Semidiurnal Tidal Variation in Water Quality in Asan Bay during four Seasons

계절별로 조사한 조석에 따른 아산만의 수질 변동

The Asan Bay, which has semi-diurnal tide with macro-tidal range, is affected by both freshwater discharge from the sluice gates in the sea dikes and tidal seawater inputs from the Yellow sea. Understanding water quality change in response to tides is important since tides can impact the short-term variations in physical and chemical water properties as well as the response of biological properties. The diel variations in water quality were seasonally investigated at 2 hour intervals from a fixed station in the Asan Bay. In the results, water temperature and salinity consistently fluctuated in phase or out of phase with tidal height. Especially salinity was positively correlated with tidal height. The concentrations of total suspended solids were higher in the bottom water than in the surface and fluctuated greatly over the tidal cycle recording higher values at low tide than at high tide. Nitrite+nitrate levels also fluctuated out of phase with tidal height and correlated negatively with tidal height. Other nutrients also showed a similar pattern. The pattern was distinct in July when freshwater was discharged before the field sampling. The concentrations of organic materials, total nitrogen and total phosphorus greatly fluctuated over the tidal cycle and were generally out of phase with tidal height. Most materials except particulate organic forms were correlated with salinity indicating that freshwater inputs were sources for the materials similarly to the dissolved inorganic nutrients. The results suggest that water quality (except dissolved oxygen and pH) and nutrients including organic materials was largely affected by tides in the Asan Bay.

아산만은 방조제 갑문을 통한 담수 유입과 외해인 서해로부터 해수가 유입되는 하구의 특성을 나타내는 곳으로, 반일주조형 조석을 가진 조수간만의 차가 크게 발생하는 해역이다. 하구에서 조석은 단기적인 물리·화학적 수질 특성 변화 및 생물학적 반응에 영향을 미칠 수 있어 조석에 따른 수질 변화를 파악하는 것은 중요하다. 본 연구는 아산만의 고정 정점에서 계절별로 2시간 간격으로 24시간 동안 조사하여 조석에 따른 수질 변동을 파악하고자 하였다. 연구 결과, 조위에 따른 수온과 염분의 변동이 확인되었고, 염분은 특히 조위와 유의한 양의 상관성을 보였다. 총부유물질의 경우 표층보다 저층의 농도가 높고, 조석에 따라 농도의 차이가 특히 저층에서 크게 나타났으며, 간조 시 높아지는 경향을 보였다. 영양염류인 아질산+질산성 질소도 조위 양상과 반대의 분포로 나타났으며, 상관성 분석 결과에서도 유의한 음의 상관성을 보였다. 나머지 영양염류들도 다소 약하지만 유사한 형태의 변동을 보였고, 담수 유입의 영향을 받은 7월에는 반대 경향이 더욱 명확하게 나타났다. 유기물 및 총질소, 총인의 경우 조석 주기 동안의 시간 변동이 다소 크게 나타났고, 대체적으로 조위와 반대의 분포를 보여 주었다. 입자 유기물을 제외하고 대부분 염분과 유의한 음의 상관성을 보여 무기질 영양염류와 유사하게 담수 유입이 공급원임을 암시하고 있다. 결국 아산만에서는 용존산소, pH 등 일부를 제외한 수질인자와 영양염류 및 유기물의 시간적 변동에 조석이 관여하여 단기적 영향을 미치고 있는 것으로 판단된다.