천수만과 태안해역의 제한영양염을 평가하기 위해 장기자료 분석과 생물검정실험을 진행하였다. 우선 잠재적인 제한영양염을 평가하기 위해 국가수질측정망에서 제공되는 2004~2016년 동안의 장기 영양염 자료를 이용하였다. 장기자료의 DIN/DIP를 분석한 결과 대 부분 16이하로 N 제한이 우세하였지만 N, P, Si의 농도비를 이용한 분석에서는 하계와 추계에는 N 제한이 우세하였고, 동계와 춘계에는 해역에 따라 일부 Si 제한을 보이거나 또는 제한이 나타나지 않았다. 생물검정실험 시 채집된 현장수의 영양염 분석결과, DIN/DIP는 3월 과 5월에 모든 정점에서 P 제한을 나타냈고, 7월과 10월에는 N 제한이 우세하였다. N, P, Si의 농도비를 이용한 분석에서 3월과 5월은 P와 Si 제한을 보이거나 제한영양염이 나타나지 않은 정점이 존재하였으나 7월과 10월에는 N 제한이 우세하였다. 실질적인 제한영양염을 평 가하기 위해 수행된 생물검정실험 결과 3월에는 특정 제한영양염이 나타나지 않았으나, 5월, 7월 10월에는 NH4 +와 NO3 -가 반응을 보임으 로서 이 시기에는 N이 식물플랑크톤 성장에 직접 관여하는 실질적인 제한영양염임을 확인하였다.

영산강 하구는 1981년에 농지 및 농업용수 개발을 위해 하굿둑이 건설되면서 인위적인 변형이 이루어진 시스템으로 하굿둑을 중심으로 담수역과 해수역으로 분리되었다. 하지만 여름철에는 잦은 강우로 인해 수문이 자주 개방되고, 개방 시에 담수가 해수역으로 방류되면서 기수역의 특성을 보이기도 한다. 본 연구에서는 담수 방류의 직접적인 영향을 파악하기 위해 2013년부 터 2015년까지 여름철 동안 담수 방류 전후로 일간 모니터링을 실시하여 하계 식물플랑크톤 크기구조와 환경여건 변화를 파악하고자 하였다. 그 결과, 담수 방류는 급격한 염분감소와 탁 도를 증가시켜 표층의 용존산소도 감소시키는 것으로 나타났다. 다만 조사 전까지 방류가 지 속적으로 이루어진 2014년에는 이미 염분이 감소한 상황이어서 추가적인 방류로 인한 염분의 감소는 나타나지 않았다. 영양염 중에서는 특히 질소성 영양염의 유입이 크게 나타났고, 이로 인해 질소의 상대적 제한 보다는 인이나 규소의 제한 가능성이 크게 나타났다. 식물플랑크톤 생체량 및 크기구조는 연도별로 상이한 결과를 보였으나 결과적으로 담수 방류에 따라 변화를 초래하였고, 방류 후에도 어느 정도 그 경향이 유지되었다. 결론적으로 불규칙적이고 예측이 어려운 담수 방류는 염분, 탁도, 영양염 농도 등의 환경요인뿐만 아니라 식물플랑크톤의 생체 량 및 크기구조를 단기적으로 크게 변화시키는 것으로 나타났다. 이러한 변화는 적조와 같은 유해조류발생(HABs) 뿐만 아니라, 먹이량 및 미세먹이망 변화를 통해 상위소비자 그리고 먹이 망 구조에도 영향을 미칠 수 있을 것으로 사료된다.

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 조석 에 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 보 였다. 총부유물질의 경우 표층보다 저층의 농도가 높고, 조석에 따라 농도의 차이가 특히 저 층에서 크게 나타났으며, 간조 시 높아지는 경향을 보였다. 영양염류인 아질산+질산성 질소도 조위 양상과 반대의 분포로 나타났으며, 상관성 분석 결과에서도 유의한 음의 상관성을 보였 다. 나머지 영양염류들도 다소 약하지만 유사한 형태의 변동을 보였고, 담수 유입의 영향을 받 은 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 담 수 유입이 공급원임을 암시하고 있다. 결국 아산만에서는 용존산소, pH 등 일부를 제외한 수질 인자와 영양염류 및 유기물의 시간적 변동에 조석이 관여하여 단기적 영향을 미치고 있는 것 으로 판단된다.

