SUMMARY
IV. Results
3. 연구결과 및 토의
가. 수질 등급
수질등급은 각 수질의 기준치를 3등급 기준으로 정하여, 총 5등급으로 나누 었다(Table 4-1-1). 용존무기질소는 외해(offshore)에 위치한 대한해협에서 2007 년부터 2012년까지 6년동안 매월 관측한 자료에서 겨울철에 관측한 최고농도의 평균값인, 6.22 μM을 기준치로 정하였다. 용존무기질소 등급은 각 등급의 기준 을 먼저 정한 후에, 각 등급 기준의 중간 값으로 등급을 나누었다. 기준치인 6.22 μM을 3등급의 기준으로 정하였고 2등급의 기준은 3.11 μM(기준치 - 기준 치/2), 1등급의 기준은 0 μM(기준치 - 기준치), 4등급의 기준은 9.33 μM(기준치 + 기준치/2), 5등급의 기준은 12.4 μM(기준치 + 기준치)으로 정하였다. 1등급은 0 μM 부터 1.55 μM(1등급 기준과 2등급 기준의 중간값)까지, 2등급은 1.56 μM 부터 4.66 μM(2등급 기준과 3등급 기준의 중간값)까지, 3등급은 4.67 μM부터 7.77 μM(3등급 기준과 4등급 기준의 중간값)까지, 4등급은 7.78 μM부터 10.88 μM(4등급 기준과 5등급 기준의 중간값)까지, 5등급은 10.89 μM 이상으로 정하 였다(Table 4-1-1).
용존무기인은 외해(offshore)에 위치한 대한해협에서 2007년부터 2012년까지 6년동안 매월 관측한 자료에서 겨울철에 관측한 최고농도의 평균값인, 0.38 μM 을 기준치로 정하였다. 용존무기인 등급은 기준치인 0.38 μM을 3등급의 기준으 로 정하였고 2등급의 기준은 0.19 μM(기준치 - 기준치/2), 1등급의 기준은 0 μ M(기준치 - 기준치), 4등급의 기준은 0.57 μM(기준치 + 기준치/2), 5등급의 기 준은 0.72 μM(기준치 + 기준치)으로 정하였다. 1등급은 0 μM 부터 0.095 μM(1 등급 기준과 2등급 기준의 중간값)까지, 2등급은 0.096 μM부터 0.285 μM(2등급 기준과 3등급 기준의 중간값)까지, 3등급은 0.286 μM부터 0.475 μM(3등급 기준 과 4등급 기준의 중간값)까지, 4등급은 0.476 μM부터 0.665 μM(4등급 기준과 5 등급 기준의 중간값)까지, 5등급은 0.666 μM 이상으로 정하였다(Table 4-1-1).
엽록소 등급은 2010년부터 2012년까지 진해만과 광양만에서 관측한 엽록소 자료를 정규분포화시켜 Z-score 값으로 등급을 나누었다. 1등급은 1.28 μg L-1 이하(Z-score 값이 -1.3 미만), 2등급은 1.29~2.56 μg L-1 (Z-score 값이 -1.3∼
-0.5), 3등급은 2.57~6.06 μg L-1 (Z-score 값이 -0.5∼0.5), 4등급은 6.07~12.06 μg L-1(Z-score 값이 0.5∼1.3), 5등급은 12.07 μg L-1 이상(Z-score 값이 1.3 초과)으 로 정하였다(Table 4-1-1).
용존산소는 생물의 활동에 영향을 미치지 않은 5 mg L-1 초과를 1등급으로 정하였으며, hypoxia 상태인 2 mg L-1 이하를 5등급으로 정하였고, 2등급은 4.1
등급 용존무기질소 (μM)
용존무기인 (μM)
엽록소 (μg L-1)
용존산소 (mg L-1)
1등급 1.55 이하 0.095 이하 1.27 이하 5.0 초과
2등급 1.56∼4.66 0.096∼0.285 1.29∼2.56 4.1∼5.0
3등급 4.67∼7.77 0.286∼0.475 2.57∼6.06 3.1∼4.0
4등급 7.78∼10.88 0.476∼0.665 6.07∼12.06 2.1∼3.0
5등급 10.89 이상 0.666이상 12.07 이상 2.0 이하
Table 4-1-1. Five classification criteria for dissolved inorganic nitrogen, dissolved inorganic phosphorus, chlorophyll-a, and dissolved oxygen.
