Ecological Health Diagnosis of Sumjin River using Fish Model Metric, Physical Habitat Parameters, and Water Quality Characteristics

This study was to evaluate ecological health of Sumjin River during April${\sim}$June 2006. The ecological health assessments was based on the Index of Biological Integrity (IBI), Qualitative Babitat Evaluation Index (QHEI), and water chemistry. For the study, the models of IBI and QHEI were modified as 10 and 11 metric attributes, respectively. We also analyzed spatial patterns of chemical water quality over the period of $2002{\sim}2005$, using the water chemistry dataset, obtained from the Ministry of Environment, Korea. In Sumjin River, values of IBI averaged 33 (n= 12), which is judged as a "Fair${\sim}$Good" condition after the criteria of Barbour at al. (1999). There was a distinct spatial variation. Mean IBI score at Site 5 was estimated as 40, indicating a "Good" condition whereas, the mean at Site 3 was 23, indicating a "Poor${\sim}$Fair" condition. Habitat analysis showed that QHEI values in the river averaged 109 (n=6), indicating a "Marginal" condition after the criteria of Harbour et al. (1999). Values of BOD and COD averaged 1.3 mg $L^{-1}$ (scope: $0.9{\sim}1.8$ mg $L^{-1}$) and 3.3 mg $L^{-1}$ (scope: $2.8{\sim}4.0$ mg $L^{-1}$), respectively during the study. It was evident that chemical pollutions by organic matter were minor in the river. Total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP) averaged 2.5 mg $L^{-1}$ and 0.067 mg $L^{-1}$, respectively, and the nutrients did not show large longitudinal gradients between the upper and lower reach. Overall, dataset of IBI, QHEI, and water chemistry suggest that river health has been well maintained, compared to other major watersheds in Korea and should be protected from habitat disturbance and chemical pollutions.

어류모델 메트릭, 물리적 서식지 변수 및 수질특성 분석에 의한 섬진강의 생태 건강성 진단

본 연구는 국내 5대강 수계 중 하나인 섬진강 수계의 6개 지점을 선정하여 수체 안정기인 2005년 4월과 6월, 2회에 걸친 조사를 실시하여 섬진강의 생태 건강성을 진단하였다. 생물통합지수(Index of Biological Integrity, IBI)모델 분석은 국내 특성에 맞게 수정 보완된 10개 다변수 메트릭 모델(Multimetric model)을 이용하였고, 정성적 서식지 평가 지수(Qualitative Habitat Evaluation Index, QHEI) 분석은 국내 하천 특성에 맞게 변형한 11개의 다변수 메트릭 모델을 적용하였으며, 이 화학적 수질 분석은 섬진강 수계의 환경부 측정망 지점 자료 중, 2002년부터 2005년까지 4년간 측정된 자료를 이용하였다. 섬진강의 생물통합지수는 33(n=12)로서 "보통${\sim}$양호상태" (Fair${\sim}$Good)로 나타났다. 지점별 모델값은 지점 5에서 40 "양호상태" (Good)로 생물통합지수가 가장 양호한 지점으로 나타난 반면에 지점 3은 23 "악화${\sim}$보통상태" (Poor${\sim}$Fair)로 생물통합지수가 가장 악화된 지점으로 나타났다. 서식지 건강성 지수는 평균 109(n=6)으로 "일부훼손상태"(Marginal)로 나타났으며, 지점별 모델값은 지점 6에서 136으로 "양호상태" (Suboptimal), 지점 3은 54로서 "악화${\sim}$일부훼손상태" (Poor${\sim}$Marginal)로 나타났다. 이 화학적 수질자료의 지점별 분석에 따르면, 지난 4년간 평균 BOD와 COD값은 각각 1.3 mg $L^{-1}$(범위: $0.9{\sim}1.8$ mg $L^{-1}$)과 3.3 mg $L^{-1}$ (범위: $2.8{\sim}4.0$ mg $L^{-1}$)로 나타나 유기물에 의한 화학적 오염은 적은 것으로 나타났다. TN과 TP의 평균값은 각각 2.5 mg $L^{-1}$과 0.067 mg $L^{-1}$로 나타나 영양염류는 상 하류간 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 본 연구에서 산정된 생물통합지수와 정성적 서식지 평가, 이 화학적 수질 분석에 따르면, 섬진강의 수환경은 5대강 수계 중 어류가 서식함에 있어 가장 적합한 상태인 것으로 나타나, 서식지 교란과 화학적 오염으로부터 계속적으로 보호되어야 할 것으로 사료되었다.