부착규조지수와 영양단계 평가를 이용한 남대천, 연곡천과 사천천의 수질 평가

Assessment of Water Quality in Namdae-Stream, Yeongok-Stream and Sacheon-Stream Using Trophic Status and Epilithic Diatom Indices

  • Kim, Yong-Jin (Department of Biology, College of Natural Science, Kyonggi University) ;
  • Lee, Ok-Min (Department of Biology, College of Natural Science, Kyonggi University)
  • 투고 : 2010.02.11
  • 심사 : 2010.03.08
  • 발행 : 2010.03.01

초록

본 연구는 2008년 5월부터 2009년 2월까지 양양의 남대천, 강릉의 연곡천과 사천천의 이화학적 수질, 영양단계 및 부착규조를 이용한 생물학적 수질평가를 실시하였다. 남대천, 사천천 및 연곡천의 이화학적 수질은 일부 공사구간 및 하류 정점을 제외하고, BOD가 $2mg\;L^{-1}$ 이하의 농도로 대체적으로 양호한 것으로 나타났으며, 하류정점의 경우 남대천과 사천천이 해수에 의한 염도의 영향과 폐쇄하구의 특성상 영양염의 농축 등 오염이 진행되고 있는 것으로 나타났다. 영양단계 판정결과 남대천은 전지점이 대체적으로 중영양단계를 나타내며, 연곡천은 상류에서 하류로 갈수록 부영양화가 진행되고, 사천천은 전체적으로 부영양단계로 나타났다. 영양단계의 판정은 각 정점간의 결과와 영양염의 유엽 정점을 잘 반영하고 있으나, 강우 및 유량의 변화로 계절별 영양단계는 큰 차이를 나타냈다. 생물학적 수질평가 결과, 남대천은 하류 정점을 제외하고 $\beta\sim\alpha$-빈부수성 이고, TDI는 50 이하로 생물학적 수질이 대체로 양호한 것으로 나타났으며, 일부 공사구간과 하류정점은 $\beta$-중부수성이며, TDI는 70 이상으후 생물학적 수질이 다소 오염된 것으로 나타났다. 연곡천은 $\beta\sim\alpha$-빈부수성이며, TDI는 40 이하로 대체적으로 생물학적 수질이 양호한 것으로 나타났으며, 사천천은 2008년 5월과 2009년 2월의 상류정점을 제외하고 $\beta\sim\alpha$-중부수성 이며, TDI는 70 이상으로 오염된 것으로 나타났다. 상관분석 결과, 생물학적 수질평가 지수인 DAIpo와 TDI 간에 높은 상관성을 나타냈다. 또한 규조지수인 DAIpo와 TDI는 BOD보다 수질 영 양단계(TSI)와 상관성이 높은 것으로 나타났다.

The water qualities of Namdae-stream, Yeongok-stream and Sacheon-stream were examined, by using physicochemical factors, trophic status and epilithic diatoms from May 2008 to February 2009. The physicochemical water qualities of three streams were, except for some construction areas and sites of downstream, generally good, having less concentration than BOD of $2\;mg\;L^{-1}$. As for the sites of downstream, there were ongoing pollution such as graduation of nutrients in Namdae-stream and Sacheon-stream, due to salinity of seawater and topographical feature of the closed estuary. The examination of trophic status of Namdae-stream showed mesotrophic status in all the sites. Also, eutrophication was in progress as from the upstream to the downstream of Yeongok-stream, and Sacheon-stream showed eutrophic status in all its sites. As a result of the biological water quality assessment, Namdae-stream, excluding the downstream site, came out to be $\beta\sim\alpha$-oligosaprobic, and biological water quality was good, having TDI less than 50. Some construction sites and downstream site of Namdae-stream are $\beta$-mesosaprobic, and with the TDI over 70, the biological water quality assessment came out to be polluted. Yeongok-stream is $\beta\sim\alpha$-oligosaprobic, and its biological water quality is good, having TDI less than 40. Sacheon-stream, excluding the upstream site on May 2008 and February 2009, is $\beta\sim\alpha$-mesosaprobic, and its TDI over 70 shows that it has been polluted. The correlation analysis showed a high correlation in both DAlpo and TDI. Also, biological assessment of water quality (DAIpo, TDI) showed higher correlation with TSI rather than BOD.

