for Marine Environmental Engineering
Vol. 14, No. 3. pp. 154-162, August 2011154
통영 주변 해역 수질의 공간분포 및 월 변화 특성
이영식·임월애·정창수·박종수1,†
국립수산과학원 남동해수산연구소
1국립수산과학원 서해수산연구소
Spatial Distributions and Monthly Variations of Water Quality in Coastal Seawater of Tongyeong, Korea
Young Sik Lee, Weol Ae Lim, Chang Su Jung, and Jongsoo Park1,†
Southeast Sea Fisheries Research Institute, NFRDI
1West Sea Fisheries Research Institute, NFRDI
요 약
연안 해역을 효과적으로 관리하고 어장을 이용하기 위한 기초자료로 활용하기 위해 통영주변해역에 대하여 환경 특 성을 조사하였다. 수온의 변동범위는 5.17~27.11
oC 이었으며, 1월에 낮았으며, 8월 하순에 가장 높았다. 염분의 변동 범위는 24.04~34.39 psu이었으며, 7월에 일시적으로 낮았으며, 11월 이후에 회복되었다. DO는 변동범위는 4.17~12.38 mg/L 이었으며, 저층에서는 5월부터 원문만과 북신만 주변에서 4 mg/L 이하의 낮은 농도가 관측되었다. NO
2-N, NO
3-N, PO
4-P 농도는 3월부터는 아주 낮았으며, 10월 이후부터는 높아졌다. 투명도의 평균치는 6 m 정도였으며, 원문만에서 특이하게 높았다. COD 농도는 수온이 높은 여름에 높았으며, Chl. a 농도는 7~10월에 높았다. 수질인 자를 이용하여 군집을 분석하였으며, 크게 3개 그룹으로 나누졌다. 이들 3개 해역의 특성을 요약하면 원문만 해역 (I) 표층은 담수가 많이 유입되고, DO, Chl. a 농도 및 투명도가 높고, 저층에서는 DO 농도가 낮으며, NH
4-N 의 농 도가 높은 해역이다. 외해(III)는 염분, NO
3-N 농도가 높고, Chl. a 농도가 낮은 해역으로 구분된다. 그리고 통영주 변 해역(II)은 I 해역과 III 해역의 중간 특징을 가지는 것으로 보인다. 그리고 이번 조사 해역을 가막만, 광양만과 비교해보면 굴이 먹이를 많이 섭취하는 여름철에 이번 조사의 해역 모두가 가막만과 광양만보다 NO
3-N 농도가 상 당히 낮고 먹이생물의 양을 나타내는 클로로필 농도도 낮았다. 또 우렁쉥이가 먹이를 많이 섭취하는 수온이 낮은 시 기에도 가막만, 광양만보다 클로로필 농도가 낮은 특성을 보였다.
Abstract − Seawater quality was investigated each month at 30 stations near Tongyeong, South Korea, to pro- vide data for the effective use of coastal fisheries and the reduction of economic damage to marine products.
Water temperature was lowest in January and highest at the end of August. Neither extremely low water tem- perature below 4oC nor fish damage caused by low water temperature was observed. Salinity ranged from 24.04 to 34.39 psu in the surface layer and from 29.92 to 34.39 psu in the bottom layer. The minimum salinity, attrib- utable to rainfall events, was observed in July; salinity increased to high of about 34 psu in November. Low dissolved oxygen (DO), below 4 mg/L, was observed at Wenmun and Buksin Bays during May to October.
Concentrations of NO2-N, NO3-N, and PO4-P were low from March to September and high from October to February. Transparency was 6 m on average and was high in Wenmun Bay. Chemical oxygen demand (COD) and chlorophyll a (Chl. a) were high during summer, when the water temperature was high. With cluster anal- ysis based on environment factors related to water quality, the study area could be divided into three main sea areas: Buksin Bay, coastal seawater, and offshore seawater. Buksin Bay was characterized by low salinity, high DO and Chl. a, and high transparency in the surface layer and by low DO and high NH4-N in the bottom layer.
