Characteristics of Release Rate of Nutrients from Sediment in Lake Paldang and Lake Cheongpyeong

팔당호와 청평호 퇴적물에서 영양염류 용출 특성

  • Lee, Kyoo (Han River Water Environment Research Center, National Institute of Environmental Research) ;
  • Choi, Myung-Jae (Han River Water Environment Research Center, National Institute of Environmental Research) ;
  • Park, Hae-Kyung (Han River Water Environment Research Center, National Institute of Environmental Research) ;
  • Lee, Jang-ho (Han River Water Environment Research Center, National Institute of Environmental Research)
  • 이규 (국립환경과학원 한강물환경연구소) ;
  • 최명재 (국립환경과학원 한강물환경연구소) ;
  • 박혜경 (국립환경과학원 한강물환경연구소) ;
  • 이장호 (국립환경과학원 한강물환경연구소)
  • Received : 2009.06.11
  • Accepted : 2009.08.12
  • Published : 2009.09.30

Abstract

To examine the characteristics of the nutrient release from the sediments in two reservoirs, Lake Paldang and Lake Cheungpyeung, we analyzed physical and chemical properties of the sediments and calculated the nutrient release rates from the sediments. The particle properties of sediments in Lake Paldang changed from silt to sand after summer rainy season, especially in the water area of the Kyeungan River where the water depth was shallow and the width of river was narrow. The sediments in Lake Cheungpyeung had higher contents of silt and clay than in Lake Paldang, and the particle size was not much different before and after rainfall. The release rates of nutrients in two lakes varied with the kind of nutrients and the season. The release rates of DTN and ${NH_4}^+-N$ in Lake Paldang were faster in spring than autumn. But the Lake Cheungpyeung showed similar values of release rates before and after summer rainy season. ${NO_3}^--N$ and phosphorous were not released from sediments or were absorbed into sediments all the time in two lakes. Compared with other lakes, the sediments of two lakes consisted of bigger particles and had a lower organic matters content than other lake-type reservoirs. Due to the short hydraulic retention time and no stratification throughout the year in Lake Paldang and Lake Cheungpyeung, the release rates of nutrients from sediment in these reservoirs were lower than other lakes and this seems to be a typical characteristic of river-type reservoirs.

