Distribution characteristics of chemical oxygen demand and Escherichia coli based on pollutant sources at Gwangyang Bay of South Sea in Korea

This study aimed to understand seasonal and geographical characteristic of chlorophyll-${\alpha}$ (chl-${\alpha}$), COD (chemical oxygen demand) and Escherichia coli at Gwangyang Bay during the period from February 2010 to November 2012. The bay is divided into three different zones based on the pollutant levels and geographical characteristics. During the study periods, water temperature, salinity, Chl. ${\alpha}$, and chemical oxygen demand (COD) varied in the range of $4.68-28.63^{\circ}C$, 1.94-33.84 psu, 0.31-35.10 ${\mu}gL^{-1}$, and 0.70-13.35 $mgL^{-1}$, respectively. Total chl-a concentration were high at the zone I, which can be characterized as a semi-enclosed eutrophic area, and it were low at the zone III, which is influenced by low nutrients of surface warm water current from offshore of the bay. The high concentration of COD was observed at inner bay during the four seasons and the water quality level was kept to be bad condition during spring season at the zone II, which is influenced by Seomjin River water. The highest colony form of E. coli was recorded to be 3550 $cfuL^{-1}$ during summer at station 1 (zone I), whereas it was relatively kept low level during all seasons at the zone III. As a result, the E. coli was correlated with water temperature (r=0.31 p<0.05) and salinity (r=-0.55 p<0.05), implying that those parameters have play an important crucial role in proliferation of E. coli. Consequently, our results indicated that the E. coli can be significantly promoted within pollutant sources including the high nutrients supplied by rive discharge during spring and summer rainy seasons in semi-enclosed area of Gwangyang Bay.

남해 광양만에서 오염원에 따른 화학적 산소요구량과 대장균의 해역별 분포특성

광양만에서 화학적 산소요구량, 엽록소-${\alpha}$ 및 분변계 대장균의 계절적, 지역적 분포특성을 파악하기 위해, 2010년 2월부터 2012년 11월까지 계절 조사를 수행하였다. 아울러 광양만의 오염정도와 해역의 지리학적 특성을 바탕으로 20개 정점을 3개의 구역(I, II, III)을 나누어 평가하였다. 조사기간 중 수온과 염분은 각각 $4.68-28.63^{\circ}C$와 1.94-33.84 psu의 범위에서, 엽록소-${\alpha}$는 0.31-35.10 ${\mu}gL^{-1}$과 화학적 산소요구량은 0.70-13.35 $mgL^{-1}$범위에서 변이를 보였다. 총 엽록소-${\alpha}$ 농도는 2010년 하계에 광양만 내측의 구역I에서 높은 농도로 관찰되었고, 만 외측의 구역 III으로 갈수록 감소하였다. COD는 지역별로는 2010년 동계, 춘계, 하계에 내만에서 높게 나타났고, 특히 춘계에는 섬진강의 영향을 강하게 받는 지역 II에서 높은 값을 보여 수질이 나쁘게 나타났다. 대장균 E. coli는 2011년 하계 정점1(지역I)에서 3550 $cfuL^{-1}$로 최고치를 기록하였고, 외측의 지역 III에서 상대적으로 낮았다. 춘계와 하계의 수온 증가(r=0.31 p<0.05)와 더불어 염분감소(r=-0.55 p<0.05)는 대장균 증식에 중요한 촉진제 역할을 한 것으로 파악되었다. 결과적으로 광양만 내만은 춘계와 하계 집중강우로 인한 육상기원의 담수의 유입으로 높은 영양염과 함께 분변계 대장균이 지역I과 지역II에서 현저하게 영향을 미쳐 오염화 현상이 두드려졌다.