대청호의 富醫養化에 관한 조사 연구

(1)

임상병리검사과학회지 : 제 28권 제 1 호 1996.

대청호의 富醫養化에 관한 조사 연구

충남대학교병원 임상병리과

손 계 성

A Study on the Eutrophication of Daechung Reservoir

Shon, Gye - Sung

Dept. of Clinical Path여08)'， Chung Nam National University Hospital

A study on tropic states of Daechung Reservoir was conducted at 5 sampling stations from February through October 1995.

The results are summarized as follows ;

1. The range of pH of the water of the reservoir was 7.4...,8.l(The average was 7.7) 2. The range of DO was 4.1..., 11 mg/

a

(The average was 8.0 mg/

a )

and the range of

COD was 1.8...,4.1 mg/

a

(The average was 3.2 mg/

a ).

The quality of the water in the reservoir was within the class 3 water criteria set by the ministry of environmental pro- tectlon.

3. The concentrations of total nitrogen and total phosphorus were 1.22 mg /

a

^and

0.040 mg/

a

respectively. The concentration of nitrogen, was thirty time higher than that of phosphorus and phosphorus acted as a limiting factor for eutrophic state of the water. Eutrophic states were noted at all sampling points in February, April, June, Au- gust, and October.

4. The range of chlorophyll-a was 2.0..., 10.2 mg/m³(The average was 5.2 mg/m³⁾, and the water was mesotrophic state in Chlorophyll- a.

5. The range of transparency was 1.4 ... 3.6 m(The average was 2.1 m) and the water was mesotrophic sta te in transparency.

6. The trophic state of the water by the TSI wasas follows;The range of phosphorus was

51...,61(The average was 57 TSI), and the state of water was eutrophic. The range of

chlorophyll-a was 38^...,54(The average was 45 TSI) and the state of water was mesotrophic. The average of transparency was 44 ... 55(The average was 50 TSI) and water state was mesotrophic.

By the results of the study, it was assumed that active photosynthesis was being pro gressed and the state of water was meso-eutrophic. It is recommended that proper measure be taken to prevent eutrophic state of the reservoir.

(2)

Key words : eutrophication, trophic state index, water quality for reservoir

1 . 서 론

현대사회의 경제는 눈부시게 발전하고 있으 나， 날로 심각해 가는 대기， 수질오염 (water po11ution) 은 국민생활 환경을 급격히 악화시키 고 있다.

수질오염 문제는 중금속 오염 퉁 여러 가지 가 있으나， 그 중에 서 “부영 양화"( eutrophica-

tion)I-8) 는 세계 각 국이 갖고 있는 가장 나쁜 수 질문제 중 하나이다. 이 부영양화는 많은 나라에 서 인구밀도가 높아지는 지역을 중심으로 급격 히 나타나는 공통적이고 명확한 현상이다 7， 8)

우리나라는 강수량이 대부분 하절기인 6...,9

월 중에 집중됨으로 연간 유출량의 60...,70%

이 상을 바다로 방출하고 있다.

인간이 생흔하는 한 물의 사용은 필수불가결 한 일이다. 즉 생활용수를 비롯 홍수조절， 화력 발전， 공업용수， 농업용수， 하천유지 기능 등 다양하다. 이러한 수자원은 강수량에 의존하는 데 우리 나라의 연 간 강수량은 약 1,159 mm로 서 1 ，267억 m³정도인데 많은 량이 홍수시에 유 출되기 때문에 댐이나 하구언을 건설하여 인공 호수 (reservoir) 를 만들어 이 용한다. 그 양은 약 85 억 m³이 다⁹⁾

하천과 달리 인공호수는 건설초기에 질소，

인과 같은 영양염류가 결핍되어 빈영양호 (oli

gotrophic lake) 상태 이 나 점 차 증가되 는 생 활 하수， 농축산， 산업폐수 및 농작에 쓰이는 비 료， 농약 등 오염원이 호수에 부하되어 조류 (algae) 의 발생이 활발해져 수질이 악화되고，

특히 호수는 정체된 폐쇄성 수역을 형성하는 수리학적 특성 때문에 유입된 오염물질이 축적 되어 오염이 진행되고， 한 번 오염되면 생물생 산력이 왕성해 개선하기가 어렵게 된다 10) 따 라서 호수에 대한 부영양화 연구는 국내외에서 많이 이루어졌다.

