강우기와 비강우기의 목포 주변 해역의 수질 특성 = Characteristics of Water Quality in Mokpo Coastal Area during Wet and Dry Seasons

국문 초록 (Abstract)

하계 집중 강우 시와 비 강우 시에 목포 주변 해역의 수질 특성을 알아보기 위해서 하계 장마기(7월 20일, 25일과 9월 3일)와 비 강우기(11월 16일)에 목포 주변해역 28개 정점의 표층과 저층의 해수를 채수하여 해역 환경 기준 항목 인 DO, COD, SS, TN, NH^(+)_(4)-N, NO^(-)_(2)-N, NO^(-)_(3)-N 및 TP, PO^(3-)_(4)-P와 함께 염분(Salinity)과 Chlorophyll-a를 분석하였다.
분석된 이들 자료를 이용하여 먼저 염분과 수질인자와의 관계로부터 담수유입에 의한 수질인자의 분포 특성을 알아보았고, 분석된 자료를 통해 해역 환경 기준치와 비교하여 목포주변 해약의 수질 오염도를 평가 한 결과는 다음과 같다.
◇ 강우기 인 7월 20일에 조사 된 목포항 내부 해역의 염분 분포는 표층에서 11.9~29.2 ‰, 저층 에서는 29.3~29.8 ‰로 수평적 분포는 목포항 안쪽 하구 둑 부근의 정점에서 낮았고 바깥쪽에서 높아지는 분포 경향을 보였으며, 표층과 저층칙 수직적인 농도 차이는 하구둑 부근의 안쪽 정점에서 크고, 바깥쪽 정점에서는 차이가 적었다.
염분의 분포와는 달리 COD, NO^(-)_(3)-N, NH^(+)_(4)-N의 농도는 안쪽 정점에서 높고 바깥쪽 해역으로 갈수록 낮았다. 특히 NO^(-)_(3)-N의 농도는 염분과 높은 역상관계수를 보여 영산강 하구 둑으로부터 유입되는 담수가 목포 해역에서 질산질소의 분포에 영향을 크게 미치고 있는 것으로 나타났다.
◇ 강우기 인 7월 25일 목포주변 외부 해역에서 조사 된 염분 분포는 표층에서 23.6~29.0 ‰, 저층에서 28.1~29.8 ‰로 정점별, 층별 농도 차이가 미소하였다. 염분과 수질인자와의 상관계수는 내부 해역보다 아주 낮은 상관관계를 보여 외부 해역에서 이들의 농도 분포는 영산강 하구 둑으로부터 유입되는 담수의 방류에 의한 영향이 적은 것으로 나타났다.
◇ 강우기 담수 방류가 많았던 9월 3일 내부해역과 외부해역에서 조사 된 염분 농도는 표층에서 5.9~25 ‰, 저층에서 23.4~26.2 ‰의 분포를 보였다.
염분의 표층 분포는 7월과 같이 목포항 안쪽 하구둑 부근의 정정에서 낮았고 바깥쪽 정점으로 갈수록 높아지는 경향을 보였으며, 표층과 저 층의 수직적인 염분 농도 차이는 하구 둑 부근의 안쪽 정점에서 크고, 바깥쪽 정점에서는 차이가 적게 나타나고 있어 담수 방류에 의한 영향이 크게 미치고 있음을 알 수 있었다.
한편, SS, TP, PO^(3-)_(4)-P 및 TN의 농도 분포도 7월과 같이 영산강 하구둑 부근의 안쪽 정점에서 높고 바깥쪽 정점으로 갈수록 감소되는 농도 분포를 보였다. 이 항목들에 대한 염분과의 관계는 높은 역 상관관계를 보여 영산강 하구둑으로부터의 담수 방류가 해역에서 이들의 분포에 크게 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다.
특히 염분과 인산인의 상관관계가 높은 것은 영산강의 담수 방류 시 많은 인산염이 유입되고 있음을 시사 해 주고 있으며, 목포 해역의 수질에 상당한 영향을 미치고 있는 것으로 추정된다.
◇ 반면 비 강우기의 염분농도는 남해 하수종말처리장 부근의 정점에서 낮은 농도를 보였으나 다른 정점에서는 차이가 없었다. 표층과 저층의 수직적인 농도 차이도 미소하였다.
Chlorophyll-a 만이 내부 해역에서 높았고, NO^(-)_(3)-N, NH^(+)_(4)-N, TP, COD 는 내부 해역과 외부 해역에서의 농도 차이가 크게 나타나지 않았다. 이들 항목에 대한 염분과의 상관계수는 강우기 보다 낮게 나타나고 있어, 비 강우기에 영산강 하구 둑으로부터 유입되는 담수가 목포 해역의 수질인자의 농도 분포에 미치는 영향이 강우기에비해서 적은 것으로 사료된다.
◇ 강우기 영산강 하구 둑으로부터 많은 양의 담수가 방류 된 9월 3일 조사 된 수질 인자의 평균 농도 분포는 COD 3.09 mg/ℓ, TN 2.09 mg/ℓ, TP 0.09 mg/ℓ로 나타났다. 한편 비 강우기 인 11월 16일에 COD 3.09 mg/ℓ, TN 0.26 mg/ℓ, TP 0.045 mg/ℓ로 나타났다. 이와 같이 COD 농도는 강우기와 비강우기 비슷한 분포를 보이고 있으나, TN 는 비 강우기에 비해 8배정도 높았고 TP 는 2배정도 높은 농도를 보였다. 이는 영산강 하구 둑으로부터의 담수 유입 시 상당량의 질소와 인이 목포 주변해역으로 유입되고 있음을 시사하고 있다. 따라서 목포주변 해역의 효과적인 수질 관리를 위해서는 영산강 하구로부터 유입되고 있는 질소와 인의 제어가 절실히 요구되고 있다.
