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문제 정의
- 챔버 현장측정 장비인 BelcI를 이용하여 진동만 미더덕 양식장의 입자물질 침강량과 퇴적물 용출량 조사를 수행하였다. 미더덕 양식장의 해역 환경 특성 및 현장값에 따른 입자물질 침강량과 퇴적물 용출량을 추정하였으며, 그 결과 어장환경 변동에 따른 탄소순환을 산정하여 최근 생산량 저감의 원인분석을 위한 판단자료로 활용되고자 하였다.
제안 방법
- 다기능 수질측정기를 이용하여 수층의 수직구조를 파악한 후, 2개 층(표ㆍ저)에서 채수하였으며, 저층수는 해저면 상부 1 m에서 Niskin 채수기를 이용하여 층별 채수 후 분석 항목에 따라 전처리하거나, 항목에 따라 GF/F 필터로 필터링한 후 -20°C로 냉동 보관하여 실험실에서 분석하였고, 각 수질분석항목은 해양환경공정시험법(국토해양부, 2010)에 준하여 분석하였다.
- 본 연구에서는 현장에서 일정시간마다 바로 측정 및 채수하는 챔버 현장측정법으로 조사하였다. 퇴적물 산소요구량 측정원리는 부피 및 면적을 알고 있는 용기를 퇴적물 표층에 설치한 후 일정시간 동안 배양시키고, 이 시간동안 chamber내 물질의 농도 변화 기울기를 파악한 후 식(1)에 적용하여 저층 플럭스를 추정하였다.
- 다기능 수질측정기를 이용하여 수층의 수직구조를 파악한 후, 2개 층(표ㆍ저)에서 채수하였으며, 저층수는 해저면 상부 1 m에서 Niskin 채수기를 이용하여 층별 채수 후 분석 항목에 따라 전처리하거나, 항목에 따라 GF/F 필터로 필터링한 후 -20°C로 냉동 보관하여 실험실에서 분석하였고, 각 수질분석항목은 해양환경공정시험법(국토해양부, 2010)에 준하여 분석하였다. 수온, 염분, 용존산소(DO), 수소이온농도(pH)는 다기능 수질측정기(YSI-6000)를 이용하여 현장에서 관측하였고, CTD(Sea bird 19 plus)를 이용하여 수온과 염분의 수직 구조를 관측하였다.
- 7에서 높게 나타났다. 이와 같은 결과를 바탕으로, 퇴적물의 오염도가 가장 높은 만 중앙부 St.8과 미더덕양식장이 없는 진동만 남측 St.4를 대조구로 지정하여 침강용출 조사를 하였다.
- 2, 이재성 등 2010). 입자물질 침강량 조사를 위하여 침강트랩을 벤틱 챔버의 상부에 설치하여 24시간 퇴적물 표층에서 포집하였다. 조사시기는 미더덕의 채묘 시점인 2011년 8월과 성체시기인 2012년 2월에 조사를 수행하였다.
- 챔버 현장측정 장비인 BelcI를 이용하여 진동만 미더덕 양식장의 입자물질 침강량과 퇴적물 용출량 조사를 수행하였다. 미더덕 양식장의 해역 환경 특성 및 현장값에 따른 입자물질 침강량과 퇴적물 용출량을 추정하였으며, 그 결과 어장환경 변동에 따른 탄소순환을 산정하여 최근 생산량 저감의 원인분석을 위한 판단자료로 활용되고자 하였다.
- 침강입자물질은 시료를 GF/F 필터로 여과한 후 여과지를 105°C 건조기 속에서 2시간 동안 건조하여, 데시케이터에서 실온으로 식힌 다음 무게를 측정하여 여과하기 전·후의 무게차이로 입자물질의 무게를 정량하였다.
- 하계와 동계 진동만 미더덕 양식장 해역의 해양환경특성을 살펴본 후 미더덕 양식장 정점과 대조구를 선정하였으며, 챔버 현장측정 장비인 BelcI를 이용하여 입자물질 침강량과 퇴적물 용출량 조사를 수행하였다. 이를 통하여 탄소순환 물질 수지를 산정하였고, 최근 미더덕 생산량 저감 원인 분석을 위한 기초자료로 활용할 수 있다.
대상 데이터
- 입자물질 침강량 조사를 위하여 침강트랩을 벤틱 챔버의 상부에 설치하여 24시간 퇴적물 표층에서 포집하였다. 조사시기는 미더덕의 채묘 시점인 2011년 8월과 성체시기인 2012년 2월에 조사를 수행하였다. 침강입자물질은 시료를 GF/F 필터로 여과한 후 여과지를 105°C 건조기 속에서 2시간 동안 건조하여, 데시케이터에서 실온으로 식힌 다음 무게를 측정하여 여과하기 전·후의 무게차이로 입자물질의 무게를 정량하였다.