일본은 1987년 Biwa호 외 28개 국내 주요

호수 중 50% 가 넘는 15개소가 부영양화로 나 타나 있고， 6개호가 중영양호이며， 빈영양호는 6개 호수이다. 나머지 2개 호수는 산성으로 오 염 된 산영 양호로 보고된 바 있다 11)

우리 나라도 1980년 이 후 김 등 1988, 김 둥 1989, 조 등 1990, 허 등 1992, 송 둥 1993, 둥 호수의 영양상태에 대한 연구가 있었다 12-16)

본 연구 논문에서는 우리나라 9개 다목적댐 중 대청호에 대한 수옹( tem pera ture ), 수소이 온농도 (pH) ， 용존산소 (dissolved oxygen : DO), 생화학적 산소요구량 (biochemical oxygen demand: BOD), 화학적 산소요구량 (chemical oxygen demand : COD), 부유물질 (suspended sol- id: 88), 총인 (total phosphorus : T - P), 총질소

(total nitrogen: T-N), 엽 록소 - a ( chlorophy 11 -a), 투명도 (transparency : 8D) 를 조사 분석하 여， 부영양화의 추이와 월별 수질분석을 통해 현재 진행되는 영양상태와 오염방지 및 수질보 전과 수질개선 대책의 기초로 제공하고， 나아 가 양질의 수자원을 확보함으로써 안전한 생활 용수 (somestic water), 산업 용수 (industrial water), 농업용수 (agriculture water) 등을 공급함 은 물론 공중보건상 위해를 예방하고， 맑고 깨 끗한 위생적인 생활용수를 공급함으로써 국민 건강증진에 기여하고자 한다.

n.

^{대청호의 유역현황}

1. 대청호 유역

금강 유역은 남한의 중앙부 서방에 위치하여 남한 면적의 1/10에 해당하는 9810.4 km²의 면 적을 점유한다. 유역은 장년기와 만년기에 해당 하는 지형 진화 단계를 보이고 있으며， 대부분 산지는 하천에 의해 심하게 침식되어 표수층이 앓으며 일반적으로 급경사를 이루고 있다.

금강의 본류는 소백산맥의 주봉인 덕유산(표

(3)

고 1,594 m) 에서 발원하여 북쪽으로 흐르다가 중류인 옥천부근에서 차령산맥을 관통， 사행하 면서 지류인 미호천과 합류되는 곳에서 남서쪽 으로 방향을 바꾸어 마침내는 군산지역에서 황 해로 유입된다. 그 본류의 유로연장은 395.9 km

에 이른다.

주요 지류는 상류로부터 남대천， 봉황천， 초 강，보청천，갑천，미호천，유구천，지천，논산천 둥이 있으나 미호천을 제외하고는 본류 유역면

적의 3--6% 정도를 차지하는 소하천이다.

금강유역의 유역현황 및 소하천은 Fig. 1 과 같다.

-유역면적 : 4,134 km²⁽1 광역시， 3도， 7개군) -유로 총연장 : 250 km

Fig. 1. The Daechung Reservoir basin

2. 기상현황

1) 기 옹 (air temperature)

1995년도 대청호 유역의 기온은 평균 (mean)

12.3⁰C, 평 균 최 고 (mean maximum) 19.4⁰C, 평 균 최저 (mean minimum) 7.0"C, 최저 나타난 날 (lowest date) -13.3⁰C (1월 30일 ) 최 고 나타난 날 (highest date) 36.1⁰C (8월 14일 )로 구분하여 월별로 기온 현황 자료는 Table 1 과 같다.

2) 강수량 (precipitation)

대청호 유역의 연 평균 강우량은 1136.2 mm

이 며 월별 강우량은 Table 1 과 같다.

3) 습도 및 풍속 (air-humidity and wind)

대청호 유역의 연간 평균 상대 습도는 66%

이며， 연 중 8월이 78% 로 가장 높았으며， 4월 이 55% 로 가장 낮았다. 풍속은 연중 8월이 22.4 (s) 로 최대이며 2월이 10.4 (WNW) 로 가장 낮았다. 연중월별 습도와 풍 속의 변화 현황은

Table 1 과 같다.

3. 대청호 현황 및 제원

금강유역의 주요 수리시설물로， 1975년 3월 착공하여 1980년 12월 준공된 대청다목적댐을 비롯하여， 1992년 착공하여 1997년 준공예정으 로 금강상류에 축조중인 용담댐과， 1980년에 착공 1990년 11 월내 준공된 금강하구호가 있 다. 대청댐의 유역면적은 4,134 km²에 총 저수 량 1.490 x 106 m³에 이르며， 발전 홍수조절 및 용수공급을 위한 다목적댐이다.

제원을 관찰해보면，

유역 면적 4.134 km², 발전 230--270(GWHj 년) , 홍수조절 250( 백만 m³⁾, 용수공급 1,649

(백만m³j년) , 형식 : 콘크리트중력식， 깊이 495 m 높이 72m 체적 123( 만 m³), 마루표고 83 (EL), 상시 만수위 76.5(EL.M), 계 획 홍수위 80 (EL.M), 홍수제 한수위 76.5(EL.M), 저 수위 60 (EL.m), 저수량 1,490( 106 m 3), 유효저수량

1,025( 106 m³⁾, 전수면적 64.3(km³) 이 다.

