광양만의 저서환경을 평가하기 위하여 광양만 표층퇴적물에 대한 퇴적학적, 지화학적 특성을 연구하였다. 입도분석결과 표층퇴적물의 입도특성 분포는 사질퇴적물과 점토질 퇴적물이 다양하게 분포하고 있는 것으로 나타났다. 사질을 포함하는 퇴적물은 주로 POSCO 우측해역과 남해도 사이의 수로 중앙부분에 분포하고 있으며, 그외 지역에서는 점토질 퇴적물이 주를 이룬다. 유기물(TOC) 함량은 약 0.2-2.1%의 범위로 분포하고 있으며, 유기물의 C/N비에 근거한다면 육지에서 공급된 유기물과 현장에서 생성된 유기물이 혼합되어 있음을 지시하고 있다. 저질의 건강상태를 검토하기 위해 퇴적물중의 황화수소(H$_2$S)을 측정한 결과 최고 301 ppm에서 최소 0.7 ppm으로 나타났다. 전체적으로는 묘도안 쪽에서 비교적 높은 값을 보이고 있어 일반적으로 오염된 저서환경이라고 할 수 있다. 기존에 조사된 중형 저서생물의 개체수(species abundance)에 대한 공간분포면화를 조사해본 결과 묘도안쪽에서 낮은 개체수(species abundance)와 종수(species richness)를 보이고 있어 황화수소가 높게 나타나는 지역과 대략적으로 일치하고 있음을 보인다. 추후 저서생물의 다양도나, 저서오염지수(Benthic Pollution Index. BPI)등과 퇴적물증의 유기물이나 황화수소값이 어떻게 관련되는지에 대한 자세한 연구를 필요로 한다.
오끼나와 해곡 (Okinawa Trough)의 고해양 환경변화를 파악하기 위해 동 해역에서 얻어진 주상시료(RN88-PC5)를 이용하여 저서성 유공충의 종조성 및 군집구조를 파악하고 그 외 퇴적학적, 지화학적 연구를 수행하였다. 저탁류 퇴적물(turbidite sediment)을 협재한 주상시료는 같은 코아에서 나타나는 퇴적물인 반원양성 퇴적물 (hemipelagic sediment) 특성과는 다른 천해지역 산호초에 서식하는 저서성 유공충 종을 다량으로 함유하고 있다. 이들 천해역 저서성 유공충은 저탁류 퇴적물이 퇴적될 때 동시적으로 재동, 운반되어 퇴적된 것으로 해석되었다. 주상시료 퇴적물에 대한 입도분석 결과는 저탁류퇴적물과 반원양성 퇴적물과의 뚜렷한 입도변화를 보일 뿐만 아니라 두 퇴적물간에는 화학적 조성차이도 잘 보이고 있다. 부유성 유공충에 대한 산소동위원소 기록은 동 연구지역 표증해양이 홀로세에 들어서서 따뜻해지는 범 지구적인 기록을 공유하고 있는 것으로 나타났다. 또한 화학분석 결과와 기존의 연구결과를 종합하여 고찰하면 연구주상시료의 저탁류 퇴적물은 지역해의 고환경 기록인 저탁류 퇴적물의 주기적인 발생을 잠재적으로 지시하고 있는 것으로 해석된다. 연안 산호초지역에 서식하는 천해성 저서 유공충군집이 저탁류 퇴적층에 주기적으로 나타나는 것은 지역해에서 지진과 같은 고해양학적 사건이 주기적으로 일어났음을 지시한다.
