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금강 하구 생태계 평가를 위한 최적 환경 모니터링 시스템 구축

Optimal Environmental Monitoring System for Ecosystem Assessment in the Geum River Estuary, Korea
한국해양환경·에너지학회지 제21권 제4호, 2018.11, 334-350 (17 pages)
DOI :10.7846/JKOSMEE.2018.21.4.334
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초록
금강 하구는 하굿둑을 통해 담수가 비정기적으로 방류되기 때문에 수리, 유동, 퇴적 양상이 매우 불규칙하고 복잡하다. 또한, 하굿둑 인근의 주거단지 및 산업단지로부터 기인하는 하수 및 오폐수 내 유해물질에 상시 노출되어 있어 생태계도 위협받고 있다. 따라서 금강 하구 생태계의 효율적인 평가를 위한 최적의 통합 환경 모니터링 시스템의 구축이 필요하다. 본 연구에서는 금강 하구 해역에서 물리, 수질, 퇴적물 지화학 특성, 유해물질 분포 등 전반적인 해양환경에 대해 2년간 총 8회에 걸쳐 수행한 결과를 바탕으로 금강 하구 최적 모니터링 시스템을 제안하였다. 28개 정점에 대한 1차 광역 조사(2014년 12월) 결과, 금강 외측 해역 수질 및 퇴적물 일반항목에 대한 최적 조사 정점수는 평균 10개로 추출되었다(99% 신뢰구간). 대상 유해물질의(중금속, 다환방향족탄화수소, 알킬페놀) 농도 및 분포특성 분석 결과 이들 물질은 하구 내측으로부터 유입됨이 확인되었고, 외측 해역으로 갈수록 정점 간 농도 변이는 크게 줄어들었다. 집중 강우기 이전에 수행된 2-5차 조사(2015년 2, 4, 5, 6월) 결과, 대상 물질의 농도는 정점 간 변이보다 계절 간 변이가 큰 것으로 나타났다(퇴적물 알킬페놀의 경우 최대 15배). 대상 물질의 농도 분포는 매질, 지리적 위치, 그리고 계절(특히 강우 전후)에 따라 상이하게 나타났고, 알킬페놀의 경우 하구 내측 정점에서 노출된 생물들에게 치명적인 영향을 끼칠 수 있는 환경기준을 초과하기도 하였다. 집중 강우기 이후 수행된 6-8차 조사(2015년 8, 10, 12월) 결과 대상 물질의 농도는 강우기 이전과 비교 시 해수에서 증가, 퇴적물에서 급격히 감소하였다. 이 결과는 집중 강우 시기에 육상기인 유해물질이 해수로 다량 유입되고, 반면 침식으로 인해 퇴적물 내 잔류 농도는 크게 감소하였음을 시사하였다. 이상의 결과를 종합분석할 때, 최적 환경 모니터링 설계는 1) 최소 약 10개 정점 조사, 2) 내측 정점 중점 조사, 그리고 3) 집중 강우기 전(예, 5월)과 후(예, 10월)의 정밀 비교 조사를 포함하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

The input of fresh water in the Geum River Estuary occurs by the irregular discharge through the sea dike, accordingly hydrodynamics, seawater flux, and sedimentation are complex. There are potential input sources of numerous pollutants from residential and industrial areas around the estuary, which is seemingly the potential stress on coastal area both in pelagic and benthic ecosystems. In order to manage effectively the Geum River Estuary environment, it is necessary to establish an integrated monitoring system, in time and space, being reasonable in ecosystem assessment. This study aimed to propose the design of optimal environmental monitoring system by the series of 8 surveys for 2 years, based on the analyses of multiple parameters of physical, geochemical, and ecological components as well as certain land-driven pollutants. Based on the first large scale survey encompassing 28 stations in the study area, the minimum required number of monitoring locations was found to be 10, which successfully reflected the overall distribution of target parameters obtained from 28 locations in 99% confidence interval. Concentrations of target pollutants, heavy metals, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), and alkylphenols (APs) in the given area greatly varied, with accelerated at the inner locations close to the dike and weakened to offshore. The 2nd to 5th surveys that conducted before the rainy season (Feb., Apr., May., and Jun., 2015) revealed that rather great temporal variations of pollutants (i.e., 15-fold variation for APs), but lesser varied in space. Final set of data was obtained from the 3 surveys after the rainy season (Aug., Oct., and Dec., 2015), of which data showed increased target pollutants in water column and decreased concentrations in sediment. This result indicated that the large scale discharge of polluted freshwater to estuary influenced physio-chemical fluxes in water and sediment. Overall, the distributions of target pollutants greatly varied depending on the environment (viz., media), geographical locations, and season. Altogether, we suggest the optimal environmental monitoring system in the Geum River Estuary should consider; 1) survey a minimum of 10 locations, 2) survey enough locations in the inner estuary, and 3) survey at least twice a year, ideally before and after the rainy season.

목차
요약
Abstract
1. 서론
2. 재료 및 방법
3. 결과 및 고찰
4. 결론
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