해양 종속영양 박테리아는 수생태계에서 미소생물환의 주요 구성원으로 유기물의 분해 등 생지 화학적 순환에서 중요한 역할을 한다. 해양 생태계의 물질 순환과 에너지 흐름을 이해하기 위 해서는 박테리아의 변동에 대한 연구 조사가 중요하다. 본 연구는 방조제 건설로 변형된 영산 강 하구 해수역을 대상으로 박테리아와 환경인자들의 월 변동 양상을 조사하였고, 박테리아 변 동의 주요인자인 식물플랑크톤(chlorophyll-a)과의 상관성을 크기별로 구분하여 파악하고자 하 였다. 연구 결과, 영산강 하구의 박테리아는 저층보다 표층에서 높은 개체수를 보였으며, 겨울 철보다 여름철에 개체수가 높았다. 그리고 방조제에 가까울수록 개체수가 증가하였으며, 방조 제와 가장 인접한 정점에서 2018년 8월, 9월 그리고 2019년 6월에 최대치로 증가하였다. 박테 리아의 개체수가 높았던 정점과 시기에 식물플랑크톤의 생체량도 증가하면서 통계분석결과에 서도 양의 상관성을 보였고 크기별로도 모두 유사한 상관성을 보였다. 이러한 결과는 식물플랑 크톤 기원의 유기물이 박테리아 변동에 영향을 미치고 있고 크기별로 그 영향의 차이가 없음 을 제시하고 있다. 또한 수온에 비례하여 증가하는 박테리아의 계절 분포는 박테리아의 성장 에 대한 수온의 영향을 보여주는 결과라 볼 수 있다. 그 외에 간헐적인 담수 유입을 통한 영양 염 공급과 박테리아의 개체수 변동의 연관성은 관찰되지 않았다. 본 연구에서는 또한 특정시 기에 성층이 거의 없는 조건에서 용존산소가 고갈되는 빈산소층이 관찰되었는데 이는 식물플 랑크톤 기원 유기물 공급과 박테리아의 분해로 인한 산소 소모의 결과로 추정된다.

본 연구에서는 신안 장산도 남부해역 육상오염원의 위생상태와 영향 반경을 분석하였다. 배수 유역에 대한 해안선 조사를 실시해 오염원 종류를 구분하고, 해역으로 방출되는 오염원 유량과 위생실태를 분석하였으며 오염원의 영향 반경을 산정하였다. 육상오염원은 생활하수 21개소, 농 업용수 1개소, 육상양식장 11개소로 총 33개소(St. 65~97)이었고 이 중 농업용수 1개소, 육상양 식장 8개소의 오염원이 해역으로 배출되었다. 방출오염원의 유량은 72,857~281,250 l/min이었 고, 분변계대장균은 St. 72(농업용수)에서 490 MPN/100 ml, St. 74(육상양식장)에서 49 MPN/ 100 ml으로 비교적 높았다. 이들 영향 반경은 각각 4,389 m와 1.900 m로 나타났고, 해역의 안 전한 위생을 확보하기 위해서는 이들 오염원들에 대한 관리 및 해수 위생조사가 필요할 것으 로 판단된다.

The Youngsan River estuary was physically changed by the construction of a sea embankment at near the mouth of estuary. Weirs were also constructed recently in the freshwater zone and it was reported that algal blooms occur more frequently. The freshwater introduced into saltwater zone from sluice gates of the embankment affects water quality but it has not been addressed that how the freshwater inputs influence the health of marine ecosystem. In this study, we used the data of water properties and phytoplankton communities collected at three stations for 4 days including before the freshwater discharge, during the discharge and after 1 and 2 days of discharge events. WQI (water quality index), TRIX (trophic status index) and P-IBI (phytoplankton index of biotic integrity) were used to evaluate the ecosystem health and long-term data were also utilized to determine the criteria for P-IBI. The results showed that grades of the ecosystem health assessed by the indices were low at the station near the gates and increased as downstream. However, the temporal pattern of grades was different depending on methods. Grades of WQI and TRIX decreased during the discharge and restored after the discharge whereas the grades of P-IBI decreased slightly even after the discharge. This suggests that P-IBI is more applicable to estuarine systems where experience extreme change of water properties than WQI and TRIX since P-IBI includes phytoplankton that can respond quickly to the change.

