영산강 하구에서 담수 유입이 부유생태와 수질에 미치는 영향을 파악하기 위해 국가해양환경측정망 장기자료(1999~2008년)인 클로로필 a와 수질 항목들에 대한 계절적, 공간적 변화와 장기변동 추세를 분석하였다. 분석결과, 여름철 (8월) 영산강 방조제 인접정점의 염분은 조사기간 중 가장 낮은 분포를 보였고, 영양염류와 클로로필 a는 전반적으로 높은 분포를 나타냈다. 영산강 담수유입의 지시인자인 표-저층의 염분차 (${\Delta}salinity$)와 영양염류, 클로로필 a는 유의한 양의 상관성을 나타냈으나, 지난 10년동안 담수 방류량은 감소하는 추세를 보였고, 영양염류, 클로로필 a는 전반적으로 증가하는 경향을 나타냈다. 이러한 결과는 영산강 하구 해역 영양염의 공급원이 담수유입뿐만 아니라 인근 지역의 발달에 따른 점오염원 증가 등의 추가적인 요인이 존재할 가능성을 제시한다. 따라서 영산강 하구 주변 해역의 부영양화 방지를 위해서는 영산강 방조제의 방류와 연관한 수질개선방안 마련과 더불어 인근 지역의 점 오염원 파악 및 관리가 병행되어야 할 것으로 사료된다.
영산강 하구에서 담수 유입이 부유생태와 수질에 미치는 영향을 파악하기 위해 국가해양환경측정망 장기자료(1999~2008년)인 클로로필 a와 수질 항목들에 대한 계절적, 공간적 변화와 장기변동 추세를 분석하였다. 분석결과, 여름철 (8월) 영산강 방조제 인접정점의 염분은 조사기간 중 가장 낮은 분포를 보였고, 영양염류와 클로로필 a는 전반적으로 높은 분포를 나타냈다. 영산강 담수유입의 지시인자인 표-저층의 염분차 (${\Delta}salinity$)와 영양염류, 클로로필 a는 유의한 양의 상관성을 나타냈으나, 지난 10년동안 담수 방류량은 감소하는 추세를 보였고, 영양염류, 클로로필 a는 전반적으로 증가하는 경향을 나타냈다. 이러한 결과는 영산강 하구 해역 영양염의 공급원이 담수유입뿐만 아니라 인근 지역의 발달에 따른 점오염원 증가 등의 추가적인 요인이 존재할 가능성을 제시한다. 따라서 영산강 하구 주변 해역의 부영양화 방지를 위해서는 영산강 방조제의 방류와 연관한 수질개선방안 마련과 더불어 인근 지역의 점 오염원 파악 및 관리가 병행되어야 할 것으로 사료된다.
In Yeongsan River estuary, located in the southern West Coast, a dike was constructed in December 1981. After the construction of a dike, discharge mechanism of fresh water has been changed, the water quality and chlorophyll-a are expected to be influenced by fresh water discharge. We investigated t...
In Yeongsan River estuary, located in the southern West Coast, a dike was constructed in December 1981. After the construction of a dike, discharge mechanism of fresh water has been changed, the water quality and chlorophyll-a are expected to be influenced by fresh water discharge. We investigated temporal and spatial variations and long-term trend of phytoplankton biomass (chlorophyll-a) and environmental factors. The concentrations of nutrient and chlorophyll-a were generally high in summer and the concentrations were increased toward downstream. Surface/bottom salinity difference was negatively correlated with salinity in surface water but positively with nutrient and chlorophyll-a. TN, TP and DIN concentrations were generally increased over 10 years. This study can provide information for better management of water quality for Youngsan River estuary.
In Yeongsan River estuary, located in the southern West Coast, a dike was constructed in December 1981. After the construction of a dike, discharge mechanism of fresh water has been changed, the water quality and chlorophyll-a are expected to be influenced by fresh water discharge. We investigated temporal and spatial variations and long-term trend of phytoplankton biomass (chlorophyll-a) and environmental factors. The concentrations of nutrient and chlorophyll-a were generally high in summer and the concentrations were increased toward downstream. Surface/bottom salinity difference was negatively correlated with salinity in surface water but positively with nutrient and chlorophyll-a. TN, TP and DIN concentrations were generally increased over 10 years. This study can provide information for better management of water quality for Youngsan River estuary.
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문제 정의
본 연구는 영산강 방조제에 의한 담수 유입이 영산강 하구 주변 해역의 부유생태와 수질에 미치는 영향을 장기적으로 파악하기 위하여 식물 플랑크톤의 생체량 지표인 클로로필 a (chlorophyll-a)와 염분과 수온을 포함한 수질 항목들에 대한 분석을 실시하였다.
