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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 2005년 3월부터 2007년 12월까지 34개월에 걸쳐 매월 우포늪을 대상으로 다양한 수환경 요인의 변동 양상을 조사하고, 연도별 농도 변화를 측정하였다. 또한 우포늪을 대상으로 보고되었던 선행 연구들의 결과와 본 조사를 통해 분석된 결과와의 비교를 통해 지난 10여 년간 우포늪의 수환경요인 변동을 규명하고자 하였다.
제안 방법
- 따라서 본 연구에서는 2005년 3월부터 2007년 12월까지 34개월에 걸쳐 매월 우포늪을 대상으로 다양한 수환경 요인의 변동 양상을 조사하고, 연도별 농도 변화를 측정하였다. 또한 우포늪을 대상으로 보고되었던 선행 연구들의 결과와 본 조사를 통해 분석된 결과와의 비교를 통해 지난 10여 년간 우포늪의 수환경요인 변동을 규명하고자 하였다.
- 시료 보관용 용기는 2 L 플라스틱 무균 채수병을 사용하였다. 수온과 pH, 용존산소, 전기전도도 등은 수질측정기인 Quanta multiprobe (HYDROLAB)을 사용하여 현장에서 직접 측정하였으며, 나머지 수질 분석을 위한 시료는 아이스박스를 사용하여 당일 실험실로 운반하여 분석하였다. 화학적산소요구량(COD)와 질산성질소, 암모니아성질소, 총질소, 인산염인, 총인, 엽록소-a의 수질 항목은 수질오염공정시험방법(환경부 1996) 및 Standard Methods for examination of water and wastewater (APHA ∙ AWWA ∙ WACEF 1998)에 따라 분석하였다.
대상 데이터
- 본 조사는 우포늪의 가운데에 위치한 전망대 아래 지점을 대상으로, 2005년 3월부터 2007년 12월까지 매달 1회씩 총 34회에 걸쳐 실시하였다(Fig. 1). 이 ∙ 화학적 수질 조사를 위한 시료 채취는 수심 10~30 cm 깊이의 표층수를 플라스틱 채수병을 이용하여 채수하였다.
- 이 ∙ 화학적 수질 조사를 위한 시료 채취는 수심 10~30 cm 깊이의 표층수를 플라스틱 채수병을 이용하여 채수하였다. 시료 보관용 용기는 2 L 플라스틱 무균 채수병을 사용하였다. 수온과 pH, 용존산소, 전기전도도 등은 수질측정기인 Quanta multiprobe (HYDROLAB)을 사용하여 현장에서 직접 측정하였으며, 나머지 수질 분석을 위한 시료는 아이스박스를 사용하여 당일 실험실로 운반하여 분석하였다.
- 1). 이 ∙ 화학적 수질 조사를 위한 시료 채취는 수심 10~30 cm 깊이의 표층수를 플라스틱 채수병을 이용하여 채수하였다. 시료 보관용 용기는 2 L 플라스틱 무균 채수병을 사용하였다.
이론/모형
- 수온과 pH, 용존산소, 전기전도도 등은 수질측정기인 Quanta multiprobe (HYDROLAB)을 사용하여 현장에서 직접 측정하였으며, 나머지 수질 분석을 위한 시료는 아이스박스를 사용하여 당일 실험실로 운반하여 분석하였다. 화학적산소요구량(COD)와 질산성질소, 암모니아성질소, 총질소, 인산염인, 총인, 엽록소-a의 수질 항목은 수질오염공정시험방법(환경부 1996) 및 Standard Methods for examination of water and wastewater (APHA ∙ AWWA ∙ WACEF 1998)에 따라 분석하였다.
성능/효과
- 2005년부터 2007년까지 하계에 해당하는 6월부터 9월까지 총 12회 조사 평균 수온은 26.8±3.2℃였으며, 10월부터 5월까지의 총 22회 조사의 평균 수온은 13.6±7.8℃로 우리나라 남부 수생태계의 전형적인 양상을 나타내었다(Table 1).
