[논문]댐호화된 하천의 조류 과다 발생원인과 해소 방안 - 낙동강 물금 지역의 수질 분석 데이터를 중심으로 -

양시천; 하첨첨; 강태호

doi:10.13087/kosert.2017.20.4.1

댐호화된 하천의 조류 과다 발생원인과 해소 방안 - 낙동강 물금 지역의 수질 분석 데이터를 중심으로 -
Causes and Overcoming of the Algae Excess in a Dam Water - Based on the Data of Water Quality Analysis of Mulgum Area - 원문보기

環境復元綠化 = Journal of the Korean Society of Environmental Restoration Technology, v.20 no.4, 2017년, pp.1 - 13

양시천 ((주)한국아쿠오시스) , 하첨첨 (동국대학교 대학원 조경학과) , 강태호 (동국대학교 경주캠퍼스 조경학과)

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study is to analyze a term of decade of water quality data of the Mulgum intake station on the Nakdong river(dam) to find the cause of algal blooms and to set an alternative to prevent artificial lake water pollution. Our study shows that water quality changes have regular periodic regularity and there was a certain correlation between specific analytical items. According to the analysis results of each factor, the decline in precipitation was not the main reason for algal blooms. TP concentration had a slight effect on Chl-a concentration but was not a limiting nutrient of a bloom. TN concentration had a strong correlation with Chl-a and strongly negative correlation with temperature, but was not a bloom's limiting nutrient, and was only a dependent variable. As the temperature was negatively correlated with the Chl-a concentration, it is found that the aspect of the ecological influence of the temperature was the most important factor of the phytoplankton concentration change. The N/P ratio lies under a power function with a high degree of reliability by the TP concentration, and the phenomenon appeared to be the same as the results of two other comparative areas. This result confirms that TN is dependent on TP and the biota in the lake that TN is a dependent variable whose concentration is determined by TP it. In conclusion, the increase in lake bloom is the result of a food chain change, and it is necessary to control the ecosystem by the food chain in the lake in order to reduce the lake's bloom. In particular, it is important to keep the benthic ecosystem as wide as possible in the aerobic state.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

본 연구는 이러한 연구 결과들을 바탕으로 하여, 강 하구에 설치된 댐에 의하여 유속이 느려져서 인공호 상태로 된 낙동강의 한 지점(물금)을 대상으로 장기간에 걸쳐 축적된 수질 데이터의 사례를 분석하여 조류 농도 변화에 대한 납득할만한 영향 원인을 찾고, 문제점의 근본적인 해소를 위한 방향을 제시하는 목적으로 진행하였다.

제안 방법

연구 방법은 대상 기간인 10년 동안의 월별 수질 각 항목의 저장 데이터를 내려 받아 수질의 주기성 및 분석 항목 간의 연동성을 관찰하였고, 다음으로 각 항목의 변화 상황은 SPSS18.0 을 이용하여 회귀분석을 통한 데이터 쌍 간의 상관관계와 이동평균 시계열변화 등을 조사함으로써 연구 대상 수계의 조류 발생의 구체적인 원인을 파악하였다. 마지막으로는 댐호의 수질 개선을 위한 제언과 이번 연구 결과에 따른 향후 연구의 방향을 제시하고자 한다.

대상 데이터

본 연구는 낙동강 하류 지역인 경상남도 양산시 물금읍 물금리 경도 128도58분20초, 위도 35도18분55초 물금취수장취수탑(낙동강물환 경연구소 일반 수질측정지점)의 시료에 대한 시험 데이터를 주 대상으로 검토 하였는데, 이 지점은 Figure 1에서와 같이 낙동강하구언으로부터 약 27km 상류 지점으로서 하구언에 의하여 수위가 상승하고 유속이 느려져서 댐호처럼 작용하고 있다. 또한 낙동강 하구언은 1987년11월에 완공되어 2003년 시점에서는 15년 이상이 경과되었으므로 주어진 조건 하에서 하나의 생태계로서 안정화가 이루어졌다고 볼 수 있는데, 검토 대상 기간(2003년∼2012년) 동안의 평균 수온은 16.
본 연구는 환경부 물환경정보시스템 상에 게시된 낙동강물환경연구소의 조사결과 데이터를 엑셀파일로 내려 받아서 하나의 사례로 선정하였으며, 2003년1월∼2012년12월의 기간 동안 매월 1회씩 시험 항목별로 분석한 각각 120개의 데이터를 대상으로 하였다(n=120).