Offshore seawater had high salinity and NO3-N and low Chl. a concentration. In summer season that oyster need lots of phytoplankton, NO3-N and Chl. a concentrations at this study area were low compare to Gwangy-
†
Corresponding author: [email protected]
통영 주변 해역 수질의 공간분포 및 월 변화 특성 155
ang and Gamak Bays. In winter, a sea squirt swallow much more than other season, the Chl. a concentrations were also low than Gwangyang and Gamak Bays.
Keywords: Chl. a(클로로필 a), Cluster Analysis(집괴분석), Water Quality(수질), Tongyeong Coastal Water
(통영연안해역)
1. 서 론
연안 해역은 외해수의 유입, 육지로부터 오염물질과 호우 시에 많은 양의 담수가 유입되는 해역으로, 같은 연안 해역일지라도 수 질환경 및 양식생물의 서식환경이 주변환경에 따라 많이 다르다.
특히 통영주변해역은 양식장 저층에서 오염물질의 영향과 빈산소 수괴의 형성 등으로 수질환경이 시시각각으로 변할 수 있는 해역 이다. 또 통영주변해역은 우리나라에서 가장 많은 양의 굴, 우렁 쉥이, 어류를 양식하고 있어 수산업 측면에서 아주 중요한 해역이 다. 그리고 매년 수산피해가 발생하고 있으며, 2001~2006년까지 경상남도 연안 해역에서 발생한 양식생물의 피해금액은 563억 원 이고, 그 대부분이 통영주변해역에서 발생하고 있다. 주요 피해 대 상 종은 양식 어류, 굴, 우렁쉥이, 미더덕 등으로, 원인은 한파, 고 수온, 적조, 빈산소 등이다(경[2009]).
연안 해역을 효과적으로 관리하고 이용하기 위해서 해역의 수 질변동 특성에 대하여 정확한 진단과 충분한 이해가 필요하다. 우 리나라에서 통영 다음으로 굴을 많이 양식하고 있는 가막만의 경 우 수질, 플랑크톤, 물리 등 다양한 분야에서 많은 연구를 하였으 며(이[2006]; 이와 문[2006]; Lee 등[2009]), 오염이 많이 진행된 진해만의 경우도 수질변동 특성뿐만 아니라 대책에 대하여 연구 되었다(이 등[2008]; 오 등[2005]). 그러나 통영주변해역에 대한 연구는 적조(강 등[2003]; 박 등[2009]), 해조류(강 등[2009]), 바 다목장(박[2007]) 등이 있으며, 수질과 관련해서는 투명도(염[2002]), 통영항 수질(최와 정[2001]), 통영 북만의 수질(정 등[1999]) 등 국 지적인 조사가 대부분이고 통영주변해역을 광범위하게 포함하는 수질특성에 대한 조사는 부족한 실정이다.
본 연구에서는 연안 해역을 효과적으로 관리하고 어장을 이용 하기 위한 기초자료로 활용하기 위해 통영 주변해역에 대하여 수 질환경 특성을 조사하였다.
2. 재료 및 방법
조사는 통영시 관내 연안 해역에서 표층(0.3 m)과 저층(퇴적물 상부 1 m 수심) 해수를 대상으로 하였다(Fig. 1). 조사 시기는 2009 년 1월부터 같은 해 12월까지이며, 매월 2회 수온, 염분, pH, 용 존산소(DO), 투명도를 조사하였으며, 분석용 시료(NH
4-N, NO
2- N, NO
3-N, PO
4-P, COD, Chl. a) 는 월 1회 채취하여 분석하였다.
투명도는 투명도판을 이용하여 측정하였으며, 수온, 염분, pH, DO는 다항목 수질측정기(YSI 600 XL; YSI Nanotech, Yellow Springs, Ohio, USA) 로 현장에서 측정하였다. 투명도는 투명도 판으로 현 장에서 측정하였다. 영양염(NH
4-N, NO
2-N, NO
3-N, PO
4-P) 은 GF/
F 여과지로 여과 후 Spectrophotometer(Cary 300 Conc, Varian)를 이용하여 비색 정량하였으며, 화학적 산소요구량은 알칼리성 과망 간산칼륨 법으로 분석하였다(해양수산부[2002]). Chl. a는 해수 500 mL 를 Whatman membrane(0.45 µm) 여과지로 여과한 후 냉 암소에서 90% 아세톤으로 색소를 추출하여 Spectrophotometer(Cary 300 Conc, Varian) 로 측정하였다(해양수산부[2002]). 통계분석은 SPSS(ver. 10.1) 및 SAS 프로그램(ver. 4.2)을 이용하였다.
