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문제 정의
- 본 연구는 그 동안 다양하게 연구가 수행되어 온 동해안 석호 중에서 각 석호의 유역 내 토지피복도 등에 따라 연구대상을 선정을 하였다. 각 석호의 수환경을 지표하는 특성을 갖는 식물플랑크톤에 대한 분석과 수질분석을 함께 수행함으로써(Trainer, 1984) 석호의 수질과 식물플랑크톤과의 관계를 분석하고 이를 통해 석호의 환경을 보존할 수 있는 방안을 찾고자 연구를 수행하였다.
제안 방법
- 동해안 4개 석호의 수질 특성과 식물플랑크톤 분포를 파악하기 위해 2011년 4월(춘계), 6월(하계), 8월(하계) 그리고 10월(추계) 각 1회씩 총 4회의 현장 조사를 실시하였다. 조사는 식물플랑크톤이 생장 저해를 받는 저수온기인 동계에는 실시하지 않았으며, 국내 강우 특성을 고려하여 하계에는 집중 강우 전후기(6월과 8월)를 조사시기에 포함하였는데 이는 해당 호소들이 도심 또는 농경지에 접하여 있으므로 강우에 따라 성상이 다른 외부 비점오염원의 유입이 예상되므로 하계에는 강우 전후기에 각각 조사를 실시하였다.
- 조사당일 현장의 수온과 기온은 봉상 온도계를 이용하여 측정하였으며, 수소이온농도(pH), 용존산소량(DO), 전기전도도(Conductivity), 염분도(Salinity), 탁도(Turbidity)는 휴대용 다항목 수질 측정기(HORIBA, U53G)를 이용하여 현장에서 측정하였다. 생화학적산소요구량(BOD: Biochemical Oxygen Demand), 화학적산소요구량 (COD: Chemical Oxygen Demand), 부유고형물(SS: Suspended Solid), 총질소(T-N: Total Nitrogen), 총인(T-P: Total Phosphorus) 등을 분석하기 위한 시료는 4 l 용량 무균채수병을 이용하여 채수하고 채수한 시료를 냉장 보관하여 실험실로 운반한 후 환경부의 수질오염공정시험기준에 의거하여 분석하였다. 투명도(Secchi Depth, SD)는 현장에서 측정한 탁도값을 변환하여 산출하였다(Davies-Colley and Smith, 2001).
- 동해안 4개 석호의 수질 특성과 식물플랑크톤 분포를 파악하기 위해 2011년 4월(춘계), 6월(하계), 8월(하계) 그리고 10월(추계) 각 1회씩 총 4회의 현장 조사를 실시하였다. 조사는 식물플랑크톤이 생장 저해를 받는 저수온기인 동계에는 실시하지 않았으며, 국내 강우 특성을 고려하여 하계에는 집중 강우 전후기(6월과 8월)를 조사시기에 포함하였는데 이는 해당 호소들이 도심 또는 농경지에 접하여 있으므로 강우에 따라 성상이 다른 외부 비점오염원의 유입이 예상되므로 하계에는 강우 전후기에 각각 조사를 실시하였다.
- 조사당일 현장의 수온과 기온은 봉상 온도계를 이용하여 측정하였으며, 수소이온농도(pH), 용존산소량(DO), 전기전도도(Conductivity), 염분도(Salinity), 탁도(Turbidity)는 휴대용 다항목 수질 측정기(HORIBA, U53G)를 이용하여 현장에서 측정하였다. 생화학적산소요구량(BOD: Biochemical Oxygen Demand), 화학적산소요구량 (COD: Chemical Oxygen Demand), 부유고형물(SS: Suspended Solid), 총질소(T-N: Total Nitrogen), 총인(T-P: Total Phosphorus) 등을 분석하기 위한 시료는 4 l 용량 무균채수병을 이용하여 채수하고 채수한 시료를 냉장 보관하여 실험실로 운반한 후 환경부의 수질오염공정시험기준에 의거하여 분석하였다.
대상 데이터
- 각 석호의 조사 정점은 해수와 담수가 섞이는 석호의 특성을 고려하여 유입하천의 영향이 클 것으로 예상되는 내륙 정점을 정점 1(영랑호: YR01, 청초호: CC01, 매호: M01, 향호: H01)로 선정하였으며, 해수의 영향을 많이 받을 것으로 예상되는 수문 인근을 정점 2(영랑호: YR02, 청초호: CC02, 매호: M02, 향호: H02)로 선정하여 조사를 실시하였다(Fig. 1, 2).
- 본 연구는 그 동안 다양하게 연구가 수행되어 온 동해안 석호 중에서 각 석호의 유역 내 토지피복도 등에 따라 연구대상을 선정을 하였다. 각 석호의 수환경을 지표하는 특성을 갖는 식물플랑크톤에 대한 분석과 수질분석을 함께 수행함으로써(Trainer, 1984) 석호의 수질과 식물플랑크톤과의 관계를 분석하고 이를 통해 석호의 환경을 보존할 수 있는 방안을 찾고자 연구를 수행하였다.