∼5.0 mg L-1, 3등급은 3.1∼4.0 mg L-1, 4등급은 2.1∼3.0 mg L-1으로 정하였다 (Table 4-1-1).
나. 수질 지수
4개의 수질 지시자는 세가지 그룹으로 나뉘어진다; (1) 영양염 과잉공급; 용 존무기질소와 인 (2) 영양염 과잉공급에 의해 직접적인 영향을 받는 것; 엽록 소, (3) 영양염 과잉공급에 의해 간접적인 영향을 받는 것; 용존산소. 이 세가지 그룹은 수질지수를 결정하는데 모두 중요한 요인으로 작용하기 때문에 동일한 가중치를 주었다. 그래서, 엽록소와 용존산소은 각각 33%의 가중치를 주었고 용존무기질소와 인은 각각 17%의 가중치를 주었다. 따라서 진해·광양만에서 수질 지수는 다음과 같이 선정하였다;
용존산소등급×0.33 + 엽록소등급×0.33 + 용존무기질소등급×0.17 + 용존무기인등급×0.17
수질지수도 점수에 따라 5등급으로 분류하였다(Table 4-1-2). 1등급은 1.0부터 1.49까지이며 “Excellent"에 해당된다. 2등급은 1.50부터 2.49까지이며 "Good"에
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등급 수질지수 상태
1등급 1.0~1.49 Excellent
2등급 1.50~2.49 Good
3등급 2.50~3.49 Fair
4등급 3.50~4.49 Poor
5등급 4.50~5.0 Very Poor
Table 4-1-2. Five classification criteria for water quality index.
다. 2014년 부산해역 수질지수
2014년 겨울(2월)에 조사한 용존산소는 모든 정점에서 1등급을 나타냈다(Fig.
4-1-2). 엽록소는 1등급이 16개 정점, 2등급이 7개 정점, 3등급이 2개 정점으로, 부산항과 가덕도 왼쪽해역에서만 3등급을 보였고, 낙동강 하구해역에서는 2등 급을 나타냈고 나머지 해역에서는 1등급을 보였다. 용존무기질소는 3등급이 5 개 정점, 4등급이 10개 정점, 5등급이 10개 정점으로, 겨울철에 용존무기질소에 의해 수질이 매우 악화되었다. 용존무기인은 3등급이 5개 정점, 4등급이 16개 정점, 5등급이 4개 정점으로 용존무기질소에 비해 약간 낮은 등급을 보였으며, 부산항과 광안리, 해운대 해수욕장 인근해역에서 5등급을 나타냈다. 2014년 겨 울에 부산주변해역에서 관측한 수질지수는 2등급이 19개 정점, 3등급이 6개 정 점으로, 비교적 양호한(Good) 수질을 나타냈다(Fig. 4-1-2).
2014년 봄(5월)에 조사한 용존산소는 모든 정점에서 1등급을 나타냈다(Fig.
4-1-3). 엽록소는 1등급이 6개 정점, 2등급이 13개 정점, 3등급이 5개 정점, 4등 급이 1개 정점으로, 감천항에서 4등급을 보였고 낙동간 하구해역에서 3등급을 나타냈다. 용존무기질소는 2등급이 2개 정점, 3등급이 7개 정점, 4등급이 4개 정점, 5등급이 12개 정점으로, 겨울철과 마찬가지로 봄철에도 용존무기질소에 의해 수질이 매우 악화되었다. 특히, 광안리, 해운대 해수욕장 인근 해역과 낙 동강 하구해역에서 5등급을 나타냈다. 용존무기인은 2등급이 4개 정점, 3등급이 12개 정점, 4등급이 9개 정점으로 용존무기질소에 비해 낮은 등급을 보였으며, 겨울철에 비해서도 낮은 등급을 나타냈다. 2014년 봄에 부산주변해역에서 관측 한 수질지수는 2등급이 20개 정점, 3등급이 5개 정점으로, 겨울철과 마찬가지 로, 비교적 양호한(Good) 수질을 나타냈다(Fig. 4-1-3).