3. 결과 및 고찰
통영주변해역 30개 정점에서 조사한 결과를 각 항목별로 월 변 동과 수평분포를 Fig. 2~5에 나타냈다. 수온의 변동범위는 표·저 층에서 각각 5.21~27.11
oC, 5.17~24.76
oC 이었다. 연중 가장 낮 은 시기는 1월 하순이며(Fig. 2), 지역별로는 표·저층 모두 원문만 과 고성만 남부에서 낮았다(Fig. 3). 연중 가장 높은 시기는 8월 하순이며, 그 중 표층은 한산도 남부, 저층은 한산도 남부와 원문 만에서 가장 낮았다. 수온이 5
oC 이하로 낮으면 양식어류가 동사 하는 피해가 발생할 수 있다(경[2009]). 이번 조사에서 다행히 4
oC 이하로 낮은 수온은 관측되지 않았으며, 어류의 동사피해는 없었다.
그러나, 2011년 1~2월에 겨울 한파로 많은 양의 양식어류가 동사 하였으며(>50만 마리), 피해예방을 위해 동계에 수온이 낮은 해역 을 중심으로 지속적인 모니터링 및 신속한 정보전달이 필요하다.
염분의 변동범위는 표·저층에서 각각 24.04~34.39 psu, 29.92~34.39
psu 였다. 월별 강우량은 6월 이전까지는 202 mm 이하였으나 7월
Fig. 1. Location of sampling stations in coastal seawater of Tongyeong,
Korea (Lines represent depth(m)).
에 652 mm가 관측되었다(기상청[2009]). 이로 인해 7월 하순에 일시적으로 사량도 북쪽해역에서 염분농도가 크게 감소한 뒤 증 가하였다(Fig. 3). 저층의 경우 표층보다 변동은 덜하지만 같은 7
월 하순에 낮았으며 그 이후 점점 높아져 11월에는 33 psu 이상
이 관측되었다. 2010년 7월경에 진주만에서 저 염분(<10 psu)으
로 양식중인 돌돔이 집단 폐사(18만 마리)하였다. 따라서, 이번 조
Fig. 2. Monthly variations of water temperature, salinity, pH, DO in coastal seeawater of Tongyeong, Korea.
통영 주변 해역 수질의 공간분포 및 월 변화 특성 157
사 기간에는 10 psu 이하의 저염분으로 양식어류가 폐사하는 사 례는 없었지만, 호우 시 저염분이 나타날 수 있는 해역을 중심으 로 철저한 모니터링이 필요하다고 생각된다. pH의 변동범위는 표 층 7.36~8.73, 저층 7.44~8.58이었다. 평균값의 계절변동은 크지 않았지만 최대값은 Chl. a 농도가 높았던 7월과 8월에 높게 나타 났으며, 최저값은 표층에서는 2, 7, 10~11월, 저층에서는 6~11월 에 7.6 이하로 낮게 나타났다. 연안 해역에서 pH 변동은 주로 식 물플랑크톤이 대량증식 할 경우 높게 나타나며, 빈산소상태가 되 면 낮아진다. 이번 조사에서 평균치는 8 정도였지만, 최고값은 8 월에 원문만에서 식물플랑크톤의 대량증식으로 8.6 이상이 관측 되었다(Fig. 3). 저층에서는 5~11월까지 원문만에서 낮은 값(7.72) 이 관측되었다(Fig. 3). 원문만은 여름이면 수온 상승과 함께 많은 양의 담수가 유입됨과 동시에 해수의 순환이 잘되지 않고 빈 산
소 수층이 발생하는 해역이다(국[2009]). 따라서 이러한 이유로 표
층에서는 식물플랑크톤이 많이 증식하여 pH가 높아지고 저층에서는
유기물의 분해 등으로 pH가 낮아진 것으로 보인다. DO 농도는
표층 4.17~13.41 mg/L, 저층 0.77~12.38 mg/L로 표층에서는 최
대값이 7월에, 저층에서는 최저값이 8월에 관측되었다. 표·저층 모
두 1월부터 10월까지 계속 감소하였으며, 그 이후에는 다시 증가
하였다. DO는 수온이 낮으면 포화도는 높고, 수온이 높으면 포화
도가 낮다. 이번 조사에서 수온은 1월부터 증가하기 시작하여 8월
에 최고였으며, DO도 표·저층 모두 1월부터 10월까지 계속 감소
하였으며, 그 이후에는 다시 증가하였다. 그러나, DO의 월별변동
은 수온변동 경향과 달리 수온이 가장 높았던 8, 9월보다 10, 11
월에 가장 낮았다. 그 이유는 수온이 높은 7~9월에 Chl. a 농도가
높은 것으로 보아 광합성작용으로 DO가 해수에 보충됨에 따라 수
Fig. 3. Spatial distributions of water temperature, salinity, pH, DO, transparency, COD, and Chl. a concentrations in coastal seawater of
Tongyeong, Korea.
