하절기 울산 상수원에서의 조류생장 제한영양염에 관한 연구

Abstract

조류증식은 호수 부영양화(eutrophication)의 산물로서 수질에 많은 영향을 미치고 있다. 특히 상수원으로 이용하는 인공댐의 경우 수질관리의 차원에서 조류증식에 관한 많은 연구가 진행 중인데 상수원의 수질관리를 위해서는 조류생장을 제어할 수 있는 필수 영양 요소가 무엇인지를 파악하는 것도 중요하다. 본 연구는 울산시 상수원인 회야, 사연, 대암, 대곡댐에 대하여 하절기 조류 증식에 영향을 미치는 제한 영양 요소를 파악하여 수질보전 및 유역관리의 기초 자료로 삼고자 하였으며, 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 조사지점의 수질분석 및 조류생장잠재력측정(Algal growth potential test)을 이용해 조사대상별 제한 영양 요소를 파악한 결과, 조사대상 댐의 취수탑 부근 표층의 질소·인 농도는 7월, 총질소 농도는 1.890 ~ 1.370 ㎎/L 로 나타났으며 8월의 농도는 대암댐이 1.990 ㎎/L 로 7월에 비해 높았으나 다른 조사지점은 1.074~0.954 ㎎/L 로 7월에 비해 낮게 나타났다. 총인의 경우 7월은 0.049 ~ 0.026 ㎎/L 로 나타났으며 8월은 0.103 ~ 0.037 ㎎/L 로 7월에 비해 높게 나타났다. 조사지점의 수질분석결과 7월에 비해 8월 질소의 양은 감소하고 인의 양은 증가한 것으로 나타났다. 조류 생산량 측정을 위해 시험조류인 Anabaena flos-aquae를 이용하여 600nm에서의 흡광도 수치와 건조중량(㎎/L)간의 상관관계를 측정한 결과 상관계수(r2)가 0.9934로 나타났다. 조류 생장 잠재력(AGP)을 이용한 제한영양염 추정 실험 결과 회야댐은 장마 전인 7월 질소·인 동시 제한(co-limitation)으로 나타나 수중 비옥도가 높음을 짐작할 수 있었다. 반면 8월은 질소 와 인의 제한이 모두 나타났다. 사연댐은 7월 제 1 제한은 질소이며 제 2 제한은 인으로 나타났고, 8월 질소 제한으로 나타났다. 대암댐은 7월 질소·인 동시 제한(co-limitation)으로 나타났으나, 8월 질소 제한으로 나타났으며 대곡댐은 7월 질소제한으로 나타났고 8월에는 질소가 제 1 제한이며 인이 제 2 제한으로 나타났다. 조사지점에서 질소가 제한 요소가 된 경우는 7월 사연, 대곡댐 및 8월 사연, 대암, 대곡댐에서 제 1 제한 요소 및 단독 제한 요소로 나타났다. 반면 인 제한은 7월 사연, 대곡댐에서 제 2제한 요소로 나타났으며 8월에는 회야, 대곡댐에서 제 2제한 요소로 나타났을 뿐 인 단독 제한은 나타나지 않았다. 이러한 결과는 질소가 결핍된 호수에서 증식이 유리한 남조류의 증식을 초래할 수 있으며 과년도 각 조사지점의 조류 분석결과, 하절기인 7월 전체 조류에 대한 남조류 비율이 86.8 ~ 62.2 %, 8월 93.0 ~ 67.5 % 로 남조류 발생 비율이 높은 것과 일치하였다.

Algal growth potential test (AGPT) was probed by algal growth rates to evaluate the water fertility due to the algal growth in the streams or reservoirs. This study aimed to identify algal growth limiting nutrients in some reservoirs in Ulsan on summer to management of drinking water resources. Water quality and AGPT using Anabaena flos-aquae were investigated from July to August 2006 in Hweaya, Sayoun, Daeam, Daegok reservoir in Ulsan. Total nitrogen (TN) concentrations were in a range of 1.890~1.970 ㎎/L at all samples in July and 1.990~0.954 ㎎/L in August. Total phosphorus (TP) concentrations were in a range of 0.049~0.026 ㎎/L in July and 0.103~0.037 ㎎/L in August. According to the results of TN and TP concentrations at the samples, TN concentrations were lower in August than July but TP concentrations were higher in August than July. Therefore TN/TP ratio was lower in August than July. The result of AGPT to determine algal limiting nutrient in sampling sites shown nitrogen was a major limiting nutrient at most of samples on summer season. Based on the AGPT results, blue green algae that grew well in nitrogen restrict water would be higher population than any other algae in tested reservoirs on summer.