생물효소가 폐수의 유기물을 분해하는 것은 왜 수체의 과영양화를 방지할 수 있을까?

수체 부영양화(eutrophication)란, 다량의 질소, 인, 칼륨과 같은 원소들이 흐름이 느리고 업데이트 주기가 긴 지표수에 유입되면서 조류와 같은 수생생물들이 대량으로 증식하게 되고, 그 결과 유기물이 생성되는 속도가 소비되는 속도를 훨씬 초과하여 수체 내에 유기물이 축적되고 수생 생태계의 균형이 깨지는 과정을 말합니다. 정의: 수체 부영양화(eutrophication)란 인간의 활동으로 인해 생물들이 필요로 하는 질소, 인 등의 영양분들이 호수, 강, 만과 같은 잔잔한 물속으로 대량으로 유입되어, 조류와 다른 부유생물들이 급격히 증식하고, 물속의 용존 산소량이 줄어들면서 수질이 악화되고, 어류와 다른 생물들이 대량으로 죽는 현상을 말합니다.자연적인 조건 하에서도 호수는 영양염이 부족한 상태에서 풍부한 상태로 전환되지만, 이러한 자연적인 과정은 매우 느립니다.인위적으로 배출된 영양분이 포함된 산업 폐수와 생활 오수로 인한 수체의 과영양화는 짧은 시간 내에 발생할 수 있다.수체에 과영양화 현상이 나타나면 부유조류가 대량으로 증식하여 수화(담수 수체에서 조류가 대량으로 증식하는 자연 생태 현상)를 형성합니다.우점하는 부유 조류의 색깔에 따라 수면은 흔히 파란색, 빨간색, 갈색, 크림색 등으로 나타난다.이러한 현상은 바다에서는 적조 또는 홍조라고 불립니다. 기전 지표수 담수 시스템에서는 인산염이 일반적으로 식물 성장의 제한 요인이지만, 해수 시스템에서는 암모니아질소와 *ao 염류가 식물의 성장 및 전체 생산량을 제한한다.부영양화를 유발하는 물질들은 대체로 이러한 수계에 제한적으로 존재하는 영양분들입니다. 예를 들어, 정상적인 담수계에서는 인의 양이 제한적이기 때문에 인산염이 증가하면 식물들이 과도하게 성장하게 됩니다. 반면 해수계에서는 인은 부족하지 않지만 질소의 양은 제한적입니다. 따라서 질소를 함유한 오염물질이 들어오면 이러한 제한 요인이 사라지고, 그 결과 식물들이 과도하게 성장하게 됩니다.생활하수와 비료, 식품 등 산업 분야의 폐수, 그리고 농지에서 나오는 배수에는 다량의 질소, 인, 그리고 기타 무기염류가 포함되어 있습니다.천연 수체가 이러한 폐수를 받아들이면 물속의 영양분이 증가하여 자영형 생물들이 왕성하게 성장하게 됩니다. 특히 남조류와 홍조류의 개체 수가 급격히 증가하는 반면, 다른 조류 종들은 점차 줄어듭니다.수체의 조류는 원래 규조류와 녹조류가 주를 이루었으며, 남조류의 대량 출현은 부영양화의 징후입니다. 부영양화가 진행됨에 따라 결국 남조류가 주를 이루게 됩니다.조류는 빠르게 번식하며, 성장 주기가 짧다.조류와 그 밖의 부유생물들이 죽은 후, 호기성 미생물에 의해 분해되면서 물속의 용존산소가 지속적으로 소모됩니다. 혹은 혐기성 미생물에 의해 분해되어 황화수소와 같은 가스가 발생하게 되는데, 이러한 요인들로 인해 수질이 악화되어 어류와 다른 수생생물들이 대량으로 죽게 됩니다.조류와 그 밖의 부유생물의 잔해는 부패하는 과정에서 다량의 질소, 인과 같은 영양분을 물속에 방출하여, 새로운 세대의 조류 등 생물들이 이를 활용할 수 있도록 합니다.따라서 영양화된 수역은 외부의 영양분 공급원이 차단되더라도 스스로 정화되어 정상 상태로 돌아가기가 매우 어렵습니다.

분해된 폐수 내의 유기물과 함께 암모니아질소, 총인 등도 제거됩니다.