온하강 속도와 다른 DO의 계절변동이 관측된 것으로 보인다. 그 리고 저층에서는 5월부터 4 mg/L 이하의 낮은 농도가 마산만과 마찬가지로 원문만의 정점 1, 2, 3과 북신만 주변 해역의 정점 29
에서 관측되었다(Fig. 3)(국[2009]).
NH
4-N 의 변동범위는 표층 0.01~15.26 µM, 저층 0.02~19.41 µM
이었으며, 정점간의 변동범위는 1월에 가장 작게 6월에서 가장 크
Fig. 4. Monthly variations of NH
4-N, NO
2-N, NO
3-N, and PO
4-P concentrations in coastal seawater of Tongyeong, Korea.
통영 주변 해역 수질의 공간분포 및 월 변화 특성 159
게 관측되었으나(Fig. 4), 수평분포에서는 수온(Fig. 3)과 같은 확 실한 농도 변동은 없었다. 이번조사에서 NH
4-N 의 평균 농도는 1.43 µM로 굴양식을 많이 하는 가막만(2.14 µM)과 담수가 많이 유입되는 광양만(2.57 µM)보다는 약간 낮았다. 월 별 평균값의 최 저치는 표, 저층 모두 8월, 최고치는 2월에 관측되었으며, 월 변동은 가막만과 광양만과 마찬가지로 명확한 변동은 없어 보인다. NO
2- N 의 변동범위는 표층 0.01~3.43 µM, 저층 0.01~3.76 µM, NO
3-N 의 변동범위는 표층 0.02~17.32 µM, 저층 0.02~16.70 µM, PO
4-P 의 변동범위는 표층 0.01~5.49 µM, 저층 0.01~6.52 µM였으며, 3개 항목 모두 정점간의 큰 차이는 1, 2월에 관측되었다(Fig. 4). 이번 조사에서 NO
2-N, NO
3-N, PO
4-P 각각의 연 평균 농도는 0.67 µM, 4.12 µM, 0.79 µM 였으며, 가막만의 경우 0.27 µM, 3.87 µM, 0.43 µM, 광양만의 경우 0.95 µM, 10.79 µM, 0.68 µM 로 NO
2-N 와 PO
4-P 는 3개의 만이 서로 비슷하였으며, NO
3-N 의 경우 통영 연안해역은 가막만과는 비슷하였으나 광양만보다는 상당히 낮았 다(Lee et al.[2009]; Lee and Kang[2010]). NO
2-N, NO
3-N, PO
4-P 농도의 월 변동을 다른 해역과 비교해보면, NO
2-N 의 경우 가막만 에서는 명확한 월 변동은 없었고 광양만에서는 동계에 높았으며 하계에는 낮게 나타났다(Lee et al.[2009]; Lee and Kang[2010]).
NO
3-N 의 경우 가막만에서는 명확한 월 변동은 없었고 광양만에 서는 담수가 많이 유입되는 하계에 높게 나타났다(이 등[2007]).
