순천만 생태환경의 지속적인 보전을 위한 비생물학적 요소들의 이화학적 특성에 관한 연구
저자
발행사항
순천 : 順天大學校 大學院, 2017
학위논문사항
학위논문(박사)-- 順天大學校 大學院 대학원 : 환경공학전공 2017. 8
발행연도
2017
작성언어
한국어
KDC
539.7 판사항(5)
발행국(도시)
전라남도
기타서명
Study on the Physicochemical Characteristics of Abiotic Components for Sustainable Conservation of Ecological Environment in the Suncheon Bay
형태사항
XXI, 225p.; 26cm
일반주기명
순천대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
지도교수:鄭正朝
참고문헌 : p.
소장기관
순천만의 지속적인 보전을 위한 대책수립에 있어서, 생태환경에 대한 종합적인 진단의 필요성이 있다. 생태계는 생물학적 요소와 비생물학적 요소가 유기적인 관계를 맺고 있으며, 비생물학적 요소의 영향정도에 따라 생태계의 특성이 달리 나타나므로 보전대책 마련에 있어서 비생물학적 요소들의 파악은 매우 중요하다고 판단된다. 이에 2013년 11월부터 2017년 2월까지, 순천만의 해수수질 및 갯벌환경을 비롯하여 유입수계와 염생식물 서식환경과 같은 비생물학적 요소들의 이화학적 특성을 조사하여, 다음과 같은 결론을 도출하였다.
순천만 유입수계의 수질은 해룡천(Ⅳ등급, 나쁨)을 제외한 모든 유입수계에서 Ⅲ등급(보통) 이상을 보이고 있었으며, 공공하수처리시설의 방류수는 수질기준(Ⅳ지역)에 적합한 상태를 유지하고 있었다. 요인분석 결과, 조류, 영 양염류 및 유기물과 부유물질에 의한 3가지 요인으로 수질의 68.9%를 설명할 수 있으며, 해룡천은 3개요인 모두에서, 공공하수처리시설의 방류수는 영양염류 및 유기물과 관련된 요인에 의해서 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 또한 대부분의 유입수계는 수문과 보가 설치되어 있어서 수체의 정체에 의해 여름철의 녹조가 빈번히 발생하고 있었다.
생태기반 해수의 수질평가 결과, 순천만 해수의 수질은 수질평가지수에 의해 연평균 4등급(나쁨, 주의)으로 평가되었으며, 담수의 영향을 많이 받는 상류부분의 수질등급이 매우 낮게 나타났다. 그 원인으로는 낮은 투명도와 높은 영양염류의 농도를 들 수 있지만, 낮은 투명도는 순천만의 지질학적 특성이 반영되어 나타난 결과로 판단되며, 높은 영양염류는 저서생물 등의 먹이 공급에 있어서 생태계 유지에 긍정적 영향을 미치는 것으로 판단된다. 그러나 순천만 생태계가 영양염류와 유기물을 정화할 수 있는 환경수용능력의 측면에서 생각하면, 해룡천과 공공하수처리시설과 같은 육상으로부터 영양염류 및 유기물의 지속적인 유입은 보다 심도 있는 추가 검토가 필요하다고 판단된다.
순천만의 갯벌은 대부분 점토와 실트의 혼합으로 이루어진 니질상으로 나타났으며, 갯강과 하구 인근의 일부 정점에서는 모래가 다소 높게 분포하고 있는 것으로 나타났다. 분급도, 왜도 및 첨도는 각각 평균 2.3ø, 0.04 및 2.11으로, 순천만 갯벌의 대부분은 2개 이상의 입자 크기로 이루어진 세립 및 중립실트로 구성되어 있다. 강열감량(IL), 화학적산소요구량 및 산휘발성 황화물은 각각 평균 6.0%, 8.37 ㎎/g dry 및 0.165 ㎎/g dry로, 평균 3점의 부영양화 정화·복원지수로 평가되어, 갯벌의 건강성은 비교적 양호한 상태를 보이고 있다. 그러나 유기물 및 오염물질의 축적이 쉽게 일어날 수 있는 특성과 대부분의 유기물이 육상기원으로 나타난 점을 고려하면, 지속적이고 적절한 관리대책이 요구된다.