시화호 저서생태계의 비용효과적 복원을 위한 퇴적토 관리 대안을 제시하기 위하여 시화호 내 오염퇴적물의 현황 및 저서생태계 특성에 대한 조사와 퇴적물 관리 기준과 사례 연구가 수행되었다. 미국해양대기청의 퇴적물환경권고기준에 따라 시화호 퇴적토의 중금속 오염도를 평가한 결과 13개 조사지점 중 반월/시화 산단과 인접해 있는 4개 지점의 퇴적토가 2개 이상의 중금속에서 ERL (Effects Range Low : 저서생물 10%에 악영향을 끼칠 수 있는 농도)을 초과하는 것으로 나타났다. 그러나 미국 워싱턴 주와 네덜란드에서 정하고 있는 퇴적토 제거기준은 초과하지 않는 것으로 나타났다. 반면에 유기물 및 황화물 오염의 관점에서 개발된 일본 나고야항과 동경만/요코하마만의 퇴적물 제거기준에 의하면 시화호 표층 퇴적물 대부분이 제거대상인 것으로 나타났다. 한편 저서생물의 조사결과 Polydora ligni (얼굴갯지렁이)와 Musculista senhousia (종밋)와 같은 오염지시종이 우점종으로 출현하였으며, 이로 미루어 유기물 오염에 의한 여름철 용존산소 고갈 및 황화수소 생성등이 일반적인 저서생물의 건강한 성장을 크게 저해하는 것으로 판단되었다. 유기물, 황화물 및 중금속과 오염퇴적토가 주변지역에 미치는 영향을 종합적으로 고려한 결과 일부 지역은 우선적으로 퇴적토 정화가 이루어져야 할 것으로 판단되었다.
저서퇴적상은 다모류 군집에 가장 많은 영향을 주고 있지만, 다양한 퇴적상을 가지는 온배수 지역에서 저서다모류 서식에 영향을 주는 환경 요인 연구는 거의 없다. 본 연구는 동해 연안 저서다모류의 종 조성 및 군집 분포에 따른 공간적 분포 양상을 파악하였고, 이에 영향을 미친 환경요인들을 측정하였으며, 발전소에서 배출되는 온배수와 퇴적상의 차이가 저서다모류에 미치는 영향을 조사하였다. 저서다모류 군집의 특성을 조사하기 위하여 2006년 8월에서 2013년 2월까지 온배수 영향이 있는 울진, 고리 지역과 비교대상 지역인 후포 지역을 포함한 세 지역에서 생물을 채집하였다. 조사결과 총 283종, 평균 4,912개체/$m^2$의 저서다모류가 출현하였다. 주요 우점종으로는 Spiophanes bombyx, Magelona japonica, Lumbrineris longifolia, Sternaspis scutata 등 이었으며, 울진과 후포지역은 S. bombyx, 고리 지역은 M. japonica가 최우점 출현하여 지역별로 차이가 있었다. Lumbrineris longifolia와 M. japonica는 일반적인 동해 연안에 많은 수로 우점 서식하지만 조사지역의 발전소 취 배수구 지역에 거의 출현하지 않아 발전소 취 배수구 지역의 인위적인 환경교란이 저서다모류 종 조성에 영향을 주는 것으로 나타났다. 세 지역을 종합하여 다모류 군집 분석을 실시 한 결과 퇴적물 내의 총 유기탄소량과 퇴적물의 입도, 퇴적상에 따른 군집으로 나뉘는 양상을 보였다. 그러므로 본 연구에서 다모류의 군집구조는 발전소 온배수 및 취 배수구의 인위적인 환경 교란에 의한 영향은 발전소 취 배수구 주변에 국한되며 그 이외의 지역에서는 퇴적물 내의 총 유기탄소량과 퇴적물의 입도 등 지역 간 퇴적상 조성에 보다 큰 영향을 받는 것으로 여겨진다.
본 연구는 북동 태평양의 심해저 퇴적물에 서식하는 대형저서동물의 군집 구조와 수평적 및 수직적 분포양상을 보기 위해 1996년 5월에 수행되었다. 생물 시료는 25개 정점에서 box corer를 사용하여 채취된 퇴적물을 0.3 mm 망목의 체 로 걸러 채집하였다. 총 9개 동물문의 17개 분류군에 속하는 363개체의 저서동물이 출현하였고, 이들은 선형동물(30.0%), 유공충류(25.1%), 저서성 요각류(10.2%), Xenophyophorea(5.2%), 다모류(4.7%)순으로 우점하였다. 전형적인 중형동물 분류군 들을 제외하면 다모류가 가장 우점한 동물군이었다. 출현종의 수는 0.01 m$^{2}$ 당 평균 6종류였고, 서식밀도는 1,288개체/m$^{2}$ 로서 심해역으로는 밀도가 높았다. 퇴적물 깊이별 수직분포를 보면 표층에서 최대출현량을 보이고 깊이에 따 라 감소한다. 퇴적물 깊이 10 cm 층 이내에 전체 저서생물의 98% 이상이 출현 하였다.