그리고, PO
4-P 의 경우 가막만과 광양만 모두 명확한 월 변동은 없 었다. 이번조사에서는 NO
2-N, NO
3-N, PO
4-P 모두 표층의 경우 온도가 상승하는 3월부터는 그 농도는 낮았으며 9월까지 이어졌 다. 그리고 수온이 낮아지는 10월 이후부터 2월까지는 높았다. 저 층의 경우 3~6월, 8월이 다른 시기보다 낮은 농도가 관측되었다 (Fig. 4). 이러한 이유는 통영연안 해역은 가막만과 광양만 보다 질 소와 인은 부족하고 그 외 영양염은 상대적으로 풍부하기 때문으 로 보인다. 특히, NO
3-N 의 경우 표층에서 수온이 높고 식물플랑 크톤이 많이 증식하는 4~9월까지는 가막만과 광양만보다 아주 낮 았다(Lee et al.[2009]; Lee and Kang[2010]). 그리고, NO
2-N, NO
3-N, PO
4-P 의 정점 간 농도 차이는 여름보다 수온이 낮은 겨울 에 크게 나타났으며, 수평분포에서는 수온처럼 확실한 농도 변동 은 없었다.
투명도의 변동범위는 1.2~15.0 m였으며, 뚜렷한 계절변동은 거의 없어 보인다(Fig. 5). 평균값은 6 m 정도였으며, 최대값의 변동은 4~14 m 였다. 연 평균치의 수평분포에서는 원문만과 욕지도 북쪽 해역에서 높았다(Fig. 3). 원문만은 외해보다 해류의 흐름이 느리 고 여름에 빈 산소 수층 또는 청수가 자주 발생하는 해역이며, 굴 양식장이 많은 곳이다(국[2009]). 이러한 이유로 원문만에서 높은 투명도가 관측된 것으로 보인다. COD의 변동범위는 표층 0.01~4.51 mg/L, 저층 0.01~5.78 mg/L이었으며, 평균값은 1, 2, 6~9월에 높 았으며, 정점 간 차이도 같은 시기에 크게 나타났다(Fig. 5). 그리 고, 평균 COD는 1 mg/L로 가막만(1.11 mg/L)과 광양만(1.14 mg/
L) 과 비슷하였다(Lee et al.[2009]; Lee and Kang[2010]). 정점 간 연 평균값은 북신만 입구, 한산도 북쪽 해역, 원문만에서 높았으
며(Fig. 3), 이들 정점은 Chl. a 농도가 비교적 높게 관측된 해역 으로 높은 COD의 원인으로는 주로 식물플랑크톤의 이상증식으로 보인다. 굴이나 우렁쉥이의 먹이가 되는 식물플랑크톤이 많고 적 음을 알 수 있는 Chl. a 농도는 통영연안해역에서는 특히 중요하 다. 이번조사에서 Chl. a 농도의 변동 범위는 표층 0.02~14.31 µg/L, 저 층 0.01~11.95 µg/L이었으며, 평균값은 2.05 µg/L로 가막만 5.83 µg /L, 광양만 6.85 µg/L보다 아주 낮았다(Lee et al.[2009]; Lee and Kang[2010]). 그 이유는 첫째로는 가막만과 광양만의 경우 조사정 점이 모두 만내에 있어 담수의 영향을 받기 쉬운 해역이지만 이 번조사에서는 담수의 영향을 적게 받는 외해(사량도 남부또는 한 산도 남부)의 정점이 많이 포함되어 있었으며, 둘째는 굴과 우렁 쉥이의 양식장이 많은 것 또한 하나의 원인일 것이다. Chl. a의 평 균농도의 월 변동은 표층에서 3, 7~9월, 저층에서는 5, 7, 9월에 높았으며(Fig. 5), Chl. a 농도가 높았던 시기의 우점 종은 여름에 는 다양한 종의 규조류, 3월에는 규조류와 와편모조류인 Akashiwo sanguinea 였다(남동해수산연구소[2010]). 가막만과 광양만에서 Chl.
a 농도는 역시 3월과 비가 많이 오는 6월부터 9월에 높았으며, 우 점 종은 여름철에는 많은 양의 담수유입으로 규조류가 우점하였 으며, 광양만에서는 동계에 Eucamphia zodiacus가 우점하였다(Lee et al.[2009]; Lee and Kang[2010]). 그리고, 연 평균값을 정점별 로 보면 북신만 입구, 원문만, 한산만이 타 해역보다 높았다(Fig.
