1.서 론
육상기원 물질이 해양으로 유입되는 동안 하구는 단순한 통로기능뿐 아니라 강물에 포함된 물질들을 변화시키고, 충 격을 완충하는 역할을 하게 된다(Yang et al., 1999). 그러나 하구가 방조제와 같은 인공구조물로 차단된 경우 본래의 완 충기능에는 상당부분 차이가 발생 한다. 특히, 여름철 홍수 기 동안 방조제에 저장된 담수가 일시에 공급될 경우 해양 생태계에 대한 충격은 상당할 것으로 예상된다.
아산만 해안은 지난 50년 동안 수도권의 급격한 인구 집 중화와 이와 함께 폭발적으로 증가하는 물류수요를 충족하 기 위하여 대규모 항만과 항로 건설 사업이 진행 중이며, 부 족한 공업용수와 농업용수를 확보하기 위하여 6개의 대형 방조제가 조성되었고, 이로 인하여 아산만의 동, 북, 남측 해 안이 모두 인공구조물로 둘러싸이게 되었다. 아산만으로 유 입되는 주요 담수공급원은 6개의 대형 방조제의 배출수이 며, 이러한 담수 배출로 인한 해양수질의 시·공간적인 변화 는 국내의 유사한 하구환경에 대한 사례연구로서 연구할 가 치가 충분하다.
아산만 주변의 해양수질에 대한 연구는 동물플랑크톤(Lee et al., 2006; Park et al., 2008), 식물플랑크톤(Yi et al., 2007; Jeong et al., 2011) 등 해양생태계 연구 중 일부로서 수행되었 다. 그러나 일부 영양염 항목을 비교한 조사 이외에 종합적 인 해양수질을 검토한 연구는 이루어지지 않았는데, 이러한 점은 아산만의 생태적 가치와 아산만 유역에 대규모 개발 활동이 더욱 활발하게 진행될 것을 감안하여 매우 아쉬운 점이 아닐 수 없다. 따라서 본 연구는 아산만 해양수질을 다 양한 항목으로 분석하고, 통계적 기법을 적용하여 육상오염 원과 해양수질의 인과관계를 해석하고자 하였다.
2.재료 및 방법
2.1.지역 개괄
아산만은 경기도 서남단과 충청남도 서북단 사이에 위치 하며 길이 40 km, 너비 최소 2.2 km의 규모를 갖는 좁고 긴 만의 형태로 되어있다(Fig. 1). 기후는 한반도의 기후 특성에 따라 겨울철에는 북서계절풍의 영향을 받고, 여름철에는 온 대 몬순의 영향으로 6 - 8월까지 연중 강우량의 50 %가 집중 된다. 조차는 평균 6.1 m(최대 9.6 m)로 한반도 서해의 큰 조 차의 특징을 보인다.
아산만은 70년대 이후 6차에 걸친 대규모 방조제 건설사 업으로 인하여 북, 동, 남측 삼면이 모두 방조제와 인공담수 호로 둘러싸인 특이한 해안선이 조성되었다. 동측해안의 안 성천 하구를 막아 만든 아산호(1973년 완공)를 시작으로 하 여 이후 남양호(1975년 완공), 석문호(1975년 완공), 삽교호 (1979년 완공), 대원호(1979년 완공) 순으로 대형 방조제와 이로 인해 조성된 6개의 담수호수가 조성되었다. 이후 6개의 대형 방조제를 통과하여 방류되는 담수는 연간 79.9 m3/sec (즉, 25억 m3/년)이며(Table 1), 이들 방조제의 배출수가 아산 만내로 유입되는 담수의 주된 공급원이다. 아산만은 인공적 으로 조성된 연안을 따라 대규모 국가 산업단지가 건설되고 있어 앞으로도 연안환경은 극심한 변화가 예상된다.
따라서 아산만의 자연환경은 시간적으로는 조석운동으로 인한 일중 변화와 일간 변화, 강수량과 바람의 변화에 따른 계절 변화가 존재하며, 아산만의 급격한 개발로 인한 개발 압력까지 받는 복잡한 환경조건 하에 놓여 있다.
