대형 인공호의 수질개선을 위하여 생태공학적 방법으로 도입된 수초재배섬의 수질개선 및 수생태계 확대 등 수환경 개선효과를 평가하기 위하여 팔당호의 경안천 수역에 설치한 수초재배...
대형 인공호의 수질개선을 위하여 생태공학적 방법으로 도입된 수초재배섬의 수질개선 및 수생태계 확대 등 수환경 개선효과를 평가하기 위하여 팔당호의 경안천 수역에 설치한 수초재배섬을 대상으로 2년 간 수질 및 생물상의 변화를 조사하였으며 비교 수역으로 경안천 중심 수역의 수질 및 생물상을 함께 조사하였다.
수초재배섬이 설치된 경안천 수역의 평균 수심은 1.9 m이었다. 수초재배섬의 수질을 조사한 결과 수온, 전기전도도 등은 경안천 중심 수역과 큰 차이가 없었다. pH는 식물플랑크톤의 성장이 활발한 경안천 중심 수역에서 높게 나타났다. 수초재배섬의 용존산소 농도는 매우 낮게 유지되었으며 봄과 여름의 일부 기간에는 빈산소 상태가 지속되었다.
영양염류 농도는 TP, DTP, PO₄-P, NH₄-H의 농도가 수초재배섬에서 높게 나타났으나 반면 TN, DTN, NO₃-N의 농도는 경안천 중심 수역에서 높게 나타났다.
유기물 항목에서는 DOC가 수초재배섬과 경안천 중심 수역에서 비슷한 농도를 보인 반면 BOD_(5)와 POC는 수초재배섬에서 높았다.
수초재배섬에 식재된 수초가 활발히 증식하기 시작한 5월 초부터 수초재배섬과 경안천 중심 수역의 클로로필 a 농도 차이가 나기 시작하였다. 조사기간 동안 경안천 중심 수역에서의 클로로필 a 농도는 간헐적으로 100 ㎎/㎥ 이상의 식물플랑크톤 대발생을 보였으나 수초재배섬에서는 식물플랑크톤의 대량 증식 현상은 나타나지 않았다. 그러나 수초의 잎과 줄기 등 지상부를 제거한 후 일시적으로 클로로필 a 농도가 급증하였다. 동물플랑크톤 출현량은 수초재배섬이 경안천의 중심 수역에 비해 약 5.6 배 정도 높게 나타났으며 이 결과를 탄소량으로 환산한 생물량은 수초재배섬이 경안천 중심 수역에 비해 약 16.5배 높았다. 경안천은 상류 유입수의 영향을 직접적으로 받아 계절별 및 월별 동물플랑크톤의 밀도 차이가 크며 특히 장마철인 7 ～ 8월에는 동물플랑크톤의 밀도가 크게 감소하였다. 반면 수초재배섬 수역은 수초재배섬 부유틀 등 구조물과 수초 뿌리의 영향으로 수체의 유동이 거의 없고 유기물 함량이 높으며 미생물과 같은 동물플랑크톤의 먹이원이 풍부하고 대형수생식물, 저농도의 용존산소 그리고 빛이 부족한 서식여건 등에 의하여 동물플랑크톤의 밀도가 높게 나타났다.
수초재배섬과 경안천 중심 수역의 미생물 분포를 조사한 결과 수초재배섬과 경안천 중심 수역의 총세균수는 큰 차이를 보이지 않았다. 반면 수초재배섬에서 총세균 중 활성세균이 차지하는 비율이 월등히 높아 수초재배섬에서 활발한 물질 순환이 이루어지고 있음을 추정 할 수 있었다.
수초재배섬과 경안천 중심 수역의 저서성 대형무척추동물을 조사한 결과 총 3문 5강 10목 19과 27종 352개체가 채집되었다. 수초재배섬 수초 뿌리부분에서는 25종 225마리, 수초재배섬 하부 퇴적물에서는 11종 97마리가 채집되었다. 반면 비교수역인 경안천 중심 수역의 퇴적물에서는 실지렁이, 깔따구 등 3종 30개체만 채집되어 생물상이 매우 빈약하였다.
