The Limnological Survey of a Coastal Lagoon in Korea (3): Lake Hwajinpo

동해안 석호의 육수학적 조사 (3): 화진포호

  • Kwon, Sang-Yong (Department of Environmental Engineering, Samchok National University) ;
  • Lee, Jae-Il (Department of Environmental Engineering, Samchok National University) ;
  • Kim, Dong-Jin (Wonju Regional Environmental Management Office) ;
  • Kim, Bom-Chul (Department of Environmental Science, Kangwon National University) ;
  • Heo, Woo-Myung (Department of Environmental Engineering, Samchok National University)
  • Published : 2004.03.31

Abstract

Physicochemical parameters, plankton biomass, and sediment were surveyed from 1998 to 2000 at two months interval in a eutrophic coastal lagoon(Lake Hwajinpo, Korea). The lake is separated from the sea by a narrow sand dune. Littoral zone is well vegetated with leafing-leaved aquatic plants. The lake basin is divided into two subbasins by a shallow sill. It has intrusion of seawater by permeation and stormy waves. Stable chemoclines are formed by salinity difference at 1m depth all the year round. DO was often very low (< 1 mg$O_2\;L^{-1}$) at hypolimnion. Temperature inversions were observed in November. Nitrate and ammonium concentrations were very low(< (1.1 mgN $L^{-1}$), even though TN was usually 2.0 ${\sim}$ 3.5 mgN $L^{-1}$. TN/TP was generally lower than the Redfield ratio. Transparency was 0.2 ${\sim}$ 1.7 m, and COD, TP, and TN of sediment were 3.1 ${\sim}$ 40.3 mg$O_2\;g^{-1}$, 0.91 ${\sim}$ 1.39 mgP $g^{-1}$, and 0.34 ${\sim}$ 3.07 mgN $g^{-1}$, respectively. Phytoplankton chlorophyll- a concentrations were mostly over 40 mg $m^{-3}$. Two basins showed different phytoplankton communities with Oscillatoria so., Trachelomonas sp., Schizochlamys gelatinosa, and Anabaena spiroides dominant in South basin, and with Trachelomons sp., Schroederia so., schizochlamys gelatinosa, and Trachelomonas sp. dominant in the North basin. The seasonal succession of phytoplankton was very fast, possibly due to sudden changes in physical conditions, such as wind, turbidity, salinity and light.

화진포호의 육수생태학적 특성을 연구하기 위해 1998년 5월부터 2000년 11월까지 겨울의 결빙시기를 제외하고 2개월 간격으로 호수내 4 ${\sim}$ 7개 정점에서 이화학적 수질항목, 총인 (TP), 총질소 (TN), 투명도 (SD), 엽록소 a 농도를 조사하였다. 수온은 10 ${\sim}$ $30^{\circ}C$의 분포로 계절적인 차이를 나타내었으며, 11월에는 표층보다 심층에서 약간 높은 값을 보였다. 염분도의 수직분포를 보면 정점별, 계절별로 차이는 있으나 약 1 m수심에서 화학성층 (chemocline)이 형성되었고, 바다와 인접한 북호에서는 남호보다 높게 나타났다. DO는 화학성층 이하 수심과 수체의 혼합시에 1 mg$O_2\;L^{-1}$ 내외의 낮은 농도가 빈번히 관찰되었다. 투명도는 0.2 ${\sim}$ l.7 m의 범위를 나타냈으며 COD는 0.2 ${\sim}$ 20.5 mg$O_2\;L^{-1}$의 농도범위를 보였다. 표층의 총인 농도는0.024 ${\sim}$ 0.275 mgP $L^{-1}$의 분포로 북호에 비해 남호에서 비교적 높은 농도를 나타냈다. 계절적으로는 봄철과 우기이후에 높은 값을 보였다. 표층의 엽록소 a 농도는 3.5 ${\sim}$ 145.8 mg $m^{-3}$의 범위를 보였다. 계절적으로는 여름철보다 봄철에 높은 농도가 빈번히 나타났으며 남호의 경우겨울철인 11월에도 50 mg $m^{-3}$내외의 높은 값을 보였다. 표층의 총질소는 0.24 ${\sim}$ 3.15 mgN $L^{-1}$의 범위로 정점별, 시기별 변화는 총인과 유사한 경향을 보였다. 표층의 질산성질소는 대부분 정점에서 고갈 상태를 보였고 해안과 인접한 북호로 이동하면서 농도가 증가하는 현상을 보였다. 표층과 심층의 질소의 존재형태별 구성 비율은 유기질소, 암모니아성질소, 질산성질소 순으로 나타났다. 암모니아의 경우 표층에 비해 심층에서 2배 이상의 값이 나타났다. TN/TP는 3 ${\sim}$ 44의 범위로 북호에서 높게 나타났다. Carlson (1977)식에 의한 부영양화도지수 (TSI)는 '98, '99및 '00년에 투명도와 엽록소 a가 각각 65, 62, 72 및 65, 73, 79로 나타났으며, 총인과 총질소는 각각 76, 66, 70 및 59, 59, 62이었다. 식물플랑크톤은 총 61종이 출현하였으며 이중 녹조강 22종,규조강 19종, 남조강 13종, 유글레나강 2종, 와편모조강 2종 및 황색편모조강,갈색편모조강,황녹색조강이 각각 1종 이였다. 2000년에 출현한 동물플랑크톤은 총 3문 4강 3목 19종이었으며, 이중 원생동물문은 3강 5종, 절족동물문은 1강 5종, 윤형등물문은 1강 6종, 유생은 2종 이었다.