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과제정보

연구 과제 주관 기관 : 국립문화재연구소, 경기대학교

참고문헌

  1. 권기영, 김주경, 홍관의, 성기백, 이철호, 문창호. 2005. 남대천하구역의 식물플랑크톤과 영양염 변동. 한국수산학회지 38: 55-56.
  2. 김용재. 2001. 신천의 부착규조 군집을 이용한 유기오탁 판정. 한국육수학회지 34: 199-205.
  3. 김용재. 2004. 한탄강의 돌 부착조류 군집의 시,공간 동태. 한국조류학회지 19: 15-22.
  4. 김용재. 2007. 도시화 정도에 따른 포천천과 영평천의 돌 부착 규조 군집변화. 한국육수학회지 40: 468-480.
  5. 김용재. 2009. 시화 반월 고습지와 저습지의 갈대 부착규조 군집구조. 한국하천호수학회지 42: 96-106.
  6. 김용진, 신경애, 이옥민. 2009. 남한강 지류인 복하천과 달천의 부착규조를 이용한 생물학적 수질평가. 환경생물 27: 414-424.
  7. 김용진, 이옥민. 2009. 부착규조류를 이용한 달천과 섬강의 생물학적 수질평가. 한국물환경학회지 25: 606-614.
  8. 김치홍, 이완옥, 홍관의, 이철호, 김종화. 2006. 양양남대천의 어류상과 어류군집. 한국어류학회지 18: 112-118.
  9. 김치홍, 홍관의, 김종화, 김경환. 2006. 강릉 연곡천의 어류상. 한국어류학회지 18: 244-250.
  10. 박재충, 박정원, 김대현, 신재기, 이희무. 2005. 안동호 수역별 영양상태와 평가방법간 상관성 비교. 한국육수학회지 38: 95-104.
  11. 박정원, 최재신, 김미경. 2004. 낙동강 중류지역의 부착규조 군집의 변화와 유기오탁지수(DAIpo)에 의한 수질평가. 한국육수학회지 37: 70-77.
  12. 서정관, 유재정, 이재정, 양상용, 정익교. 2003. 운문호의 식물플랑크톤 군집동태와 영양단계 평가. 한국조류학회지 18: 135-143.
  13. 신명선, 김범철, 김재구, 박미숙, 정성민, 장창원, 신윤근, 배연재. 2008. 청계천의 수질과 부착조류의 계절적 변동. 한국하천호수학회지 41: 1-10.
  14. 윤이용, 김대현, 이승목. 1999. 강릉 남대천 하류의 오염물질 정체현상과 강릉수력발전 방류수의 영향. 대한환경공학회지 21: 2221-2230.
  15. 이옥민, 유미선, 이병인, 임안숙. 2008. 전남 갈곡천과 인천강 하구역의 식물플랑크톤의 분포 및 현존량. 한국조류학회지 23: 257-268.
  16. 이정호, 박종근, 김은정. 2002. 국내 주요 호수의 식물플랑크톤 종조성 및 영양단계 평가. 한국조류학회지 17: 275-281.
  17. 이정호. 1998. 낙동강의 부착규조와 유기오탁지수(DAIpo). 한국육수학회지 31: 38-44.
  18. 이정호, 김용재. 1996. 낙동강 수계 댐호의 부착규조 및 영양단계 평가. 환경생물 14: 18-28.
  19. 이정호, 정 준. 1992. 금호강의 오탁도에 따른 부착규조의 정점별 변화. 한국육수학회지 25: 31-40.
  20. 이흥수, 김미경, 이혜근, 신재기. 2006. 태화강과 회야강 유역에서 소하천의 환경적 특성. 공동 추계학술발표회 논문집. 한국물환경학회지. p. 521-525.
  21. 정승원, 박성환, 이진환. 2008. 한강하류의 환경학적 연구 IIX. 갈수기 부착돌말류의 유기오탁지수(DAIpo index)에 의한 수질 평가. 환경생물 26: 233-239.
  22. 정연태, 최민규, 김백호, 위인선, 이종빈. 1996. 수질오염 판정을 위한 기법개발(I) 부착조류 군체화에 미치는 기질특이성 연구. 환경생물 14: 95-111.
  23. 정 준. 1993. 한국담수조류도감. 아카데미출판사. 서울. 496 pp.
  24. 정 준, 최재신, 이정호. 1993. 부착규조 군집의 유기오탁 지수(DAIpo)에 의한 금호강의 수질평가. 환경생물 11: 43-58.
  25. 최재신, 김한순, 강만도. 1998. 신천의 부착 규조군집의 계절적 동태. 한국육수학회지 31: 234-240.
  26. 하경혜, 최광희, 김종욱. 2009. 강릉 연곡천 하구의 지형 특성과 염도 분포. 한국지형학회지 16: 89-100.
  27. 홍재상, 서인수, 이창근, 윤상필, 전래홍. 2000. 양양 남대천 하구역의 여름철 대형저서동물 군집의 생태학적 특성. 한국수산학회지 33: 230-237.
  28. 황상일, 윤순옥. 2008. 한반도 중부 동해안 석호 및 주변 유역의 지형특성과 하구부 퇴적환경. 한국지형학회지 15: 17-33.
  29. CarIson, R.E. 1977. A trophic state index for lakes. Limnol. Oceanogr. 22: 361-369. https://doi.org/10.4319/lo.1977.22.2.0361
  30. Davies-Colley, R.J. and D.G. Smith, 2001. Turbidity, suspened sediment, and water clarity: A review. Water Res. 37: 1085-1101.
  31. Descy, J.P. 1979. New approach to water quality estimation using diatoms. Nova Hedwigia 64: 305-323.