3). 이번조사해역과 비교해보면, 연 변동과 하계 우점 종은 3개 해 역이 서로 비슷하나 이번조사에서는 3월에 와편모조류인 Akashiwo sanguinea 가 많이 관찰된 것이 특이하다.
통영주변해역의 수질특성을 타 해역과 보다 정확히 비교해보기 위해 시기와 해역을 구분하였다. 즉, 통영주변해역은 Fig. 3에서처 럼 연안해역과 외해는 시기에 따라 수온의 낮고 높음 등이 확실 히 구분되며, 위에서 언급한 것처럼 담수 유입, 빈산소수층 형성, 굴양식장 등의 측면에서 내, 외해의 주변 환경이 다르다. 시기는 1 년을 수온이 낮은 시기(10~3월)와 높은 시기(4~9월)로 나누었다.
조사 정점은 수질자료로 집괴 분석하여 크게 3개의 그룹으로 나 누었으며, 그 결과를 Fig. 6에 나타냈다. 표층의 경우 원문만의 정 점 1~3번(원문만 해역, I), 사량도 동쪽과 북쪽, 북신만 주변, 한산 도 북쪽 해역(통영주변 해역, II), 통영주변 해역(II)의 남측의 외해 역(외해, III)으로 나누어졌다. 저층의 경우 표층과 유사하나 II와 III 해역에서 약간 차이가 있었다. 즉, 표층에서는 사량도의 남부 정점인 23번과 오비도의 16번을 경계로 구분되었지만 저층의 경 우 두미도에서 오비도를 경계로 구분되었다. 이러한 차이는 정확 히 설명하기는 어렵지만 수심(Fig. 1)을 보면 두미도 동쪽해역의 정점 18, 21에서는 수심이 35 m 이상으로 깊어 수심에 따른 수질 환경의 차이로 생각된다.
이들 3개 해역에 대하여 수온이 낮은 시기(10~3월)와 높은 시
기(4~9월)로 구분하여 평균값을 나타내면 Table 1과 같다. 표층에
서는 수온이 낮은 시기에는 수온, 염분, NO
3-N 은 I, II, III 순으로
높았으며, 투명도, DO, NH
4-N, Chl. a 는 그 역순으로 높았다. 수
온이 높은 시기에는 수온, DO, Chl. a는 III, II, I 순으로 높았으
Fig. 5. Monthly variations of transparency, COD, and Chl. a concentrations in coastal seawater of Tongyeong, Korea.
Fig. 6. Results of cluster analysis divided three areas for surface (left) and bottom seawater (right) of water quality parameters of Tongyeong, Korea.
통영 주변 해역 수질의 공간분포 및 월 변화 특성 161
며, 염분은 그 역순으로 높았다. 저층에서는 수온이 낮은 시기에 는 표층의 수온이 낮은 시기와 같이 수온, 염분, NO
3-N 은 I, II, III 순으로 높았으며, 투명도, DO, NH
4-N, Chl. a 는 그 역순으로 높 았다. 수온이 높은 시기에는 NH
4-N 은 I, II, III 순으로, NO
3-N 은 I, II, III 순으로 높았다. 즉, 이들 3개 해역의 특성을 요약하면 원 문만 해역(I) 표층은 담수가 많이 유입되고, DO, Chl. a 농도 및 투명도가 높고, 저층에서는 DO 농도가 낮으며, NH
4-N 의 농도가 높은 해역이다. 외해(III)는 염분, NO
3-N 농도가 높고, Chl. a 농 도가 낮은 해역으로 구분된다. 그리고 이번 조사의 I, II, III 해역 을 가막만, 광양만과 비교해보면, 굴이 먹이를 많이 섭취하는 여 름철(18~22
oC) 표층에서 I, II, III 해역 모두가 가막만과 광양만 보다 NO
3-N 농도가 상당히 낮고 먹이생물의 양을 나타내는 클로 로필 농도도 낮았다. 또 우렁쉥이가 먹이를 많이 섭취하는 시기 (10~14
oC), 즉 이번 조사에서 수온이 낮은 시기에도 가막만, 광양 만보다 클로로필 농도가 낮은 특성을 보였다. 통영 연안 해역에서 Chl. a 농도가 타 해역보다 낮은 이유는 굴이나 우렁쉥이와 같은 양식생물의 섭이 활동과 유입된 영양염의 양과 관련성이 있는 것 으로 보인다. 최근 굴이나 우렁쉥이를 수용량보다 많이 양식하는 것이 지적되고 있다. 다음으로 질소원으로서 비중이 가장 크며, 대 부분이 호우 시에 육지로부터 유입되는 NO
3-N 농도는 Table 1에 서와 같이 타 해역보다 상당히 낮으며, 특히 식물플랑크톤이 활발 히 증식하는 여름철에 표층에서 그 농도가 상당히 낮았다(Fig. 4).
