Korean Journal of Ecology and Environment (생태와환경)

The Korean Society of Limnology (한국수생태학회)
권호 표지

Evaluation of Yeongsan Lake Ecosystem Using Various Environment Parameters

다각적 수환경지표를 이용한 영산호의 생태영향 평가

  • Choi, Ji-Woong (School of Bioscience and Biotechnology, Chungnam National University) ;
  • An, Kwang-Guk (School of Bioscience and Biotechnology, Chungnam National University)
  • Published : 2008.06.30
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

The purpose of this study was to evaluate the ecosystem of Yeongsan Lake using physical, chemical, and biological indicators. We evaluated the integrative ecosystem health using Lentie Ecosystem Health Assessment (LEHA) model, Qualitative Health Evaluation Index (QHEI) model, and chemical water quality. The models of LEHA and QHEI were modified as 10 and 7 metries attributes, respectively. Also, we analyzed bioaccumulation of total mercury on various fish tissues by method of U.S. EPA 7473 using Direct Mercury Analyzer (Model DMA-80). Model values of LEHA model averaged 19 (range: $14{\sim}26$, n=15), which indicated a "poor" condition, and had slightly spatial variations. Values of the QHEI in the all sites averaged 72, which were judged as a "fair" to "good" condition. The QHEI values varied from 48 (fair condition) to 99 (good condition) and showed large longitudinal gradients between the upper and lower reach. Conductivity and salinity were increased from the up-lake to downlake reach. Analysis of total mercury in fish tissues showed that levels of total Hg ranged between 0.002 and $0.087\;mg\;L^{-1}$ depending on the types of tissues. Overall, the ecosystem health in the Yeongsan Lake was judged as a "poor" and the effects of bioaccumulation on the fish tissues were minor. Therefore, it is necessary to keep an efficient management for the lake environment to maintain their ecological health.

본 연구의 목적은 다각적 수환경지표를 이용하여 영산호의 현재 상태를 평가하고 더 나아가 영산호의 수질 관리 및 생태계 보전에 활용하기 위함이다. 본 연구에서 적용한 정수생태계 건강성 평가 모델은 U.S. EPA(1998)의 정수생태계 평가 기법 (Lake and Reservoir Bioassessment and Biocriteria)에 기초를 두었고, 이 모델을 바탕으로 우리나라 호소의 특성에 맞게 수정 보완한 안과한(2007)의 모델을 따랐다. 또한 영산호의 물리적 서식 환경을 평가하기 위하여 Plafkin et al.(1989)에 의해 개발된 물리적 서식지 평가 모델을 이용하여 호소환경에 맞는 7 메트릭 모델을 적용하였다. 조직별 수은 분석은 수은 직접분석기(DMA-80)를 이용하여 U.S. EPA 7473 method로 측정하였다. 본 연구의 조사 결과, 채집된 어류는 1차 조사에서 7과 22종 389개체, 2차 조사에서 7과 21종 631개체, 3차 조사에서 7과 19종 330개체로 총 30종 1,350개체가 채집되었다. 생물학적 건강성 평가 지수는 평균 19로 악화상태(범위: $14{\sim}26$, n=15)인 것으로 나타났고 지점별 큰 변이는 보이지 않았다. 이는 외래종의 우점, 생태계 교란에 의한 기형어종과 사체의 빈도가 높았기 때문인 것으로 사료되었다. 물리적 서식지 평가 결과에 따르면 영산호의 서식지 건강도는 평균 72로 보통$\sim$양호상태(범위: $48{\sim}99$, n=15)를 보였고, 영산호 하류쪽이 상류에 비하여 물리적 서식지 건강도가 낮은 것으로 나타났다. 일반 수질 항목 측정 결과, 염도는 하구둑에 가까워질수록 증가하는 것으로 나타나 해수의 영향을 반증하였다. 총수은 농도는 조직별, 지점별로 일부 차이를 보였으나, 전반적으로 수은농축의 영향은 미미한 것으로 사료되었다. 영산호의 생태 건강성 향상을 위해 외래종에 의한 교란 억제, 물리적 서식지의 복원 등이 필요한 것으로 판단된다.

