우포늪의 4개 습지를 대상으로 2005년 3월부터 2009년 12월까지 매월 영양염과 엽록소-$\alpha$ 농도를 모니터링 하였으며, 이를 토대로 수질 영양 단계를 평가하였다. 질산성질소와 암모니아성질소, 총질소 등 질소 계열 영양염은 선행 연구 결과와 비교시 감소한 것으로 나타났다. 그러나 총질소의 경우, 아직까지 수화발생 기준과 부영양 기준 농도를 상당히 초과하여 용존되어 있는 것으로 확인되었다. 인산염인과 총인 농도 또한 선행 연구와 비교 시 상당히 감소한 것으로 조사되었으나, 총인은 총질소와 마찬가지로 부영양 기준을 초과하여 용존되어 있었다. 질소 계열과 인 계열 영양염은 4개 습지 중 쪽지벌에서 가장 낮은 것으로 조사되었다. 엽록소-$\alpha$의 평균 농도는 우포에서 가장 높게 나타났으며, 목포에서 가장 낮게 나타났다. 쪽지벌과 목포에서는 하계에 높게 나타났고, 우포와 사지포에서는 비하계 기간 동안 높게 나타났다. TRIX 분석을 통해 우포늪의 수질 영양 상태를 평가한 결과 4개 습지 모두 생산성이 높고 영양 단계가 높은 수질을 의미하는 poor water quality 상태로 조사되었다.
우포늪의 4개 습지를 대상으로 2005년 3월부터 2009년 12월까지 매월 영양염과 엽록소-$\alpha$ 농도를 모니터링 하였으며, 이를 토대로 수질 영양 단계를 평가하였다. 질산성질소와 암모니아성질소, 총질소 등 질소 계열 영양염은 선행 연구 결과와 비교시 감소한 것으로 나타났다. 그러나 총질소의 경우, 아직까지 수화발생 기준과 부영양 기준 농도를 상당히 초과하여 용존되어 있는 것으로 확인되었다. 인산염인과 총인 농도 또한 선행 연구와 비교 시 상당히 감소한 것으로 조사되었으나, 총인은 총질소와 마찬가지로 부영양 기준을 초과하여 용존되어 있었다. 질소 계열과 인 계열 영양염은 4개 습지 중 쪽지벌에서 가장 낮은 것으로 조사되었다. 엽록소-$\alpha$의 평균 농도는 우포에서 가장 높게 나타났으며, 목포에서 가장 낮게 나타났다. 쪽지벌과 목포에서는 하계에 높게 나타났고, 우포와 사지포에서는 비하계 기간 동안 높게 나타났다. TRIX 분석을 통해 우포늪의 수질 영양 상태를 평가한 결과 4개 습지 모두 생산성이 높고 영양 단계가 높은 수질을 의미하는 poor water quality 상태로 조사되었다.
In the four swamps of Jjokjibeol, Mokpo, Upo and Sajipo in the Upo wetland, the nitrogen nutrients, phosphorus nutrients and chl-$\alpha$ had been observed during the period from April 2005 to December 2009 on monthly basis. Based on the results, the fluctuations of trophic state in the U...
In the four swamps of Jjokjibeol, Mokpo, Upo and Sajipo in the Upo wetland, the nitrogen nutrients, phosphorus nutrients and chl-$\alpha$ had been observed during the period from April 2005 to December 2009 on monthly basis. Based on the results, the fluctuations of trophic state in the Upo wetland were estimated. Measurements of the nitrogen nutrients such as $NO_3$-N, $NH_3$-N and T-N showed to be generally decreased in comparison with those in the precent studies. Yet the T-N was still considerably higher than the general concentration level of eutrophication and algal blooming. $PO_4$-P and T-P showed to have reduced considerably in comparison to precedent studies. However, T-P also turned out to be dissolved over the nutrient standard. Nitrogen nutrients and phosphorus nutrients were the lowest in Jjokjibeol in the Upo wetland. The chl-$\alpha$ concentrations were the highest at summer periods in Jjokjibeol and Mokpo. However, the highest at non-summer periods in Upo and Sajipo. Among the four swamps, Upo had the highest density on average of chl-$\alpha$, and Mokpo the lowest. Through TRIX (Trophic Index) analysis evaluating trophic state of the Upo wetland, all four swamps were estimated of poor water quality (eutrophication).