이번 조사에서 굴이나 우렁쉥이 양식을 많이 하는 I, II 해역의 염
분은 광양만보다는 높지만 가막만과는 비슷한 것으로 보인다. 따 라서, 정확히 알기는 어렵지만 통영 연안 해역으로 유입된 NO
3- N 의 단위 체적 당 기여도는 가막만과 비슷한 것으로 보인다. 그럼 에도 불구하고 NO
3-N 농도가 3~9월에 낮은 이유는 식물플랑크톤 의 활발한 증식으로 보인다. 이상의 결과로 통영 연안 해역에서 Chl. a 농도가 낮은 주요원인은 많은 양의 굴이나 우렁쉥이에 의 한 흡수로 보인다.
4. 결 론
이번조사에서 수온의 변동범위는 5.17~27.11
oC 였으며, 연중 가장 낮은 시기는 1월 하순이며, 다행히 4
oC 이하로 낮은 수온은 관측되지 않아 어류의 동사피해는 없었다. 그러나, 겨울 한파로 많 은 양의 양식어류가 동사하는 경우가 있어 피해예방을 위해 동계 에 수온이 낮은 해역을 중심으로 지속적인 모니터링 및 수온정보 의 신속한 전달이 필요하고 본다. 염분의 변동범위는 24.04~34.39 psu 였으며, 7월 하순에 일시적으로 사량도 북쪽해역에서 염분농도 가 크게 감소한 뒤 11월에 33 psu 이상이 관측되었다. 저 염분으 로 어류가 집단으로 폐사는 경우가 있어, 호우 시 저 염분이 나타 날 수 있는 해역을 중심으로 수온과 마찬가지로 철저한 모니터링 이 필요하다고 생각된다. pH의 변동범위는 7.36~8.73이었으며, 빈 산소수층이 발생하는 시기에 저층에서 낮게 나타났다. DO 농도변 동은 4.17~13.41 mg/L였으며, 저층에서는 5월부터 4 mg/L 이하 Table 1. Summary of water quality parameters in three area by cluster analysis in seawater of Tongyeong and other bays, Korea
Surface
Month Area Temperature
(
oC) Salinity p H DO (mg/L)
Transpar- ency (m)
NH
4-N (uM)
NO
3-N (uM)
PO
4-P (uM)
COD (mg/L)
Chl. a
(ug/L) Ref.
Oct.-March I 12.62 32.86 8.05 9.38 7.68 2.32 1.69 0.85 0.95 2.22 this study II 13.07 33.44 8.07 8.92 3.97 1.97 4.44 1.2 0.98 1.72 "
III 13.38 33.60 8.07 8.55 3.76 1.5 5.35 0.94 1.04 1.27 "
Gamak Bay 11.96 33.42 1.78 4.19 0.51 0.89 3.55 Lee et al. 2009 Gwangyang Bay 11.46 32.03 2.23 8.37 0.72 0.75 3.94 Lee and Kang, 2010 April-Sep. I 20.22 31.62 8.17 9.15 4.84 1.33 1.15 0.21 1.16 3 this study
II 20.08 32.58 8.11 8.36 3.65 1.22 1.01 0.33 1.31 2.7 "
III 19.29 32.84 8.13 8.19 4.6 1.31 1.65 0.31 1.24 1.96 "
Gamak Bay 21.34 32.20 1.48 3.83 0.33 1.17 5.53 Lee et al. 2009 Gwangyang Bay 20.39 26.53 2.83 16.78 0.7 1.51 8.42 Lee and Kang, 2010 Bottom
Month Area Temperature
(
oC) Salinity p H DO (mg/L)
NH
4-N (uM)
NO
3-N (uM)
PO
4-P (uM)
COD (mg/L)
Chl. a
(ug/L) Ref.