Keywords

References

  1. 강희곤, 윤원용, 박상현, 박성배. 1986. 북한강에(北漢江) 서식 하는 담수어중의(淡水魚中) 중금속 함유량에 관한 연구 (제2보). 한국육수학회지 19(1): 79-88
  2. 권오섭. 1991. 낙동강 하구언 건설에 의한 환경요인의 변화. 한 국육수학회지 24(4): 231-238
  3. 김명희, 박성배. 1981. 담수어중의(淡水魚中) 총수은함량에(總 水銀含量) 관한 연구 (1)-수종의 (數種) 금강하류 (錦江下 流) 담수어에(淡水魚) 대하여. 한국육수학회지 14(3): 13- 20
  4. 김용재. 2003. 영산강의 식물플랑크톤 군집 동태. 한국조류학 회지 18(3): 207-215
  5. 김익수. 1997. 한국동식물도감. 제37권 동물편(담수어류). 교육 부
  6. 김익수, 강언종. 1993. 원색 한국 어류도감. 아카데미서적
  7. 김익수, 박종영. 2002. 한국의 민물고기, 교학사, 465p.
  8. 김익수, 최충길, 손영목. 1986. 영산호의 어류군집에 관하여. 자 연보존연구보고서 8: 56-66
  9. 박래환, 조양기, 조철, 선연종, 박경양. 2001. 2000년 여름 영산 강 하구의 해수 특성과 순환. 한국해양학회지(바다) 6(4): 218-224
  10. 송태곤, 이완옥. 1987. 영산강 중∙상류의 담수어상. 연안생물 연구 4(1): 81-90
  11. 송태곤, 이완옥. 1988. 영산강수계의 어류상과 영산호 내의 어 류상의 변화. 연안생물연구 5(1): 113-129
  12. 안광국, 염동혁, 이성규. 2001a. 생물보전지수 (Index of Biological Integrity)의 신속한 생물평가 기법을 이용한 갑천 수계의 평가. 환경생물 19(4): 261-269
  13. 안광국, 정승현, 최신석. 2001b. 생물보전지수 (Index of Biological Integrity) 및 서식지 평가지수(Qualitative Habitat Evaluation Index)를 이용한 평창강의 수환경 평가. 한국육수학회지 34(3): 153-165
  14. 안광국, 한정호. 2007. 정수 생태계 건강성 평가를 위한 다변수 메트릭 모델 개발. 한국육수학회지 40(1): 72-81
  15. 양해근, 최희철. 2003. 영산강과 섬진강 유역의 하천 수질환경 평가. 대한지리학회지 38(1): 16-31
  16. 위인선. 1974. 영산강의 저생동물에 의한 생물학적 수질판정. 한국육수학회지 7(3): 29-36
  17. 위인선, 라철호, 최충길, 김익수. 1977. 영산강 상류의 어류상에 대하여. 임해연구지 2, 3(1): 21-32
  18. 유광일, 임병진, 최청일. 1987. 영산호의 동물플랑크톤 군집의 생태학적 연구. 한국육수학회지 20(2): 61-72
  19. 이성기, 유태종, 강인숙. 1993. 영산호 수질예측에 관한 연구. 상하수도학회지 6(1): 15-24
  20. 이춘구. 1985. 메기의 장기내 LDH isozym과 단백질에 미치는 급성 수은 중독의 영향에 관한 연구. 한국육수학회지 18(2): 73-84
  21. 이충렬. 1992. 금강하구의 하구언 축조 이후 어류군집의 변화. 한국육수학회지 25(3): 193-204
  22. 임현식, 최진우. 2005. 영암호 저서동물군집에 미친 하구둑 건 설의 영향. 한국수산학회지 38(3): 172-183
  23. 최기철. 1973. 휴전선 이남에서의 담수어의 지리적 분포에 관하여. 한국육수학회지 6(3): 29-36
  24. 최기철, 전상린, 김익수. 1984. 한국산담수어분포도. 한국담수생 물학연구소. p. 1-104
  25. 최재석, 이광열, 장영수, 고명훈, 권오길, 김범철. 2003. 소양호의 어류군집 통태. 한국어류학회지 15(2): 95-104
  26. 최재석, 장영수, 이광열, 김진국, 권오길. 2004. 파로호의 어류상 및 어류군집. 환경생물 22(1): 111-119
  27. 최재석, 이광열, 장영수, 최의용, 서진원. 2005. 평화의 댐 어류 군집 분석. 한국육수학회지 38(3): 297-303
  28. 황인담, 기노석, 정인호, 이정상, 이재형. 1998. 수은 중독에 관 한 실험적 연구. 한국환경보건학회지 14(1): 103-113
  29. An, K.G. and S.S. Park. 2002. Indirect influence of the summer monsoon on chlorophyll-a total phosphorus models in reservoirs: a case study. Ecological Modelling 152(2-3): 191-203 https://doi.org/10.1016/S0304-3800(02)00020-0
  30. Barbour, M.T., J. Gerritsen, B.D. Snyder and J.B. Stribling. 1999. Rapid Bioassessment Protocols for Use in Streams and Wadeable Rivers: Periphyton, Benthic Macroinvertebrates and Fish, Second Edition. EPA 841- B-99-002. U.S. Environmental Protection Agency; Office of Water; Washington, D.C.
  31. Karr, JR. 1981. Assessment of biotic integrity using fish communities. Fishieries 6: 21-27 https://doi.org/10.1577/1548-8446(1981)006<0021:AOBIUF>2.0.CO;2
