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문제 정의
- 본 연구는 목포항과 주변 해역 수질의 계절적 특성에 따른 장기적인 수질 변화를 규명하고 평가하는데 그 목적이 있다. 이를 위하여 1997년부터 2004년까지 목포항과 주변 해역의 수질을 계절별로 조사한 후 시공간적인 변동과 이에 영향을 미치는 요인을 규명하고자 하였다.
- 본 연구는 목포항과 주변 해역 수질의 계절적 특성에 따른 장기적인 수질 변화를 규명하고 평가하는데 그 목적이 있다. 이를 위하여 1997년부터 2004년까지 목포항과 주변 해역의 수질을 계절별로 조사한 후 시공간적인 변동과 이에 영향을 미치는 요인을 규명하고자 하였다.
제안 방법
- 수질 변동에 영향을 미치는 요인들을 구명하기 위하여 수질 항목들은 정점별 상관분석을 실시하였다. 또한 목포항과 주변해역에서 1998년과 2001년 자료를 이용하여 표층 염분의 시공간적인 변동을 비교하였으며, 염분 의 변화에 따른 다른 수질인자와 관계를 1차 회귀분석을 수행하여 관계를 규명하였다. 통계적인 분석들은 SPSS 프로그램(SPSS Inc)을 이용하였으며, 유의성은 p<0.
- 수온, 염분과-pH는 수질측정기(YSI 600)를 이용하여 현장 에서 측정하였다. DIN과 DIP는 Parson et Ⅲ.
- a)를 측정하였다. 용존무기인(DIP)은 인산인(PQA-P)으로 구하였으며, 용존무기질소(DIN)는 암모니아질소, 아질산질소와 질산질소의 합으로 구하였다.
- 1). 조사항목으로는 수온, 염분, 수소이온농도(pH), 용존산소(DO), 화학적산소요구량(COD) 및 암모니아질소(NH4+-N), 아질산질소(NO2-N), 질산질소(NO3-N), 용존 무기인(DIP), 부유물질 (SS)과 Chlorophyll a(Chl. a)를 측정하였다. 용존무기인(DIP)은 인산인(PQA-P)으로 구하였으며, 용존무기질소(DIN)는 암모니아질소, 아질산질소와 질산질소의 합으로 구하였다.
대상 데이터
- 본 연구의 자료는 국립수산과학원 남해수산연구소의 해양 환경측정망(1997-2004) 장소인 목포항과 주변해역의 6개 정점을 대상으로 계절별(2월, 5월, 8월과 11월) 수질자료를 분석하였다(Fig. 1). 조사항목으로는 수온, 염분, 수소이온농도(pH), 용존산소(DO), 화학적산소요구량(COD) 및 암모니아질소(NH4+-N), 아질산질소(NO2-N), 질산질소(NO3-N), 용존 무기인(DIP), 부유물질 (SS)과 Chlorophyll a(Chl.
데이터처리
- a와 SS는 해양환경공 정시험방법을 이용하였다. 각 측정 항목들의 년간, 계절 및 정점간의 차이는 One-way ANOVA를 이용하여 분석하였으며, 항목들의 유의한 차이는 Tukey의 사후분석(Post Hoc multiple comparison test)을 수행하여 조사시기와 장소에 따른 차이를 검정하였다. 수질 변동에 영향을 미치는 요인들을 구명하기 위하여 수질 항목들은 정점별 상관분석을 실시하였다.
- 각 측정 항목들의 년간, 계절 및 정점간의 차이는 One-way ANOVA를 이용하여 분석하였으며, 항목들의 유의한 차이는 Tukey의 사후분석(Post Hoc multiple comparison test)을 수행하여 조사시기와 장소에 따른 차이를 검정하였다. 수질 변동에 영향을 미치는 요인들을 구명하기 위하여 수질 항목들은 정점별 상관분석을 실시하였다. 또한 목포항과 주변해역에서 1998년과 2001년 자료를 이용하여 표층 염분의 시공간적인 변동을 비교하였으며, 염분 의 변화에 따른 다른 수질인자와 관계를 1차 회귀분석을 수행하여 관계를 규명하였다.