(4)

Table 1. General weather conditions

자료 : 기상청， “기상연보"， 1995, p.74 1995년

요 ::::、 Element Jan. Feb. Mar. Apr. May June. July Aug. Sep. Oct. Nov Dec. Ann. 전년

i챙균현지 Mean Sta. 10162 10145 10097 10070 10039 9991 9996 10021 10058 10111 10123 10172 10082 기 압 평균해변 Mean 앓a 냐v. 10252 10234 10183 10155 10121 10072 10075 10100 10140 10195 10209 10261 10166 AIR 최고 Highest 10349 10355 10300 10276 10217 10172 10174 10164 10236 10271 10315 10382 10382

PRESSURE 나타난날 Date 30 1 14 3 12 1 27 16 30 6 18 27 12/27

(0.1hpa) 최저 Lowest 10121 10078 10029 9966 10004 9937 9938 9985 10018 10079 10026 10147 9937 나타난날 Date 22 28 10 22 20 25 23 26 3 31 7 31 6/25

평균 Mean -18 7 61 116 171 217 256 269 194 149 58 10 123

기 온 평균최고 Mean Max 39 75 116 190 237 275 302 315 253 217 134 49 184 AIR 평균최저 Mean Min. 65 50 10 46 109 164 219 234 147 92 -2 -60 70

TEMPERA- 최고 Highest 124 126 196 291 308 310 359 361 313 276 207 99 361

TURE 나타난날 Date 8 11 21 30 18 29 28 14 1 14 6 11 8/14

(O.l'C) 최저 Lowest -133 -109 46 -25 41 121 177 190 90 45 60 -123 -133

나타난날 Date 30 18 4 4 6 29 28 6 28 26 1/30

중기압 평균 Mean 37 40 62 74 116 168 247 272 168 115 62 40 117

VAPOR ^최고 Highest 84 77 126 156 203 226 320 353 322 195 115 77 353

PRESS ^나타난날 Date 9 11 21 22 25 20 11 14 2 15 13 14 8/14

(O.lhPa) ^최저 Lowest 17 22 21 31 36 104 136 187 97 45 28 15 15

나타난날 Date 28 5 17 2 3 1 5 28 18 6 27 26 12/26 이 슬점 온도 (0.1'C) Mean Dew Point T. 75 60 -5 17 85 146 208 224 143 86 -3 64 59 상대습도 평균 Mean 68 66 66 55 61 66 76 78 75 70 68 70 68

Rel. Hum. 최소 Lowest 28 20 23 21 21 25 33 43 30 22 25 26 20

(1%) 나타난날 Date 15 22 8 5 22 5 29 18 6 27 9 2/22

합 계 00-24h Total 235 169 338 547 622 336 1554 6419 534 360 175 73 11362

합 계 09-09h Total 235 169 338 547 622 350 1540 6419 534 360 175 73 11362

1일 Daily 170 116 87 290 321 180 342 1943 221 235 65 32 1943

나타난날 Date 22 12 16 22 20 3 25 30 7 15 13 28 8/30

6시간 6Hourly 128 92 77 226 193 193 304 1163 202 233 65 18 1163

강 나타난날 Date 22 12 16 22 20 3 8 20 7 15 14 28 8/20

ι1‘~ 최 1 시간 Hourly 62 69 77 188 480 130 100 480

량 다 나타난날 Date 22 10 2 25 30 7 15 8/30

PRECIPI- 량 10분간 10Minutes 18 60 34 125 140 75 35 140

TATION Greatest 나타난날 Date 22 15 3 25 30 7 15 8/30

(O.lmm) 2일 2Days 26 131 437 327 275 501 2073 237 111 111 38 2073

나타난날 Date 3-4 9-10 21-22 20-21 2-3 24-25 24-25 6-7 30-31 31-1 28-29 8/24-8/25

3일 이 상 3Days/more 42 163 439 156 277 597 2498 287 115 44 2498

나타난날 Date 3-5 9-12 21-23 13-15 2-4 23-26 23-27 6-9 30-1 28-31 8/23•8/2ì

중 소형 총량 Total 438 479 704 1452 1785 1682 1335 1484 1003 803 538 341 12044

발 Small 일 최 다량 Daily Great 24 26 51 68 96 78 66 87 62 46 33 24 96

량 나타난날 Date 25 16 20 26 9 29 30 15 4 5 13 24 5/9

EVAPORA- 대형 총량 Total 885 1291 1137 877 968 653 532 6343

ηON Large 일최다량 Daily Great. 59 84 63 49 57 40 38 84

(O.lmm) 나타난날 Date 25 10 10 30 15 4 5 5/10

24hr평균 Mean for 24hrs 14 13 21 20 20 22 18 18 14 13 14 12 17

최대 Fastest 70 63 107 108 130 100 90 160 77 83 103 90 160

풍향 Direction WSW NNW E SSW ESE E SSE S ESE ESE SSW NNW S

바랍 나타난날 Date 9 26 16 8 13 3 25 26 8 27 7 24 8/26

WIND 최대순간 Greatest Gust 125 104 184 152 165 131 160 224 120 152 187 154 224

(O.lm/s 풍향 D디lπrec따tlOn NW WNW ESE WNW ESE ESE NNE S W NW S NW S

나타난날 Date 10 6 9 23 13 12 23 26 2 31 7 24 8/26 합성풍속 Resultant Speed 7 7 4 7 7 11 12 13 0 4 9 8 4 합성풍향 Resultant Dir. WNW WNW SW WSW S E SSW SSW WNW WNW WNW NW WSW 구름 평균운량 Mean 36 30 54 40 46 61 75 64 57 50 31 39 49 CLOUD