본 조사는 유기오염원으로 지적되고 있는 진해만내 수하식 양식장을 대상으로 저서생물상을 이용한 환경 평가를 실시하여 저서환경내 유기오염 양상을 측정하였다. 굴과 진주담치 양식장과 양식활동이 이루어지지 않은 대조구 등 세 개 정점을 대상으로 퇴적물 특성과 저서동물을 조사하였다. 세 지역 모두 평균 입도분포가 6.0~6.6Ф로 니질 퇴적상을 나타냈다. 퇴적물 내 유기물 함량은 진주담치 양식장이 2.8%로 놀게 나타났으며, 대조구의 경우 1.5%로 나타났다 총 7개 동물군, 79종의 저서동물이 채집되였으며, 대조구가 양식장에 비하여 저서생물의 종 다양성과 서식밀도가 높은 상이한 군집구조를 나타냈다. 특히, 굴과 진주담치 양식장에서는 퇴적물내 유기물 함량이 높은 지역에 나타나는 기회종으로 알려진 Lumbrlneris longlfolia, Heteromastus. filiformis, Corophium sinenie 등이 우점하였다. 계절별로 종조성과 서식밀도에서 다소 차이를 보임에도 불구하고, 생물상을 이용한 환경평가 결과에서는 진주담치 양식장의 경우 대조구나 굴 양식장에 비해 유기오염이 진행되고 있는 것으로 나타났다.
광양만 동부해역의 퇴적과정의 변화를 이해하기 위하여 표층퇴적물 분포 및 시추코어에 대한 저서성 유공충 분석을 실시하였다. 사주지역에 대한 음향측심기를 이용한 결과 POSCO의 준설과 매립으로 인하여 해저지형이 변화되고 사주가 남동 방향으로 확대된 것으로 나타났다. 표층퇴적물의 분포는 섬진강 퇴적물 유입의 영 향을 받는 사주지역에서 사질퇴적상이 우세하고 만의 북동쪽으로 갈수록 세립한 퇴적양상을 보인다. 사주 경계 지역의 저서성 유공충 분포는 온대종인 Ammonia beccarii, Elphidium excavatum, Quinqueloculina lamarckiana우세하게 나타났으며 시추코어의 깊이별 유공충의 개체수 및 균등도의 변화가 적은 것으로 나타났다.
해상 어류가두리 양식장이 주변 환경에 미치는 영향을 파악하기 위해 2003년 8월에 경남 통영시 미륵도에 설치된 해상 어류가두리양식장에서 거리를 증가시키면서 퇴적물로 유입되는 입자물질의 침강 플럭스, 퇴적물 내 유기탄소의 수직분포, 퇴적물의 산소소모율, 저서동물의 군집을 분석하였다. 입자 유기물 침강 플럭스, 표층 퇴적물의 유기탄소 농도 및 퇴적물의 산소소모율은 가두리에서 멀어질수록 점차 감소하는 양상을 보여 가두리양식장에서 유출된 유기물이 주변으로 확산되는 것을 나타냈다. 저서동물 중 다모류인 Tharyx multifilis, Lumbrineris longifolia, Siganlbra tentaculata, Capitella capitata가 전체 군집에 88%를 차지하여 우점하였으며, 특히 오염지표종인 Capitella cupitata는 반경 5 m이내에서만 출현하였다. 퇴적물의 산소소모율 및 저서동물의 군집을 이용하여 추정한 유기물의 오염 영향권이 잘 일치하여 가두리양식장을 중심으로 반경 10 m내외에 유기물이 집중적으로 퇴적되고 있으며 최소한 50 m까지 영향을 주는 것으로 파악되었다. 가두리양식장에서 퇴적물로 유입되는 유기탄소 플럭스는 2.14 g C m$^{-2}$ day$^{-1}$으로 가두리양식장에서 50 m떨어진 지점에 비해 약 2배 정도 큰 수치였다. 또한 유입된 유기물 중 약 50%(1.07 g C m$^{-2}$ day$^{-1}$)가 상부층에서 분해되었다. 반면 50 m 저점에서는 유입된 유기탄소 중 30%(0.30 g C m$^{-2}$ day$^{-1}$)가 재순환되며 나머지 70%는 퇴적되는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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