콩코디아(Concordia) 연구자들은 부유 여과 기술을 사용하여 얕은 호수 조류 꽃과 싸우고 있습니다.

기후 변화와 인간 활동은 전 세계 수역에 압력을 가해 왔으며 캐나다의 광대한 호수 네트워크도 예외는 아닙니다. 지난 수십 년 동안 영양분 수준의 증가로 인해 몬트리올 북쪽 퀘벡의 로렌시아 지역에 산재해 있는 얕은 호수에서 부영양화라는 과정이 발생했습니다. 이러한 변화로 인해 조류 꽃이 급증하여 호수를 사용할 수 없게 되고 자연 생태계가 교란될 가능성이 있습니다.

이러한 호수를 더 건강한 상태로 복원하는 것은 복잡하고 비용이 많이 드는 작업이지만 건축, 토목 및 환경 공학과의 Concordia 연구원이 조사하고 있는 새로운 방법은 환경 친화적인 방식으로 비용과 노동력을 모두 줄일 수 있습니다.

연구진은 Water 저널에 기고하면서 얕은 호수에서 부유 고형물, 조류 및 영양분을 효율적으로 제거하는 부유형 지오텍스타일 필터 시스템을 설명합니다. 이 프로젝트는 아직 개발 중이지만 연구원들은 이 프로젝트가 규모를 확대할 가능성이 있다고 믿고 있다고 말했습니다. 이 기술은 연못, 강, 해안 지역 및 만과 같은 더 큰 수역의 건강에 도움이 될 수 있습니다.

이 연구는 박사과정 학생인 Antônio Cavalcante Pereira와 Catherine Mulligan 교수가 주도하고 있습니다. 연구원 Dileep Palakkeel Veetil과 Titan Environmental Containment의 Sam Bhat도 기여자입니다.

2019년과 2020년 여름과 초가을 시즌 동안 연구원들은 Lac Caron의 부유식 여과 장치에 6개의 토목섬유 층을 배치했습니다. Lac Caron은 몬트리올에서 북쪽으로 약 75km 떨어진 Ste-Anne-des-Lacs에 위치한 최대 수심 2.6m의 얕은 부영양 호수입니다. 호수는 과도한 조류 성장으로 인해 2008년부터 휴양 권고를 받았습니다.

플렉시글래스(Plexiglas) 여과 장치는 밀폐된 공간 중앙에 배치된 팽창식 고무 튜브에 의해 부유하도록 만들어졌습니다. 이 지역은 토목섬유 탁도 커튼을 사용하여 차단되었습니다. 특수 커튼은 호수 바닥이나 그 근처에 도달하기 위해 수면에 매달려 있어 호수의 나머지 부분과 부유 고체 상호 작용을 방지합니다.

호수와 격리된 지역의 물 샘플은 2~3일마다 수집되었습니다. 그런 다음 표본의 탁도, 부유 물질(TSS), 인, 남조류-피코시아닌(BGA-PC), 엽록소-a 등의 수준을 분석했습니다.

분석 결과는 고무적이었습니다.

2019년과 2020년의 평균 제거 효율에 따르면 분석 결과는 고무적이었습니다. 연구자들은 여과된 호수 물과 여과되지 않은 호수 물을 비교한 결과 다음과 같은 사실을 발견했습니다.

Pereira는 전년 대비 차이는 뚜렷한 기후와 조류 성장 패턴으로 인해 호수의 수질이 이질적이기 때문에 발생한다고 말합니다. 2019년에는 크고 눈에 띄는 조류 번화가 관찰된 반면, 2020년에는 조류가 수역 전체에 더 많이 분산되었습니다.

“대규모 호수 복원을 위한 시스템을 확장하는 것은 장기적인 목표입니다. 하지만 이 프로젝트의 참신함은 부영양화 수역을 정화하는 방법으로 현장 정수 여과를 사용한다는 것입니다.”라고 Pereira는 말합니다. "호수에 화학물질을 전혀 첨가하지 않았지만 여전히 좋은 결과를 얻을 수 있었습니다. 전체 레크리에이션 시즌 동안 조류 억제 및 탁도가 감소했습니다."

Mulligan은 이 논문이 2008년에 처음 시작된 작업을 기반으로 한 시리즈의 일부라고 덧붙였습니다. 이 프로젝트는 수년에 걸쳐 이 지역의 다른 호수에서 후속 반복을 거쳤습니다.

과거에 연구된 얕은 호수는 개발자들이 기존 호수를 굴착하고 나무를 불완전하게 베어내면서 만들어진 경우가 많았다. 그러나 최근 몇 가지 요인이 과도한 조류 성장의 반복에 기여하고 있습니다. 이러한 요인에는 단편적인 나무 그루터기의 지속적인 저하, 유출수로 인한 영양분 방출 가능성 및 자연적인 수문학적 패턴의 부족이 포함됩니다.

“수질은 해마다 변하기 때문에 어려울 수 있습니다.”라고 Mulligan은 말합니다. "부영양화된 수역이 더 따뜻한 온도에 노출되면 과도한 조류 번식으로 인해 훨씬 ​​더 많은 영향을 받는 경향이 있습니다."