• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.947-951
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• 2010

본 연구는 강우시 A 공업단지와 B 농공단지의 공업지역에서 통계적인 오염물질 농도와 오염물질 특성을 찾아내기 위하여 모니터링 및 분석을 수행하였으며, 강우유출수 조사방법에 따른 원단위 산정을 위하여 유량가중평균농도(EMC)산정, 강우계급별 유량가중평균농도를 산정하였으며, 공업지역의 대표 유량가중평균농도(EMCz) 산정, 유출율을 산정하였으며, 앞에 산정한 자료를 이용하여 선정한 공업지역 원단위를 산정하여 기존 원단위 값과 비교분석 하였다. 이렇게 산출된 자료는 공업지역 비점오염원 최적관리를 위한 과학적 근거자료 제공 및 기초자료서의 활용, 모니터링을 통한 공업지역의 비점오염원의 관리대책 및 낙동강 수질개선을 위한 정책자료에 관한 기초자료 제공, 국내 실정에 부합하는 최적 비점오염원 저감시설의 설치를 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.431-431
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• 2016

J 호소는 1942년도에 충청남도 아산시 선장면에 설치된 농업용 저수지로서, 현재 COD, TN, TP 모두 등급외의 수질상태를 보이고 있다. J 호소 상류 유역은 축산농가가 다수 위치하고 있으며, 설치된 지 70년이 지난 노후화된 저수지로 고농도의 오염물질 유입뿐만 아니라 호소 바닥의 오염 퇴적물에 의한 내부 부하가 중요한 수질오염원이 되고 있다. 호소의 수질은 현재 COD 10.6~16.5 mg/L, Chl-a $75mg/m^3$ 이상으로 수질오염도가 매우 높으며, 특히 늦봄에서 초가을까지 외기온도 상승 및 저수율 저하와 함께 부영양화 증가, 녹조 대발생 등으로 호 내 물고기 대량 폐사 및 악취발생 등으로 민원이 다수 발생하고 있다. 이러한 현상의 직접적인 원인은 수중의 DO 농도 결핍이며, 따라서 수중의 DO 농도를 일정수준 이상으로 유지시켜 주는 것은 호소 수질관리를 위해 매우 필요하다고 판단된다. 본 연구에서는 공기 중의 산소를 호소 수체에 포기시켜 주는 마이크로버블 발생장치를 J 저수지에 설치하여 수체의 DO 농도 변화 등을 분석하였고, 본 연구결과는 농업용 호소의 수질개선을 위한 기술개발 및 계획수립의 기초자료로 활용하고자 하였다. 마이크로버블 포기장치는 수심이 약 4m 되는 저수지 제방 근처에 100m 간격으로 총 3지점에 설치하였다. 버블 발생기는 기액 2상류 선회형 마이크로 버블 발생장치로 3지점에 각 1set(1set에 3기로 구성)씩 구성하여 저수지 바닥 층에서 상부로 1m 떨어진 지점에 고정식으로 설치하였다. 총 공기흡입량은 380 LPM이며, 사용동력은 12.2kW를 사용하였다. 마이크로 버블 포기장치 설치 후 호 내 DO 농도 변화를 평가하기 위하여 호소 전체에 18개 지점을 선정하여 수심 50cm 간격으로 DO 농도를 측정하였다. 가동 전에는 DO 평균농도가 표층에서는 약 7.7mg/L로 나타났고, 수심에 따라 거의 수직적으로 감소하여 바닥층에서는 약 0.2mg/L로 거의 무산소 상태를 보이고 있었다. 마이크로 버블 가동 2주 후에는 수심 3m까지의 모든 수층에서 DO 농도가 약 6.0mg/L 이상을 보였고, 바닥층에서는 DO 약 3.4mg/의 농도를 나타내었다. 가동 3주 후에도 2주 후와 비슷한 수치를 보이고 있었으나 가동 4주가 지나면서부터는 호소 바닥층(수심 3.5m)에서도 DO 농도가 7.0mg/L 이상의 높은 농도를 유지하는 것으로 조사되었다. 호소 저층에서 호기성 상태의 지속적 유지는 퇴적 오염물질이 수층으로 용출되는 것을 예방할 수 있으므로 마이크로버블을 잘 활용하면 호소의 악취제거 및 수질개선에 많은 도움이 될 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.779-784
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• 2008

