 수 있는 다른 작업이 병행돼야 만족할 만한 결과를 얻을수 있다.
-준설
준설은 빠르고 효과적으로 영양분을 없애는 방법이다. 연못 바닥에 있는 많은 유기물인 뻘을 제거해 하룻밤 사이에 연못의 영양분을 줄여주고 수심도 깊게 해준다.
단점은 비용이 비싸고 사전 허가를 받아야 하는 부분도 있으며, 어느 연못에나 다 적용할 수 없다는 것이다.
또 한 가지 고려할 점은 준설로 발생된 흙과 유기물의 처리다. 밭과 정원에 좋은 비료가 될 수도 있지만, 연못에서 충분히 떨어져 있어야 비가 올 때 다시 유입되는 일이 없다.
-생물학적 준설(Biodredging)
물 관련 업계에서 최근 유행하는 단어로, 매우 효과적으로 부영양화를 없애면서 연못을 자연적으로 준설하는 방법이다.
이 작업에는 미생물과 효소를 연못에 투입해 자연적으로 일어나던 분해과정을 폭발적으로 가속화하는 것이 포함된다. 이와 함께 에어레이션 장치로 연못 바닥에 적절한 산소농도가 유지돼야 빠른 분해과정이 보장된다.
생물학적 준설은 매우 효과적이지만 물리적 준설에 비해 시간이 오래 걸린다. 장점은 물이 깨끗해지고, 허가가 필요치 않으며, 물리적 준설에 비해 낮은 비용과 부산물이 나오지 않는 것이다.
-수중식물 제거
비교적 간단하면서 효과적인 방법으로 현존하는 수중식물을 연못에서 제거하는 것이다. 화학적으로 처리해 물속에서 죽이는 것을 말하는 것이 아니라, 물리적인 방법으로 자르고 당겨서 물속에서 꺼내는 것이다.
단순히 너무 많이 불어난 풀의 양을 줄여주는 것이 아니라, 식물 안에 내포된 영양분을 연못 시스템에서 제거하는 것이다.
비용이 비교적 적게 드는 방법이며 허가를 요하지 않는다. 다만 매우 노동집약적 작업이며 가시적인 성과를 보일 때 까지 몇 년이 걸릴 수도 있다.
-양분 흡착물질
물을 맑게 해 줄 뿐 아니라 수중의 영양분을 흡착해 연못 바닥으로 가라앉혀 식물이 필요로 하는 영양분을 제한하는 제품들이 있다.
기술적으로 영양분을 시스템에서 제거하지는 않지만, 영양분이 식물이나 녹조류 성장에 쓰이지 않도록 한다. 에어레이션을 통해 산소가 풍부해진 바닥 층에서는 인을 뻘에 잡아둬 녹조류 성장을 억제하는 것으로도 알려져 있다.
-기타 식물 식재
모든 식물은 생존에 영양분을 필요로 한다. 어떠한 식물은 남들보다 더 많이 소비한다. 부영양화와 싸우는 방법 중 하나는 영양분을 많이 소비하는 종자를 이용하는 것이다.
소위 말하는 잡초는 원치 않는 식물이듯 개인 취향이 중요한 부분이기도 하다. 선호하는 식물 종을 연못 주위에 식재해 영양분을 소비 할 수 있다.
녹조류와 수중식물을 약품이나 기타 방법으로 죽여서 없애는 방법은 원인 해소가 아닌 증상에 대한 일시적인 처방이다.
대량의 유기물을 물속에 남겨 다음에 발생하는 녹조류와 수중 식물이 더욱 많이 성장할 수 있는 양분으로 쓰이게 된다.
이러한 방법은 관리비용이 줄어들지 않고 오히려 시간에 따라 더 많은 비용이 들어가기도 한다.
원인해소를 할 수 있는 처방과 지속적인 관리가 비용이 점차 줄어들게 해 줄 뿐 아니라 연못의 조성시 의도된 미학적 목적에 부합하는 맑은 물을 오랜 시간 동안 지켜주는 방법일 것이다.
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