본 연구에서는 갈대군락의 영양염 물질수지 모델 구축을 위한 기초연구로서, 갈대군락 Mesocosm 실험을 통해 수층-갈대(뿌리, 잎, 줄기)-토양의 영양염(DIN, DIP) 농도의 춘계 및 하계 모니터링 결과를 이용하여 물질수지를 산정하였으며, 결과는 다음과 같다. 1) 갈대의 생체량은 춘계에는 지하경이 지상경에 비해 약 6.3~9.7% 높으며, 하계에는 지상경이 지하경에 비해 약 19.2~21.2% 높게 나타났으며, 갈대의 성장속도는 Mesocosm Tank A가 Mesocosm Tank D에 비해 지상경과 지하경 모두 2~3배 정도 빠르게 나타났다. 2) Mesocosm Tank에서의 갈대의 영양염(DIN, DIP) 농도는 춘계와 하계 모두 각각 2~3%로 차이가 적었다. 3) Mesocosm Tank별 생체량의 차이는 최대 23%로 나타나지만, 갈대가 흡수하는 영양염의 농도는 최대 3% 정도로 차이가 적었다.

LOICZ(Land-Ocean Interactions in the Coastal Zone) 모델을 이용하여, 목포항 주변의 하구역(영산호 하구역, 영암호-금호호 하구역)에서 일어나는 생지화학적인 순환 과정을 이해하고자 계절별 영양염 수지를 산정하였다. 비성층화 시기인 2008년 5월, 9월, 11월에는 simple three-box model을 적용하였고, 성층이 발생했던 7월에는 two-layer box model을 적용하였다. 물질 수지를 산정한 결과, 5월과 7월에 외해역으로부터 영양염이 역유입되었고, 외해수와의 혼합에 의한 교환(VX-3, 또는 Vdeep)을 통해 하구역으로 유입되는 영양염(DIP) 부하량이 인공 호수의 대규모 방류 영향을 받은 육상기인 유입량보다 더 많았다. 그리고 9월 물질 수지 결과에서는 하구역과 외해역의 영향을 동시에 받는 하구역 입구(sub-region Ⅲ)에서 영양염의 과잉 적체가 발생되었다. 저수온기(11월)에 인공 호수(영산호)의 방류 영향이 없는 하구역에서는 영양염이 제거되었고, 담수 방류(영암호-금호호)의 영향을 받은 하구역에서는 수주 내 영양염이 축적되는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과들은 목포항 주변 하구역으로 유입되는 영양염들이 육상에서 기인할 뿐만 아니라, 외해역 그리고 하구역 내에서도 추가 공급되고 있다는 점을 시사하고 있다. 따라서 목포항 주변 하구역의 수질 관리를 위해서는 담수를 통한 육상기인 영양염 부하량을 저감하는 방안과 함께, 주변 해안으로의 영양염 유입도 저감하기 위한 통합 환경관리 대책이 수립되어야 할 것으로 판단된다.

아산만의 해양수질을 이해하기 위하여 2011년 12월부터 2013년 2월까지 아산만과 주변 방조제 호수의 수질을 계절별로 조사하였으며, 이를 바탕으로 아산만을 3개의 해역(Bay1, Bay2, Bay3)으로 구분하여 물질수지를 분석하였다. 현장 조사 결과 여름철인 2012년 7월에 아산만의 중앙해역(Bay2)에서 영양염이 증가하는 현상이 관측되었으며, 물질수지 결과에서도 동일시기에 중앙해역에서 영양염이 생성됨을 보였다. 이렇게 중앙해역에서 영양염 농도를 증가시킬 수 있는 공급원은 노후한 방조제 호수의 배출수와 미처리된 도시하수 등 비점오염물질을 포함한 배수로의 배출수로 추정되었다. 결과적으로 이러한 중앙해역의 높은 영양염이 외만으로 확장되는 과정 중 식물플랑크톤에 이용되면서 외만에서 높은 Chl-a의 농도가 관측된 것으로 해석된다. 따라서 아산만의 건강한 해양생태계 유지를 위해서는 방조제 호수의 배출수와 비점오염에 대한 적절한 관리가 필요하다.