환경부에서 추진하고 있는 토지피복 중분류별 비점오염부하원단위를 산정하기 위한 사업 중 나지로 분류되는 채광지역의 비점오염부하를 측정하였다. 비점오염부하는 강원도 삼척시 도계읍의 도계 작업장(석탄)과 태백시 장성동의 태백 저탄소 등 2곳의 채광지역에서 2007년 9월부터 12월까지 2회의 강우유출사상을 대상으로 측정하였다. 2회 강우사상 동안 총강수량은 도계 작업장에서 149 mm이었으며 태백 저탄소에서 201 mm이었다. 유출량은 수위계와 유량계로 5분 단위로 측정하였으며, 수질시료는 자동채수기로 2시간 간격으로 채취하였다. 수질시료는 환경부의 공정시험법에 따라 SS, BOD, CODcr, T-N, T-P, 그리고 TOC 농도를 분석하였다. 그리고 일부의 시료에 대해서는 Zn, Cb, Cu, 그리고 Pb의 농도를 분석하였다. 도계 작업장의 유량가중평균농도는 갱내수의 수질에 많은 영향을 받는 것으로 나타났다. 도계작업장의 일평균유량가중평균농도는 SS $86.3{\sim}94.9\;mg/{\ell}$, BOD $3.8{\sim}7.6\;mg/{\ell}$, COD $26.9{\sim}51.6\;mg/{\ell}$, T-N $1.5{\sim}2.1\;mg/{\ell}$, T-P $0.2\;mg/{\ell}$ 그리고 TOC $1.8{\sim}2.3\;mg/{\ell}$로 나타났다. 태백 저탄소의 일평균유량가중평균농도는 SS $16.5{\sim}66.6\;mg/{\ell}$, BOD $7.4{\sim}9.8\;mg/{\ell}$, COD $41.1{\sim}66.7\;mg/{\ell}$, T-N $0.7{\sim}1.1\;mg/{\ell}$, T-P $0.2\;mg/{\ell}$ 그리고 TOC $1.7{\sim}2.6\;mg/{\ell}$로 나타났다. 중금속의 농도는 모든 시료에서 환경부의 배출허용기준농도보다 낮게 나타나거나 검출되지 않았다. 도계 작업장의 일오염부하는 SS $1,368.8{\sim}1,984.1\;kg/day$, BOD $56.6{\sim}128.9\;kg/day$, COD $385.7{\sim}933.7\;kg/day$, T-N $23.4{\sim}44.5\;kg/day$, T-P $2.1{\sim}4.8\;kg/day$ 그리고 TOC $24.3{\sim}39.3\;kg/day$이었다. 태백 저탄소의 일오염부하는 SS $8.2{\sim}162.1\;kg/day$, BOD $2.6{\sim}15.3\;kg/day$, COD $13.8{\sim}83.6\;kg/day$, T-N $0.2{\sim}3.1\;kg/day$, T-P $0.1{\sim}0.6\;kg/day$ 그리고 TOC $0.7{\sim}4.4\;kg/day$로 나타났다. 본 연구는 2회의 강우유출사상에 대하여 측정한 자료이므로 연평균농도나 연평균오염부하로 활용하기는 어렵다. 그러나 석탄광산지역의 비점오염부하를 이해하는데 활용할 수 있으며 또한 장기적인 연구자료로 활용하여 석탄광산지역의 비점오염원단위의 산정에 유용한 자료로 활용할 수 있다.

• 한국환경농학회지
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• 제19권3호
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• pp.242-246
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• 2000

1999년도에 영농기인 5월부터 12월까지 매월 초에 농업용수로 사용하고 있는 서호에서 수질의 화학성분변화와 농업용수로서의 수질 적합성을 평가하기 위해 본 연구를 수행하였다. $COD_{Cr}$의 경우 평균 47.82mg/L로 나타났으나, 5월과 7월에는 83.07mg/L, 80.64mg/L로 나타났다. 5월의 경우 강우량 감소로 인한 수질의 악화를 7월에는 조류의 번식에 따른 수질악화로 판단된다. $NH_3-N$의 평균농도는 2.84mg/L로 나타났으며, 5월이 5.72mg/L로 조사기간중 가장 높았다. 암모니아 농도의 연변화는 $COD_{Cr}$와 유사한 경향을 나타내었다. 또한 호소내 수질의 오염도는 정체부에서 다른 조사지점들의 농도보다 높았으나, 전반적으로 서호의 수질의 연평균농도는 농작물피해의 기준농도보다 낮았다. 서호 등의 농업용수원으로 사용되는 호소의 지속적으로 양호한 농업용수 수질을 확보하기 위해서는 보다 적극적인 연구 및 관리대책이 필요하다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.416-416
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• 2023