중하충운량 Low Middle 28 15 37 20 28 39 52 44 36 35 27 33 33 1/10

일조 총시간 TotaI(O.lhr) 1963 2112 1808 2475 2356 2352 1465 2099 1735 2062 2085 1708 24220

SUN- 일조율 Percent.( 0.1 %) 634 696 488 630 540 538 329 500 465 589 677 566 544

SHINE

수평연일사량 (O.OlMJ/m') Radiation 30078 36854 40798 60201 61207 60286 46682 47982 40785 40055 30743 25152 520823

난적탄 설난 Snow Cover 36 17 12 14 24 36

; r 최심 나 Date 5 28 4 24 30 1/5

SNOW Max. 신척셜 Snow Fall 36 17 12 13 23 36

(O.lcm) Depth 나타난날 Date 5 28 4 24 28 1/5

합계 Total 99 21 12 16 88 236

(5)

4. 대청호 물 이용 현황

생 활용수 : 2.2억 톤/연

지 역 대 전 청 주 조치원， 천안

연간 용수량(만톤)

14,000 7,900 100

- 발전방류 : 27.7억 톤/연 - 홍수조절 : 5.7 억 톤/연

답 9.0%, 전 8.0%, 기타 9.0% 로 임야가 차지 하는 부분이 큰 편이다 (Fig. 2).

기타

(9.0%)

- 이 월저 수량 : 9.9 억 톤 Fig. 2. Type of land(4,142 km²⁾

5. 대청호 유역 토지이용 형태 6. 대청호 유역의 오염원

대청호 유역 토지이용 형태는 임야 74.0%, 대청호의 오염원은 옥천， 영동， 보은， 청원과

Fig. 3. Sampling station in Daechung Reservoir

(6)

전북의 진안， 무주， 장수 등의 상류하천에서 배 출되는 생활하수가 주오염원으로 전체 유기물 부하량의 44.9%, 가축에 의한 것은 19.3%, 토

지는 27.6%, 가두리양식장은 7.8% 로 나타났

다. 영양염류면에서 보면 제한영양인자인 T-

P는 점오염원 (point source) 이 69.7% 로 주오 염원이었고， 비점오염원 (non point source) 에 의한 것은 13.5%, 가두리양식장에 의한 것은 15.8% 를 차지하였다.

m.

^{조사 및 방법}

1. 조사 시기 및 지점

1) 조사 시기

조사 시기는 1995년 2, 4, 6, 8, 10월 5회에 걸쳐 상기 각 지점에서 실행하였으며 조사일은 매월 20일로 시행됐다.

2) 조사 지점

조사 지 점 은 Fig. 3에 나타난 바와 같다.

D-1 지점 : 대전 광역시 동구 추동

D-2 지점 : 충북 청원군 문의면 덕유리

D-3 지점 : 충북 청원군 문의면 상장리

D-4 지점 : 충북 옥천군 안내면 장계리

D-5 지점 : 충북 보은군 회남면 어성리

oC 30 25 20 15 10 5 0

2 4 6 8 10 Month

Fig. 4. Comparison of water temperature in Dae- chung Reservoir

2. 시료 채취

시료채취는 Van Dorn 채수기(용량 2 g )를 이용하여 각 조사지점 수심에 따라 3개 층으로 나누어 수면 가까이 층을 표수충( epilimmion), 저수바닥 가까이 충을 심수충 (hypolimnion) , 그 중간충을 수온약충 (thermocline : 변온충)의 3개충 시료를 채취하여 시험하였다. 채수된 시 료는 Ice Box에 보관하여 신속히 실험실로 운 반하여 분석하였다.

3. 분석 방법

시료의 수질분석은 수질오염 공정시험법 17) 과

Standard method for the examination of water and waste water^l8) 에 의하여 분석하였으며 수 온， 수소이온농도 (pH) ， 용존산소， 투명도 등은 현지에서 측정， 분석하고 엽록소 -a의 분석시 료는 표수층에서 채수한 시료로 분석하였다.

4. 부영양화도 평가

부영양화도 평가지수 (trophic state index:

TSI)는 Carlson²⁵) 에 의 해 계 산하였으며 계 산공 식은 다음과 같다.