- 진동만의 계절별 해양환경특성을 파악하기 위하여 2011년 4월, 7월, 11월과 2012년 2월 10개 정점에 대하여 수질 및 퇴적물 조사를 수행하였다. 다기능 수질측정기를 이용하여 수층의 수직구조를 파악한 후, 2개 층(표ㆍ저)에서 채수하였으며, 저층수는 해저면 상부 1 m에서 Niskin 채수기를 이용하여 층별 채수 후 분석 항목에 따라 전처리하거나, 항목에 따라 GF/F 필터로 필터링한 후 -20°C로 냉동 보관하여 실험실에서 분석하였고, 각 수질분석항목은 해양환경공정시험법(국토해양부, 2010)에 준하여 분석하였다.
이론/모형
- 퇴적물에서 용출되는 영양염류는 주사기형 자동 채수기를 이용하여 챔버 내부의 해수를 시간별로 채수하였다. 용존 무기 영양염류(Dissolved Inorganic Nutrients)에 대하여 해양환경공정시험법(국토해양부 2010)의 방법에 따라 영양염 자동분석기(QuAAtro Auto Analyzer)를 사용하여 분석하였다.
성능/효과
- 2월 Cox는 양식장이 87%, 대조구가 91%로서 분해율은 높아졌으나, 퇴적되는 Cburial 플럭스가 대조구보다 4배 높아졌다. 결과적으로, 7월 어장, 2월 어장, 2월 대조구에서 유기 탄소 침강 플럭스는 2.1:2.7:1이었고, 퇴적 플럭스는 20:4:1로서, 하계와 동계 어장아래의 퇴적물은 퇴적 속도면에서 대조구에 비하여 20배와 4배 가속화된다고 추정할 수 있다. 이러한 퇴적 가속화가 미더덕 생산량 감소의 직접적인 원인으로 볼 수는 없지만, 기존 연구에 따르면 미더덕의 대규모 군집이 식물플랑크톤 소비, 영양염 순환, 생퇴적 등을 통하여 연안생태계에 부정적 영향을 가질 수도 있다(Jiang et al.
- 1988). 본 연구결과, 어장이 대조구보다 부영양화 되어 있음을 잘 보여주고 있다. 통영 우렁쉥이 양식장과 진해만도 1.
- 4). 유기물의 산화과정에서 생성되는 이산화탄소와 사용되는 산소의 분자비(106/138 = 0.78)를 이용하여 유기탄소 산화율로 환산하여 보면, 하계 미더덕양식장은 13 mmol Cm-2 d-1로 나타났다. 이는 빈산소 환경에서 유기 탄소 분해 경로의 특성을 잘 보여주고 있다.
- 즉, 진동만과 같이 하계 빈 산소수괴가 형성되는 곳에서는 유기물 분해에 의하여 저층 산소는 급격히 고갈되어 상대적으로 낮은 퇴적물 산소요구량을 나타낸다. 이듬해 2월 미더덕 양식장과 대조구의 저층퇴적물을 대상으로 현장측정장비 BelcI로 배양한 결과를 살펴보면, 퇴적물 산소요구량은 양식장에서 105 mmol O2m-2 d-1로 높게 나타났다. 대조구의 퇴적물 산소 요구량 40 mmol O2 m-2 d-1에 비하여 약 2.
- 침강입자물질의 휘발성부유입자물질(VSS) 비율은 양식장이 17∼20%, 대조구가 31%로 나타났다.
- 퇴적물의 강열감량(IL)은 4월, 7월, 11월, 이듬해 2월에 각각 8.46∼9.39% (평균 8.92%), 10.13∼14.37%(평균 11.61%), 8.91∼12.49%(평균 10.67%), 7.02∼12.85%(평균 9.21%)로 하계에 높게 나타났다.
- 퇴적물의 총유기탄소량(TOC)는 4월, 7월, 11월, 이듬해 2월에 각각 19.30∼24.30 mg g-1 (평균 21.92 mg g-1), 20.90∼41.15 mg g-1(평균 30.03 mg g-1), 27.30∼50.90 mg g-1(평균 36.45 mg g-1), 27.30∼58.55 mg g-1(평균 37.87 mg g-1)으로 동계에 높게 나타났으며, 공간적 분포는 7월에 만 중앙부의 양식장이 밀집된 St.2, St.8 그리고 만의 동쪽에 위치한 St.6에서 높은 분포를 보였으며, 이듬해 2월에는 만의 북동쪽인 St.7에서 높게 나타났다.
후속연구
- 2012)로서 진동만 미더덕 양식장 주변의 퇴적물 오염은 상당히 진행되어 있음을 알 수 있다. 또한, 일반적으로 수온이 증가함에 따라 SOD는 선형적으로 증가하지만(정하영과 조경제 2003), 하계 빈산소수괴가 형성되어 있는 진동만은 오히려 낮은 SOD가 측정되므로, 조사시기 및 대상해역의 해양환경특성을 함께 고려하는 것이 SOD 비교 및 유기탄소 분해 특성을 파악하는데 도움이 되리라 판단된다.
- 하계와 동계 진동만 미더덕 양식장 해역의 해양환경특성을 살펴본 후 미더덕 양식장 정점과 대조구를 선정하였으며, 챔버 현장측정 장비인 BelcI를 이용하여 입자물질 침강량과 퇴적물 용출량 조사를 수행하였다. 이를 통하여 탄소순환 물질 수지를 산정하였고, 최근 미더덕 생산량 저감 원인 분석을 위한 기초자료로 활용할 수 있다.
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