◇ 강우기와 비 강우기 목포 주변해역의 수질 오염도를 해역 환경 기준치에 비교 한 결과, COD는 강우기와 비 강우기 모두 3등급 수질을 보였다. 총질소의 기준으로 강우기에는 3등급 이하, 비 강우기에는 1등급으로 나타났고, 총 인의 기준으로 강우기 에 3등급, 비강우기에 1등급의 수질을 나타냈다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study was conducted to investigate input on the water quality during wet(Jul, Sep) and dry seasons(Nov) in the Mokpo coast. DO, COD SS, TN, NH^(+)_(4)―N, NO^(-)_(2)―N, NO^(-)_(3)-N, TP, PO^(3-)_(4)-p, salinity and Chlorophyll-a of the surface and bottom were analyzed at 28 stations in the Mokpo coast.
The salinitys was higher during the dry season than the wet season and the water quality was correlated witch the salinity distribution. The results indicated that the water quality in the Mokpo coast was affected by the fresh water discharge from Young San River Embankment during wet season. Especially, nutrients(nitrogen and phosphorus) were greate affected by from Young San River Embankment during wet season(Sep)
Concentration of COD, TN and TP were 3.09mg/ℓ, 2.09 mg/ℓ and 0.09 mg/ℓ respectively on the September and 3.09 mg/ℓ , 0.26 mg/ℓ and 0.045 mg/ℓ respectively on the November. Concentrations TN and TP ware significantly different between wet and dry seasons whereas COD concentrations.
Water pollution rate during wet and dry seasons compared with the standard of environmental water quality in coastal area. Water pollution rate of Wet season which were three-grade at COD, under the three-grade at TN and three-grade at TP respectively. Water quality during dry season was three-grade for COD, first-grade for TN and first-grade of TP respectively.
In conclusion, the water quality in the Mokpo coast was significantly controlled by the fresh water discharge for the Young San River Embankment.

목차 (Table of Contents)

• 목차
• Abstract = 1
• 1. 서론 = 2
• 2. 이론적 배경 = 6
• 2.1 해역의 수질 오염도 평가 = 6
• 2.2 COD(Chemical Oxygen Demand, 화학적 산소요구량) = 7
• 2.3 SS(Suspended Solids, 부유 물질) = 8
• 2.4 DO(Dissolved Oxygen, 용존 산소) = 9
• 2.5 염분(salinity) = 11
• 2.6 질소 (Nitrogen)와 인(Phosphorus) = 11
• 2.7 Chlorophyll-a = 13
• 3. 재료 및 방법 = 16
• 3.1 조사 해역 = 16
• 3.2 조사 항목 및 방법 = 18
• 4. 결과 및 고찰 = 22
• 4.1 강우시 수질 특성 = 22
• 4.1.1 목포 내부 해역 수질 특성 = 22
• 4.1.2 목포 외부해역의 수질 특성 = 29
• 4.1.3 목포 내부. 외부 해역 수질특성 = 38
• 4.2 비 강우기의 수질특성 = 46
• 4.3 수질 인자간의 상호 관련성 = 58
• 5. 요약 = 73
• 참고문헌 = 76
• 감사의 글 = 79