이론/모형
- 식물플랑크톤의 동정은 녹조식물과 남조식물 등은 John 등(2002), Prescott(1962), Prescott 등(1975, 1981, 1982)을 참고하였으며 규조식물은 정(1993), Kobayasi et. al(2006) 그리고 Patrick and Reimer(1966, 1975)를 참고하여 동정하였다.
- 이 때 각 시료 당 5 회씩 반복하여 계수한 후 평균값을 산출하였다. 식물플랑크톤의 동정은 녹조식물과 남조식물 등은 John 등(2002), Prescott(1962), Prescott 등(1975, 1981, 1982)을 참고하였으며 규조식물은 정(1993), Kobayasi et. al(2006) 그리고 Patrick and Reimer(1966, 1975)를 참고하여 동정하였다.
- 호소 수질의 부영양화도 평가는 각 조사 정점에서 채수된 시료의 투명도, 엽록소-a 그리고 총인 농도의 평균값을 기반으로 TSI 지수(Carlson, 1977; Kratzer and Brezonik, 1981)를 산출한 후 Kratzer and Brezonik(1981)에 따라 평가하였으며, 이와 동시에 한국형 부영양화지수(TSIKO)를 산출하여 부영양화도를 평가하였다.
성능/효과
- 2011년도 4월에서 10월까지 영랑호 수역 2개 정점에 대한 조사 결과 본 수역에 분포하는 것으로 확인된 식물플랑크톤은 총 96종류(6문 18과 44속 82종 6변종 1품종 7미동정종)로 확인되었다(Appendix). 96종류의 식물플랑크톤 중 가장 높은 비율을 차지한 분류군은 황갈조식물문 규조강에 속하는 식물들로서 총 75종류가 출현하였다(Fig.
- 또한 영랑호와 청초호와 같은 비교적 큰 규모의 석호에서는 동일 시기의 조사 결과에서도 정점 간 차이가 큰 것으로 분석되어 향후 연구에서는 이들 대형 호소들에 대해서는 지점별 특성(토지이용도, 해수의 유입량, 비점오염원의 유입경로 및 성상 등)을 고려하여 호소의 수질 특성을 파악하는 것이 적당할 것으로 판단된다. 본 조사의 대상이 된 석호는 유역의 토지 이용도가 높으며 유입 하천의 유로가 짧고 호소의 면적이 비교적 협소한데다가 수심이 얕아 수질 오염원에 대한 노출 강도가 높으며 자정 능력이 약할 것으로 판단된다. 따라서 유역에서 발생한 오염원에 의해 석호의 수질은 쉽게 변할 수 있기 때문에 강우 현상에 의한 수질의 변화가 쉽게 일어날 것으로 예상된다.
- 청초호 수역에서 출현한 식물플랑크톤은 5문 9강 15과 33속의 59종 2변종 3미동정종의 총 64분류군이었으며(Appendix), 영랑호의 경우와 마찬가지로 규조식물의 출현이 가장 높은 것으로 확인되었다(Fig. 3, b).
후속연구
- 투명도와 COD 농도 개선을 위해서뿐만 아니라 권 등(2004)은 대부분의 석호에서 발생하는 화학성층을 파괴하고 수체의 DO 농도 증가를 통해 석호의 수질을 개선하는 방법으로 해수 교환을 제안하고 있다. 그러나 급격한 해수의 유입은 기존에 서식하던 생물들에 영향을 줄 가능성이 내재하고 있으므로 이를 위해서는 사전에 신중한 검토가 있어야 할 것이며, 석호의 수질 오염은 대부분 유역에서 유입되는 오염원에 원인이 있으므로 외부오염원 차단에 대한 대책이 함께 요구되는 바이다.
- 그리고 각 수질 조사 항목 중 용존산소농도를 제외한 대부분의 항목들이 호소생활환경기준 Ⅲ등급(보통) 이하 등급을 나타내고 있으며, 일부 항목들은 시기에 따라 Ⅵ등급(매우 나쁨)을 나타냄으로써 수질 악화가 상당히 진행되어 있는 것으로 판단할 수 있다. 또한 부영양화지수 산출을 통한 각 석호의 영양단계를 평가한 결과 모든 석호가 부영양화 단계에 있는 것으로 나타나, 국내에 분포하는 얼마 되지 않는 자연호인 석호의 수질관리에 대한 대책이 강구되어야 할 것으로 판단된다
- 이는 강우에 따른 비점오염원의 유입과 높은 관계가 있는 것으로 판단된다. 또한 영랑호와 청초호와 같은 비교적 큰 규모의 석호에서는 동일 시기의 조사 결과에서도 정점 간 차이가 큰 것으로 분석되어 향후 연구에서는 이들 대형 호소들에 대해서는 지점별 특성(토지이용도, 해수의 유입량, 비점오염원의 유입경로 및 성상 등)을 고려하여 호소의 수질 특성을 파악하는 것이 적당할 것으로 판단된다. 본 조사의 대상이 된 석호는 유역의 토지 이용도가 높으며 유입 하천의 유로가 짧고 호소의 면적이 비교적 협소한데다가 수심이 얕아 수질 오염원에 대한 노출 강도가 높으며 자정 능력이 약할 것으로 판단된다.
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