본 연구는 한반도 서남해역에 위치하고, 국내 4대강 중 영산강의 영향을 직접적으로 받는 영산강 하구 해역을 대상으로, 영산강 방조제의 담수 유입이 영산강 하구 주변 해역의 부유생태와 수질에 미치는 영향을 조사하였다. 영산강 하구 염분의 장기변동 추세를 보면, 표층의 염분은 전반적으로 감소하는 추세를 보였고, 저층의 염분은 지속적으로 증가하는 경향을 나타냄으로써 염분성층이 강화되는 것을 확인할 수 있었다(Figs.
본 연구에서는 영산강 하구의 부유생태 및 수질의 장기 동향을 파악하기 위하여, 국가해양환경측정망(국립수산과학원 해양수산연구정보포털 http://portal.nfrdi.re.kr/envirodata)을 통해 1999~2008년(10년간) 조사된 자료를 분석하였다. 자료는 영산강 하구인 목포 연안(St.
영산강 담수 유입의 지시인자인 표-저층의 염분차(Δsalinity)와 영양염류, 클로로필 a는 유의한 양의 상관성을 나타냈으나, 지난 10년동안 담수 방류량은 감소하는 추세를 보였고, 영양염류, 클로로필 a는 전반적으로 증가하는 경향을 나타냈다. 이러한 결과는 영산강 하구 해역 영양염의 공급 원이 담수유입뿐만 아니라 인근 지역의 발달에 따른 점 오염원 증가 등의 추가적인 요인이 존재할 가능성을 제시한다. 따라서 영산강 하구 주변 해역의 부영양화 방지를 위해서는 영산강 방조제의 방류와 연관한 수질개선 방안 마련과 더불어 인근 지역의 점 오염원 파악 및 관리가 병행되어야 할 것으로 사료된다.
제안 방법
영산강 하구에서 담수 유입이 부유생태와 수질에 미치는 영향을 파악하기 위해 국가해양환경측정망 장기자료(1999~2008년)인 클로로필 a와 수질 항목들에 대한 계절적, 공간적 변화와 장기변동 추세를 분석하였다. 분석 결과, 여름철(8월) 영산강 방조제 인접정점의 염분은 조사기간 중 가장 낮은 분포를 보였고, 영양염류와 클로로필 a는 전반적으로 높은 분포를 나타냈다.
대상 데이터
kr)에서 제공된 자료를 활용하였고, 영산강사업단에서 수집한 영산강 방조제 방류량 자료(1999~2008년)를 이용하여 담수 유입량을 파악하였다. 강수량과 방류량 자료는 국가해양환경측정망의 조사시기인 2월, 5월, 8월, 11월의 자료를 이용하였다.
1), 매년 2월, 5월, 8월, 11월에 조사되었다. 강수량은 기상청(http://www.kma.go.kr)에서 제공된 자료를 활용하였고, 영산강사업단에서 수집한 영산강 방조제 방류량 자료(1999~2008년)를 이용하여 담수 유입량을 파악하였다. 강수량과 방류량 자료는 국가해양환경측정망의 조사시기인 2월, 5월, 8월, 11월의 자료를 이용하였다.
kr/envirodata)을 통해 1999~2008년(10년간) 조사된 자료를 분석하였다. 자료는 영산강 하구인 목포 연안(St. 1, 2, 4, 5, 6), 해남만(St. 3), 신안연안(St. 7)의 총 7개 정점에서 조사되었으며 (Fig. 1), 매년 2월, 5월, 8월, 11월에 조사되었다. 강수량은 기상청(http://www.
데이터처리
또한, 담수 방류량에 따라 영산강 하구 표층의 염분 분포가 결정되므로(Sin et al., 2005a) 영산강 하구의 표층과 저층의 염분차이(Δsalinity)를 계산하여 담수 방류의 간접적인 영향을 파악하였고, 조사 항목들간의 상관성을 알아보기 위하여 SPSS 18.0을 이용한 Pearson’s correlation analysis를 실시하였다.
이론/모형
조사항목은 수온(temperature), 염분(salinity), 용존산소(DO), 암모니아성질소(NH4+), 아질산성질소(NO2- ), 질산성질소 (NO3- ), 인산염인 (PO43- ), 규산염 (SiO2), 총질소(TN), 총인(TP), 부유물질(SS), 클로로필 a (Chlorophylla)이며, 조사 항목별 측정 및 분석은 국가해양환경측정망 운영계획에 따라「해양환경공정시험기준」에 의거하여 실시되었다.