- 2005년부터 2007년의 6월부터 9월까지 총 12회 조사 평균 COD 농도는 10.1±4.0 mg L-1였으며, 10월부터 5월까지의 총 22회 조사의 평균 농도는 10.0±4.5 mg L-1였다(Table 1).
- 2005년부터 2007년의 6월부터 9월까지 총 12회 조사 평균 chl-a 농도는 23.3±30.0 μg L-1로 나타났으며, 10월부터 5월까지의 총 22회 조사의 평균 농도는 41.1±29.0 μg L-1로 조사되었다(Table 1).
- 2005년부터 2007년의 6월부터 9월까지 총 12회 조사 평균 pH는 7.4±0.8였으며, 10월부터 5월까지의 총 22회 조사의 평균 pH는 8.0±0.6으로 하계에 다소 낮은 것으로 확인되었다(Table 1).
- 2005년부터 2007년의 6월부터 9월까지 총 12회 조사 평균 암모니아성질소 농도는 0.17±0.14 mg L-1로 나타났으며, 10월부터 5월까지의 총 22회 조사의 평균 농도는 0.52±0.44 mg L-1로 조사되어 하계에 상당히 낮게 나타나는 것으로 조사되었다(Table 1).
- 2005년부터 2007년의 6월부터 9월까지 총 12회 조사 평균 용존산소 농도는 5.3±4.2 mg L-1였으나, 10월부터 5월까지의 총 22회 조사의 평균 용존산소 농도는 10.6±3.7 mg L-1로 하계에 상당히 낮은 것으로 조사되었다(Table 1).
- 2005년부터 2007년의 6월부터 9월까지 총 12회 조사 평균 인산염인 농도는 0.047±0.033 mg L-1로 나타났으며, 10월부터 5월까지의 총 22회 조사의 평균 농도는 0.059±0.052 mg L-1로 조사되어 계절간의 변화는 거의 없는 것으로 나타났다(Table 1).
- 2005년부터 2007년의 6월부터 9월까지 총 12회 조사 평균 전기전도도는 245±64 μS cm-1였으며, 10월부터 5월까지의 총 22회 조사의 평균 전기전도도는 456±127 μS cm-1로 하계와 나머지 조사 시기와의 차이가 상당히 큰 것으로 조사되었다(Table 1).
- 2005년부터 2007년의 6월부터 9월까지 총 12회 조사 평균 질산성질소 농도는 0.89±0.44 mg L-1로 나타났으며, 10월부터 5월까지의 총 22회 조사의 평균 농도는 1.42±1.29 mg L-1로 하계에 대체로 낮게 나타났다(Table 1).
- 2005년부터 2007년의 6월부터 9월까지 총 12회 조사 평균 총인 농도는 0.18±0.10 mg L-1로 나타났으며, 10월부터 5월까지의 총 21회 조사의 평균 농도는 0.17±0.10 mg L-1로 조사되었다(Table 1).
- 2005년부터 2007년의 6월부터 9월까지 총 12회 조사 평균 총인과 총질소의 농도비는 11.4±4.9로 나타났으며, 10월부터 5월까지의 총 21회 조사의 평균 농도비는 21.1±11.7로 하계와 비하계 시기간의 차이가 큰 것으로 조사되었다(Table 1).
- 2005년부터 2007년의 6월부터 9월까지 총 12회 조사 평균 총질소 농도는 1.85±0.99 mg L-1로 나타났으며, 10월부터 5월까지의 총 21회 조사의 평균 농도는 3.03±1.54 mg L-1로 조사되었다(Table 1).
- COD 농도는 계절적 변동 특성은 나타나지 않았으나, 본 조사 기간 동안 꾸준히 감소하는 경향을 나타내었다. 연도별 평균 COD 농도 또한 2005년에 14.
- 수온은 현장 조사의 시간차에 따른 오차가 크게 발생할 수 있는 특성을 지니고 있으므로, 지난 연구와 비교하여 단기간 내에 급격히 증가하였다고 결론을 내릴 수는 없을 것으로 보여진다. 그러나 본 조사 결과 지난 10여년에 걸쳐 우포늪의 수온이 어느 정도 상승된 것을 확인할 수 있었다(Fig. 3). 또한 본 조사에서도 수온은 지속적으로 증가하는 양상을 나타내었다.