  32. Dziengo-Czaja, M., J. Koss and A. Matuszak. 2008. Teratological forms of diatoms (Bacillariophyceae) as indicators of water pollution in the western part of Puck Bay (southern Baltic Sea). Oceanol. and Hydrobiol. 37: 119-132. https://doi.org/10.2478/v10009-007-0042-1
  33. Ettl, H., G. Gartner, J. GerIoff, H. Heynig and D. Mollenhauer. 1991b. Susswasserflora von Mitteleuropa. Band 2/4. Bacillariophyceae, Gustav Fischer VerIag, Stuttgart.
  34. Ettl, H., J. GerIoff, H. Heynig and D. Mollenhauer. 1986. Susswasserflora von Mitteleuropa. Band 2/1. Bacillariophyceae, Gustav Fischer Verlag, Stuttgart.
  35. Ettl, H., J. Gerloff, H. Heynig and D. Mollenhauer. 1988. Susswasserflora von Mitteleuropa. Band 2/2. Bacillariophyceae, Spektrum Akademischer Verlag, Berlin.
  36. Ettl, H., J. Gerloff, H. Heynig and D. Mollenhauer. 1991a. Susswasserflora von Mitteleuropa. Band 2/3. Bacillariophyceae, Spektrum Akademischer Verlag, Berlin.
  37. Forsberg, O. and S.O. Ryding. 1980. Eutrophication parameters and trophic state indices in 30 Swedish watereceiving lakes. Arch. Hydrobiol. 89: 189-207.
  38. Greenberg, A.E., L.S. Clesceri and A.N. Eaton. 2005. Standard methods for the examination of water and wastewater, 21st. ed., American Public Health Association, Washington, D.C., USA.
  39. Kelly, M.G. and B.A. Whitton. 1995. The trophic diatom index: a new index for monitoring eutrophication in rivers. J. Appl. Phycol. 7: 433-444. https://doi.org/10.1007/BF00003802
  40. Lane, C.R. and M.T. Brown. 2007. Diatoms as indicators of isolated herbaceous wetland condition in Florida. Ecological Indicators 7: 521-540. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2006.06.001
  41. Ponader, C.K., D.F. Charles and T.J. Belton. 2007. Diatombased TP and TN inference models and indices for monitoring nutrient enrichment of New Jersey streams. Ecological Indicators 7: 79-93. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2005.10.003
  42. U.S. EPA. 1995. Generic quality assurance project plan guidance for programs using community-level biological assessment in stream and wadeable rivers, U.S. Environmental Protection Agency, Office of water, Washington, D.C. EPA 841-B-95-004.
  43. Watanabe, T. and K. Asai. 1990. Numerical simulation diatoms assemblage of organic pollution in stream and lakes. Rev. Inq. and Res. 52: 99-139.
  44. Watanabe, T., K. Asai and A. Houki. 1990. Numerical simulation of Organic pollution in flowing waters. Hazardous Waste Containment and Treatment 4: 251-281.
  45. Watanabe, T., T. Ohtsuka, A. Tuji and A. Houki. 2005. Picture book and ecology of the freshwater diatoms. ed. T. Watanabe. Uchida-rokakuho, Tokyo. 666 pp.