TSI(SD)=10(6-In(SD)/In 2) (1) TSI(CHI)=10(6-2.04-0.68 In(CHI)/In 2) (2) TSI(TP) = 10( 6 - In( 48/TP) /In 2) (3)

N.

결과 및 고찰

1. pH, 수온변화

대청호의 5개 지점에 대한 수질분석 결과는

Table 2와 같다. 수온은연중 2월이 최저 3⁰C 였 으며， 최고는 8월의 28⁰C 로 연 평균 수온은 15

℃로 나타났다 (Fig.4).

pH는 평균 7.7( 최소 7 .4--최대 8.1 )이며， Fig

5 와 같이 2월에는 7.5 로 가장 낮고 8월은 8.0

으로 가장 높았다 (Table 2, Fig. 5).

(7)

Table 2. pH, Temperature and DO of water by month

~땐lS TemperatureCC) pH DO(mg/ ~ ) _____ Month ---

Sit;----"___ 2 4 6 8 10 2 4 6

D-1 3 9 21 26 20 7.5 7.8 7.9 8.0 7.6 10.3 9.6 8.5 7.0 6.5 D-2 3 8 12 16 17 7.6 7.7 7.8 7.9 7.5 9.8 9.2 8.0 5.2 4.1 D-3 4 10 21 20 28 7.5 7.6 7.7 8.0 7.6 11.0 10.0 8.1 6.0 6.8 D-4 4 11 20 28 19 7.5 7.6 7.7 8.0 7.5 10.8 9.6 7.3 6.4 8.2 D-5 4 9 14 27 20 7.4 7.6 7.8 8.1 7.6 10.5 10.1 6.8 4.6 5.2 Avg 4 9 18 23 21 7.5 7.7 7.8 8.0 7.5 10.4 9.7 7.7 5.8 6.2

T. Avg 15 7.7 8.0

Min-Max 3-28 7.4-8.1 4.1-11

*

T - Avg : total average, pH

Min - Max : minimum - maximum

8.2 8 7.8 7.6

7.2 7

2. DO 및 COD 변화

1) 용존산소 (DO)

용존산소 (dissolved oxygen: DO) 는 수 중에 녹아 있는 산소의 양으로서 물리화학적 생물학 적 활성에 의해서 영향을 받으며 기온， 대기압 및 수중의 용해성 물질의 종류와 양 둥의 인자

2 4 6 8 10 Month 에 따라 큰 차이 가 나타나는데 ^l9), 대 청 호의 경

Fig. 5. Comparison of pH in Daechung Reservoir

mgl1 12 10 8

6 4 2 0

2 4 6 8 10 Month

Fig. 6. Comparison of DO in Daechung Reservoir

6월과 8월에 상승한 것은 조류의 광합성 작 용 때문으로 추정되며， 1985년 소양호 8.6, 1991 년 아산호 7.9와 유사함을 보였다.

우 Table 2와 Fig. 6과 같이 평 균 8.0 ml/ ~ ( 최 저 4.1- 최고 11 mg/ ~ )로 분석되었다.

8월 에 는 평 균 5.8 ml/ ~ 로， 10월 에 는 6.2 mg/

U 로 낮은 수치를 보였는데 상류지역으로부터 유기물질이 유입되어 유기물질량이 증가됨으로 서 미생물에 의한 호기성 분해가 일어나 용존산 소 농도가 감소된 것으로 추정된다. 각 조사 지점 별， 월별， 비교 분석표는 Fig.6에 나타나 있다.

2) 화학적 산소요구량 (COD)

화학적 산소요구량 (chemical oxygen demand : COD) 은 유기물질의 오염도를 나타내는 지 표로 특히 호소수의 오염기준을 나타내는데 이 용된다. Table 3과 같이 총평균 3.2 ml/ ~ (최소 1.8- 최소 4.1 ml/ ~ )로 환경정책 기본법 20) 호 소 수질환경기준에 따르면 생활환경 m 급수 (3- 6 mg/ ~ ) 에 해 당 되 며 8 월 은 2.6 ml/ ~ 로 H 급

(8)

T able 3. BOD, COD and SS of water by month

만막빡ζ

^BOD(mg/^g)

날멜맏~:2

⁴ ⁶ ⁸ ¹⁰ ²

D-1 1.5 1.6 1.2 1.4 1.8 2.8 D-2 1.6 1.6 1.1 1.1 1.7 2.6 D-3 1.9 2.2 1.7 1.7 2.1 3.8 D-4 2.0 2.5 2.2 1.4 3.1 3.2 D-5 2.2 2.7 2.7 2.2 2.5 3.9 Avg 1.8 2.1 1.8 1.6 2.2 3.3

T.Avg 1.9

Min-Max 1.1-2.7

mgll 3.5 3

2.5 ⁱ• 0-1

2 ^{- 0 -}0-2

---.-0-3

1.5 • -0-4

1 _-lIC-0-5

0.5 0

2 4 6 8 10 Month

Fig. 7. Comparison of BOD in Daechung Reservoir

mg!l 4.5

4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0

2 4 6 8 10 Month

Fig. 8. Comparison of COD in Daechung Reservoir 수(1 --3 mg/ g )이 었으며 10월도 3.7 mg/

a

^로

호소 수질환경기준 m 급수 (3--6 ml/

a

이하)였 다 (Fig. 8, Table 7).