성능/효과
40℃의 분포를 보였다. 계절별 수온 분포는 겨울철에 낮고, 여름철에 높은 우리나라의 계절적 특성과 일치하는 분포를 나타냈다.
또한, 공간적으로 방조제 인접정점에서 가장 높은 분포를 보였으며, 외해로 갈수록 낮아지는 분포를 보였다(Table 3). 담수 유입은 또한 부유물질(SS) 분포에도 영향을 줄 수 있는데 본 연구에서는 담수 유입(염분 변화)과 부유물질 농도의 상관성이 크지 않은 것으로 나타났다. 하지만 현장 조사가 담수 방류 후에 실시되었을 것으로 예상되므로 담수 유입의 직접적인 영향을 본 연구에서는 확인할 수 없을 것으로 사료된다.
, 2005a)에서 영산강 방조제의 수문 개방시 영산강 하구 인근 해역의 영양염 농도가 증가한 반면 식물 플랑크톤 생체량이 낮아지는 것으로 보고하였다. 따라서 본 연구에 사용된 자료의 현장측정이 수문 개방시가 아닌 방류가 완료된 이후 염분이 해수로 복원되기 이전에 주로 이루어졌을 것으로 판단된다.
따라서 본 연구에서 영산강 방류에 의한 영산강 하구 주변 해역의 영향을 다각적으로 분석한 결과, 계절적으로 방류량이 가장 많은 8월과 영산강 방조제 인접정점에서 염분성층이 발생하고, 장기적으로 영양염류 및 클로로필 a (식물플랑크톤 생체량)가 점차 증가하는 경향을 보였다. 이에 따라 영산강 하구 해양환경의 부영양화를 방지하기 위해서는 계절적 (단기적)으로 영산강 방조제의 방류와 연관한 수질개선 방안 마련과 더불어 장기적으로 영양염 재순환의 기여도 조사나 영산강 하구 해역 주변 지역(목포 인근)의 비점오염원과 점오염원 관리 등이 종합적으로 이루어져야 할 것으로 사료된다.
또한, Δsalinity와 클로로필 a의 상관 분석 결과 역시 방조제 인접정점에서 유의한 양의 상관관계를 나타냈으며 이러한 결과는 담수 방류가 발생되었을 때, 클로로필 a가 높아짐을 의미한다.
영산강 하구 해역 장기자료의 계절적 변동은 전반적으로 8월에 영양염류의 농도가 높은 경향을 나타냈고, 클로로필 a (chlorophyll-a) 역시 비슷한 분포를 보였다(Table 2). 또한, 공간적으로 방조제 인접정점에서 가장 높은 분포를 보였으며, 외해로 갈수록 낮아지는 분포를 보였다(Table 3). 담수 유입은 또한 부유물질(SS) 분포에도 영향을 줄 수 있는데 본 연구에서는 담수 유입(염분 변화)과 부유물질 농도의 상관성이 크지 않은 것으로 나타났다.
지난 10년(1999~2008)동안 영산강 하구 수온의 분포는 우리나라의 일반적인 계절적 기온과 비슷한 분포를보였으며, 염분의 경우, 8월 염분의 평균값과 최소값이 가장 낮은 분포로 나타났는데, 이는 우리나라의 계절적 특징인 여름철의 몬순성 강우로 인해 영산강 방조제를 통한 대량의 담수 방류가 발생되었기 때문으로 사료된다(Tables 1, 2). 또한, 영산강 방조제 인접정점인 정점 1에서는 영산강 담수 유입의 영향으로 인해 낮은 염분의 분포를 보였으며(Table 3), 외해로 갈수록 점차 염분이 높아지는 경향을 보였다. 이와 유사한 형태의 분포는 Park et al.
방조제 인접정점인 정점 2에서는 Δsalinity와 질소계 영양 염류인 NH4+ , NO2- , NO3- , 클로로필 a가 유의한 양의 상관관계를 보였다.
, 2005). 본 연구에서 10년간 영산강 하구의 장기변동 특성을 분석한 결과, 대부분 영양염류(NH4+, NO3-, PO43-)와 클로로필 a의 장기변동 추세는 전반적으로 증가하는 경향을 나타냈지만, 영산강 방조제의 방류량은 감소하는 경향을 보였다(Figs. 3, 4). 이러한 결과는 장기적 관점에서 담수 방류량의 변화외에 하구 인근 육상지역이나 재순환을 통한 퇴적층에서의 영영염류 유입량 변화가 하구의 영양염 분포에 영향을 주고 있음을 암시한다고 볼 수 있다.
