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수생식물을 이용한 수질정화와 바이오매스 생산

전문가 제언: ○ 폐수와 하수는 환경오염을 일으키고 수자원을 고갈시키는 한 원인이 된다. 하배수의 처리는 막대한 양의 화공약품과 에너지의 소비를 필요로 하므로 좀 더 효과적이고 환경 친화적 처리방법이 요구된다. 한 가지 방법으로 개발된 처리법이 수생식물을 이용한 식생정화법(植生淨化法)이다.

○ 식생정화법의 주요 정화기능은 질소, 인등의 영양염류를 세포가 물에서 흡수제거하여 부영양화를 억제하는 것이다. 또한 식생식물의 뿌리는 부유물질을 포획하는 구조로 되어 있어서 유기물을 흡착 농축하여 미생물의 증식을 돕는다. 미생물은 유기물을 비교적 효율적으로 분해한다. 그러나 식물의 성장은 온도, 일조량 등 기후조건에 크게 의존하고 일년 내내 이용할 수 없는 단점이 있다. 이것은 열대와 아열대에서는 문제되지 않으나 우리나라와 같은 온대지역은 한계가 있으나 사용해 볼 만한 방법이다.

○ 식생정화법의 다른 장점은 잉여 식물바이오매스의 자원화이다. 저자들은 수생식물로 부레옥잠(Eichharnia crassipes)과 물배추(Pista stratiotes)를 대상으로 연구하였다. 이들 식물은 수질정화에 이용할 뿐만 아니라 잉여바이오매스를 에너지자원으로 사용할 수 있다. 직접연소나 열분해에 의한 가스발생 등의 응용이 가능하나 유리한 방법은 알코올발효에 의한 에탄올의 생산이다. 이들 식물은 에너지 작물인 사탕수수에 비하여 바이오매스의 생산속도가 훨씬 빠르고 또한 에탄올 생산량도 훨씬 많다.

○ 수생식물을 이용한 식생정화법은 하수에 있는 유기물과 납, 크롬 등의 중금속을 정화하고 그리고 식물의 성장으로 얻어지는 잉여바이오매스는 발효를 통해서 에탄올로 전환하는데 이용할 수 있다. 이와 같이 식생정화법은 친환경적이고 에너지자원으로 이용할 수 있는 일석이조의 이익을 얻을 수 있는 방법이다. 현재 실험실 연구단계를 벗어나지 못했으나 장래 유망한 기술로 발전할 것으로 기대된다.

저자: Michihiko Ike
자료유형: 학술정보