In the four swamps of Jjokjibeol, Mokpo, Upo and Sajipo in the Upo wetland, the nitrogen nutrients, phosphorus nutrients and chl-$\alpha$ had been observed during the period from April 2005 to December 2009 on monthly basis. Based on the results, the fluctuations of trophic state in the Upo wetland were estimated. Measurements of the nitrogen nutrients such as $NO_3$-N, $NH_3$-N and T-N showed to be generally decreased in comparison with those in the precent studies. Yet the T-N was still considerably higher than the general concentration level of eutrophication and algal blooming. $PO_4$-P and T-P showed to have reduced considerably in comparison to precedent studies. However, T-P also turned out to be dissolved over the nutrient standard. Nitrogen nutrients and phosphorus nutrients were the lowest in Jjokjibeol in the Upo wetland. The chl-$\alpha$ concentrations were the highest at summer periods in Jjokjibeol and Mokpo. However, the highest at non-summer periods in Upo and Sajipo. Among the four swamps, Upo had the highest density on average of chl-$\alpha$, and Mokpo the lowest. Through TRIX (Trophic Index) analysis evaluating trophic state of the Upo wetland, all four swamps were estimated of poor water quality (eutrophication).
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문제 정의
연도별 변화 양상을 조사하였다. 또한 Trophic Index (TRIX; Vollenweider et al., 1998)를 사용하여 현재 우포늪의 명확한 수질 영양 상태를 규명하고자 하였다.
제안 방법
, 1998)를 사용하였다. TRIX는 엽록소-a 농도(㎍ L-1), 용존산소(%), 용존무기질소(㎍ L-1), 총질소 (㎍ L-1)의 4개 항목을 사용하여 다음과 같은 식에 의해 산정하였다.
본 연구에서는 2005년 4월부터 2009년 12월까지 우포늪의 4개 습지를 대상으로 인과 질소 계열의 영양염과 엽록소-a 등 총 6개 요소에 대한 모니터링을 실시하였으며, 연도별 변화 양상을 조사하였다. 또한 Trophic Index (TRIX; Vollenweider et al.
수질 분석을 위한 시료 채취는 10~30cm의 수심에서 플라스틱 채수 병을 이용하여 채수하였다. 시료는 4L 플라스틱 무균 채 수병을 사용하여 아이스박스에 보관 후, 당일 실험실로 운반하여 분석하였다. 질산성질소와 암모니아성질소, 총 질소, 인산염인, 총인, 엽록소-a의 수질 항목은 수질오염 공정시험방법 (환경부, 1996) 및 Standard Methods for examination of wastewater(APHA - AWWA • WACEF, 1998)에 따라 분석하였다.
우포늪 수체내 식물플랑크톤 생물량은 엽록소-a 를 통해 분석하였다. 2006년의 경우, 춘계 집중 강우로 인해 우포늪으로 낙동강 본류가 상당량 유입되어 하계 수생식물의 성장이 거의 일어나지 않았다.
대상 데이터
본 조사는 우포늪의 4개 습지 (쪽지 벌, 목포, 우포, 사지 포를 대상으로 2005년 4월부터 2009년 12월까지 매월 1회씩 총 57회에 걸쳐 진행되었다(Fig. 1). 수질 분석을 위한 시료 채취는 10~30cm의 수심에서 플라스틱 채수 병을 이용하여 채수하였다.
1). 수질 분석을 위한 시료 채취는 10~30cm의 수심에서 플라스틱 채수 병을 이용하여 채수하였다. 시료는 4L 플라스틱 무균 채 수병을 사용하여 아이스박스에 보관 후, 당일 실험실로 운반하여 분석하였다.
데이터처리
질산성질소와 암모니아성질소, 총 질소, 인산염인, 총인, 엽록소-a의 수질 항목은 수질오염 공정시험방법 (환경부, 1996) 및 Standard Methods for examination of wastewater(APHA - AWWA • WACEF, 1998)에 따라 분석하였다. 분석된 각 항목별 자료를 이용하여 엽록소2의 농도 변화에 대한 영양염의 영향을 규명 하기 위해 Minitab 12.0 program을 사용하여 상관분석을 실시하였다
이론/모형
우포늪의 수질 영양 상태를 평가하기 위하여 Trophic Index (TRIX; Vollenweider et al., 1998)를 사용하였다. TRIX는 엽록소-a 농도(㎍ L-1), 용존산소(%), 용존무기질소(㎍ L-1), 총질소 (㎍ L-1)의 4개 항목을 사용하여 다음과 같은 식에 의해 산정하였다.