Keywords

Acknowledgement

Grant : 수계별 호소환경 및 생태조사

References

  1. 강필구, 이상원, 박혜경, 변명섭, 공동수(2006). 충주호 퇴적물에서의 인과 질소 용출에 관한 연구. 공동춘계학술발표회논문집, 한국물환경학회.대한상하수도학회, pp.1321-1241
  2. 공동수, 윤일병, 류재근(1996). 팔당호의 물수지 및 수문특성. Korean Journal of Limnology, 29, pp. 51-64
  3. 국립수산진흥원(1997). 해양환경공정시험법
  4. 김도희(2007). 수 저층의 저질 조사(I); 저질 조사의 중요성과 분석에 관하여. 해양환경안전학회지, 13(1), pp. 93-102
  5. 김동섭, 김범철, 황길순, 박주현(1995). 팔당호의 부영양화 경향(1988-1994). 수질보전 한국물환경학회지, 11(4), pp.295-302
  6. 김명운, 김민호, 김상종(1994). 대청호 생태계에서의 미생물 활성과 세균순환 고리. Korean Journal of Limnology, 27(2), pp. 155-168
  7. 김범철, 김동섭, 권오길(1989). 팔당호의 부영양화 실태. J. KSWPRC., pp. 39-46
  8. 김유경, 정세웅, 이흥수, 정용락(2007). 부상웨어 설치에 따른 대청호 조류 성장 억제 효과 수치모의. 수질보전 한국물환경학회지, 23(5), pp. 581-590
  9. 김종구, 오승철(2007). 군산지역 저수지의 수질특성 및 부영양화 평가. 한국환경과학회지, 16(3), pp. 357-367 https://doi.org/10.5322/JES.2007.16.3.357
  10. 김종민, 노혜란, 허성남, 양희정, 박준대(2005). 강우 및 유입 하천수가 팔당호 수질에 미치는 영향분석. 수질보전한국물환경학회지, 21(3), pp. 277-283
  11. 김태응, 임봉수(1997). 금강하구호 Sediment로부터 수질오염물질 용출특성에 관한 연구. 한국수질보전학회지, 13(3), pp. 245-253
  12. 농업기반공사(2005). 서산A지구 간월호 수질개선시범사업 보고서
  13. 농업과학기술원(2000). 토양 및 식물체 분석법
  14. 박혜경, 변명섭, 최명재, 김용진(2008). 남한강 하류수역에서 식물플랑크톤 증식의 영향인자 및 수중유기물 기원. 수질보전 한국물환경학회지, 24(5), pp. 556-562
  15. 서동일(1998). 대청호의 성층현상에 의한 부영양화 특성과 수질관리 방안에 관한 연구. 대한환경공학회지, 20(9), pp. 1219-1234
  16. 송민경(2007). 간월호 표층 퇴적물에 함유된 인의 존재형태 및 용출 특성에 관한 연구. 이학석사학위논문, 강원대학교 대학원
  17. 신재기, 박경미, 황순진, 조경제(2001). 경안천과 팔당호에서 총세균수의 분포 및 동태. Korean Journal of Limnology, 34(2), pp. 119-125
  18. 신재기, 조주래, 황순진, 조경제(2000). 경안천~팔당호의 부영양화와 수질오염 특성. Korean Journal of Limnology, 33(4), pp. 387-394
  19. 유태종, 현 미, 조재현(2003). 영산강유역 하천 저질토의 영양염류 용출률 측정. 상하수도학회지, 17(3), pp. 409-418
  20. 윤인길, 김영진, 김성한, 김준현, 권오섭(1999). 서낙동강 저서층의 영양염 용출과 환경요인의 영향. 한국육수학회지, 32(1), pp. 1-7
  21. 이요상, 이경식(2004). 대청호 유기퇴적물 분포 및 용출 특성. 대한환경공학회지, Original Paper, pp. 665-669
  22. 전상호, 박용안(1989). 소양호 퇴적물에 함유된 인의 존재형태와 용출가능성에 대하여. Korean Journal of Limnology, 22(3), pp. 261-271
  23. 정준오, 이혜성, 김규휘(2007). C호소 퇴적오니로부터 영양염류의 용출특성에 관한 연구. 환경공동학술대회논문집, 대한환경공학회.한국대기환경회.한국폐기물학회, pp.1992-1995
  24. 정하영, 조경제(2003). 낙동강 하류 수계에서 저층수 및 저질퇴적층의 환경. Korean Journal of Limnology, 36(3), pp. 311-321
  25. 조규송, 이찬기, 나규환, 안태석, 김범철, 강인구, 권오길, 이해금, 전상호, 최준길, 이종범(1991). 호수환경조사법. 동화기술
  26. 조덕희, 김종수, 이우식(2008). 고품질 수돗물 생산을 위한 팔당 수질관리 방안. 상하수도학회지, 22(6), pp. 665-672
  27. 조영철, 정세웅(2007). 남양호 퇴적물에서 영양염류 용출 특성 분석. 대한환경공학회지, Original Paper, pp. 1345-1352
  28. 한강물환경연구소, 한강수계관리위원회(2005). 수중생태계 물질순환 및 에너지 흐름조사(II)
  29. 환경부(2004). 수질오염공정시험법. 환경부고시 제2001-170호
  30. Bengtsson, L. (1975). Phosphorus release from a highly eutrophic lake sediment. Int. Ver. Theor. Angew. Limnol. Verh., 19, pp. 1107-1116
  31. Boström, B. (1984). Potential mobility of phosphorus in different types of lake sediment. Int. Rev. Gesamten Hydrobiol., 69, pp. 457-474 https://doi.org/10.1002/iroh.19840690402
  32. Boström, B., Jansson, M., and Forsberg, C. (1982). Phosphorus release from lake sediments. Arch. Hydrobiol. Beih. Ergebn. Limnol., 18, pp. 5-59
  33. Fillos, J. and Swanson, W. R. (1975). The release rate of nutrients from river and lake sedements. Journal WPCF., 47(5), pp. 1032-1042
  34. Gallepp, G. W. (1979). Chironomid influence on phosphorus release in sediment-water microcosms. Ecology, 60(3), pp. 547-556 https://doi.org/10.2307/1936075
  35. Gu, B. and Alexander, B. (1993). Dissolved nitrogen uptake by a cyanobacterial bloom (anabaena flos-aquae) in a subarctic lake. Appl. Environ. Microbiol., 59, pp. 422-430
  36. Hakanson, L. and Janson, M. (1983). Principles of Lake Sedimentology. Springer-Verlag
  37. Holdren, G. C. and Armstrong, D. E. (1980). Fractors affection phosphorus release from intact lake sediment cores. J. Environ. Qual., 14, pp. 79-87 https://doi.org/10.1021/es60161a014
  38. Jean, L. W. C., Jonathan, R. P., and Walter, R. B. (1996). Seasonal and interannual patterns of sediment-water nutrient and oxygen fluxed in Mobile bay, Alabama(USA): regulating factors and ecological significance. Mar. Ecol. Prog. Ser., 141, pp. 229-245 https://doi.org/10.3354/meps141229
  39. Kamp-Nielsem, L. (1974). Mud-water exchange of phosphate and other ions in undisturbed sediment cores and factors affecting the exchange rates. Arch. Hydrobiol., 73, pp. 218-237 https://doi.org/10.1127/archiv-hydrobiol/73/1974/218
  40. Kim, L. H., Choi, E., and Stenstrom, M. K. (2003). Sediment characteristics, phosphorus types and phosphorus release rates between river and lake sediments. Chemosphere, 50(1), pp. 53-61 https://doi.org/10.1016/S0045-6535(02)00310-7
  41. Lennox, L. J. (1984). Laugh Ennell; Laboratory studies on sediment phosphorus release under varying mixing, aerobic and anaerobic conditions. Freshwater Biology, 14, pp. 183-187 https://doi.org/10.1111/j.1365-2427.1984.tb00032.x
  42. Markus, H. (1990). Influence of the lugworm Arenicola marina on porewater nutrient profiles of sand flat sediments. Mar. Ecol. Prog. Ser., 62, pp. 241-248 https://doi.org/10.3354/meps062241
  43. Serruya, C., Edelstein, M., Pollingher, U., and Serruya, S. (1974). Lake Kinneret sediments: Nutrient composition of the pore water and mud water exchanges. Limnology and Oceanography, 19(3), pp. 489-508 https://doi.org/10.4319/lo.1974.19.3.0489
  44. Thornton, K. W., Kimmel, B. L., and Payne, F. E. (1990). Reservoir Limnology-Ecological Perspectives. A Wiley Interscience Publication, John Wiley & Sons, Inc
  45. Tina, M. and Robert, R. T. (1996). Theory and operation of continuous flow systems for the study of benthic-pelagic coupling. Mar. Ecol. Prog. Ser., 140, pp. 257-269 https://doi.org/10.3354/meps140257
  46. UN (1992). Protection of Inland Waters Aginst Eutrophication. ECE/ENVWA/26. New York
  47. Wetzel, R. G. (2001). Limnology: Lake and River Ecosystems. 3rd edition, Academic Press, California