The effect of weir construction (2009~2011) was investigated on algal bloom dynamics and surrounding conditions in the Youngsan River by analyzing the long-term (2001~2014) data provided by the Water Information System, Ministry of Environment. The data include chlorophyll a and water properties such as total suspended solids (TSS), ammonium (NH4 +), nitrate (NO3-), orthophosphate (PO43-), total nitrogen (TN), total phosphorus (TP) and DIN/DIP molar ratio collected from 12 stations along the channel of the river. Temporal variations were examined using data collected monthly from 2001~2014 and Box-Whisker plot was used to examine the difference in algal bloom dynamics between before (2006~2008) and after (2012~2014) the weir construction. Pearson’s correlation analysis was also used to analyze the correlation of parameters. The results showed that TSS affecting water turbidity increased during the construction but decreased especially at the stations located in the upper and middle regions of the river after the construction. Ammonium concentrations increased whereas the concentrations of other nutrients decreased after the construction inducing an increase in N:P molar ratio. Chlorophyll a decreased suddenly during the construction but increased clearly after the construction at the stations where TSS decreased. This indicates that algal blooms can develop in the Youngsan River due to a decrease in turbidity that increases light penetration in water column although the concentrations of nutrients such as orthophosphate were reduced after the weir construction.

영산강에서 동계 대증식을 유발하는 Stephanodiscus속의 출현기간과 종 분류를 위해 2012년 12월부터 2013 년 4월까지 주 단위로 21회의 모니터링을 실시하였다. 동계 영산강에서는 규조류가 절대적으로 우세한 군집을 보였으며, 규조강 중 원형규조 Aulacoseira, Cyclotella, Stephanodiscus속이 주요 출현종으로 동정되었다. 이 중 Stephanodiscus spp.는 극우점 규조류로서 12월 초에 출현하기 시작하여 1월에 최대 개체수를 나타냈고, 3월까지 높은 분포를 보였다. 기온이 증가하기 시작하는 4월부터 개체수가 급격히 감소한 반면 녹조강, 남조강, 은편모조강 등이 증가하는 경향을 나타냈다. 우점종은 거의 모든 조사시기에 원형 중심목 규조류 (S. hantzschii)가 우점 및 차우점종으로 동정되었으며, 3월 말과 4월 중에는 남조강인 Anabaena sp.와 은편모조강인 Cryptomonas sp.가 우점 및 차우점종으로 출현함으로써 계절 변화에 따른 종 천이가 관찰되었다. 조사시기에 출현한 원형 중심목 규조류의 명확한 종 분류를 위해 전자현미경을 통해 동정한 결과, Stephanodiscus속 내의 S. hantzschii가 극우점한 가운데 부분적으로 S. minutulus와 S. parvus 동정되었으며, 그밖에 원형 중심목 규조류에는 Cyclostephanos속의 C. invisitatus와 Cyclotella속의 C. meneghiniana, Discostella속의 D. pseudostelligera, D. woltereckii가 동정되었다.