  32. Ki, S.J., Y.G. Lee, S.-W. Kim, Y.-J. Lee and J.H. Kim. 2007. Spatial and temporal pollutant budget analyses toward the total maximum daily loads management for the Yeongsan watershed in Korea. Water Science and Technology 55(1-2): 367-374
  33. Lee, E.H. and K.G. An. 2007. Preliminary studies on mercury bioaccumulation within various fish tissues as heavy metal stressor in aquatic ecosystems. Kor. J. Limnol. 40(4): 569-575
  34. Leentvaar, J. and S.M. Nijboer. 1986. Ecological impacts of the construction of dams in and estuary. In: Estuarine and coastal pollution; detection, research and control. p. 181-191. ed. by D.S. Moulder and P. Williamson. Pergamon Press, Oxford
  35. Margalef, R. 1958. Temporal succession and spatial heterogenity in natural phytoplankton. In perspectives in marine biology. Univ. of California Press, p. 323-349
  36. Nelson, J.S. 1994. Fishes of the world (3th ed.). John Wiley & Sons, New York
  37. Ohio EPA. 1989. Biological criteria for the protection of aquatic life. Vol. III, Standardized biological field sampling and laboratory method for assessing fish and macroinvertebrate communities
  38. Pielou, E.C. 1975. Ecological diversity. Wiley. New York, 165p.
  39. Plafkin, J.L., M.T. Barbour, K.D. Porter, S.K. Gross and R.M. Hughes. 1989. Rapid assessment protocols for use in streams and rivers: benthic macroinvertebrats and fish, EPA/444/4-89-001, Office of Water Regulations and Standards, U.S. EPA, Washington, DC, U.S.A.
  40. Shannon, C.E. and W. Weaver. 1949. The Mathematical Theory of Communication. University of Illinois Press, Urbana
  41. Simpson, E.H. 1949. Measurement of diversity. Nature 163: 688 https://doi.org/10.1038/163688a0
  42. U.S. EPA. 1993. Fish field and laboratory methods for evaluating the biological integrity of surface waters. EPA 600-R-92-111. Environmental Monitoring systems Laboratory- Cincinnati office of Modeling, Monitoring systems, and quality assurance Office of Research Development, U.S. EPA, Cincinnati, Ohio 45268
  43. U.S. EPA. 1994. Environmental Monitoring and Assessment Program: Integrated quality assurance project plan for the Surface Waters Resource Group, 1994 activities, Rev. 2.00. EPA 600/X-91/080. U.S. Environmental Protection Agency, Las Vegas, NV.
  44. U.S. EPA. 1997. Mercury Study Report to Congress, Volume I: Executive Summary. Washington, DC: Environmental Protection Agency, 1997. Publicatioin EPA-452/ R-97-003
  45. U.S. EPA. 1998. Lake and Reservior Bioassessment and Biocriteria. EPA 841-B-98-007. U.S. EPA, Office of Water, Washington, D.C., USA
  46. U.S. EPA. 2000. Test Method for Evaluating Solid Waste, Physical/Chemical Methods: Method #7473, SW 846, Update IVA, US GPO, Washington DC
  47. U.S. FDA. 2001. Consumer advisory: An important message for pregnant women and women of childbearing age who may become pregnant about the risks of mercury in fish. Washington: FDA, 2001