COD(mg/ g) SS(mg/ g )

4 6 8 10 2 4 6 8 10

3.2 3.2 2.2 3.5 1.8 3.2 2.3 4.4 4.0 2.6 2.8 1.8 2.7 2.2 2.6 2.7 5.0 2.8 2.8 3.2 2.6 3.0 2.3 3.7 2.8 6.6 7.6 2.7 3.5 3.2 4.1 2.6 2.4 4.8 8.4 8.5 3.7 3.4 3.0 3.5 2.4 3.1 6.9 4.2 10.2 3.0 3.2 2.6 3.7 2.3 3.0 3.0 5.7 6.6

3.2 4.1

1.8-4.1 1.8-8.4

3. 생화학적 산소요구량 (BO미

생화학적 산소 요구량 (biochemical oxygen demand : BOD) 은 상수 원수로는 BOD 1-- 2ppm이 적당하며 BOD가 높을 경우 유기물의 산화에 의한 용존산소 부족으로 어패류의 폐 사， 악취발생 등의 결과를 유발한다 21) Table 3, Fig.7 에 나타난 바와 같이 평 균 1.9 ml/

a

(최소 1. 1-- 최대 2.7 mg/

a

)로 분석되었다.

4. 부유물질 및 투명도 (SS

&

^SD)

1) 부유물질 (88)

부유물질 (suspended s이id : SS) 은 직 경 이 0.1 때 이상인 입자들을 말하는 것으로 크게 침전 한 물질과 침전 불가능한 물질로 나뉘며 물의 탁도를 유발시킨다. Table 3과 Fig.9 에 나타난 바와 같이 평균 4.1 mg/

a

(최소 1.8-- 최대 8.4 ml/

a

)로 나타났다. 2월 (2.3 mg/

a

^{)로 가장 낮}

았고 10월은 (6.6 mg/

a

)로 가장 높았다.

2) 투명도 (8D)

투명도는 호수에 식물플랑크톤 (phytoplank - ton) 이 과다하면 투명도가 낮으므로 부영양화 상 태를 판별하는 간접적인 지표로써， 최저 1.4 m, 최고 3.6m, 평균 2.1 m로 분석되었다 (Table 5, Fig. 13).

(9)

5. T-N, T-P 및 Chlorophyll-a어| 대한 영 양상태 분석

1) 총질소 (T-N)

수자원 확보를 위해 건설된 인공호수는 초기 에 영양상태의 생산과 소비가 균형이 이루어져 빈영양호 상태이나 주변의 농지에 사용되는 비 료， 퇴비， 농약， 생활하수 및 산업장 등에서 발 생되는 질소， 인， 탄소와 같은 영양분이 증대되 어 식물성 plankton이나 조류 (algae) 등이 과 엉 번식하게 되어 중영양호→부영양호→늪지 대로 변하여 수명을 다하게 된다 22)

대청호의 질소 분석결과는 Table 4와 Fig.

10과 같다.

mgll 12 10 8 6 4 2 0

2 4 6 8 10 Month

Fig. 9. Comparison of SS in Daechung Reservoir

mgll 1.6 1.4 1.2

0.8 0.6 0.4 0.2 0

2 4 6 8 10 MOlü.h

Fig. 10. Comparison of T - N in Daechung Reservoir

을 나타내며 부영양화 지표 항목이다. 총질소 (T-N) 는 Table. 4 와 Fig. 10 과 같이 평 균 1.221 mg/

a

(최소 1.010'" 최대 1.520) 로 우리나 라 환경정책 기본법 호소의 생활환경 수질기준 1.50 mg/

a

이하로 V급수에 해당되며 년중 2월 이 1.120 mg/ a 로 가장 낮고 8월이 1.352 mg/

6 로 가장 높게 나타났다.

질소의 오염원은 주로 생활하수， 공장폐수，

가축폐수， 동식물의 사체， 질산 비료 등에 의해 이루어지며 일부 남조류 등은 공기 중의 질소 를 고정하기도 한다. 수중 질소의 농도증가 원 인중 하나는 비가 오거나 심한 가뭄 둥의 기후 나 계절의 영향에 의해 크게 변화된 것으로 생 각된다.