부유물질(SS)은 방조제에서 가장 먼 정점인 정점 7에서 평균 25.90±15.37 mg L-1로 가장 높은 값을 보였으며, 내항 정점인 정점 2에서 평균 13.72±8.22 mg L-1로 가장 낮은 값을 나타냈다.
영산강 하구에서 담수 유입이 부유생태와 수질에 미치는 영향을 파악하기 위해 국가해양환경측정망 장기자료(1999~2008년)인 클로로필 a와 수질 항목들에 대한 계절적, 공간적 변화와 장기변동 추세를 분석하였다. 분석 결과, 여름철(8월) 영산강 방조제 인접정점의 염분은 조사기간 중 가장 낮은 분포를 보였고, 영양염류와 클로로필 a는 전반적으로 높은 분포를 나타냈다. 영산강 담수 유입의 지시인자인 표-저층의 염분차(Δsalinity)와 영양염류, 클로로필 a는 유의한 양의 상관성을 나타냈으나, 지난 10년동안 담수 방류량은 감소하는 추세를 보였고, 영양염류, 클로로필 a는 전반적으로 증가하는 경향을 나타냈다.
아질산성질소(NO2- )의 분포 역시 암모니아성질소의 분포와 마찬가지로 정점 1에서 0.025±0.023 mg L-1의 평균값을 보이며 가장 높은 분포를 보였고, 정점 7에서 0.011±0.009 mg L-1의 평균농도로 가장 낮은 분포를 나타냈다.
염분(salinity)은 영산강 방조제 인접 정점인 정점 1에서 평균 28.11±6.01 psu로 가장 낮은 분포를 보였고, 영산강 방조제와 가장 먼 정점인 정점 7에서 32.07±1.11 psu로 가장 높은 분포를 보였다.
3, 4). 염분(salinity)은 표층의 정점 4 (a=0.007)와 저층의 모든 정점(a=0.008~0.029)에서 점차적으로 증가하는 경향을 보였으며, 표층에서는 정점 4를 제외한 나머지 정점에서 감소하는 경향을 보였다(a=-0.003~-0.071). 용존산소(DO)의 경우에는 표층의 정점 6 (a=-0.
영산강 담수 유입의 지시인자인 표-저층의 염분차(Δsalinity)와 영양염류, 클로로필 a는 유의한 양의 상관성을 나타냈으나, 지난 10년동안 담수 방류량은 감소하는 추세를 보였고, 영양염류, 클로로필 a는 전반적으로 증가하는 경향을 나타냈다.
영산강 방조제의 방류로 인한 염분차이(Δsalinity)와 각 환경인자의 상관관계를 정점별로 살펴보면, 모든 정점에서 Δsalinity와 염분은 유의한 음의 상관관계를 나타냈다(Table 5).
본 연구는 한반도 서남해역에 위치하고, 국내 4대강 중 영산강의 영향을 직접적으로 받는 영산강 하구 해역을 대상으로, 영산강 방조제의 담수 유입이 영산강 하구 주변 해역의 부유생태와 수질에 미치는 영향을 조사하였다. 영산강 하구 염분의 장기변동 추세를 보면, 표층의 염분은 전반적으로 감소하는 추세를 보였고, 저층의 염분은 지속적으로 증가하는 경향을 나타냄으로써 염분성층이 강화되는 것을 확인할 수 있었다(Figs. 3, 4).
영산강 하구의 환경인자의 지난 10년간 변동 추세를 보면, 수온(temperature)은 모든 정점에서 점차적으로 상승하는 경향을 보였다(Figs. 3, 4). 염분(salinity)은 표층의 정점 4 (a=0.
질산성질소(NO3- )는 방조제 인접정점인 정점1에서 0.261±0.355 mg L-1의 평균농도로 가장 높은 분포를 보였으며, 방조제에서 먼 정점인 정점 6에서 평균 0.141±0.154 mg L-1의 평균농도로 가장 낮은 분포를 보였다.
총질소(TN)와 총인(TP)은 표층과 저층 모두 모든 정점에서 점차 증가하는 경향을 나타냈으며, 클로로필 a(Chlorophyll-a)의 경우, 표층에서는 정점 3과 정점 6에서 감소하는 경향(a=-0.07, -0.14)을 나타냈고, 저층에서는 모든 정점에서 점차 증가하는 경향을 보였다.
클로로필 a (Chlorophyll-a)의 평균 농도는 정점 2에서 11.19±12.78 μg L-1로 가장 높은 분포를 보였고, 방조제에서 가장 먼 정점인 정점 7에서 3.98±4.96 μg L-1의 평균농도와 0.22~23.97 μg L-1의 분포로가장 낮은 경향을 나타냈다.