- 또한 목포항과 주변해역에서 1998년과 2001년 자료를 이용하여 표층 염분의 시공간적인 변동을 비교하였으며, 염분 의 변화에 따른 다른 수질인자와 관계를 1차 회귀분석을 수행하여 관계를 규명하였다. 통계적인 분석들은 SPSS 프로그램(SPSS Inc)을 이용하였으며, 유의성은 p<0.05 수준으로 하였다.
- 표층 염분의 변화가 다른 수질항목에 미치는 영향을 판단 하기 위하여 선형 회귀분석을(linear regression) 실시하였다. 표층 염분의 감소는 수질 항목에서 DIN(r2=0.
이론/모형
- (1984)에 따라 분석하였으며, 해수의 DO, COD, Chi. a와 SS는 해양환경공 정시험방법을 이용하였다. 각 측정 항목들의 년간, 계절 및 정점간의 차이는 One-way ANOVA를 이용하여 분석하였으며, 항목들의 유의한 차이는 Tukey의 사후분석(Post Hoc multiple comparison test)을 수행하여 조사시기와 장소에 따른 차이를 검정하였다.
성능/효과
- QOD는 NOa -N, DIN과. Chlorophyll a와는 양의 상관관계를 보였으나, 부유고형물질과는 음의 상관성을 나타내었다. 목포항과 주변 해역에서 표층 염분의 변화는 영양염, pH, DO와 COD 변화에 밀접한 영향을 미치는 것으로 나타났다.
- 7%)농도에 영향을 미치는 요인으로 판단되었다. 결과적으로 장기모니터링을 통한 목포항 주변 해역의 수질환경은 년간 변화는 다양하게 나타났으며, 염분의 변화가 년간 변화의 가장 주요한 요인으로서 판단되었다 결론적으로 목포항 주변 해역에서 수질의 시·공간적인 변동을 장기 모니터링을 통한 변동 상황은 영산강 하구언의 방류에 가장 큰 영향을 받는 것으로 나타났다.
- 이와 같은 경향은 본 연구에서도 유사한 결과로 나타났다. 목포항 주변 해역의 수질환경은 시간적인 변화량의 경우 동계보다 하계의 변화량이 큰 것으로 나타났다(p<0.05). 동계의 경우 수질환경의 변화량은 공간적으로 차이가 없었으나, 하계의 경우 수질환경의 변화량은 정점 간에 뚜렷한 차이를 나타내었다(p<0.
- Chlorophyll a와는 양의 상관관계를 보였으나, 부유고형물질과는 음의 상관성을 나타내었다. 목포항과 주변 해역에서 표층 염분의 변화는 영양염, pH, DO와 COD 변화에 밀접한 영향을 미치는 것으로 나타났다.
- 목포항과 주변해역의 표층과 저층의 수질 인자는 염분, COD와 DIP가 유의한 차이를 나타내었다(p<0.05). 조사기간 동안 평균 염분은 저충이 표층보다 유의하게 높게 나타났다 (Table 3).
- 4). 반면에 영양염의 농도는 염분 분포와 달리 영산강 하구언에서 외해로 갈수록 감소하는 경향을 보였다. 조사기간 동안 염분의 변화는 목포항 주 변 해역의 영양염 농도, pH, DO, COD와 Chi.
- 조사기간 동안 각 정점에서 조사된 표층 수질 항목간의 상관관계를 Table 4에 나타내었다. 수온은 염분과 음의 상관 관계를 보였으며, 염분은 pH와 DO는 양의 상관관계를 보였다. 반면에 염분은 COD, NH4--N, NO3--N, NO2--N, DIN, DIP와 ChlorophyU a와는 음의 상관관계를 보였다.
- 05). 영산강 하구언 주변의 정점들은 방류된 담수의 영향으로 낮은 염분 분포를 보였으며, 외해로 갈수록 점차 염분이 높게 나타났다(Fig. 4). 반면에 영양염의 농도는 염분 분포와 달리 영산강 하구언에서 외해로 갈수록 감소하는 경향을 보였다.