2) ^{총인 (T-P)}

총인 (T-P) 은 질소와 함께 부영양화의 대표 적인 판단 지표이다. 총평균 0.04 mg/ e 이며 2

월이 0.031 mg/

e

, 4월이 0.038 mg/

a

, 6월이

0.040 mg/

e

^,8 월이 0.048 mg/

a

^,10 월이 0.044 mg/ a 으로 나타났다. 환경정책기본법 호소의 생활환경 수질기준 (0.05 mg/

e

이하)로 m 급수 를 유지하고 있다.

8월이 높은 이유는 농번기에 쓰인 비료， 퇴 비， 농약 등 비점오염원에서 우수에 의해 호수 로 유입된 것이 원인으로 분석된다 (Table 4, Fig. 11).

mgll 0.05 0.045 0.04 0.035 0.03 0.025 0.02 0.015 0.01 0.005 0

2 4 6 8 10 Month

총질조는 유기성 질소， 함모니아성 질소， 아 Fig. 11. Comparison of T - P in I::'-".잇hung Reservoir 질산성질소를 합한 값으로 수중의 질소의 총량

(10)

Table 4. T-N, T-P and chlorophyll-a of water by month

T-N(mg/ e) T-P(mg/ e) Chlorophyll- 1 (J용/e)

4 6 8 10 2 4 6 8 10 2 4 6 8 10

D-1 1.010 1.014 1.093 1.322 1.302 0.026 0.034 0.036 0.048 0.042 3.5 2.5 3.8 10.2 9.8 D-2 1.070 1.080 1.089 1.335 1.240 0.030 0.034 0.038 0.046 0.044 2.8 2.3 3.2 4.8 6.2 D-3 1.092 1.120 1.041 1.205 1.145 0.028 0.038 0.042 0.050 0.046 2.0 2.0 2.5 6.2 9.2 D-4 1.220 1.210 1.325 1.370 1.482 0.035 0.037 0.040 0.048 0.044 2.4 2.4 3.8 7.2 6.0 D-5 1.304 1.342 1.262 1.520 1.462 0.037 0.040 0.044 0.050 0.042 3.0 2.5 8.2 11.0 8.0 Avg 1.120 1.153 1.152 1.352 1.326 0.031 0.038 0.040 0.048 0.044 2.7 2.3 4.3 8.6 7.8

T.Avg 1.221 0.040 5.2

Min-Max 1.0뻐-1.520 0.026-0.062 2.0-10.2

Table 5. Transparency of water by month 호수의 오염원인은 일반적으로 토지이용이

~「막댈안E

^T-N(mg/

^{e )}

^50--60% 비율로 가장 높고 또한 인구， 가축，

양어장， 산업시설 둥에서 발생되는 영양물질로

그맑꽉二 2

⁴ ⁶ ⁸ ¹⁰ 이들 영양소가 호수 내에 연속 퇴적되므로 연 D-1 2.5 2.2 2.2 1.5 1.7 차적으로 부영양화 상태가 심화될 것이다.

D-2 3.2 3.6 2.6 1.9 1.8 질소와 인은 조류의 광합성 작용에 이용되는 D-3 3.0 1.9 1.6 1.4 1.6 제한인자 Oimiting factor) 로 중량비가 224; 28 D-4 1.8 1.7 1.5 1.7 1.6 = 8: 1 이 되므로 질소가 안보다 8배이상 존재 D-5 2.2 2.0 2.2 2.0 2.3 하면 인이 제한인자로 작용하고 7배 미만이면 Avg 2.5 2.3 2.0 1.7 1.8 질소가 제한인차로 작용한다. 따라서 대청호의

T.Avg 2.1 경우 질소가 인보다 30배 이상이 n 로 인이 제

Min-Max 1.4-3.6 한인자로 작용할 것이다.

Table 6. Trophic state lndex in Daechung ^Reseπoirby Carlson

「찮fR안E

^T-P Chorophy 11 - a Transparency Month

갚띨;;;]

² ⁴ ⁶ ⁸ ¹⁰ ² ⁴ ⁶ ⁸ ¹⁰ ² ⁴ ⁶ ⁸ ¹⁰

D-1 51 55 56 60 58 43 40 44 53 53 47 49 49 54 52

D-2 53 55 57 59 58 41 39 42 46 48 43 42 46 51 52

D-3 52 57 58 61 59 38 38 40 48 52 44 51 53 55 53

D-4 55 56 57 60 58 40 40 44 50 48 52 52 54 52 53

D-5 56 58 59 61 58 43 40 51 54 51 49 50 49 50 48

Avg 53 56 57 60 58 41 39 44 50 50 47 49 50 52 52

T. Avg 57 45 50

Min-Max 51-61 38-54 44-55

(11)

Table 7. The law on environmental policy

기 ^τ;zr

fZr조 B- 이 용 목적별 ^{수 소 화학적} ^-^님「 ⁷^。r ^{용 존} ^{대장균 총 인} ^총질소

구분 ^。1 온 산 소 물질량 산소량 군 수 적용 대상

농 도 요구량 (SS) (DO) (MPN/ (T-P) (T-N) (pH) (COD) (mg/ g ) (mg/ g) 100 mg) (mg/ g) (mg/ U )