후속연구
이러한 결과는 장기적 관점에서 담수 방류량의 변화외에 하구 인근 육상지역이나 재순환을 통한 퇴적층에서의 영영염류 유입량 변화가 하구의 영양염 분포에 영향을 주고 있음을 암시한다고 볼 수 있다. 다시 말해 영산강 방조제를 통한 담수 유입 이외에도 목포 인근 지역이나 유기물 생산 증가로 인한 재순환을 통한 상당한 양의 영양염류들이 유입될 가능성이 있고 이에 대한 추가적인 조사가 필요하다고 본다.
이러한 결과는 영산강 하구 해역 영양염의 공급 원이 담수유입뿐만 아니라 인근 지역의 발달에 따른 점 오염원 증가 등의 추가적인 요인이 존재할 가능성을 제시한다. 따라서 영산강 하구 주변 해역의 부영양화 방지를 위해서는 영산강 방조제의 방류와 연관한 수질개선 방안 마련과 더불어 인근 지역의 점 오염원 파악 및 관리가 병행되어야 할 것으로 사료된다.
따라서 본 연구에서 영산강 방류에 의한 영산강 하구 주변 해역의 영향을 다각적으로 분석한 결과, 계절적으로 방류량이 가장 많은 8월과 영산강 방조제 인접정점에서 염분성층이 발생하고, 장기적으로 영양염류 및 클로로필 a (식물플랑크톤 생체량)가 점차 증가하는 경향을 보였다. 이에 따라 영산강 하구 해양환경의 부영양화를 방지하기 위해서는 계절적 (단기적)으로 영산강 방조제의 방류와 연관한 수질개선 방안 마련과 더불어 장기적으로 영양염 재순환의 기여도 조사나 영산강 하구 해역 주변 지역(목포 인근)의 비점오염원과 점오염원 관리 등이 종합적으로 이루어져야 할 것으로 사료된다.
담수 유입은 또한 부유물질(SS) 분포에도 영향을 줄 수 있는데 본 연구에서는 담수 유입(염분 변화)과 부유물질 농도의 상관성이 크지 않은 것으로 나타났다. 하지만 현장 조사가 담수 방류 후에 실시되었을 것으로 예상되므로 담수 유입의 직접적인 영향을 본 연구에서는 확인할 수 없을 것으로 사료된다. Sin et al.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
하구에 서식하는 생물들이 육지에서 유입된 물질에 의해 영향받은 예는?
또한, 육지로부터 유입되는 유기물질 및 부유물질은 하구에 서식하는 생물들의 유ㆍ무기물질의 공급원으로 널리 알려져 있다(Kim and Lee, 2000). 특히, 영양염류의 유입으로 인해 일차생산자인 식물플랑크톤의 대증식이 발생할 경우, 포식되지 않은 식물플랑크톤이 저층으로 침전하여 용존산소의 감소에 기여하는 악영향을 주기도 한다(Sundbaeck et al., 1990).
해양생태계에서 하구의 특징은?
해양생태계에서 하구는 육상의 영향을 직접적으로 받고 있으며, 담수와 해수가 혼합되는 완충지대로 조석, 파랑 및 담수 유입 등에 의한 영향을 받아 물리, 화학, 생물, 지리학적으로 매우 복잡한 환경을 갖고 있다. 또한, 육지로부터 유입되는 유기물질 및 부유물질은 하구에 서식하는 생물들의 유ㆍ무기물질의 공급원으로 널리 알려져 있다(Kim and Lee, 2000).
육지로부터 유입되는 유기물질 및 부유물질은 하구에서 어떤 역할을 하는가?
해양생태계에서 하구는 육상의 영향을 직접적으로 받고 있으며, 담수와 해수가 혼합되는 완충지대로 조석, 파랑 및 담수 유입 등에 의한 영향을 받아 물리, 화학, 생물, 지리학적으로 매우 복잡한 환경을 갖고 있다. 또한, 육지로부터 유입되는 유기물질 및 부유물질은 하구에 서식하는 생물들의 유ㆍ무기물질의 공급원으로 널리 알려져 있다(Kim and Lee, 2000). 특히, 영양염류의 유입으로 인해 일차생산자인 식물플랑크톤의 대증식이 발생할 경우, 포식되지 않은 식물플랑크톤이 저층으로 침전하여 용존산소의 감소에 기여하는 악영향을 주기도 한다(Sundbaeck et al.
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