염생식물의 서식환경의 경우는, 갈대, 칠면초, 새섬매자기 및 천일사초 서식지의 토양은 대부분이 실트와 점토가 우세한 미사질 식토로 나타났으며, 천일사초는 대부분이 모래로 이루어진 사토로 나타났다. 갈대의 경우는 타 염생식물 서식지에 비해 간극수의 영양염류가 높은 특성을 보이고 있으며, 칠면초는 타 염생식물 서식지에 비해서 토양 및 간극수의 염분농도가 높은 특성을 보이고 있었다. 새섬매자기는 토양의 함수율 및 유기물 함량이 높고, 간극수의 영양염류가 높은 특성과 갈대와 비슷한 서식환경을 보이고 있었다. 천일사초는 사질토에 서식하여 타 염생식물 서식지보다 유기물 및 함수율이 낮았으며, 간극수의 영양염류 농도가 낮은 특성을 보이고 있었다. 비석지의 경우는 토양의 염분농도 및 전기전도도가 매우 높은 특성을 보이며, 주변 환경에 의한 담수의 유입이 불리한 것으로 판단되며, 염생식물 서식지에 비해 해수의 유속이 상대적으로 빠른 이유로 갈대 줄기 등의 침적이 어렵고, 식물에 강한 스트레스를 주는 환경조건을 가지는 것으로 판단된다.
순천만 생태환경의 지속적인 보전을 위해서는 해룡천의 수질개선과 공공 하수처리시설과 같은 오염원에 대한 철저한 관리가 필요할 것이며, 염생식물 관리나 복원을 위해서 인공구조물의 철거 또는 완화를 통한 주변 환경의 개선이 필요할 것으로 판단된다.
The comprehensive diagnosis of the ecological environment is necessary for the establishment of measures for the sustainable conservation. The ecosystem has the organic connection between biological components and abiotic components, and has different characteristic depending on the degree of influence of abiotic components. Therefore, it is very important to understand the physicochemical characteristics of abiotic components for preservation countermeasure. Thus, this study investigated was physicochemical characteristics of water quality of the inflow stream and sea water, sedimentary facies, and habitat environment(soil and pore water) of halophytes in the Suncheon Bay from November 2013 to February 2017. Specific conclusions derived from this study are as follows.
Water quality of inflow streams was shown above Ⅲ grade (Normal) in the Suncheon Bay, whereas Haeroyng stream was shown Ⅳ grade. And effluence of sewage treatment plant was maintained appropriate condition for quality standard(Ⅳ area) of effluence.
Results of factor analysis, three factors can account for 68.9% of water quality situation what are effects of algae(1 factor), nutrients & organic matters(2 factor) and suspended solids(3 factor) on three factors. Haeroyng stream and sewage treatment plant are affected respectively by all factors and 2 factor. Also, most of the inflow streams are equipped with water gates and bowls, and algae blooms occurred frequently by the influence of 1 factor in summer.
Results of ecological-based seawater quality assessment, the seawater quality was assessed at the Ⅳ grade of water quality index and was shown low quality at the upper region which is highly affected by fresh water. The cause is low transparency and high concentration of nutrients, but they are considered that transparency is a result of reflecting geological characteristics and nutrient is the food source to benthic organism etc. and have the positive impact on ecosystem maintenance. However, we are considered on the environmental capacity that further research is needed about continuous inflows from lands such as Hearoyng stream and sewage treatment plant.
The sediments were shown muddy facies at most of points that are mixed with silt and clay, whereas some points were shown above average of sand content such as tidal river and estuary of inflow streams in the Suncheon Bay. Average of sorting, skewness and kurtosis were shown 2.3∅, -0.04 and 2.11 respectively, and most of the tidal flat consist of fine and medium silt that composed two or more particle sizes. IL, COD and AVS of sediments has average concentration of 6.0%, 8.37 mg/g dry and 0.165 mg/g dry respectively,
and the health of tidal flats is relatively good that cleanup index of eutrophication is average 3 scores. However considering the characteristics that can easily accumulate organic matter and organic matter of land origin, continuous and appropriate management will be required for conservation of ecological environment.
Soil textures of halophytes habitats in the case of Phragmites communis, Suaeda japonica and Scirpus planiculmis communities were mostly silty clay of muddy facies which are mixed with silt and clay, and it was mostly composed of sand in term of Carex scabrifolia. It was also silty clay in term of nonvegetation. Habitat environment of Phragmites communis was affected more by freshwater than other halophytes, and Suaeda japonica was shown environment that has high influence by salinity concentration. Scirpus planiculmis was shown similar condition to habitat environment of Phragmites communis, but it is considered that the influence of sea water is greater than freshwater, and Carex scabrifolia is considered to be affected by soil texture. Soil and pore water of nonvegetation were shown similar condition to environment of vegetation, but environment of nonvegetation is considered to have adverse environmental condition of fresh water inflow.
It will be necessary to improve the water quality of Haeroyng stream and to manage thoroughly pollution sources such as sewage treatment plant for sustainable conservation of the ecological environment in the Suncheon Bay, and to improve their surroundings such as the artificial structure for restoration and management of halophytes.
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