시료는 4L 플라스틱 무균 채 수병을 사용하여 아이스박스에 보관 후, 당일 실험실로 운반하여 분석하였다. 질산성질소와 암모니아성질소, 총 질소, 인산염인, 총인, 엽록소-a의 수질 항목은 수질오염 공정시험방법 (환경부, 1996) 및 Standard Methods for examination of wastewater(APHA - AWWA • WACEF, 1998)에 따라 분석하였다. 분석된 각 항목별 자료를 이용하여 엽록소2의 농도 변화에 대한 영양염의 영향을 규명 하기 위해 Minitab 12.
성능/효과
특히 식물플 랑크톤의 증식에 결정적인 관건으로 작용하는 인산염인 의 경우, 질소 계열 영양염과 마찬가지로 쪽지벌에서 가장 낮게 나타나 낙동강 본류에 의한 영향보다 상류 유입 하천에 의한 영향이 많은 것으로 조사되었다. 1995년부터 1998년까지 우포늪의 4개 습지 중 우포만을 대상으로 진행된 선행 연구에서 보고된 평균 인산염인의 농도는 0.640mgLT로 본 조사 결과의 0.066mg L 비교할 때, 지난 10여 년간 우포늪에서 인산염인이 상당히 저감 된 것으로 확인되었다. 그러나 쪽지벌을 제외한 목포와, 우포, 사지포에서 평균 총인 농도가 부영양기준인 0.
45mg 1尸로 조사되었다. 각 습지에서 연도별 평균 총질소 농도를 살펴보면, 목포와 우포에서는 2005년에 각각 2.36±0.97 mg LT와 3.16 mg L rS- 1.87 mgLT로 가장 높았고, 쪽지벌과 사지포에서는 2006년에 각각 1.56 ±1.03 mg 1L-1와 3.57 ±2.50 mg 1L-1로 가장 높게 나타났다. 또한 모든 습지에서 2006년 이후 연 평균농도가 상당히 감소하는 경향을 나타내었다.
우포늪의 4개 습지를 대상으로 수질 영양 상태를 분석한 결과, 모든 습지가 poor water quality판명되었다. 그러나 추세 분석을 통해 변화 양상을 살펴본 결과 우포와 목포에서 차츰 감소하는 것으로 조사되었다.
전 조사 기간 동안 상관성을 조사한 결과 인산염인과 총인만이 양의 상관성을나타내었다. 따라서 쪽지벌에서는 인계열의 영양염이 식물플랑크톤의 생장에 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 목포에서는 암모니 아성질소만이 하계와 비하계를 통틀어전 조사 기간 동안 식물플랑크톤의 생장과 양의 상관을나타내 었다.
인산염인의 경우 연 평균 농도가 2009년에 급증하였으나, 총인 농도는 연도별로 거의 차이가 나타나지 않았다. 또한 4개 습지 중 인산염인 농도 는 목포에서 0.072 ±0.078 mg 11L-1로 가장 높았으나, 총인 농도는 우포에서 0.019±0.011 mg LT로 가장 높은 것으로 확인되었다.
80mgLT로 보고하였다. 본 조사를 통해 나타난 우포늪 4개 습지에서의 질소 계열 영양염의 농도는 선행 연구 보고에 비해 싱딩히 낮은것으로 확인되었다. 질소 계열 영양염 중 질산성질소와암모니아성질소는 수중생태계의 조류와 박테리아, 곰팡이 등에게 가장 잘 이용되는 형태이며, 특히 암모니아성질소는 하계 남조류 수화현상의 원인종인 Microcystis 속의 대발생과 밀접한 관련을 지니고 있는 것으로 알려져있어, 본 항목의 모니터링은 매우 중요하게 여겨지고 있다.
이는 토평천과 대합천 등 우포늪으로 유입되는 상류 하천의 영향으로 보여지며, 따라서 향후 사지포로 유입되는 상류하천의 수질 개선을 위한 연구와 조치들이 신속히 진행되어져야 할 것으로 사료된다. 본 조사에서 나타난 총질소농도는 4개 습지 모두에서 수화 발생 기 준인 0.30 mg L1 와 부영양 기준인 0.50mgLT(KQapper, 1991)를 크게 초과하여 용존되어있는 것으로 확인되었다. Choi et aZ.
, 2007). 본 조사에서도 TRIX 분석 결과 우포늪의 4개 습지 모두가 poor water quality 상태로 나타났으나, 질소 계 열과 인 계 열의 영 양염에 비해 연간 변이 폭은 매우 안정적으로 나타났다.