Keywords

References

  1. 국립환경연구원. 1990. 팔당상수원 보호 종합계획에 관한 연구 251-268p
  2. 권상용. 2002. 화진포호의 육수생태학적연구. 삼척대학교 공학 석사 학위논문
  3. 김일회. 2001. 동해안 기수호 수질 정화에 대한 수생동물의 기여. 동해안 석호 수질보전 대책 심포지움. 원주지방환경관 리청, 삼척대학교 환경기술연구소 73-81p
  4. 김형섭, 황일기, 김양배. 1997. 강원연안 기수호의 수생식물분 포와 식물플랑크톤 군집의 계절변동. 강릉대학교 48-76p
  5. 김종만, 이순길, 허성범, 김동엽, 이재학, 이진환, 허형택. 1981. 동해안 기수호 (향호, 송지호, 영랑호)의 해양생태학적 연구. Bulletin of KORDI 3: 29-38
  6. 박주현. 1992. 소양호에서의 인의 동태에 관한 연구, 강원대학교 이학석사 학위논문
  7. 엄규백. 1971. 호소에 있어서의 생산구조에 관한 연구. 식물학회지 14: 15-23
  8. 오인혜. 1998. 대청호의 생태학적 연구 (-'97). 한국육수학회지. 31(2): 79-87
  9. 원주지방환경관리청. 1997. 동해안 석호 수질개선 대책. 1-2p
  10. 전상호, 박용안. 1989. 소양호 퇴적물에 함유된 인의 존재형태 와 용출가능성에 대하여. 한국육수학회지 22: 262-272
  11. 전상호, 전방욱, 유성환. 1996. 동해안 자연 호수의 수질 조사, (강릉경실련) 동해안 호수 보존 심포지움, 강릉 83-118p
  12. 조규송, 홍사욱, 나규환. 1975. 동해안 기수호군의 육수조건과 Plankton상의 비교 연구. 한국육수학회지 8: 25-37
  13. 조규송, 1985. 한국의 담수산 plankton개요와 그 지리적 분포 2) 요각류에 관하여. 호림수산 양식개발연구소 62-103p
  14. 편충규, 1984. 기수호(향호.매호.영랑호.송지호.화진포)의 환경 및 생물상 조사 보고. 제주대학교논문집 18: 93-105
  15. 허우명, 김범철, 안태석, 이기종. 1992. 소양호 유역과 가두리로 부터의 인부하량 및 인수지 (Phosphorus Budget). 한국육수학회지 25: 207-214
  16. 허우명, 김범철, 전만식. 1999. 동해안 석호의 부영양화 평가. 한국육수학회지 32(2): 141-151
  17. 홍사욱, 나규환. 1975. 동해안기수호의 육수학적 연구. 성대논문집 20: 87-95
  18. 홍사욱, 조규송, 나규환. 1969. 화진포의 수질과 Plankton 에관한 연구. 한국육수학회지 2: 35-42
  19. APHA (American Public Health Association), 1992. "Standard Methods for the examination of water and wastewater 18th ed", Washington D.C
  20. Carlson, R.E. 1977. A trophic state index for lakes. Limnol.Oceanogr. 22: 361-369
  21. Havens, K.E. 2000. Using Trophic State Index (TSI) Valuesto Draw Inferences Regrding Phytoplankton Limiting Factors and Seston Composition from Routine Water Quality Monitoring Data. Kor. J. Limnol. 33(3): 187-196
  22. Hieltjes, A.H.M. and L. Lijklema, 1980. fractionation of inorganic phosphates in calcareous sediment. Jour. Environ. Qual. 9(3): 405-407
  23. Hirose, H. and T. Yamagishi. 1977. Illustration of the Japanese fresh-water algae. Uchidaroka-kuno Publishing Co. Japan
  24. Horne, A.J. and C.R. Goldman. 1994. Limnology, 2nd ed. MaGraw-Hill, New York, etc., 576p
  25. Huzzey, L.M., M.A. Noble and G.F.m. Ryan. 1994. Temporal changes in stratification in Mobile Bay. Eos 75(3), 81
  26. Imboden, D.M. and A. Lerman. 1980. Chemical models of lakes. pp.341-356. In A. Lerman[ed.] Lakes: chemistry, geology, physics, Springer-Verlag, New York, NY