2.2.시료 채취 및 현장측정 항목
아산만 해역에 대한 조사는 2011년 12월 2일, 2012년 4월 29일과 7월 17일, 2013년 2월 14일에 수행되었다. 수질시료 채취 정점과 시기는 Fig. 1과 Table 2에 정리하여 제시하였다. 아산만 11개 정점(S1~S11)에서 표층수와 저층수를 채수하여 각 수질항목을 분석하였다. 표층시료는 Bucket을 사용하여 채수하였고, 저층시료는 Niskin sampler를 이용하여 저층 바 닥으로부터 1 m 떨어진 수층을 채수하였다. 수온, 염분, 용존 산소, pH는 현장에서 즉시 휴대용측정기(YSI 85, Orion 3 Star)를 이용하여 측정하였다. 표층과 저층시료는 1 L 폴리에 틸렌병에 담아 드라이아이스가 담겨진 아이스박스에 보관 한 후 실험실로 옮겨 분석 전까지 -20°C 이하에서 동결 보관 하였으며, 보관기간은 1주일을 넘지 않았다.
2.3.시료분석 방법
수질 항목 중 SS(suspended soils), COD(chemical oxygen demand), Chl-a, NH4-N, NO2-N, NO3-N, DON(dissolved organic nitrogen), TN(total nitrogen), PO4-P, DOP(dissolved organic phosphorus)는 해양환경공정시험기준을 따라 분석하였으며 (MLMA, 2010), 그 외, 해양환경공정시험기준에 분석방법이 제시되지 않은 PIP(particulate inorganic phosphorus)은 Standards Method(APHA, 2012)를 따라 분석하였다. TOC(total organic carbon)와 DOC(dissolved organic carbon)는 각각 여과되지 않은 시료와 여과된 시료를 대상으로 비분산형 적외선 검출기가 부착된 총유기탄소분석기(Shimadzu, TOC-V)를 이용하여 분 석하였다. 이미 분석된 자료에서 얻을 수 있는 추가적인 정 보들 예를 들면 PON(particulate organic nitrogen)은 TN에서 DON과 DIN(dissolved inorganic nitrogen)을 뺀 차이로 계산하였 고, POP(particulate organic phosphorus)는 TP에서 DOP, DIP, PIP 를 뺀 차이로 계산하였으며, POC(particulate organic carbon)는 TOC에서 DOC를 뺀 차이로 계산하였다. 따라서 총 21개의 수질항목을 분석 및 계산을 통해 획득하였다.
2.4.통계처리 방법
아산만의 전체적인 계절별 해양수질의 변화를 알아보기 위하여 ANOVA 검정을 실시하였으며, 그 다음 각 수질항목 간의 상관관계를 찾아보았다. 최종적으로 만의 수질에 영향 을 미치는 요인을 분석하였으며, 이러한 결과를 바탕으로 아산만의 수질에 영향을 미치는 환경 요인을 순차적으로 평 가하였다. 요인분석 시 요인의 추출은 각 변수간의 상관행 렬을 이용하였고, 최초요인을 추출한 뒤 회전시키지 않는 행렬로부터 몇 개의 요인을 추출하기 위하여 고유치(eigen value)가 최소 1.0 이상의 요인을 추출하였다. 고유치는 각 요 인이 모든 측정변수의 총분산을 설명하는 정도를 나타내며, 1 이상이면 하나의 요인이 변수 하나 이상의 분산을 설명할 수 있음을 의미하고, 1 이하이면 하나의 요인이 변수 하나의 분산도 설명할 수 없음을 의미한다(Kwon et al., 2000). 요인 이 해당되는 변수를 설명해주는 의미를 가진 요인 부하량을 산출한 뒤, 여러 요인이 비슷한 요인 부하량을 나타낼 경우 변수들이 어떤 요인에 높게 작용 하는지를 알아보기 위하여 요인축을 회전시켰다. 회전 방법은 여러 종류가 있으나 직 각회전방식 중에서 각 요인은 다른 요인과 상호 독립적이면 서 하나의 요인에 높게 적재되는 변수의 수를 줄여서 요인 을 해석하는데 중점을 주는 Varimax 방식을 적용하였다(Rho, 1999; Hur, 2001). 모든 통계 분석은 SPSS(ver., 12.0)를 이용하 였다.