수중 생태계의 1차 생산자인 식물플랑크톤의 생물량을 대변할 수 있는 엽록소-a 농도와 인, 질소 계열 영양염과의 상관성은 쪽지벌에서는 하계에 총인과 상관계수 0.555로 양의 상관성을 나타내었으나, 비하계 기간 동안에는상관성을 나타내는 요인이 없었다. 전 조사 기간 동안 상관성을 조사한 결과 인산염인과 총인만이 양의 상관성을나타내었다.
우포늪의 4개 습지 대상의 질산성질소 조사 결과, 평균농도는 사지포에서 L14±L59mgLT로 가장 높았고, 쪽지벌에서 0.59 ±0.45 mg 1尸로 가장 낮게 나타났다. 하계와 비하계 기간 동안의 평균 농도는 쪽지벌과 목포에서는하계에 높은 농도를, 우포와 사지포에서는 비하계에 높은농도를 나타내 어 습지 간에 상반된 결과를 보여주었다.
우포늪의 4개 습지를 대상으로 수질 영양 상태를 분석한 결과, 모든 습지가 poor water quality판명되었다. 그러나 추세 분석을 통해 변화 양상을 살펴본 결과 우포와 목포에서 차츰 감소하는 것으로 조사되었다.
우포늪의 4개 습지를 대상으로 엽록소-a와 인, 질소계열 영양염과의 상관성을 분석한 결과 각 습지별, 계절별로 식물플랑크톤의 생장에 영향을 미치는 요인이 다소 차이를 나타내는 것으로 확인되었다.
우포늪의 4개 습지를 대상으로 질산성질소와 암모니아성 질소, 총질소 등 질소 계열 영양염의 농도 변화를 조사한 결과 낙동강 범람 시 영향을 가장 많이 받는 쪽지벌에서 가장 낮았으며, 사지포에서 가장 높게 나타났다. 이는 토평천과 대합천 등 우포늪으로 유입되는 상류 하천의 영향으로 보여지며, 따라서 향후 사지포로 유입되는 상류하천의 수질 개선을 위한 연구와 조치들이 신속히 진행되어져야 할 것으로 사료된다.
우포늪의 4개 습지에서 엽록소-a 농도를 조사한 결과, 쪽지벌과 목포에 비해 우포와 사지포에서 대체로 높은 농도를 나타내 었으며, 하계 와 비하계 기 간 동안에 도 상반되는 결과를 보여주었다.
우포늪의 4개 습지에서 인산염인 농도를 살펴본 결과, 쪽지벌을 제외한 목포와 우포, 사지포에서 유사한 것으로 확인되었다.
555로 양의 상관성을 나타내었으나, 비하계 기간 동안에는상관성을 나타내는 요인이 없었다. 전 조사 기간 동안 상관성을 조사한 결과 인산염인과 총인만이 양의 상관성을나타내었다. 따라서 쪽지벌에서는 인계열의 영양염이 식물플랑크톤의 생장에 영향을 미치는 것으로 확인되었다.
56mg LT로 상당히 높게 나타났다. 조사 기간 동안 하계와 비하계 기간 동안의 질산성질소 농도를 비교한 결과, 쪽지벌과 목포에서는 하계에 높은 농도를 나타낸 반면, 우포와 사지포에서는 하계에 낮은 농도를 나타내 었다(Fig. 2, Tables 1, 2).
조사 기간 평균 총인 농도는 쪽지벌에서 0.08±0.06 mgl/i로 가장 낮았고, 우포에서 0.019±0.011 mg I/4로가장 높았다. 목포와 사지포에서는 각각 0.
조사 지점별 총질소의 평균 농도는 쪽지벌과 목포에 비해 우포와 사지포에서 높은 농도를 나타내어 질산성질소, 암모니아성질소와 동일한 경향을 보여주었다.
쪽지벌의 수질 영양 상태를 분석한 결과 전 조사 기간 평균 TRIX 값은 7.20 ±0.65로 poor water quality 상태로 나타났으나, 우포늪의 4개 습지 중 가장 낮을 것으로 확인되었다. 연 평균 TRIX 값은 2007년에 6.
연도별 평균 엽록소-a 농도는 목포와 우포의 경우, 2006년에 가장 높았고, 쪽지벌과 사지포에서는 2007년에 가장 높게 나타났다. 하계와 비하계 기간 동안 평균 엽록소-a 농도를 살펴본 결과, 쪽지벌과 목포에서는 하계 동안 상당히 높게 나타났으나, 우포와 사지포에서는 비하계 기간 동안 상당히 높은 것으로 조사되었다 (Fig. 2, Tables 1, 2).
