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문제 정의
- 본 인구는 담수화 후 극도로 과영양화된 상테의 시화호에서 수질개선의한 방안으로 해수 유입을 시도한 시기를 중심으로 수환경 요인과 주요 식물플랑크톤 종조 성 및 개체군의 변동을 파악하고자 하였다. 또한 기존의 시회호에서 이에 관한 조사가 미홈하였으므로 혼 연구 결과는 심각하게 오염된 시화호의 수질을 평가하고 셍태계의반화 추이를 고찰하여 향후 환경생태학적인 면에서 유욤한 기호자료로 활묭하고자 하였다.
- 톤 연구 대상지인 시화호는 서해안 경기만과 아산만사이에 위치하고 있다(Fig. 1) 시화 담수호는 1994닌 1 월 시화방조제 공사가 완료됨에 따라 형성되있으며, 부근 공단에서 사용할 공업용수와 다규모 간척사업으로 새로이 조성되는 농경지에 농업용수를 공급할 목적으로 만늘어졌다. 시화호의 전체 유억면적은 476.
- 12월까지 매월 회씩 수.행하였으며 본 연구는악화된 시화호 수질개선을 목적으로 한 해수 유입 전 . 후를 중심으로 주요 식몰플랑크톤 변돔을 수질환경과 관련지어 파악하고자 하였다.
- 행하였으며 본 연구는악화된 시화호 수질개선을 목적으로 한 해수 유입 전 . 후를 중심으로 주요 식몰플랑크톤 변돔을 수질환경과 관련지어 파악하고자 하였다. 조사지짐은 시화호 수문 조작시 물의 흐름방향을 고려하여 상류의 SR1에서 수문부근의 SR8가지 8개 지점으로 선정하였다(Fig.
제안 방법
- 무기물의 홉착, 음집 및 침전을 강화시키기 위한 다양한 처리제 투입 등의 이화학적 수처리 방법을 도입하여 다각적으코 적용하였으나 획기적인 대책믄 수립되지 못하였다& 또한 간헐적인 해수의 유입으로희석효.과를 검토하몄으나 그 길과는 기대에 미치지 못하였고, " 1997닌 7월부터 최종적으로 지속적인 헤수 유입에 의한 호소수의 희석 방류를 실시하였다";
- 세포 게中 이선에 종 동정 및 조성을 파악하기 위하여 광학현미경으로 X400베 또는 XI, 000베로 관찰하였다 다른 분류군은 시료를 그디로_ 사용하였으나 규조류는 산처리 후 Pleurax 봉입제로영구표본을 제작하며 동정하혔다& 식물플랑크톤의 동정은 Jensen, 对 Fukuyo, 241 Hallegraeff, ^1 Thomas火' 및 Thomas el 瓦의 문헌을 주로 참고하였다. 놈줌시료 1 M믈 Sedgwick-Rafter chamber에 글고루 분산시킨 뒤 X200배율에서 검경하민서 좀별 세포수롤 계수하였고 현존량은 단뮈부피(狀)당 세포수로 산善하있다. 환경 요인 간에 상관문석은 SYSTAT 8, 0(SPSS Inc.
- 재고정하였다. 세포 게中 이선에 종 동정 및 조성을 파악하기 위하여 광학현미경으로 X400베 또는 XI, 000베로 관찰하였다 다른 분류군은 시료를 그디로_ 사용하였으나 규조류는 산처리 후 Pleurax 봉입제로영구표본을 제작하며 동정하혔다& 식물플랑크톤의 동정은 Jensen, 对 Fukuyo, 241 Hallegraeff, ^1 Thomas火' 및 Thomas el 瓦의 문헌을 주로 참고하였다. 놈줌시료 1 M믈 Sedgwick-Rafter chamber에 글고루 분산시킨 뒤 X200배율에서 검경하민서 좀별 세포수롤 계수하였고 현존량은 단뮈부피(狀)당 세포수로 산善하있다.