3.결 과
3.1.수질항목의 시간적인 변화
조사 기간 동안 21개 수질항목들의 수층별 평균 농도와 계절적인 차이를 비교하여 Table 3에 정리하였다. 시간적인 수질 특징을 간략하게 정리하면, DO, pH, SS, NO3-N, DON, TN, PIP, TOC, DOC는 겨울철에 높은 값을 보였고, 수온, NH4-N, DOP, TP는 여름철에 높은 값을 보였다. Chl-a는 표층 은 여름철에 높은 농도를 보였고, 저층은 겨울철에 높은 농 도를 보였다. DIP는 봄철에 가장 낮은 농도를 보였고, DIN/DIP는 봄철에 높은 값을 보였다. 계절적으로는 여름철 에 높은 NH4-N 농도가 특징적이다.
3.2.수질항목의 공간적인 변화
아산만에서 공간적으로 각 수질 항목들이 어떠한 변화를 보이는지 알기보기 위해 각 수질 항목별로 내측(정점 S1)에 서 외측(정점 S11)으로 이동하면서 수질의 변동을 Fig. 2-5에 도시하였다.
염분은 만의 내측에서 외측으로 이동하면서 점차 증가하 는 경향을 보이고 있고, 여름철(2012년 7월)에는 정점 S5에서 표층의 염분이 일시적으로 감소하는 특징을 보였다. 수온은 봄(2012년 4월)과 여름철에는 만의 외측으로 가면서 감소하 는 경향을 보였으나 겨울철(2013년 2월)에는 외측으로 가면 서 증가하는 경향을 보였다. DO와 pH는 만의 외측으로 가면 서 점차 증가하는 경향을 보였다. COD는 만의 외측으로 가 면서 점차 감소하는 경향을 보였다. SS는 겨울철에 외측의 저층에서 높아지는 경향을 보였다. Chl-a는 여름철에 표층에 서 만의 외측으로 가면서 점차 증가하는 경향을 보였고, 겨 울철에는 외측으로 가면서 점차 감소하는 경향을 보였다 (Fig. 2).
NH4-N, NO2-N, NO3-N은 외측으로 가면서 점차 감소하는 경향을 보였으며, 여름철에는 염분이 갑자기 감소했던 정점 S5에서 일시적으로 증가하는 경향을 보였다. DON은 여름철 에 외측으로 가면서 증가하는 경향을 보였으며, PON은 동일 시기에 만의 중앙에서 증가되는 첨가 현상을 보였다. TN은 만의 외측으로 가면서 점차 감소하는 경향을 보였다(Fig. 3).
DIP는 외측으로 가면서 점차 감소하는 경향을 보였으며, DIN과 마찬가지로 여름철에 정점 S5에서 일시적으로 증가 하는 경향을 보였다. DOP는 여름철에 만의 외측에서 증가하 는 경향을 보이고 있으며, POP, PIP, TP는 겨울철에 저층에 서 외측으로 가면서 튀는 자료가 관측되고 있는 것이 특징 적이다(Fig. 4).
TOC와 POC는 유사한 분포를 보이고 있으며, 겨울철에 만 의 외측에서 증가하는 경향을 보였다. DOC는 외측으로 가면 서 감소는 경향을 보였다. DIN/DIP도 만의 외측으로 가면서 감소하는 경향을 보였고, 봄철에 만의 내측에서 상대적으로 높은 값을 보였다(Fig. 5).
3.3.수질항목의 구성비율 변화
질소계, 인계, 유기탄소계를 구성하는 각각의 구성성분들 이 아산만에서 시공간적으로 어떠한 변화를 보이는지 알아 보기 위해 이들의 성분비의 변화를 Fig. 6-9에 도시하였다.
