호수의 부영양화 방지는 응용육수학의 중요한 과제중의 하나이다. 부영양화의 징후는 이미 잘 알려져 있는 바와같이 식물플랑크톤의 증가, 투명도 및 심층의 용존산소 감소 등을 들 수 있다. 남조류의 대량 번식은 부영양화의 확실한 증거이며1), 이러한 남조류는 미관상 ...

호수의 부영양화 방지는 응용육수학의 중요한 과제중의 하나이다. 부영양화의 징후는 이미 잘 알려져 있는 바와같이 식물플랑크톤의 증가, 투명도 및 심층의 용존산소 감소 등을 들 수 있다. 남조류의 대량 번식은 부영양화의 확실한 증거이며1), 이러한 남조류는 미관상 좋지않을 뿐만아니라 냄새와 독소를 발생하는 것으로 알려져 있다. 이 독소는 동물플랑크톤, 어류, 조류, 포유류 등 동물에 대해 일반적인 독소를 나타낸다. 특히 포유류에 대해서는 대형 가축에서 소형야생동물에 이르기까지 광범위하게 독성이 나타난다.2,3) 호수의 성층현상(stratification)은 심층의 혐기성 상태를 확대시키고, 환원성 화합물질(NH3, H2S 등)을 증가시키는 등 수질악화를 초래한다. 악화된 수질을 상수원수로 사용할 경우 정수 처리 비용을 증가시킬 뿐만 아니라 염소 소독시 발암물질의 생성량을 증가시켜 보건상의 문제를 유발하기도 한다. 또한 물고기와 같은 호기성 생물의 서식지를 제한하게 되고, 때때로 남조류 bloom을 가속화 시키기도 한다.4)
일반적으로 호수의 성층파괴(destratification)을 파괴하는 방법으로 인공폭기(artificial aeration)와 심층폭기(hypolimnetic aeration)등의 방법이 있으며5), 겨울철호수 표층의 결빙으로 인해 용존산소가 차단되어 물고기가 폐사하는 것을 막기 위한 방법으로도 인공폭기 방법은 사용되어 왔다.6) 인공폭기(artificial aeration)는 호수 바닥에 설치된 공기주입선(air line)을 통하여 압축공기를 용출시켜 심층수가 상승(upwelling)하게 하여 표층까지 전체적으로 혼합이 이루어짐으로써 심층의 무산소 상태를 제거하는 방법이다. 심층폭기(hypolimnetic aeration)는 성층을 파괴하지 않고 무산소 상태의 심층에 직접 공기를 주입시켜 Fe, Mn등의 산화로 내부 인부하량을 줄이는 방법이다.7) Fast8)는 수중 폭기로 혼합수심(mixing depth)이 증가하면 광합성에 이용될 수 있는 빛이 제한되고, 정수압(hydrostatic pressure)이 급속하게 변하며, CO2 농도와 pH 변화 등으로 조류의 천이가 일어나고 생체량이 감소된다고 보고하였다. 반면에 호수의 크기에 부적절한 폭기 장치를 설치하거나 위치 선정이 잘못되면 심층의 영양염류가 용출되어 중층의 DO minimum이 나타나거나 표층까지 영양염류가 공급되어 조류의 대량 번식이 발생되며, 심층의 수온 증가로 냉수어종의 서식지가 제한되는 것으로 알려져 있다.9,10) Kortmann 등11)은 남조류(Anabaena sp., Aphanizomenon sp.) bloom 이 폭기로 인해 감소되었다고 하였으며, 우점종도 남조류에서 녹조류와 규조류로 바뀌었다고 보고하였다. Burns12)는 Australia에 있는 호수에서 연중자동폭기(year-round automatic aeration)으로 남조류 bloom을 막을 수 있었다고 하였다. Steinberg13)는 독일의 Upper Bavaria에 있는 작은 호수의 연구에서 성층파괴 이후 남조류는 감소한 반면 녹조류와 규조류는 증가 하였다고 보고하였다. 그러나 Steinbeg 와 Tille-Baejhaus14)은 호수 전체를 대상으로 장기간 실시한 수중폭기 연구에서 남조류가 2년간 출현하지 않았으나 3년째 되는 해에 다시 출현하였다고 하였다.
달방댐은 건설된지 약 10년 정도되는 인공 호수로 1994년 이후 남조류가 발생하는등 부영양화의 징후를 보였으며, 1995년에는 수돗물에서 심하게 악취를 발생시키기도 하였다. 따라서 한국수자원공사 태백사무소에서는 달방댐의 부영양화를 방지하기 위하여 1996년에 달방댐내에 높낮이 조절형 간헐식 수중폭기 장치 6기를 설치 하였다.
따라서 본 연구에서는 수중폭기 장치의 설치에 따른 호수 수질의 변화를 알아보기 위하여 1995년 6월부터 1997년 12월까지 약 3년에 걸쳐 온도, 용존산소, 엽록소 a, 총인, 질산성질소, 탁도, pH 등의 환경요인과 조류의 변화를 비교․조사하였다.

The effect of aeration on the water quality was investigated in a reservoir, Lake Dalbang, which is utilized for the water supply to Donghae City. Water quality has been getting worse from the beginning of impoundment and recently it showed the indica ...

The effect of aeration on the water quality was investigated in a reservoir, Lake Dalbang, which is utilized for the water supply to Donghae City. Water quality has been getting worse from the beginning of impoundment and recently it showed the indication of eutrophication, such as the increase of cyanobacterial density and odor problem in drinking water. Six aerators were installed to improve water quality in 1996. Phytoplankton community and the concentrations of chlorophyll a, total phosphorus, and total nitrogen were measured from April, 1995 to December, 1997.
The thermal stratification was destroyed after the onset of aeration. DO of September and October increased from 4-6 mgO2/L before aeration in 1995 to 7-8 mgO2/L in 1996 and 1997 after the destratification. The whole lake became isothermal at 18-20 ℃. Total phosphorus concentration of the water column decreased slightly from 15-40 mgP/m3 in 1995 to 15-30 mgP/m3 in 1997. The total algal biomass of growing season increased from 178 mgChl.a/m2 in 1995 to 1150 mgChl.a/m2 in 1997. But cyanobacterial cell density decreased from 20,640 cells/mL in August 1995 to 20-50 cells/mL in August 1997. Blue-green and green algae showed rapid decreasing trend since 1995, while diatom increased in 1996 and 1997. The dominant species in warm seasons of 1995 was Anabaena macrospora (occasionally Microcystis sp.). It was replaced by Asterionella formosa and Melosira granulara in 1997. From the result it can be concluded that total phytoplankton biomass increased by aeration.

1. 서 론
2. 재료 및 방법
3. 결 과
4. 고 찰
5. 결 론

1. 서 론
2. 재료 및 방법
3. 결 과
4. 고 찰
5. 결 론