Seasonal Variations of Water Quality in the Lower Part of the Nagdong River

낙동강 하류수질의 계절적 변화

  • KIM Yong-Gwan (Department of Food Science and Technology, Sungji Institute of Technology) ;
  • SHIM Hye-Kung (Department of Food Science and Technology, Sungji Institute of Technology) ;
  • CHO Hak-Rae (Department of Food Science and Technology, National Fisheries University of Pusan) ;
  • YOU Sun-Jae (Department of Environmental Science and Technology, National Fisheries University of Pusan)
  • 김용관 (성지공업전문대학 식품공업과) ;
  • 심혜경 (성지공업전문대학 식품공업과) ;
  • 조학래 (부산수산대학 식품공학과) ;
  • 유선재 (부산수산대학 환경공학과)
  • Published : 1984.11.01

Abstract

The Nagdong is one of the biggest rivers in Korea, which is very important water source not only for tap water of Pusan city but also for the industrial water. Therefore, authors tried to check the water quality year by year. In this experiment one hundred and twenty water samples collected from August 1983 to July 1984 were analyzed bacteriologically and physiologically. Fifteen sampling stations were established between near Samrangjin and estuary of the river. To evaluate the water quality, temperature, pH, chloride ion, salinity, chemical oxygen demand (COD), electrical conductivity, nutrients, total coliform, fecal coliform, fecal streptococcus, viable cell count and bacterial flora were observed. The variation of water temperature was ranged $-1.5{\sim}29.0^{\circ}C$ (Mean value $13.9{\sim}16.5^{\circ}C$), it in spring was higher as $10{\sim}15^{\circ}C$ about $10^{\circ}C$ than in winter and it in autumm was very stabilized as about $20^{\circ}C$ at each station. The pH variation of the samples was ranged $6.68{\sim}9.15$. The range of concentration of chloride ion and salinity varied $7.4{\sim}l,020.5$ mg/l and $1.05{\sim}33.0\%0$, respectively. Especially, salinity of the 3rd water war was the higher than others as $25.76{\sim}31.58\%0$. COD was ranged $1.45{\sim}14.94$ mg/l and the lower part of the Nagdong River was heavily contaminated by domesitc sewage and waste water from the adjacent factor area. The range of electrical conductivity was $1.360{\times}10^2{\sim}5.650{\times}10^4{\mu}{\mho}/cm$ and that was by far higher the estuary than the upper. Concentration of nutrients were $0.008{\sim}0.040$ mg/l (Mean value $0.019{\sim}0.068$ mg/l) for $NO_2-N,\;0.038{\sim}5.253$ mg/l ($0.351{\sim}2.347$ mg/l) for $NO_3-N,\;0.100{\sim}2.685$ mg/l($0.117{\sim}1.380$ mg/l) for $NH_4-N,\;0.003{\sim}0.084$ mg/l($0.014{\sim}0.065$ mg/l) for $PO_4-P$ and $0.154{\sim}6.123$ mg/l ($1.165{\sim}3.972$ mg/l) for $SiO_2-Si$, respectively. Usually nutrients contents of the water in the upper part(included station 1 to 5) were higher than those of the estuarine area. The bacterial density of the samples ranged 7.3 to 460,000/100 ml for total coliforms, 3.6 to 460,000/100 ml for fecal coliform, $0{\sim}46,000/100ml$ for fecal streptococcus and $<30{\sim}1.2{\times}10^5/ml$ for viable cell count. Composition of coliform was $28\%$ Escherichia coli group, $18\%$ Citrobacter freundii group, $31\%$ Enterobacter aerogenes group and $22\%$ others. Predominant species among the 659 strains isolated from the samples were Pseudomonas spp. ($42\%$), Flavobacterium spp. ($20\%$) and Moraxella spp. ($12\%$).

