Characteristics of Physico-chemical Water Quality Characteristics in Taehwa-River Watershed and Stream Ecosystem Health Assessments by a Multimetric Fish Model and Community Analysis

This study was to evaluate water quality characteristics and ecological health using a mulimetric fish model in Taehwa-River watershed during May~September 2009. The ecological health assessments were based on the Index of Biological Integrity (IBI) using fish community and the multimetric model of Qualitative Habitat Evaluation Index (QHEI). For the study, the models of IBI and QHEI were modified as 8 and 11 metric attributes, respectively. We also analyzed spatial patterns of chemical water quality over the period of 2000~2009, using the water chemistry dataset, obtained from the Ministry of Environment, Korea. Values of BOD and COD averaged $1.7\;mg\;L^{-1}$ (scope: $0.1{\sim}31.8\;mg\;L^{-1}$) and $3.6\;mg\;L^{-1}$ (scope: $0.4{\sim}33\;mg\;L^{-1}$), respectively during the study. Total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP) averaged $2.8\;mg\;L^{-1}$ and $96.8\;{\mu}g\;L^{-1}$, respectively, indicating an eutrophic-hypertrophic state. Also, TN and TP showed longitudinal increases toward the downriver reach. In the watershed, QHEI values varied from 67.5 (fair condition) to 164.5 (good condition) by the criteria of US EPA (1993). There was a abruptly decreasing tendency from T9 site in the QHEI values. According to 1st and 2nd surveys of Taewha River, multimetric model values of IBI was averaged 26.1 (n=14) with "good" condition (B) and the spatial variation was evident. Our results suggest that the mainstream sites was getting worse health condition along the river gradient due to inputs of the point and non-point sources from the urban (Ulsan city). Overall, dataset of IBI, QHEI, and water chemistry indicated that the ecological river health showed a downriver decline and the pattern was closely associated with habitat degradations and chemical pollutions as the waters pass through the urban region.

태화강 수계의 다변수 어류평가 모델 및 군집분석에 의한 이화학적 수질 특성 및 하천 생태건강도 평가

본 연구는 태화강 수계 14개 지점을 선정하고, 2009년 5월과 9월 2차례 조사를 실시하여 이 화학적 수질, 물리적 서식지 분석을 통하여 어류 분포특성 및 생태 건강도를 진단하였다. 생물통합지수(Index of Biological Integrity, IBI)모델 분석은 국내 하천의 특성에 맞게 수정 보완하여 8개 다변수 메트릭 모델을 이용하였고, 물리적 서식지 평가 지수(Qualitative Habitat Evaluation Index, QHEI)분석은 11개의 다변수 메트릭 모델을 적용하였다. 이 화학적 수질 분석은 태화강 수계의 환경부 수질 측정망 자료 중 2000년부터 2009년까지 10년간의 자료를 이용하여 분석하였다. 태화강의 지난 10년간 평균 BOD 값은 $1.7\;mg\;L^{-1}$로서 Ib(좋음) 등급을 보였고, $0.1{\sim}31.8\;mg\;L^{-1}$의 넓은 변이폭을 보였다. COD 값은 $3.6\;mg\;L^{-1}$로서 역시 큰 변이를 보였고($0.4{\sim}33\;mg\;L^{-1}$) TN의 평균값은 $2.8\;mg\;L^{-1}$ (범위: $0.1{\sim}14.8\;mg\;L^{-1}$)로 나타났으며, TP의 평균값은 $96.8\;{\mu}g\;L^{-1}$ (범위: $0{\sim}1675\;{\mu}g\;L^{-1}$)로 나타났다. 태화강의 물리적 서식지 평가 지수 값은 67.5로 "보통상태"(C)에서 164.5 "양호상태"(B)의 분포를 보이는 것으로 나타났다. 본류의 QHEI 값은 T9 지점 이후 하류로 갈수록 울산시의 영향으로 감소하는 것으로 나타났다. 태화강의 1, 2차 조사 결과 평균 26.1(n=14)로 "양호상태"(B)로 나타났다. 태화강 수계의 본류는 울산 시내를 관통하면서 점오염원 및 비점오염원의 영향을 받아 하류로 갈수록 건강성이 악화되는 경향을 보였다. 태화강 수계의 IBI, QHEI, 이 화학적 수질을 살펴보면 서식지질과 수질의 악화로 본류는 하류로 갈수록 건강성 이 감소하는 것으로 나타났다.