DIN의 구성성분은 봄철과 여름철에 NH4-N의 비율이 다른 계절에 비하여 높고, 만의 외측으로 가면서 점차 증가하는 경향을 보이는 것이 특징적이다(Fig. 6). TN을 구성하는 성분 들 중에서는 전체적으로 DIN이 가장 높은 비율 차지하고 있 으나 만의 외측으로 가면서 점차 DIN의 비율은 감소하는 경 향을 보였다(Fig. 7).
TP의 구성성분은 계절별 또는 공간별로 서로 다른 양상을 보였으며(Fig. 8), TOC를 구성하는 성분은 전체적으로 DOC 의 비율이 매우 높게 나타났다(Fig. 9).
3.4.수질항목의 상관관계
수질항목들 사이의 상관관계를 분석한 결과는 Table 4-5에 제시하였다. 염분과 유의한 음의 상관관계를 갖는 항목들은 표층에서 수온, COD, Chl-a, NH4-N, NO2-N, TN, DIP, DOP, POP, TP, TOC, DOC, POC이며, 저층에서는 NH4-N, NO3-N, TN, PIP, TOC, DOC, DIN/DIP로 나타나 대부분의 수질항목들 이 담수의 영향을 받고 있음을 알 수 있다.
3.5.요인 분석
아산만에서 측정된 수질항목들 중 가능한 유사한 수질항 목들의 중첩을 피하기 위해 염분, DO, pH, COD, SS, Chl-a, TN, TP, TOC를 대상으로 요인 분석을 수행하였다. 9개의 수 질항목을 대상으로 요인분석을 수행한 결과 고유치(Eigen value) 1을 기준으로 요인의 개수는 2개로 나타났으며, 요인 1의 기여율은 37.7 %이고, 요인 2의 기여율은 24.4 %를 차지 하여 요인 1과 요인 2의 누적기여율은 62.2 %를 보였다(Table 6). 요인 1은 염분과 높은 음의 인자 부하량을 갖고, Chl-a, TN, TP, TOC와 높은 양의 인자 부하량을 갖는 것으로 나타 났다. 요인 2는 DO, pH, SS와 높은 양의 인자 부하량을 갖고, COD와 높은 음의 인자 부하량을 갖는 것으로 나타났다 (Table 7).
4.토 론
4.1.아산만 수질환경을 결정하는 요인
연안환경에서 담수의 유입은 다양한 환경인자들의 변화 를 가져오는 가장 중요한 요인으로 알려져 있다(Pinckney et al., 1997; Panigrahy et al., 1999; Azevedo et al., 2008; Joseph and Ouseph, 2010; Jeong et al., 2014).
아산만의 요인분석 결과에서 요인 1은 염분과 음의 인자 부하량을 갖고, Chl-a, TN, TP, TOC와 양의 인자 부하량을 갖 는 것으로 보아 “담수유입에 의한 영향”으로 설명할 수 있 다. 이러한 이유는 일반적으로 해수보다는 상대적으로 고농 도의 영양염을 포함하고 염분이 낮은 담수가 만으로 유입되 면 만의 염분은 감소하고 영양염과 Chl-a의 농도는 증가하는 결과를 가져오기 때문이다.