45 mg 1尸로 가장 낮게 나타났다. 하계와 비하계 기간 동안의 평균 농도는 쪽지벌과 목포에서는하계에 높은 농도를, 우포와 사지포에서는 비하계에 높은농도를 나타내 어 습지 간에 상반된 결과를 보여주었다.
가장 낮게 나타났다. 하계와 비하계 기간 동안의 평균 농도를 살펴본 결과, 4개 습지 모두에서 하계에 낮고, 비하계 기간 동안에 높은 농도를 나타내 어 , 질산성질소와는 다소 차이를 나타내었다.
2005년부터 2009년까지의 추세 분석에서는 큰 증감 폭이 없이 일정한 양상을 보였다. 하계와 비하계기간 동안 TRIX 값을 조사한 결과 하계에 7.83 土 0.49, 비하계에 6.97 ±0.54로 하계에 수질 영양 단계가 더 높게 분석 되 었다 (Fig」3, Tables 4, 5).
현재 우포늪의 4개 습지는 인과 질소 계열의 영양염 분석 결과에서 모두 부영양 기준을 초과하여 나타났으며, 수질 영 양 단계 평 가에서 도 poor water quality 상태로 판명되었다. 현재 우포늪의 수질 악화는 낙동강 본류의 유입뿐 아니라 토평천과 대합천 등 상류의 유입 하천으로부터 유입되는 영양염이 상당히 기여하는 것으로 사료된다.
70mg 1疽로 각각 최대치를 나타내었다. 흐}계와 비하계 기간 동안 암모니아성질소의 평균 농도를 살펴본 결과 4개 습지 모두에서 비하계 동안 높은 농도가유지되는 것으로 나타났다. 쪽지벌과 목포에서는 하계와비하계 기간 동안 평균 암모니아성질소 농도 차이가 2배정도에 불과하였으나, 우포와 사지포에서는 5배 이상의차이를 보여 계절에 따른 농도 차이가 크게 나타나는 것으로 조사되 었다 (Fig.
후속연구
066mg L 비교할 때, 지난 10여 년간 우포늪에서 인산염인이 상당히 저감 된 것으로 확인되었다. 그러나 쪽지벌을 제외한 목포와, 우포, 사지포에서 평균 총인 농도가 부영양기준인 0.15 mglL를 초과하여 나타나(Klapper, 1991), 향후 본 습지 들을 대상으로 인 저감을 위한 조치들이 진행되어져야 할 것으로 나타났다. 또한 현재 부영 양기준을 초과하지 않은 쪽지벌을 대상으로 인 계열 영양염의 지속적인 모니터링 이 요구되었다.
현재 우포늪의 수질 악화는 낙동강 본류의 유입뿐 아니라 토평천과 대합천 등 상류의 유입 하천으로부터 유입되는 영양염이 상당히 기여하는 것으로 사료된다. 따라서 향후 낙동강 유입수와 우포늪 상류의 유입하천의 수질이 우포늪의 수질 영양 상태와 우포늪에 서식하고 있는 생물들에 미치는 영향에 대한 정량적이고 장기적인 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다. 또한 본 연구를 통해 축적된 모니터링 자료는 향후 우포늪을 대상으로 진행될 연구에 기초 자료를 제공할 수 있을 것으로 여겨진다.
따라서 향후 낙동강 유입수와 우포늪 상류의 유입하천의 수질이 우포늪의 수질 영양 상태와 우포늪에 서식하고 있는 생물들에 미치는 영향에 대한 정량적이고 장기적인 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다. 또한 본 연구를 통해 축적된 모니터링 자료는 향후 우포늪을 대상으로 진행될 연구에 기초 자료를 제공할 수 있을 것으로 여겨진다.
, 1998). 엽록소-a와 인, 질소 계 열 영 양염과의 상관성을 분석한 결과 각 습지별, 계절별로 차이를 나타 내어, 향후 우포늪의 4개 습지를 대상으로 식물플랑크톤 의 대발생을 제어하기 위해서는 각 습지별로 다른 대책 이 수립되어져야 할 것으로 판단된다.
이는 토평천과 대합천 등 우포늪으로 유입되는 상류 하천의 영향으로 보여지며, 따라서 향후 사지포로 유입되는 상류하천의 수질 개선을 위한 연구와 조치들이 신속히 진행되어져야 할 것으로 사료된다. 본 조사에서 나타난 총질소농도는 4개 습지 모두에서 수화 발생 기 준인 0.
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