전 국토의 산지 비율이 높은 우리나라는 산림지의 특성이 수질에도 많은 영향을 미치고 있다. 산림지역의 화재에 있어 산림이 갖는 수질, 토성의 변화와 발생한 연소 퇴적물, 유기물로 인해 수자원에도 악영향을 끼치게 된다. 산불은 단순한 산림지의 자원 유실뿐만 아니라 토양층의 물리적약화와 강수저류 효과를 떨어뜨려, 산불 후 유출의 증가를 보인다. 삼척시의 산불 선행연구에 따르면, 산불 발생 직후, 지역의 직접 유출이 기저 유출보다 높게 나타났다. 이에 따라, 모든 수질인자의 평균 농도는 비발생지역에 비해 발생 지역의 농도가 현저하게 증가하였으며, 이 중 T-N, T-P, SS의 농도가 특히 크게 나타났다. 또한, 계류 수질의 경시적 변화를 분석한 결과, BOD와 COD는 산불 발생 최소 4개월의 기간을 거친 후 점차 안정화하는 모습을 보였다. 다만, 산불로 인해 훼손된 물 환경의 상황을 복구하고자 하는 연구의 데이터가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 2022년 4월 산불이 발생한 강원도 양구군 양구읍 송청리 비봉산 일대의 산불 유역을 대상으로 산불에 따른 물 환경의 변화를 밝힘으로써 산불로 훼손된 지역의 효과적인 수질 회복과 물 환경 보전 대책 수립을 위한 자료를 제공하고자 수행하였다. 2023년 4월 양구 비봉산의 산불 복구 작업이 본격적으로 시작되는데 복구 전 현재 수질의 상황을 살펴봤다. 조사 지역은 비봉산 일대의 산불 지역과 비발생 지역, 오봉산 일대까지의 유역 출구 총 7개의 지점을 선정하였다. 기본 수질항목은 현장에서 YSI PROPLUS (Mobile Multi Sensor Meter)를 이용하여 측정하였고 채취한 시료는 무균 채수 병에 담아 실험실로 운반하여 SS (Suspended Solids), TP(Total Phosphorus), TOC (Total Organic Carbon) 항목에 대해 수질오염공정시험기준에 의거하여 분석하였다. SS, TOC, t-p의 경우, 지정학적 특성, 산불에 의한 퇴적물들의 변화와 토양의 형태 및 식생의 변화로 인한 결과의 차이를 보였다. 1년이 지난 지금 산불 직후처럼 높은 수치는 보이지 않았다. 그러나 아직 복구 작업이 제대로 진행되지 않아 그 영향에 대해 무시할 정도로 안정화되지 않았다. 본 연구는 산불 발생 후 강우 및 토사유출에 대한 비 산불 지역과의 차이를 살펴봄으로써 수질 오염원으로 작용할 수 있는 가능성을 기초자료로 제공될 것이다. 또한, 수처리 기술개발을 포함한 예방책을 만들어 내는데, 기초자료로 활용할 수 있길 바란다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.1646-1650
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• 2006

본 연구에서는 영산강의 수질이 가장 심각한 광주하수처리장 방류구 직하류부에 대한 오염물질 확산에 시.공간적 분포양상을 파악하기 위하여 대상하천 영산강 본류의 25km구간에 RMA4 모델을 적용하여 오염 물질의 농도변화를 예측하였다. RMA4 모델의 적용을 위하여 RMA2 모델을 수행하여 구한 출력자료를 입력자료 사용하였으며, 수치모델의 적용을 위하여 연구 대상하천의 25km구간에 대하여 유한요소망은 2,304개의 절점과 7,635개의 요소로 구성하였다. 광주하수처리장 방류구 직하류부에 대한 오염물질 확산에 시.공간적 분포양상을 파악하기 위하여 광주하수종말처리장의 방류수에 의한 오염물질유입에 대한 4개의 시나리오를 작성하여 RMA4 모델을 수행하였으며, 광주하수종말처리장의 평균방류량 6.13cms와 BOD 수질기준 110mg/L(2004년 하수종말처리장 유입원수의 평균농도)의 농도를 유입 오염물질로 가정하여 영산강의 저수기의 유출량을 대상으로 오염물질 유입시간에 따라 4개의 시나리오에 대한 오염물질의 확산의 시.공간적 분포양상, 유하길이에 대한 오염물질의 최대 오염원농도 도달시간을 제시하였다.