성능/효과

수질의 변화에는 분명한 주기성이 있고 특정 분석 항목 간에는 일정한 상관성도 있었다. EC, TP, TN, N/P 비율, 온도, DO, COD, BOD 등을 종합적으로 관찰해 보면 COD 등 수질 영향 성분은 생태계의 변동에 편승하여 번식한 조류 자체로 나타났다. 그런데 만약에 광합성과 함께 증가되는 유기물질들이 먹이 사슬에 의하여 제거되지 못할 경우, 이들은 호의 바닥으로 퇴적하여 혐기성 분해를 시작하게 될 것이고, 호의 하부는 빈산소 및 무산소 성층 구조가 확대되어 저서 생태계 파괴에 이은 호수 전체의 먹이 사슬의 붕괴를 불러와서 결과적으로 생태 순환이 회복 불능의 상태로 고착화되는 악순환을 초래할 것이다.
따라서 댐호의 수질 개선 방향은 스스로 순환이 가능한 생태계의 유지를 최종의 목표로 삼아야 할 것이며, 이를 위해서는 질소, 인 등의 영양성분의 유입을 방지하거나, 수중에 존재하는 영양성분들을 인위적으로 제거하는 노력도 도움이 되겠지만, 호수 중에서 가능한 한 많은 영역을 생태적 먹이 사슬이 작동 가능한 영역으로 유지시킴으로써 조류 등 광합성 생산자들의 총 개체수가 섭식자들의 섭식 활동에 의하여 즉각적으로 제어되고, 유기물질을 포함하는 영양성분들이 포식자들의 생체 내 축적을 거쳐서 최종적으로 계 외로 제거되도록 하는 편이 보다 효율적이라 할 수 있을 것이다.

후속연구

생태계의 먹이 사슬을 경제적인 방법으로 안정화시키기 위해서는 수계 내에 다양한 생명체들의 생존을 위한 서식처를 확보해 주는 것과 동시에 저서생태계를 호기적 상태로 활성화시키는 것이 중요하다 하겠다. 따라서 호수나 댐호화된 하천에 대하여 이러한 목표를 달성하기 위해서는 호의 하부에 효과적으로 용존산소를 공급하는 방안과 인공적인 서식 공간의 설치 등 물리․화학적 및 생태학적인 대안을 제공하기 위한 포괄적인 연구를 수행하는 것이 중요하다고 본다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	물환경측정망은 어떻게 구성되어 있는가?	대한민국 환경부는 ‘환경정책기본법’ 등 관련 법령에 따라서 국내의 하천․호소 등 공공수역의 수질 및 수생태계의 실태를 파악하기 위한 ‘물환경측정망’을 설치, 운영하고 있다. 이 물환경측정망은 ‘수질측정망’을 비롯하여 ‘총량측정망’, ‘자동측정망’, ‘퇴적물측정망’, ‘방사성물질측정망’, ‘생물측정망’으로 구성되어 있는데, 환경부와 국립환경과학원, 물환경연구소, 한국수자원공사 등 여러 기관이 참여하여 운영되고 있으며, 일반 수질측정망의 경우 대상을 하천과 호소, 농업용수, 도시관류, 산단하천으로 나누어 1,828개 지점을 선정(2016년 말 현재)하여 주기적인 수질 분석을 실시하여 이 결과를 웹사이트 ‘물환경정보시스템’에 지속적으로 입력, 일반에 공개하고 있다.
	호수의 기능은?	호수는 육지 생태 시스템의 중요한 구성 인자이고 인간의 생존과 사회, 경제의 발전과 관련한 환경과 기초 자원을 제공하는데, 근세기 들어서는 부족한 수자원의 확보를 위하여 수많은 댐이 건설되었으며 이들은 인공 호수로서의 역할을 담당하고 있다. 조류의 과다 발생은 광범위한 지역의 많은 호수와 인공호에서 대두되는 공통된 문제이며, 수자원 적용상의 제약은 물론 인간의 건강과 경제의 지속 가능한 발전에 직접적인 영향을 주는 심미적인 경관의 훼손, 부영양화, 악취와 독성물질 생성 등의 수질 악화를 촉진 시키는 주요 원인이 된다.
	수생태 환경 보호를 위해 조류의 과다 발생의 원인과 위해 요인을 찾고 해소 방안을 수립하는 것이 중요한 이유는?	호수는 육지 생태 시스템의 중요한 구성 인자이고 인간의 생존과 사회, 경제의 발전과 관련한 환경과 기초 자원을 제공하는데, 근세기 들어서는 부족한 수자원의 확보를 위하여 수많은 댐이 건설되었으며 이들은 인공 호수로서의 역할을 담당하고 있다. 조류의 과다 발생은 광범위한 지역의 많은 호수와 인공호에서 대두되는 공통된 문제이며, 수자원 적용상의 제약은 물론 인간의 건강과 경제의 지속 가능한 발전에 직접적인 영향을 주는 심미적인 경관의 훼손, 부영양화, 악취와 독성물질 생성 등의 수질 악화를 촉진 시키는 주요 원인이 된다. 그러므로 수생태 환경 보호를 위해 조류의 과다 발생의 원인과 위해 요인을 찾고 해소 방안을 수립하는 것은 중요한 과제이다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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