- 특히, 영산강 하구언에서 유입되는 방류수는 모든 계절에서 총일유량의 90%이상 상회하며, 하계의 경우 총 일유량의 99%를 차지하는 것으로 알려져 있다(김과 이, 2003). 영산호의 COD에 따른 호소수질환경 등급은 하계와 추계의 경우 IV급수 그리고 동계와 추계의 경우 Ⅲ급수에 해당하는 수질의 특성을 보였다. 이러한 영산강 하구언으로부터 유입되는 COD의 부하량은 평균 약 34 ton 로서 전체의 유입 부하량의 약 92%를 차지하는 것으로 알려져 있으며, 하계의 경우 약 82 ton d-1로서 사계절 총합계 부하량의 약 56%를 차지하였다(김과 이, 2003).
- 담수의 유입은 목포항 주변 해역에 수온약층과 염분약 층을 형성하는 등 수괴의 수직적인 분포를 다양하게 변화시 킨다(김과 유, 2003; 김과 이, 2003;). 이러한 높은 조석차와 담수의 유입과 같은 물리적인 요인의 변화는 목포항 주변 해 역의 오염물의 이동에 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다. 최근 목포항 해역은 오수, 도시하수 또는 산업 폐수와 영산호의 담수 유입에 따라 주변 해역의 부영양화와 적조 및 빈 산소 수괴 형성 등 해양의 수환경의 악화가 가속되고 있는 것으로 나타났다(김, 2001; 김과 유, 2003).
- 조사 정점에 따른 수질 인자는 표층 염분과 COD만이 유의한 차이를 나타내었다(p<0.05). 평균 표층 염분은 정점 1에서 가장 낮았으며, 정점 6에서 가장 높게 나타났다(p=0.
- 그러나 DIP의 농도는 표층보다 저층이 유의하게 높게 나타났다(Table 3). 조사기간 동안 년간 평균 수온, pH, DO와, DIN의 농도는 표층과 저층에서 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.05).
- 목포항과 주변 해역에서 수질인자의 계절에 따른 변동과 평균값을 Table 2에 나타내었다. 조사기간 동안 수온, 염분, DO, COD, NO2--N와 DIP는 명확한 계절변화를 보였다 (p<0.05).
- 05). 조사기간 동안 평균 염분은 저충이 표층보다 유의하게 높게 나타났다 (Table 3). COD의 농도는 2000년을 제외하고 표층의 농도가 저층의 농도보다 유의하게 높게 나타났다(Table 3).
- 1998년의 경우 다른 조사기간 동안 보다 낮은 염분 분포를 보였으며, 영양염의 농도는 다른 조사기간 동안 높게 나타났다. 특히 염분의 변화는 DIN 농도23.7%), COD(21.0%), NQj --N(20.3%)과 DIN(13.7%)농도에 영향을 미치는 요인으로 판단되었다. 결과적으로 장기모니터링을 통한 목포항 주변 해역의 수질환경은 년간 변화는 다양하게 나타났으며, 염분의 변화가 년간 변화의 가장 주요한 요인으로서 판단되었다 결론적으로 목포항 주변 해역에서 수질의 시·공간적인 변동을 장기 모니터링을 통한 변동 상황은 영산강 하구언의 방류에 가장 큰 영향을 받는 것으로 나타났다.
- 05). 평균 표층 염분은 정점 1에서 가장 낮았으며, 정점 6에서 가장 높게 나타났다(p=0.011). 반면에 표층 OOD의 농도는 정점 6에서 가장 낮았으며, 정점 2에서 가장 높게 나타났다(p=0.
- 표층 염분의 변화가 다른 수질항목에 미치는 영향을 판단 하기 위하여 선형 회귀분석을(linear regression) 실시하였다. 표층 염분의 감소는 수질 항목에서 DIN(r2=0.237, p<0.001), COD(r2=0.210, p<0.001), N03~-N(r2=0.203, p<0.001), DIP(r2=0.137, p<0.001), N02--N(r2=0.052, p=0.002), ChlorophyU 0(?=0.032, p=0.042) 와 NH4+-N(r2=0.027, p=0.026)의 농도를 증가시키는 것으로 나타났다. 반면에 표층 염분의 감소는 D0(r2=0.
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