• 생태와환경
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• 제40권2호
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• pp.214-222
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• 2007

본 연구에서는 국내 분포하고 있는 490개 저수지를 대상으로 유역특성과 수질과의 관계를 조사하였고, TSI편차분석을 통해 유형을 구분하여 영양염 측면에서의 각 유형별 특성을 조사하였다. 본 연구 대상저수지에서 수심이 얕을수록 부영양화 가능성이 높게 나타났다. 유역 내 논과 밭의 이용면적이 30%이상인 경우 수체 내 TP농도는 평균 0.1 mg $L^{-1}$ 이상이었다. TN 농도는 유역전체면적 중 논의 면적이 25% 이상인 경우에 평균 2.6 mg $L^{-1}$이상의 분포를 나타냈다. TSI편차를 통해 구분된 형태 중 TYPE III에 해당하는 저수지의 수질항목별 평균 농도는 다른 두 형태에 포함된 저수지에서 보다 2배 이상 높은 수준이었다. TYPE III에 포함된 저수지는 다른 두 유형에 포함된 저수지와 비교해 부영양상태이고, 수심이 얕으며, 수표면적에 대한 유역면적비 (DA/RA)가 작고, 논과 밭으로의 이용면적이 넓었다. TYPE I과 II에 포함된 저수지의 수질은 TYPE II에서 BOD와 엽록소 ${\alpha}$농도가 높은 것을 제외하고는 유사한 수준이었고, 형태학적 특성(평균수심, DA/RA)이나 토지이용형태 또한 유사하였다. TYPE I에 포함된 저수지들에서는 인이 조류성장에 대한 일차적인 제한요인은 아닌 것으로 나타났다. 본 연구에서 모든 대상저수지에서 인의 제한가능성이 나타났으며, 토지이용형태, 특히 유역 내 논과 밭으로의 이용면적은 저수지의 수질을 결정하는 매우 중요한 인자였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제2권3호
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• pp.37-45
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• 2001

대전광역시에서 음용수로 이용되고 있는 지하수의 수질특성을 분석하기 위하여 1995년부터 1997년의 3년간의 수질검사자료를 분석한 결과 대전시 지하수의 30.1%가 먹는물수질기준을 초과하는 것으로 나타났으며 지역별로는 동구 36.4%, 대덕구 32.3%, 중구 31.2%, 서구 30.0%, 유성구의 25.2%가 기준을 초과하는 것으로 나타났다. 먹는물 수질기준을 초과하는 항목은 일반세균, 대장균, $NO_3$-N, F, Fe, $NH_3$-N, Mn, Zn 등 총 23개 항목이었으며 연도별 지역별 수질항목별 평균농도는 1997년에 Fe(최고치 : 대덕구, $1.31mg/{\ell}$)와 Mn(최고치 : 중구, $0.53mg/{\ell}$)을 제외하고는 모두 먹는물수질기준을 초과하지 않았다. $NH_3$-N, Mn, Fe, Al, F 등은 1997년도에 급격히 농도가 증가하였므로 이러한 급격한 농도 증가의 원인에 대한 조사가 필요하다. 월 평균강우량과 대장균 및 일반세균의 부적합율 (부적합 횟수/검사횟수)계열은 수문학적 지속성과 계절상관성이 있는 것으로 나타났다. 대장균 및 일반세균 부적합율과 강우량간의 상관계수는 전체 월평균 강우량계열에 대해서는 0.525, 100mm이상 강우량계열에 대해서는 0.6733, 150mm이상 강우량계열에 대해서는 0.641로 비교적 상관성이 있으며 대장균 부적합율과 강우량간의 상관성이 일반세균과 강우량간보다는 더 상관성이 있는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.151-151
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• 2023

