[논문]형산강 하류 적조발생시 수질 및 수문학적 특성 검토

이창수

doi:10.5322/jes.2009.18.10.1155

문제 정의

유량의 감소로 인한 수역의 정온도가 적조 발생에 미치는 영향을 검토하기 위하여 형산강 하구의 실측 적조발생자료를 바탕으로 적조발생일의 선행강우조건에 대해 조사하고 이에 대한 형산강 하구의 유출 현상 및 적조발생 전후의 수질변화특성에 대해 검토한 결과, 다음과 같은 결론을 도출할 수 있었다.
형산강 하류 지역은 지형특성상 하상경사가 매우 완만하여 형산강 유역에 강우가 발생하지 않을 경우 하천의 유속이 거의 0에 가까워 수역의 정온도가 높아지게 된다. 이에 본 논문에서는 유량의 감소로 인한 수역의 정온도가 적조발생에 미치는 영향을 검토하기 위하여 형산강 하구의 실측 적조발생자료를 바탕으로 적족발생일의 선행강우조건에 대해 조사하고 이에 대한 형산강 하구의 유출현상 및'적조발생 전후의 수질변화특성에 대해 검토하여 보았다.
종의 성장특성을 분석한 후 과거 13년 자료와 비교 분석하여 그 특성을 분석하였다. 이와 같이 적조 발생 억제 및 제거를 위한 연구 외에도 정° 은 GIS분석 기법에 의해 적조 발생시기와 생물학적, 해양학적인 인자를 통해 적조의 발생 가능한 시-공간적인 분포를 분석하는 적조정보시스템을 개발하여 적조를:효과적으로 관리 하■여 효율적으로 대처할 수 있도록 하고자 하였다. 이와 같이 현재까지 적조의 처리와 관리를 위해 다양한 연구가 이루어졌다.
손 등»은 남조류 발생이 빈번한 낙동강 하류에서 남조류 발생 시의 현장 변화를 정량 . 정성적으로 분석한 결과와 현장 시료를 현광분석 및 유도현광 분석을 통해 남조류 발생 시기를 조기에 포착할 수 있는 방법을 개발하고자 하였다. 이 등지은 한국연안에 출현하는 주요적조 생물의 적조 발생 특성을 분석하기 위해 편모조류 10종을.

제안 방법

대상으로 하여 수온과 염분, 광도의 특성에 따른.종의 성장특성을 분석한 후 과거 13년 자료와 비교 분석하여 그 특성을 분석하였다. 이와 같이 적조 발생 억제 및 제거를 위한 연구 외에도 정° 은 GIS분석 기법에 의해 적조 발생시기와 생물학적, 해양학적인 인자를 통해 적조의 발생 가능한 시-공간적인 분포를 분석하는 적조정보시스템을 개발하여 적조를:효과적으로 관리 하■여 효율적으로 대처할 수 있도록 하고자 하였다.

대상 데이터

적조 발생 전·후의 수질특성을 파악하기 위하여 형산강 하구에서 2005년도에 적조가 발생한 5월 24 일(1차) 및 12월 2일(2차)의 수질 및 발생일 전·후의 수질을 조사하여 그 결과를 Fig. 3.1~3.6과 같이 나타내었다.
분석하였다. 형산강 하구 적조발생일의 선행강우 조건 및 형산강 하구의 유출현상은 낙동강 홍수통제소가 운영하는 포항수위표지점(S1)의 수위 및 유량 자료 7)를 이용하였다.
1에서 표시한 바와 같이 적조 발생 전 . 후의 수질변화 특성을 파악하기 위해 실시한 수질조사지점은 연일대교-지점(W1), 섬안 큰 다리 지점(W2), 형산교 지점(W3) 등 3개 지점에 대해 수질분석을 실시하였으며, 수위 및 유량자료는 포항수위표지점(S1)자료를 이용하였다.

이론/모형

적조발생 전·후의 수질특성을 검토하기 위해 실시한 수질분석 항목은 COEDn, T-N, T-P를 중심으로 분석하였으며, 분석방법은 수질공정시험법肇)에 따라 분석하였다. 형산강 하구 적조발생일의 선행강우 조건 및 형산강 하구의 유출현상은 낙동강 홍수통제소가 운영하는 포항수위표지점(S1)의 수위 및 유량 자료 7)를 이용하였다.

성능/효과

하절기(6, 7, 8월)에 발생한 적조 당시 형산강 하구의 평균유량은 34.5 n?/sec였으며, 하절기 가운데 7월을 제외한 나머지 관측자료의 평균 유량은 10.3 m'/sec로서 그 외의 기간에 발생한 적조 당시의 평균유량 18.0 m3/sec 보다 오히려 더 작은 것으로 나타나 형산강 하구의 적조발생은 계절적 영향보다 유량의 크기에 더 많은 영향을 받는 것으로 나타났다. 실제로 형산강 하구지역은 하상 경사가 매우 완만하여 유량이 25 n?/sec인 경우의 유속은 거의 0에 가까워지므로 선행강우의 부재로 인한 하구지역의 입자거동의 안정한 정도가 적조 발생에 영향을 미치는 것으로 판단된다.
1) 적조발생 30일 전까지 1시간 단위로 수위-유량 자료를 검토해 본 결과, 형산강 하구지역의 적조 현상은 선행강우가 발생하여 수위와 유량의 증가로 인한 입자 교란시에는 발생하지 않고 강우 종료 후, 수위와 유량의 변화가 거의 없어져 정온도가 높은 상태에서 이루어지고 있는 것으로 나타났다.
2) 형산강 하구지역은 하상경사가 매우 완만하여유량이 25 n?/sec인 경우의 유속은 거의 0에 가까워지므로 선행강우의 부재로 인한 하구지역의 입자 거동의 안정한 정도가 적조발생에 영향을 미치는 것으로 판단된다.
56 mg/1 로 분석되어 적조 발생 전의 수질상태와 큰 변화는 발견할 수 없었다. 2차 적조 발생 전 Pl, P2, P3의 농도는 각각 5.24 mg/1, 6.40 mg/1, 7.32 mg/1이며, 적조 발생시에는 P1, P2, P3지점의 농도가 32.94 mg/1, 37.92 mg/1, 30.93 mg/1 로 각각 629%, 593%, 423% 증가하였으며. 적조 발생 후의 Pl, P2, P3의 농도는 7.
3) 적조발생시 CODm„의 농도는 241~629% 크게 증가하였고, 적조 발생 후 각 지점의 농도는 적조 발생 전과 비교해 큰 변화는 없는 것으로 분석되어 적조 발생 시의 수질환경조건으로서 유기물의 농도가 크게 기여한 것으로 판단된다.
추론하기는 힘들었다. 그러나 적조발생 30일 전까지 1시간 단위로 수위-유량자료를 확보하고 검토해 본 결과 Fig. 2.1~Fig 2.14와 같이 형산강 하구 지역의 적조현상은 선행강우가 발생하여 수위와 유량의 증가로 인한 입자 교란시에는 발생하지 않고 강우 종료 후, 수위와 유량의 변화가 거의 없어져 정온 도가 높은 상태에서 이루어지고 있는 것으로 나타났다. Fig.
60 mg/1 로 분석되었다. 따라서 적조 발생 시 CODmh의 농도는 241~629% 크게 증가하였음을 알 수 있었고, 적조 발생 후 각 지점의 농도는 적조 발생 전과 비교해 큰 변화는 없는 것으로 분석되었다.

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