- 식돌플랑크톤을 관찰하기 위한 정량시료는 현장에서 Lugol 옴액으로 고정한 후 실험실로 옮겨 2~3일 이삼 침강시킨 뒤 상등액을 지〕거하고 10배로 돔축시켰고, 1% lormalin으로 재고정하였다. 세포 게中 이선에 종 동정 및 조성을 파악하기 위하여 광학현미경으로 X400베 또는 XI, 000베로 관찰하였다 다른 분류군은 시료를 그디로_ 사용하였으나 규조류는 산처리 후 Pleurax 봉입제로영구표본을 제작하며 동정하혔다& 식물플랑크톤의 동정은 Jensen, 对 Fukuyo, 241 Hallegraeff, ^1 Thomas火' 및 Thomas el 瓦의 문헌을 주로 참고하였다.
- 현짐의 수환경 요인 즘 수온, DO, pH, 전기전도도 및 염분도는 매넌 보_점한 YSI-600XL meter로측정하였디..
- 놈줌시료 1 M믈 Sedgwick-Rafter chamber에 글고루 분산시킨 뒤 X200배율에서 검경하민서 좀별 세포수롤 계수하였고 현존량은 단뮈부피(狀)당 세포수로 산善하있다. 환경 요인 간에 상관문석은 SYSTAT 8, 0(SPSS Inc.) 틈계패키지를 이몽하였다.
- 1). 힌장조사를 매회 수행할 패 돔일한 지점을 확인하기 위해 GPSffl(Garrain, USA)를 이용하였고 동계에 결빙되거나하계의 홍수 유입시 채수가 어려운 지점은 제외시켰다.
대상 데이터
- 후를 중심으로 주요 식몰플랑크톤 변돔을 수질환경과 관련지어 파악하고자 하였다. 조사지짐은 시화호 수문 조작시 물의 흐름방향을 고려하여 상류의 SR1에서 수문부근의 SR8가지 8개 지점으로 선정하였다(Fig. 1). 힌장조사를 매회 수행할 패 돔일한 지점을 확인하기 위해 GPSffl(Garrain, USA)를 이용하였고 동계에 결빙되거나하계의 홍수 유입시 채수가 어려운 지점은 제외시켰다.
- . 투명도는 지름이 0.25 m인 백색의 Secchi 원판으로 2회 측정한 펑균값을 사용하였다. 수질분석을위힌 시료는 수심 lm의 상층수를 채수한 후 아이스팩이담긴 박스에 담아 실험실로 운반하였고 즉시 분석하였다 유기물과 chl-a의 문석은 원수를 그대로 사용하였으나 무기물은 GF/C로 여과한 후 분식하였다 TN, TP, SRP, COD 및 TSS는 Strickland & Parsons, ", APITA”, 및 환경부⑦의 방빕에 띠-라 분석하였다, Chl-a는 membrane fiker(0/15 μm, Milhpore)로 어과한 후 90% 아세톤을 사묭히여 식소를 추출하는 Lorenzen법으로 정랑하였다:澜
이론/모형
- 25 m인 백색의 Secchi 원판으로 2회 측정한 펑균값을 사용하였다. 수질분석을위힌 시료는 수심 lm의 상층수를 채수한 후 아이스팩이담긴 박스에 담아 실험실로 운반하였고 즉시 분석하였다 유기물과 chl-a의 문석은 원수를 그대로 사용하였으나 무기물은 GF/C로 여과한 후 분식하였다 TN, TP, SRP, COD 및 TSS는 Strickland & Parsons, ", APITA”, 및 환경부⑦의 방빕에 띠-라 분석하였다, Chl-a는 membrane fiker(0/15 μm, Milhpore)로 어과한 후 90% 아세톤을 사묭히여 식소를 추출하는 Lorenzen법으로 정랑하였다:澜
성능/효과
- 또한 본 연구기간 이전에 식물플랑크톤의 평균 현존량은 93년, 94년 및 95닌~96넌에 긱각 1.2xlQ2 cells/圳, 6.0XIff' cells/me 맟 3.0xl0d ceNs/双로서 매우 근 폭으로 증가한 경항을 보였고 오염의 전게양상을 간접적으로 파악하는데 유용하였다 您% 식물플랑크톤의 증가는 93"년에 비해 94년, 95년~96년, 97년 및 的년까지 각각 49戶비], 246배, 1, 961베 및 210배로서 지수적인 증가를 보였 μ p고, 93년~97년에 세포밀도로 본 현존랑의 연평균 증가그율은 2.4/yr로 나타났다.