영산강 하구에서 담수 유입이 부유생태와 수질에 미치 는 영향을 파악하기 위해 국가해양환경측정망 장기자료 (1999~2008년)인 클로로필 a와 수질 항목들에 대한 계 절적, 공간적 변화와 장기변동 추세를 분석하였다. 분석 결과, 여름철 (8월) 영산강 방조제 인접정점의 염분은 조 사기간 중 가장 낮은 분포를 보였고, 영양염류와 클로로 필 a는 전반적으로 높은 분포를 나타냈다. 영산강 담수 유입의 지시인자인 표-저층의 염분차 (Δsalinity)와 영양 염류, 클로로필 a는 유의한 양의 상관성을 나타냈으나, 지난 10년동안 담수 방류량은 감소하는 추세를 보였고, 영양염류, 클로로필 a는 전반적으로 증가하는 경향을 나 타냈다. 이러한 결과는 영산강 하구 해역 영양염의 공급 원이 담수유입뿐만 아니라 인근 지역의 발달에 따른 점 오염원 증가 등의 추가적인 요인이 존재할 가능성을 제 시한다. 따라서 영산강 하구 주변 해역의 부영양화 방지 를 위해서는 영산강 방조제의 방류와 연관한 수질개선 방안 마련과 더불어 인근 지역의 점 오염원 파악 및 관 리가 병행되어야 할 것으로 사료된다.

본 연구는 영산강하구역 입자물질 유입원의 시∙공간 적인 변화를 추정해 보고자 몽탄대교에서 영산강 하구둑 에 이르는 영산강하구역 세 정점에서 연 6회에 걸쳐 수 층 부유 물질의 탄소 및 질소 안정동위원소 비를 비교하 였다. 모든 정점에서 8월에 강우를 통한 외부기원 유기물 의 유입이 증가하였으며, 이 때 암모니아성 질소 및 규산 염의 유입 역시 함께 증가하였다. 탄소 안정동위원소 비 측정 결과 11월과 8월에 정점 별 유기물의 기원이 크게 차이 났으며, 안정동위원소 비 값을 이용하여 주요 유입 원 추정이 가능하였다. 11월에 모든 정점에서 질소 안정 동위원소 비가 무거운 값을 보였고, 인산염의 농도가 가 장 높게 나타났는데 이는 축산폐수 및 농경지를 통한 유 입이 영향을 준 것으로 판단된다. 또한 다른 정점에 비해 영산강 하구둑에서 모든 조사 기간 동안 비교적 높은 질 소 안정동위원소 비를 보였으며, 이를 통해 축산폐수 및 농경지를 통한 유기물 유입이 다른 정점에 비해 높을 것 으로 추정된다. 본 연구 결과를 통해 안정동위원소 비 분 석은 입자성유기물의 기원을 추정하는데 유용한 방법임 을 확인할 수 있었다.

영산강을 대상으로 1992년부터 2009년까지 18년 동안 수집된 환경부 물환경정보시스템의 수질측정망 자료를 이용하여 수질 변동에 대한 장기적 경향을 통계 분석하 였다. 영산강 본류에 위치한 9개 지점(우치, 광주1, 광주2, 광산, 나주, 영산포, 함평, 무안1, 무안2)에서 월별로 표층 수에서 수질항목에 대해 측정하였고, 클로로필 a, 전기전 도도, BOD, TN, TP 자료를 시계열 형태로 정리, 분석하 였다. 경향분석은 MYSYSTAT 12 통계패키지를 이용하여 계절 맨-켄달 검정법과 LOWESS 검정법을 실시하였다. 경향분석 결과, 최상류 지점인 우치 정점에서 수질 항목 들의 수치가 증가하는 것으로 나타났으나 나머지 정점에 서는 전체적으로 클로로필 a와 더불어 수질이 개선되고 있는 것으로 확인되었다. 다만 클로로필 a (조류 발생), BOD, COD 등은 2007년 이후인 최근에 다시 수치가 증 가하는 것으로 나타나 이에 대한 원인조사와 대책마련이 필요할 것으로 사료된다.

서남해에 위치한 영산강 하구는 1981년 12월에 하구언이 건설되기 전까지 전형적인 하구의 모습을 보였다. 하지만 하구언이 건설되면서 수질뿐만 아니라 식물플랑크톤이나 동물플랑크톤과 같은 부유생물들의 생물상들도 변화를 나타낼 것으로 예상된다. 따라서 기존에 보고된 자료와 최근 채집한 현장조사 자료를 토대로 식물플랑크톤 군집과 식물플랑크톤 관련 환경인자들의 변화를 조사하였다. 하구언 건설 직후(1984년)의 환경 자료와 최근 자료를 비교 검토한 결과, 담수