Oct.-March I 12.45 33.03 8.03 8.73 3.14 3.23 1.08 1.13 2.18 this study II 12.8 33.52 8.08 8.63 1.61 5.37 1.22 1 1.65 "
III 13.94 33.72 8.06 8.11 1.93 8.77 1.25 1.02 1.16 "
Gamak Bay 11.85 33.45 1.86 4.2 0.41 0.95 4.04 Lee et al. 2009 April-Sep. I 17.09 32.45 7.84 4.71 2.74 1.73 0.48 1.71 2.59 this study
II 18.25 33.01 8.07 7.5 1.43 2.49 0.5 1.35 2.43 "
III 17.65 33.1 8.09 7.55 1.36 4.04 0.53 1.19 1.68 "
Gamak Bay 19.79 32.58 2.62 3.69 0.45 1.01 5.87 Lee et al. 2009
의 낮은 농도가 마산만과 마찬가지로 원문만과 북신만 주변 해역 에서 관측되었다. NH
4-N 의 변동범위는 0.01~19.41 µM 였으며, 평 균농도는 1.43 µM로 가막만과 광양만보다는 약간 낮았다. NO
2-N 의 변동범위는 0.01~3.76 µM, NO
3-N 의 변동범위는 0.02~17.32 µM, PO
4-P 의 변동범위는 표층 0.01~6.52 µM였으며, 평균 농도를 가막 만, 광양만과 비교하면 NO
2-N 와 PO
4-P 는 3개의 만이 서로 비슷 하였으며, NO
3-N 의 경우 통영연안해역은 가막만과는 비슷하였으 나 광양만보다는 상당히 낮았다. NO
2-N, NO
3-N, PO
4-P 모두 온 도가 상승하는 3~9월에 아주 낮았으며, 이러한 이유는 통영연안 해역은 가막만과 광양만 보다 질소, 인은 부족하고 그 외 영양염 은 상대적으로 풍부하기 때문으로 보인다. 특히, NO
3-N 의 경우 표 층에서 수온이 높고 식물플랑크톤이 많이 증식하는 4~9월까지는 가막만과 광양만보다 아주 낮았다. 투명도의 변동범위는 1.2~15.0 m 였으며, 원문만과 욕지도 북쪽해역에서 높았다. COD의 변동범위 는 표층 0.01~5.78 mg/L이었으며, 평균 값은 1 mg/L로 가막만과 광양만과 비슷하였다. 그리고 정점 간 연 평균값은 Chl. a 농도가 비교적 높게 관측된 북신만 입구, 한산도 북쪽 해역, 원문만에서 높았다. 이번조사에서 Chl. a 농도의 변동 범위는 0.01~14.31 µg/
L, 평균값은 2.05 µg/L로 가막만과 광양만보다 아주 낮았다. 이는 많은 양의 굴이나 우렁쉥이에 의한 흡수가 주요 원인으로 보인다.
수질자료로 이번 조사정점을 3개의 그룹으로 나누었으며 원문만 해역, 통영주변 해역, 외해로 나누어졌다. 이들 3개 해역에 특성은 원문만 해역 표층은 담수가 많이 유입되고, DO, Chl. a 농도 및 투명도가 높고, 저층에서는 DO 농도가 낮으며, NH
4-N 의 농도가 높은 해역이다. 외해는 염분, NO
3-N 농도가 높고, Chl. a 농도가 낮은 해역으로 구분되었다.
후 기
본 연구는 국립수산과학원 어장환경모니터링 사업비(RP-2010- ME-021) 로 수행되었다. 그리고 현장조사를 위해 수고해주신 탐구 10 호와 탐구 19호 관계자, 시료 운반 및 수질분석을 위해 애쓴 최 재효, 김계화, 정태욱, 장보라님께 깊이 감사드립니다.
참고문헌
