본 연구는 2011년 3월부터 2012년 5월까지 부영양수계에 네 가지 여재(스펀지, 화산석, 활성탄, 수산화마그네슘)를 사용한 부유습지를 설치하여 장기적인 수질변화를 조사하였다. 또한 부유습지에 유입되는 유입수와 네 가지 여재를 거쳐 최종적으로 통과된 유출수내의 식물플랑크톤과 동물플랑크톤 군집을 분석하였다. 실험기간 동안 탁도(66%), SS (79%), Chl-a (80%), COD (24%)의 농도는 유입수에 비해 유출수에서 뚜렷하게 높은 감소율을 나타냈다(p<0.001). $NO_2-N$와 $NH_3-N$은 각각 24%, 20%로 유의한 감소를 나타냈으나(p<0.05), $NO_3-N$와 TN은 평균 10% 미만의 제거율을 나타내었다(p>0.05). 한편 $PO_4-P$와 TP는 모두 평균 65% 이상의 제거율을 나타냈다(p<0.01). 또한 식물플랑크톤밀도는 유출수에서 유입수보다 2.6배 정도 낮게 나타낸 반면, 동물플랑크톤은 유입수보다 유출수에서 평균 3.5배 이상 높은 밀도를 나타내었다. 본 연구에서 네 가지 여재를 이용한 수질개선용 부유습지는 특히, 입자성 물질(SS, Chl-a, COD, TP)과 용존성 영양염($NO_2-N$, $NH_3-N$, $PO_4-P$)에 대하여 높은 제거율을 나타내어, 결과적으로 부영양 호소에서 수질개선 및 조류 저감에 대한 적용가능성을 보여주었다.
At weekly intervals, we monitored continuous changes in water quality by constructed floating wetland equipped with the four different filter media (sponge, volcanic stone, activated carbon and magnesium hydroxide) in a eutrophic lake from March 2011 to May 2012. We also investigated phyto- and zooplankton communities both in the influent and the effluent water through the floating wetland. Over a 10-month time period, average turbidity (66%), suspended solids (79%) and chlorophyll-a (80%) concentrations were remarkably reduced in the effluent water compared to the influent (P<0.001). The average removal rates of $NO_2-N$ and $NH_3-N$ were 24% and 20%, respectively (P<0.05). The average removal rates of $NO_3-N$ and TN were less than 10% (P>0.05). On the other hand, the average removal rates of $PO_4-P$ and TP were more than 65% (P<0.01). Interestingly, the abundance of phytoplankton in the effluent was decreased about 2.6 times compared to that of the influent, whereas the abundance of zooplankton in the effluent was increased about 3.5 times compared to that of the influent. Overall, particulate matters (SS, Chl-a and TP) and dissolved nutrients ($NO_2-N$, $NH_3-N$ and $PO_4-P$) were particularly reduced at high rates. Therefore, application of our constructed floating wetland in a eutrophic lake improved the water quality and demonstrated a potential for algal bloom mitigation.