- 본 연구를 통해 현재 우포늪의 수온이 점차 증가하고 있는 것으로 나타나 향후 수생생물의 군집 변화가 야기될 우려가 있는 것으로 나타났다. 그러나 인과 질소계열의 영양염이 선행연구 비교하여 점차 감소하는 것으로 조사되었고, COD 농도 또한 2005년부터 2007년까지 연도별 평균 농도가 지속적으로 감소하는 것으로 나타나 유기물에 의한 오염이 점차 감소하는 것으로 나타났다. 그러나 단기간의 연구를 통해 우포늪의 수환경요인 변화를 규명하기에는 많은 문제점들이 있는 것으로 보여진다.
- 2 μg L-1가 증가한 것으로 나타났다. 따라서 10년 전과 비교하여 현재 계절별 chl-a 농도 변화가 훨씬 크게 나타남을 알 수 있었다(Fig. 3).
- 이는 하계에 우포늪에서 생장하는 수생식물의 생물량이 COD 농도에 상당량 기여한 것으로 보여진다. 또한 본 조사를 통해 나타난 연도별 평균 COD 농도는 점차 감소하는 것으로 나타나 현재 우포늪에서 유기물에 의한 오염도가 점차 감소하는 것으로 나타났다. 그러나 이러한 결과 해석은 3년간의 자료만으로는 무리가 있는 것으로 보여지며, 향후 지속적인 자료의 보완으로 확인하여야 할 것으로 보여진다.
- 3). 또한 본 조사에서도 수온은 지속적으로 증가하는 양상을 나타내었다. Dale and Swartzman (1984)은 수온이 식물플랑크톤의 생장과 동물플랑크톤의 섭식과 호흡에 지대한 영향을 미치며, 수온의 증가로 인해 일반적인 수환경보다 따뜻한 수역에서 서식하는 종들로의 군집 변화가 일어날 것으로 보고하였다.
- 본 연구를 통해 현재 우포늪의 수온이 점차 증가하고 있는 것으로 나타나 향후 수생생물의 군집 변화가 야기될 우려가 있는 것으로 나타났다. 그러나 인과 질소계열의 영양염이 선행연구 비교하여 점차 감소하는 것으로 조사되었고, COD 농도 또한 2005년부터 2007년까지 연도별 평균 농도가 지속적으로 감소하는 것으로 나타나 유기물에 의한 오염이 점차 감소하는 것으로 나타났다.
- 본 연구에서 34회 동안 조사된 평균 전기전도도는 381 μS cm-1로 1995년부터 1998년까지 연구된 Choi et al. (1998)의 520 μS cm-1에 비해 약 140 μS cm-1로 저하된 것으로 나타났다(Fig. 3).
- 국외 자연 습지의 경우, 스리랑카의 Bundala 습지에서 총인과 총질소의 농도비는 74로 보고되었으며, 이스라엘의 Agmon 습지에서는 42로 보고되었다(Gophen 2000; Piyankarage 2004). 본 연구에서 나타난 우포늪의 평균 총인과 총질소의 농도비는 18로 국외 자연 습지에 비해 상당히 낮은 것으로 확인되었다. 본 연구에서 나타난 평균 chl-a 농도는 Choi et al.
- 본 연구에서 나타난 우포늪의 평균 총인과 총질소의 농도비는 18로 국외 자연 습지에 비해 상당히 낮은 것으로 확인되었다. 본 연구에서 나타난 평균 chl-a 농도는 Choi et al. (1998)의 연구와 비교하여 차이가 거의 없는 것으로 나타났다. 그러나 계절별 chl-a 농도를 살펴보면, 6월부터 9월까지의 하계에 본 연구에서는 23.
- 2001). 본 조사에서 COD의 평균 농도는 10.0 mg L-1로 조사되어 현재 우포늪의 유기물 오염도는 국외 자연 습지와 비교하여 상당히 양호한 것으로 확인되었다. 계절별 COD 변화는 하계에 대체로 증가하는 양상을 나타내었다.