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WQI
DIN DIP
Figure 4-1-2. Water quality index (WQI) around Busan coastal area during the winter of 2014.
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Figure 4-1-3. Water quality index (WQI) around Busan coastal area during the spring of 2014.
2014년 여름(8월)에 조사한 용존산소는 1등급이 23개 정점, 2등급이 1개 정 점, 3등급이 1개 정점으로, 부산항에서 3등급을 보였고 가덕도 왼쪽해역에서 2 등급을 나타냈다(Fig. 4-1-4). 엽록소는 1등급이 1개 정점, 2등급이 9개 정점, 3 등급이 11개 정점, 4등급이 4개 정점으로, 낙동강 하구해역에서는 3~4등급으로 엽록소에 의해 수질이 악화되었다. 용존무기질소는 2등급이 1개 정점, 2등급이 1개 정점, 나머지 모든 정점이 5등급으로, 용존무기질소에 의해 수질이 매우 악 화되었다. 용존무기인은 2등급이 6개 정점, 3등급이 6개 정점, 4등급이 1개 정 점, 5등급이 12개 정점으로, 용존무기질소에 비해서는 낮은 등급을 나타냈으며, 해운대 해수욕장, 부산항, 낙동간 하구해역에서 5등급을 보였다. 2014년 여름에 부산주변해역에서 관측한 수질지수는 2등급이 3개 정점, 3등급이 22개 정점으 로, 보통(Fair)의 수질을 나타냈다(Fig. 4-1-4).
2014년 가을(11월)에 조사한 용존산소는 모든 정점에서 1등급을 나타냈다 (Fig. 4-1-5). 엽록소는 1등급이 3개 정점, 2등급이 13개 정점, 3등급이 9개 정점 에서 나타나서, 여름철에 비해 낮은 등급을 보였다. 용존무기질소는 3등급이 10 개 정점, 4등급이 5개 정점, 5등급이 10개 정점으로, 여름철에 비해서는 상당히 낮은 등급을 나타냈다. 용존무기인은 2등급이 5개 정점, 3등급이 10개 정점, 4 등급이 4개 정점, 5등급이 6개 정점으로, 용존무기질소에 비해 낮은 등급을 보 였으며, 여름철에 비해서도 낮은 등급을 나타냈다. 2014년 가을에 부산주변해역 에서 관측한 수질지수는 2등급이 17개 정점, 3등급이 8개 정점으로, 겨울과 봄 철과 마찬가지로, 비교적 양호한(Good) 수질을 나타냈다(Fig. 4-1-5).
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Figure 4-1-4. Water quality index (WQI) around Busan coastal area during the summer of 2014.
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Figure 4-1-5. Water quality index (WQI) around Busan coastal area during the autumn of 2014.
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라. 2014년 울산주변해역 수질지수
2014년 겨울(2월)에 조사한 용존산소는 모든 정점에서 1등급을 나타냈다(Fig.
4-1-6). 엽록소도 모든 정점에서 1등급을 나타냈다. 용존무기질소는 3등급이 2개 정점, 4등급이 1개 정점, 5등급이 10개 정점으로, 대부분이 5등급이었다. 용존무 기인은 3등급이 1개 정점, 4등급이 2개 정점, 5등급이 10개 정점으로 용존무기 질소와 마찬가지로 매우 높은 등급을 나타냈다. 엽록소는 모든 정점에서 1등급 을 보였기 때문에, 겨울철에 용존무기질소와 인이 4~5등급의 매우 높은 등급을 보인 것은 오염물질의 유입에 의한 것보다 식물플랑크톤의 생물량이 감소하여 식물플랑크톤에 의한 섭취가 크게 줄어들었기 때문인 것으로 생각된다. 2014년 겨울에 울산주변해역에서 관측한 수질지수는 모든 정점에서 2등급을 나타내서, 양호한(Good) 수질을 나타냈다(Fig. 4-1-6).