  27. Likens, G.E. 1975. Primary production of inland aquatic ecosystem. In H. Lieth and R.H. Whittaker (eds). Primary productivity of the biosphere. springer Verlag.New York. 185-202p
  28. Lorenzen, C.J. 1967. Determination of chrolophyll and pheo-pigments: Spectrophotomentric equation. Limnol. Ocenogr. 12: 343-346
  29. Mizuno, T. 1964. Illustrations of the freshwater plankton of Japanl Hoikusa publishing co., LTD
  30. Mizuno, T. and K.S. Cho. 1980. Paleolimnological study from the present status of the lake hwajin-po and yeong-rang. Kor. J. Limnol. 13: 17-22
  31. OECD. 1982. Eutrophication of Waters: Monitoring, Assessment and Control. OECD, Paris. 154p
  32. Osamu M. and K.S. Cho. 1984. Urea, DOC, DON, and DOP in two brackish lagoons on the eastern coast of Korea. Kor. J. Limnol. 17: 73-80
  33. Sawyer, C.N. 1947. Fertilisation of lakes by agricultural and industrial drainage. New England Water Works Association. 61: 109-27
  34. Schroeder, W.W., S.P. Dinnel and W.J.W. Wiseman. 1990. Salinity stratification in a river-dominated estuary. Estuaries 13(2): 145-154
  35. Smith, N.P. 1990. Wind domination of residual tidal transport in a coastal lagoon. In: Cheng, R.T. (ed.), Residual currents and longterm transport, New Yori: Springer-Verlag, 123-133p
  36. Smith, V.H. 1982. The nitrogen and phosphorus dependence of al gal biomass in lakes: An empirical and theoretical analysis. Limnol. Oceanogr. 27: 1101-1112
  37. Tezuka, Y., 1988. Phosphorus as a possible factor stimulating in the appearance of Anabaena bloom in the south basin of Lake Biwa. Jap. J. Limnol. 49: 201-214
  38. Theis, T.L. and P.J. McCabe, 1978. Phosphrus dynamics in hypereutrophic lake sediments. Water Res. 12: 667-685
  39. Uncles, R.J., J.e. Ong and W.K. Gong. 1990. Observations and analysis of a stratification-destratification event in a tropical estuary. Estuarine, Coastal and Shelf Science 31: 651-665
  40. U.S. EPA. 1976. Water Quality Criteria Research of the U.S. Environmental Protection Agency, Proceeding of an EPA Sponsored Symposium, EPA-600 (3-76-079): 185
  41. Vollenweider, R.A. 1976. Advance in defining critical loading levels for phosphorus in lake eutrophication. Mem. Inst. Idrobiol. 33: 53-83
  42. Wolanski, E., Y. Mazda, B. King and S. Gay. 1990. Dyanmics, flushin and trapping in Hinchinbrook Channel, a giant mangrove swamp, Australia. Estuarine, Coastal and Shelf Science 31: 555-579