상수원수 1 급 6.5- l 이하 1 이하 7.5이하 50이하 0.010 0.200

자연환경보전 8.5 이하 이하

H 상수원수2급 6.5- 3이하 5이하 5이상 1,000 0.030 0.400

수산용수 1 급 8.5 이하 이하 이하

수영용수

생활 m 상수원수3 급 6.5- 6 이하 15이하 5 이상 5,000 0.050 0.600

환경 ^{수산용수 2 급} 8.5 이하 이하 이하

공업용수 l 급

W 공업용수 2급 6.0- 8이하 15 이하 2이상 0.100 1.0

농업용수 8.5 이하 이하

V 공업용수3 급 6.0 10이하 쓰레기 둥 2이상 0.150 1.5

생활환경보전 8.5 이떠있 이하 이하

지 않을것

구 분 ^C}。 급 _기 _준

카드륨 (Cd) : 0.01 mg/ g 이 하， 비 소 (As) : 0.05 mg/ g 이 하 시안 (CN) : 검출되어서는 안됨. 수은 (Hg) : 검출되어서는 안됨 유기인 : 검출되어서는 안됨

포리크로리네이티드비폐닐 (PCB) : 검출되어서는 안됨 연 (Pb) : 0.1 mg/ g 이 하， 6가크롬 (Cr⁶) : 0.05 mg/ g 이 하 음이온 계면활성제 (ABS) : 0.5 mg/ g 이하

비고 :1. 총인， 총질소의 경우 총인에 대한 총질소의 농도비율이 7미만일 경우에는 총인의 기준은 적용 하지 아니하며， 그 비율이 16이상일 경우에는 총질소의 기준율을 적용하지 아니한다.

사람의 건 강 보 호

전수역

2. 수산용수 1 급 : 빈부수성수역의 수산생물용 3. 수산용수 2급 : 중부수성수역의 수산생물용

4. 자연환경보전 : 자연경관 등의 환경보전

5. 상수원수 1 급 : 여과 등에 의한 간이정수처리 후 사용 6. 상수원수 2급 : 침전여과 등에 의한 일반적 정수처리 후 사용

7. 상수원수 3급 : 전처리 등을 거친 고도의 정수처리 후 사용

8. 공업용수 l 급 : 침전 등에 의한 통상의 정수처리 후 사용 9. 공업용수 2급 : 약품처리 등 고도의 정수처리 후 사용 10. 공업용수 3급 : 특수한 정수처리 후 사용

11. 생활환경보전 : 국민의 일상생활에 불쾌감을 주지 아니할 정도

(12)

T able 8. Eutrophication of assessment and control (EP A)

T-P Chlorophyll- a SD DO of

(mg/m3) (mg/m3) (m) saturator( % )

Oligotrophic < 10 <4

>

^3.7

>

80

Mesotrophic 10-20 4-10 2.0-3.7 10-80

Eutrophic

>

20-25

>

10 < 2.0 < 10

Table 9. Eutrophication of assessment and control(Forberg & Ryding)

T-N T-P Chlorophyll- a SD

(mg/m3) (mg/m3) (mg/m3) (m)

Oligotrophic < 400 < 15 < 3

>

4.0

Mesotrophic 400-600 15-25 3-7 2.5-4.0

Eutrophic 600-1500 25-100 7-40 1.0-2.5

Hypertrophic

>

1500

>

100

>

⁴⁰ ^< ^1.⁰

대청호의 영양상태는 총인 (T-P) 의 농도를 월별 Carlson의 영양상태 지수 (TSI) 로 비교 분 석 평 가하여 볼 때 2, 4, 6, 8, 10월 모두 부영 양상태로 평가되며 총인 (T-P) 유입원 조사와 예방 대책이 시급히 요구되고 있다.

수질에 함유된 인， 질소， 탄소 등 영양물질은 독립영양 생성물의 먹이가 되어 태양에너지를 취하여 조류 원형물질을 합성한다.

3) 엽 록소 (Chlorophyll-a)

수계 조류의 분포상태를 파악하기 위해 엽록 소 (chlorophyll-a) 농도를 분석하였다. 그 결 과 Table 4, Fig. 12와 같이 평 균 5.2 mg/m³이 며 겨울철인 2월이 2.7 mg/m³로 가장 낮고 8 월이 8.6 mg/m³으로 가장 높았다. 우리나라는 엽록소에 대한 판정기준은 없으나 Table 8, 9 와 같이 Forsberg와 Ryding의 분류 23)(3 mg/m3 이하 빈영양호， 3--7 mg/m³ 이하 중영양호)에 의 하면 중영 양호로， US. EPA(U.S Environ- mental Protection Agency, 4--40 mg/m3) 분 류에 의해서도 중영양상태를 나타나고 있다.