수초재배섬이 어류의 분포에 주는 영향을 조사한 결과 수초재배섬 영향권 수역에서는 총 11과 26속 29종, 자연수초대에서는 총 11과 26속 28종그리고 수초가 없는 수역에서는 7과 16속 17종의 어류가 서식하여 수초재배섬 주변이나 자연수초대에서 서식어류의 분류군이 풍부하고 서식개체도 많았다. 또한 주요 서식 어종도 수초재배섬 영향 수역에서는 몰개, 가시납지리 등 소형어종의 발달이 현저하여 수초재배섬이 다양한 어류의 서식 및 산란공간으로 이용되고 있음을 확인하였다.
수초재배섬에서 서식하는 수생식물종을 조사한 결과 총 19과 26속 29종 정도가 서식하는 것으로 나타났다. 수초재배섬에 서식하는 식물은 갯버들 1종을 제외하면 모두 초본류로 나타났다. 전체 16개 부유틀 중에서 가장 넓은 면적에 서식하는 수초는 달뿌리풀로 초기에 25 %이었던 식재면적이 현재는 42 % 정도로 확대되었다. 반면 초기 각 25 %씩의 점유율을 차지하던 줄은 몇 포기만 서식하고 있고 애기부들은 거의 사라진 상태이었다.
수초재배섬에서 성장하고 있는 수생식물에 대하여 탄소, 질소 및 인 등 물질의 함량을 조사한 결과 식물체 단위 무게당 인과 질소의 함량은 5 ～ 6월 성장시기에 높았고 최대성장 이후 가을철 고사기에는 물질함량이 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 수초를 이용하여 영양염류 흡수, 제거를 목적으로 수초재배섬을 이용하고자 한다면 질소, 인 등 영양물질의 단위 함량이 줄어들거나 또는 뿌리로 전이되기 전 즉, 가을철 고사기 이전에 제초작업을 수행하는 것이 바람직 할 것으로 판단된다.
수초재배섬 하부 퇴적물의 입도분포 조사 결과 silt가 84.1 %를 차지하여 주로 미세한 입자로 구성되어 있는 것으로 나타났다. 퇴적물의 함수량은 69.2 %를 보여주고 있다.
수초재배섬이 수질개선 및 수중생태계 발달에 미치는 영향을 평가한 결과, 미생물에 의한 물질순환속도의 증가, 식물플랑크톤의 증식 억제 등 수질개선 능력은 있는 것으로 나타났으나 수체의 유출입이 활발한 수역이나, 또한 수역에 비해 설치면적이 적을 경우 가시적인 수질개선 효과를 얻기는 어려운 것으로 나타났다. 그러나 수초재배섬은 수중의 생물상에 매우 긍정적인 영향을 주는 것으로 파악되었다. 특히 동물플랑크톤, 대형무척추동물 및 수중생태계 정점에 위치하고 있는 어류의 종류 및 개체수의 증가 등은 큰 효과가 있는 것으로 나타났다. 따라서 배스와 블루길 등 탐식성 외래어종의 확산으로 인하여 토종 어류의 피해가 발생하는 수역 등에서는 인공산란장 역할을 할 수 있는 수초재배섬을 설치하는 것을 고려해 볼 수 있을 것으로 판단된다. 또한 홍수조절이나 용수공급 등 국내 대형 인공호의 특성상 잦은 수위변동과 대형 토목공사 등에 의하여 수중의 생태계가 파괴된 수역에서는 수중생태계의 회복을 위하여 호안 지대에 수초재배섬을 설치하면 자연수초대와 같은 기능을 수행하여 수중생태계에 긍정적인 영향을 줄 수 있을 것으로 판단된다.
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