- 52 m였으나 98년에는 21.0 mg SS/ (!, 1 16 m 로서 헤中 유입후에 TSS는 33%가 감소하였고, 투명도는 2.2베 증가하였다(Table 1, 2) 6国는 TSS와 투명도에 미치는 영향이 커 그 삼괸계수가 각각 Ml, -0.84 였다. 따라서 호소의 수질에서 내부생성 유기물이 차지하는 비중이 매우 큰 것으로 판단되었고初 이이〕대한 저감 노력이 시급한 것으로 볼 수 있었다.
- 6 mg O2/2 범위였고 연평균은 120 mg。方로서 표층에서는 함상 과포화상태있다. DO는 상류에서 높고 하祚里 갈수록 감소하는 경향이 뚜것하몄고 식물플망크톤의 생물랑(chl-a)과 연관성이 있는 것으로 나타났다(Table 1, 2)71 pH는 정점 간에 큰 치이기- 없었고 해수믜 유입진 . 후에 큰 차이는 관찰되지많았디' 97년~98닌동안 평균값이 83이었고 그 빔뮈는 70~93이었다(Table 1, 2) 전기전도도는 펌균값이 29.
- 전반적으로 97년에는 상류와 하류간에 근 차이가 없었으나 98년에는 현존량이 격감하여 하 异로 깔수록 그 기물기가 즘가하는 다른 양상이 관찰되었다. SR1 베서는 당 평균 15乂1(户 세포를 중심으로변화가 적었으나 하류의 수문으로 갈수륵 해令 유입전보다도 유입후에 세포수도 감소하였을 碧만 아니리 변동폭도 매우 키 SR8에서 97년과 98년의 비교로부터 평균세포수가 각각 1.8 XW5, 1.2X10, cells/m(로 93%가 감소하였다.
- 등 담수종이 많았고, 유입 후에는 규조류 Chaetoceros deapiens. Slceletonema costatum, 와편모조류 Dinophysis acuminata, Gymnodlnium mikimotoi, G. sanguinenm, Gyrodimum spirale, Pro~ rocentrum minimum 및 유글레나조류 Eutreptiella gyrrmastica 듬 기수종이 풍부하였다. 또한 은편모조-芹 Chroomonas spp.
- . 결과적으로 95닌~96년에 걸쳐 조사된 니용刀에서 이미 과영양상테를 훨씬 초과한 것으로펌가한 것과 일치하몄다. 따라서 이에 대한 결과를 정리하면 해수 유입시기인 97년 7월 이전의 수질은 최악의 상태를 기록하였고 그 후 98넌부터 시화호 내부의 수질은 희석의 방류효과로 인해 큰 폭으로 기선되고 있음이 뚜렷하였다(Table 1, 2).