본 연구는 호우(heavy rain) 발생 시 대기 중 미세먼지(particulate matter, PM) 저감효과를 규명하고 강우 지속에 따른 빗물 수질(pH, 전기전도도(electrical conductivity, EC), 수용성 이온) 분석을 통해 대기 중 PM이 빗물 수질에 미치는 영향을 평가하였다. 2020년 3월부터 2021년 2월까지강우 강도(7.5 mm/h)를 기준으로 총 6회의 강우를 대상으로 하였으며 빗물 샘플은 집수장치를 통해 50 mL를 연속적으로 수집하여 수질을 분석하였다. 대기 중 PM_2.5 (≤ 2.5 ㎛ in diameter) 및 PM₁₀ (≤ 10 ㎛ in diameter) 농도는 기상청 내 부산 남구 대연동 관측소의 automatic weather system (AWS)에서 측정된 일평균 자료를 이용하였다. 강우에 따른 대기 중 PM의 저감효율은 상대적으로 PM₁₀에서 뚜렷하게 나타났으며, 특히 강우 강도 7.5 mm/h 이상(유형 1)의 호우 발생 시60% 이상의 저감효율을 보였다. 반면, 강우 강도 7.5 mm/h 이하(유형 2)일 때는 10% 이하의 저감효율을 보였으며, 강우 지속에 따라 대기 중 PM₁₀ 농도가 증가하는 경향을 보이기도 하였다. 총108개의 빗물 샘플 수질을 분석한 결과, 유형 1의 경우 초기 빗물의 평균 EC는 58.5 µS/cm으로 상대적으로 높았으며 대기 중 PM₁₀과 양의 상관관계(r = 0.99)를 보였고 평균 pH는 4.3으로 산성도가 높게 나타났으며 대기 중 PM₁₀과 음의 상관관계(r = -0.99)를 보였다. 반면, 유형 2의 경우 대기 중 PM₁₀과 EC (r = -0.56) 및 pH (r = -0.41) 간 뚜렷한 상관관계가 나타나지 않았다. 또한 강우가 지속됨에 따라 EC와 수용성 양이온(Na⁺, Mg²⁺, K⁺, Ca²⁺, NH₄⁺) 및 음이온(Cl^-, NO₃^-, SO₄^2-)의 농도는 지속적으로 감소하는 경향을 보였으나 pH의 경우 강우 강도에 따라 증감의 경향이 다르게 나타났다. 유형 1의 경우 강우 지속에 따라 pH가 증가하여 산성도가 낮아졌으나 유형 2는 pH의 증감 형태를 뚜렷하게 확인하기 어려웠다. 연구 결과를 통해 강우 초기 높은 강도로 강우가 지속될 경우 대기 중 PM₁₀이 빗물 수질에 영향을 미칠 수 있는 것으로 판단되며, 이에 따라 호우 발생 시 강우가 대기 중 오염물질을 지표면으로 유입시킬 수 있는 매개체로 작용할 수 있음을 지시한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.479-479
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• 2022

섬진강 주요호수 4개 호수에 대하여 20년간의 수질자료를 수집하여 한국형 부영양화지수(TSIko)를 산정하고 부영양화정도와 경향성을 분석하였다. 호수별 20년간 평균 수질농도 분석 결과, 4개 호수 중 BOD, COD, T-P, Chl-a, TOC의 5개 항목에서 보성호가 가장 높은 농도를 보이고, T-N도 두 번째로 높은 농도를 나타냈으며, 월별·계절별 분석 결과, 전체 수질항목의 수질은 대체적으로 여름(6-8월)에 가장 높았으나, 동복호의 Chl-a 항목의 경우 봄(3-5월)과 가을(9-11월)에 가장 높았다. 호소별 수질자료를 통한 경향분석 결과, 옥정호(섬진강호)는 BOD, TOC, 주암호는 COD, TOC, 보성호는 COD, TOC, Chl-a, 동복호는 TOC 항목이 증가하는 경향을 보이며, 주로 유기물 항목들이 증가하는 경향을 나타내었고, 각 호소의 수질항목별 상관관계 분석 결과, 보성호의 COD와 TOC 항목 사이의 상관계수가 0.85로 높은 상관관계를 나타냈고, 그 외에는 보통 또는 약한 상관관계 또는 상관관계가 거의 없는 것으로 나타났다. 최근 20년간의 연도별, 월별, 계절별 수질자료를 바탕으로 섬진강 내 주요호수 4개 호수의TSIko 평가 결과, 대부분의 호수가 중영양 상태를 나타내었고, 보성호의 경우, 2001년, 2004년, 2005년, 2015년~2020년에 각각 부영양화지수가 51.31, 56.94, 54.59, 52.77, 51.08, 57.95, 58.10, 50.82, 50.77로 부영양 상태로 평가되었다. 특히 보성호의 경우, TSIko 결과를 기반으로 한 경향분석 결과, 경향성이 없거나 감소하는 다른 호수들과는 달리 증가하는 경향성을 보이고, 항목별 경향성 분석 결과 COD, TOC, Chl-a이 증가하는 경향으로 나타났으며, 유기물인 COD와 TOC 항목의 경우 높은 상관관계를 보이고 있으므로, 추후 섬진강 유역의 물 수요 문제 해소에 대한 중요한 수자원에 대한 모니터링 및 부영양화 해소와 수질개선방안에 대한 연구가 필요할 것으로 판단된다.