2014년 봄(5월)에 조사한 용존산소는 모든 정점에서 1등급을 나타냈다(Fig.
4-1-7). 엽록소는 1등급이 7개 정점이고 2등급이 6개 정점으로 겨울철에 비해 약간 높은 등급을 보였다. 용존무기질소는 3등급이 3개 정점, 4등급이 3개 정 점, 5등급이 7개 정점으로, 겨울철에 비해 등급이 약간 낮아졌다. 용존무기인은 3등급이 2개 정점, 4등급이 3개 정점, 5등급이 7개 정점으로, 용존무기질소와 마찬가지로 겨울철에 비해 등급이 약간 낮아졌다. 용존무기질소와 인은 울산항 에서 5등급을 나타내, 울산항을 통해 영양염이 많이 유입되는 것으로 판단된다. 2014년 봄에 울산주변해역에서 관측한 수질지수는 2등급이 11개 정점, 3등급이 2개 정점으로, 비교적 양호한(Good) 수질을 나타냈다(Fig. 4-1-7).
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Figure 4-1-7. Water quality index (WQI) around Ulsan Bay during the spring of 2014.
2014년 여름(8월)에 조사한 용존산소는 1등급이 12개 정점이고 2등급이 1개 정점으로, 울산항을 제외하고 모든 정점에서 1등급을 나타냈다(Fig. 4-1-8). 엽록 소는 1등급이 10개 정점, 2등급이 2개 정점, 3등급이 1개 정점으로, 울산항에서 3등급을 나타냈다. 용존무기질소는 모든 정점들에서 5등급을 나타내, 여름철에 용존무기질소에 의한 오염이 심각한 것으로 나타났다. 용존무기인도 4등급이 1 개 정점이고 5등급이 12개 정점으로 용존무기질소와 마찬가지로, 여름철에 용 존무기인에 의한 오염도 매우 심각한 것으로 나타났다. 여름철에는 모든 정점 에서 영양염 오염이 매우 심각하게 일어났다. 2014년 여름에 울산주변해역에서 관측한 수질지수는 2등급이 9개 정점이고 3등급이 4개 정점으로, 비교적 양호 한(Good) 수질을 나타냈다(Fig. 4-1-8). 여름철에 모든 정점에서 영양염 오염이 심각하게 일어났지만, 식물플랑크톤 대번성이 일어나지 않았기 때문에 수질은 비교적 양호한 상태로 판정되었다.
2014년 가을(11월)에 조사한 용존산소는 모든 정점에서 1등급을 나타냈다 (Fig. 4-1-9). 엽록소는 1등급이 3개 정점, 2등급이 7개 정점, 3등급이 3개 정점 으로 여름철에 비해 다소 높은 등급을 보였다. 용존무기질소는 2등급이 4개 정 점, 3등급이 3개 정점, 5등급이 6개 정점으로, 여름철에 비해 등급이 상당히 낮 아졌다. 용존무기인은 1등급이 1개 정점, 2등급이 5개 정점, 4등급이 1개 정점, 5등급이 6개 정점으로, 용존무기질소와 마찬가지로 여름철에 비해 등급이 상당 히 낮아졌다. 2014년 가을에 울산주변해역에서 관측한 수질지수는 2등급이 10 개 정점, 3등급이 3개 정점으로, 비교적 양호한(Good) 수질을 나타냈다(Fig.
4-1-9). 따라서 2014년에 울산항 주변해역에서 관측한 수질은 모든 계절에서 비 교적 양호한(Good) 상태를 나타냈다.