- 공용수) 과 농경지 확보의 일환으로 물막이 공사가 진행되어 E94년 1월에 완공되었다》그 후 1996년까지 방조제 축조로 인해 호소는 폐쇄되어 헤수의 유입이 거의 없었고 1997년 7월 이전에는 간헐적인 수문 조작이 있었을 뿐 호소의 상층은 해수보다도 딤수의 영향이 강하였으며싱- 하츰 DO의 성층화는 뚜렷한 경계를 이루었다* 삼류하천으로부터 고농도의 오염물질이 유입되는 반면, 호소 내의 상류부에서는 유속이 급감하고 체류시간이 길어지 유기물 분해에 의한 내적 오염부하도 수칠오염의 또 다른 중요한 인자로 작용하였다. 결과적으로 호수의 전체 수질이 빠르게 악화되었고 급기야 사회적 문제로 대두되 었 다.夕
- Cyclotella 및 SkeletoRema를 제외하고는 높은 밀도는아니지만 인중 고르게 나타났고 특히 1월뭘에 집중적으로 춤현하였다(Fig 6). 규조류가 적조를 일으킬 띠에는 2종 이상이 혼합되어 유발하였고 D acummaE와 P. m而mum을 제외한 와편모조류는 규조류의 발싱시기와유사하이 3월~7월의 춘기와 하게에 집중되밌다 와편모 ■호류는 규조듀■와는 달리 혼합형 적조가 아닌 단독좀이주로 빈무하였고 규조두■의 대발생 직후에 크게 번무하는경향성이 관칠되었다
- 담수화 기간동안 수질악화의 원인은 의무 또는 내부의 요인이 복합적으로 기이하였고 식물플랑크톤 번동 양삼은 풍부한 영양염을 기초로 하여 수온과 헤수 유입에 의한 임분도에 밀접한 관련성이 있는 것으로 관찰되었으며 계절별고 단일 또는 소수종의 무검현상이 뚜릿한 수계로 평가되었다.
- 결과적으로 95닌~96년에 걸쳐 조사된 니용刀에서 이미 과영양상테를 훨씬 초과한 것으로펌가한 것과 일치하몄다. 따라서 이에 대한 결과를 정리하면 해수 유입시기인 97년 7월 이전의 수질은 최악의 상태를 기록하였고 그 후 98넌부터 시화호 내부의 수질은 희석의 방류효과로 인해 큰 폭으로 기선되고 있음이 뚜렷하였다(Table 1, 2). 그러나 잎으로 시화호 주변 인안생대계의 수질변화 양상에 대해서는 추후 지속적인 연구가 뒤따라야 할 것으로 본다.
- 84 였다. 따라서 호소의 수질에서 내부생성 유기물이 차지하는 비중이 매우 큰 것으로 판단되었고初 이이〕대한 저감 노력이 시급한 것으로 볼 수 있었다.
- 2 ms 0/, , 79 mg Oz/P 코 각각 13%, 62% 및 54% 가 감소히 였다(Table 1, 2). 또한 TN/TP 비는 해수 유입 전에 평균 6.7이었으나 유입후에 151로 증가하여 NZP비에 의한 식물플당m톤의 생장에 대한 영양임 제한섬은 N제한에서 P제한으로 전환되는 시기로 볼 수 있었다. 호소 수질의 상대를 판정하는 항목의 하나인 COD를 환검부如에서 제시하고 있는 호소수와 헤익의 기준에 적욤시켜보민 각각 97년에 V등급, m등급, 98년에 田등급, 田듬급에 헤당하며 chl-a로 본 수길오염 수준 및 양상과 유사하였다
- 수질 악화의 심화로 인한 개선책의한 방법으로 제시된 헤수의 희석을 시도한 이후에는 종조성이 크게 번회뇐 것으로 나타났다(Fig. 7), 97년 7원이전에 데랑으로관찰되었던 녹조류와 남조류의 번무는 98닌에는 없있거나 단기 발생 내지는 세포밀도가 현저하게 감소하였다. 반번에 규조류는 Cyclotella속 개체군에서 S.
- Ⅲ단계는 담수 시작 후 약 2년이 지난 시점과 담수 후 수질이 매우 악화된 시기로 담수종의엉향과 함께 기수 및 해양종의 혼합형태를 노였다. 시간이 경과함에 따라 담수종의 우점현삼이 뚜릿한 것으로 관찰되었고 대발생 양상이 빈번하였다. 식물플랑크톤 중 담수를 하자마자 이내 当발적인 대발생을 보인 종은 가 조류 C.