낙동강 하류 수계는 농수산업을 비롯하여 각 산업의 용수 뿐만아니라 400만 부산시민의 상수 급수원으로서도 대단히 중요하다. 본 수계의 효율적인 활용을 위하여 하구언을 축조하고 있다. 그래서 본 연구는 하구언 설치 이전과 이후의 수질 변화에 대한 기초재료를 얻기 위하여 1983년 8월부터 1984년 7월까지 계절마다 2회씩 모두 8회에 걸쳐 15개 지점에서 총 시료 120개를 취하여 분석하였다. 이들 시료에 대한 수온, pH, 염소 ion 및 염분도, 화학적 산소 요구량, 전기전도도, 영양염류, 위생지표세균, microflora에 대한 실험 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 수온의 연간변화는 $-1.5{\sim}29.0^{\circ}C$로 컸으며, 봄철의 수온은 $10{\sim}15^{\circ}C$로서 겨울철보다 약 $10^{\circ}C$ 상승하였고, 가을철의 수온은 전 지점에서 $20^{\circ}C$ 부근으로 매우 안정되었다. 여름철에는 기온의 상승에 따라 $21{\sim}29^{\circ}C$로 높았다. 2. pH의 연간변화는 $6.68{\sim}8.50$이었으며, 평상시의 pH는 상부수역에서 하구쪽으로 향할수록 점증하였으며, 하구수역에서는 8에 가까웠다. 그러나 강우량이 많았던 직후에는 오히려 상부수역이 높고 하구수역이 낮아지는 반대현상이었다. 3. 염소 ion 농도의 변화범위는 $7.4{\sim}l.020.5$ mg/l로 지점별 차가 심하였다. 또, 염분또는 $1.05{\sim}33.01\%$로 넓은 범위로 분포되었다. 상부에 녹산 수문이 있는 제3수로는 $25.76{\sim}31.58\%0$으로 육수나 하천수의 영향을 많이 받고 있는 제1, 2수로보다 높은염도를 나타내며 안정되어 있다. 4. 화학적 산소 요구량의 변화범위는 $1.45{\sim}14.94$ mg/l였으며, 상부, 중부수역과 각 수로의 기점은 5mg/l 이상이었고, 하구수역은 수산 2급 기준치인3 ppm을 모두 초과하였다. 5. 전기전도도의 변화범위는 $1.360{\times}10^2{\sim}5.650{\times}10^4{\mu}{\mho}/cm$였으며, 상부수역에서 보다 하구수역에서 월등히 높았으며 강우량이 많을시에는 전 수역에서 낮은 값으로 나타났다. 6. 영양염류의 년중 변화범위는 $NO_2-N\;:\;0.008{\sim}0.040$ mg/l, $NO_3-N\;:\;0.038{\sim}5.253$ mg/l, $NH_4-N\;:\;0.100{\sim}2.685$ mg/l, $PO_4-P\;:\;0.003{\sim}0.084$ mg/l, $SiO_2-Si\;:\;0.154{\sim}6.123$mg/l였으며, 각종 염류는 일반적으로 상부, 중부수역에서 높은 농도였으나, 강우량에 육수나 강수에 의해 운반되어 하구수역에서 농도가 높아진다. 특히 하구수역에서 질소, 인화합물이 20년전에 비하여 $2{\sim}3$배 증가되고 있어 이차적인 환역오염이 우려 된다. 7. 대장균군 최확수의 분포범위는 $7.3{\sim}460,000/100ml$였으며, 금곡에서 을숙도 구간인 중부수역에서의 기하평균치는 $3,476{\sim}34,700/100ml$으로 극심한 오염도를 나타내었다. 이 수질의 여파와 장림천 괴정천에서 유입되는 오수로 제1수로의 수질은 $1.100{\sim}460,000/100ml$로 제 2수로 보다 5배나 심하게 오염되어 있었다. 분편계대장균 최확수의 분포범위는 $3.6{\sim}460,000/100ml$였으며, 대장균군에서와 같은 양상이었다. 장구균 최확수는 $0{\sim}46,000/100ml$의 분포범위로 분편계대장균과 같은 양상이었다. 8. 대장균군으로 분리 동정된 총 452균주중에서 Escherchia coli group은 127 균주로 $28\%$, Citrobacter freundii group은 82 균주로 $18\%$, Enterobacter aerogenes group이 141균주, $31\%$로 제일 많았으며, 분류되지 않은것이 $22\%$ 정도였다. 9. 생균수의 연간 변화폭은 $<30{\sim}1.2{\times}10^5/ml$였으며, 각 수역별로 위생지표세균이 변화하였던 것과 같은 양상이었다. 10. 본 수계에서 분리 동정된 세균 총 659 균주중에서 Pseudomonas 속이 279 균주($42\%$)로서 제일 많았으며, Flavebacterium cytophaga 속이 131균주($20\%$), Moraxella속이 72균주($12\%$) 순이었으며, Bacillus 속이 $0.3\%$으로 제일 낮은 빈도를 나타내었다.

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