- 2004; Schrage and Dowing 2004). 본 조사에서 나타난 총인 농도는 0.17 mg L-1로 국외에서 보고된 자연 습지에 비해서는 다소 높은 농도를 나타내는 것으로 조사되었으며, 총질소와 마찬가지로 부영양 기준을 초과하는 것으로 확인되었다(Klapper 1991). 따라서 향후 우포늪을 대상으로 인과 질소의 저감 방안에 대한 연구가 진행되어야 할 것으로 보여진다.
- 또한 질소 복합물의 농도는 계절적으로 규칙적인 변화를 보이는 경향이 있으며, 생물학적 흡수력은 식물플랑크톤 군집 변화에 크게 지배받는 것으로 보고되었다(이 2002). 본 조사에서 평균 질산성질소와 암모니아성질소의 농도는 각각 1.23 mg L-1와 0.40 mg L-1로 나타났다. 이는 Choi et al.
- 237 mg L-1로 최고치를 나타낸 이후, 12월까지 대체로 낮은 농도로 유지되었으나, 2006년과 2007년에는 계절적 변화보다는 월별로 상당한 차이를 나타내며 변화하는 양상을 나타내었다. 연도별 평균 인산염인 농도는 2005년에 0.064 mg L-1였으며, 2006년에는 0.059 mg L-1, 2007년에는 0.042 mg L-1로 2005년부터 2007년까지 점차 감소하는 것으로 확인되었다(Fig. 2). 전 조사 기간 평균 인산염인 농도는 0.
- 총인과 총질소의 농도비를 조사한 결과 2005년에는 평균 19로 나타났으며, 2006년에는 20, 2007년에는 14로 나타났다. 총 33회에 걸친 조사에서 총인과 총질소의 농도비는 2005년 9월에 4로 가장 낮았으며, 2005년 12월에 58로 가장 높게 나타났다. 전 조사 기간 동안 총인과 총질소의 농도비가 10 이하로 나타난 것은 총 8회였다.
후속연구
- Dale and Swartzman (1984)은 수온이 식물플랑크톤의 생장과 동물플랑크톤의 섭식과 호흡에 지대한 영향을 미치며, 수온의 증가로 인해 일반적인 수환경보다 따뜻한 수역에서 서식하는 종들로의 군집 변화가 일어날 것으로 보고하였다. 결국 우포늪에서의 지속적인 수온 증가는 향후 고수온에서 주로 서식하는 남조류로의 식물플랑크톤 군집 변화를 유발할 수도 있을 것으로 보여진다. 또한 이러한 식물플랑크톤 군집 변화는 남조류 수화 발생과 같은 극단적인 수생태계 변화를 동반하여 결국 생물 종다양성 유지에도 어려움을 주어 전반적인 우포늪의 수생태계에 지대한 영향을 끼칠 것으로 보여진다.
- 또한 본 조사를 통해 나타난 연도별 평균 COD 농도는 점차 감소하는 것으로 나타나 현재 우포늪에서 유기물에 의한 오염도가 점차 감소하는 것으로 나타났다. 그러나 이러한 결과 해석은 3년간의 자료만으로는 무리가 있는 것으로 보여지며, 향후 지속적인 자료의 보완으로 확인하여야 할 것으로 보여진다.
- 17 mg L-1로 국외에서 보고된 자연 습지에 비해서는 다소 높은 농도를 나타내는 것으로 조사되었으며, 총질소와 마찬가지로 부영양 기준을 초과하는 것으로 확인되었다(Klapper 1991). 따라서 향후 우포늪을 대상으로 인과 질소의 저감 방안에 대한 연구가 진행되어야 할 것으로 보여진다. 총인과 총질소의 농도비는 식물플랑크톤 생장에 지대한 영향을 미치는 제한 요인을 결정하는 중요한 인자이다(Horne and Goldman 1994).
- 그러나 단기간의 연구를 통해 우포늪의 수환경요인 변화를 규명하기에는 많은 문제점들이 있는 것으로 보여진다. 따라서 향후 장기적인 수질 모니터링이 지속적으로 진행되어야 할 것으로 판단되어진다.
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