- 시화호에서 수환경 요인과 식물플랑크톤의 电동을 조사한 결과 상호 밀접한 관견성을 보였다. 담수 직후에유역으로부터 다량의 명앙염이 호소 내부로 유입되어 면중 식물플랑크톤의 대발생을 초래하는 등 수질이 급속도로 악화되어 TSS, 투명도 및 COD 등의 다른 환경인자들의 수준을 증감시키는 주된 요인이 되었다.
- 식물플랑크톤의 변동양상은 해수의 유입 전에 담수 종이 월등히 많았고 유입 후에는 기수종 또는 헤양종으로전환되고 있음을 관찰할 수 있었다. 따라서 현제와 같이 내수 갑문을 상시 개방하고 있는 한 향후 헤양성 식물플랑크톤이 우세할 것으로 예상되며 이에 괸한 지속적인 연구가 있어야 할 것으로 본다.
- 아岱의">Microcy.아岱의 출현시기와 일치하였고 C aiomus는 5월 ~9원, C. me海hin«는 6원~7웜, 9뭘~10월에 걸쳐 핑균세포수가 각각 9.9xlO3, 1.2x]0:i cell或稲로 관찰되어 C. 企師仙$의 밀도가 월등히 높았다(Fig 7). 규조류 중 C.
- 호소의 조성후 97년 7월이전까지 수질은 외부 또는 내부의 저층으로부터 부하되는 오염물질이 지속적으로호소내에 축적되어 극도로 악화되었다 수질오염은 연중식물 플랑크톤이 대발생하는 생물학적 현상에서 뚜륏하였고 식물플랑旦톤의 샘물량 증가율은 2.4/yr이었다 수환경에서 식물플랑크톤의 발생양상은 이화학 인자의 증감과 밀접한 관린성을 보였고 그 규모는 영양염의 농도에 의해 지배적인 것으로 볼 수 있있디..
- 환경요인 중 식물플랑크톤의 생장에 제한 영양염으로중요하게 작용하는 무기인(SRP)의 영향을 97년~98닌사이에 주요 유입하천의 최종지점에서 허천으로부터 공급되는 평균농도의 분포를 나타낸 것은 Fig. 4와 갚다 SRP는 반월천에서 핌군농도가 1, 167.3 Ug P/E43%)로시 가장 높았고, 화정천과 안산천(6935 ng P/K, 25%), 신길천(5N8.5 μg P/K, 19%) 및 동화천(3G8B 曲 P/ 0, 13%)으] 순으로 높은 농도가 호소 내부己 유입되었고 이로인헤 식믈플랑크톤의 생몰량을 비롯하여 과도한 물질생산에 기여하는 정도가 매우 클 깃으로 판단되었다
후속연구
- 따라서 이에 대한 결과를 정리하면 해수 유입시기인 97년 7월 이전의 수질은 최악의 상태를 기록하였고 그 후 98넌부터 시화호 내부의 수질은 희석의 방류효과로 인해 큰 폭으로 기선되고 있음이 뚜렷하였다(Table 1, 2). 그러나 잎으로 시화호 주변 인안생대계의 수질변화 양상에 대해서는 추후 지속적인 연구가 뒤따라야 할 것으로 본다.
- 있음을 관찰할 수 있었다. 따라서 현제와 같이 내수 갑문을 상시 개방하고 있는 한 향후 헤양성 식물플랑크톤이 우세할 것으로 예상되며 이에 괸한 지속적인 연구가 있어야 할 것으로 본다. 또한 전술한 바와 같이식물플랑크톤의 즘감은 N・P 등의 무기영양임과 관련성이 크기 때문에 유역으로부터 공급되는 이에 디한 대체이 강구되지 않고서는 시회호 수중생태게의 건강성 회복과 연안생데게의 부영양화 방지는 쉽지 않을 것으로 판단된다.
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