요인 2는 DO, pH, SS와 양의 인자 부하량을 갖고, COD와 음의 인자 부하량을 보이는 것으로 보아 “외해수 유입에 의 한 영향”으로 설명할 수 있다. 아산만에서 DO의 공간적인 분포를 보면 만의 안쪽에서 낮고 외해쪽으로 이동하면서 증 가하는 경향을 볼 수 있다. 이러한 결과는 담수의 영향을 상 대적으로 많이 받는 만의 안쪽이 유기물질이 풍부해서 DO 의 소모가 높고, 외해쪽으로 이동하면서 외해수와 희석되어 유기물질의 농도 감소와 함께 DO의 농도가 증가되기 때문 으로 추측된다. pH는 일반적으로 담수보다는 해수에서 더 높기 때문에 담수의 영향을 받는 만의 안쪽보다 외해역에서 더 높다. 따라서 외해수의 유입은 DO와 pH를 증가시키고, 담수유입으로 증가된 COD 농도를 감소시킬 것으로 예상된 다. SS의 경우에는 만의 바깥쪽에서 일시적으로 높아지는 현상들로 인하여 DO와 pH와 함께 양의 인자 부하량을 갖는 것으로 판단된다. SS가 COD와 역의 인자부하량을 갖는 것 은 이 연구에서 TOC 중 DOC의 비율이 매우 높은 것을 감안 한다면, SS의 증가로 인한 입자성 유기물질의 증가보다는 해수 유입으로 인한 용존성 유기물질의 희석효과가 더 크게 영향을 미쳤기 때문으로 판단된다.
결과적으로 아산만의 해양수질 변동의 가장 큰 환경요인 은 담수 유입이며, 전체 수질 변동에서 담수의 유입이 37.7 % 를 차지하고, 그 다음으로 외해수의 유입에 의해 24.4 %를 설 명할 수 있다. 아산만은 삼면이 육지로 둘러싸여 있기 때문 에 담수의 영향이 우세하게 나타나는 것은 매우 자연스러운 일이다. Lee et al.(2007)은 아산만 주변의 방조제 배출량이 강 우의 영향을 직접적으로 받는다고 보고하였다. 아산만 주변 의 6개의 대형 방조제들의 특징을 보면 집수면적이 넓고, 방 류량이 가장 큰 아산호와 삽교호가 만의 가장 내측에 위치 한다(Table 1). 방조제가 조성된 이후 경과된 시간을 보면 아 산호와 삽교호가 상대적으로 연령이 높아 시간 경과에 따라 수질이 더 악화 되었을 것으로 예측할 수 있는데, 실제로 동 일시기에 측정된 영양염의 농도는 아산호와 삽교호가 상대 적으로 다른 방조제 호수들 보다 높게 나타나고 있다(Jeong and Yang, 2016). 인공적으로 조성된 호수에서 시간이 지남에 따라 수질이 악화되는 현상은 국내·외에서 많이 보고되고 있다(Ohtake et al., 1982; Mori et al., 1987; Park et al., 1997; Jeong et al., 2014; Jeong et al., 2015). 따라서 아산만의 주요 영 양염 공급원은 조성된 지 가장 오래됐고, 상대적으로 영양 염의 농도가 높고, 방류량도 가장 많은 아산호와 삽교호일 것이다. 아산만에서 만의 내측에서 높고 외측으로 이동하면 서 점차 감소하는 영양염의 공간적인 분포는 이러한 아산호 와 삽교호의 영향을 잘 반영해 주고 있다(Fig. 2-5).
4.2.아산만 수질항목 분포 특성
앞서 언급했듯이 아산만의 수질변동에 가장 큰 영향을 미 치는 요인은 담수의 유입이며, 특히 만의 가장 내측에 위치 한 아산호와 삽교호의 방류는 아산만의 수질에 결정적인 영 향을 미칠 것으로 판단된다. 따라서 아산만에서 전반적으로 대부분의 수질항목들의 분포는 이들 방조제 호수의 담수 방 류에 의해 좌우되는 특징을 보였고, 염분과 다른 수질항목 들의 상관관계에서도 대부분의 영양염이 염분과 음의 상관 관계를 나타내고 있다(Table 4-5).
조사 시기별로 아산만의 수질항목들의 공간적인 분포는 다소 차이를 보이고 있는데, 특징적인 것은 여름철(7월)에 만의 중앙 부분(정점 S5)에서 염분 감소와 함께 대부분의 영 양염들이 증가하는 현상을 보였다는 것이다. Jeong et al.(2016)은 물질수지 분석을 통해 아산만의 중앙해역에서 여 름철에 과잉의 영양염이 공급되고 있음을 제시하고, 인근 방조제 호수(남양호)와 주변 도시와 농경지로터 비점오염에 의한 영향으로 해석하였다. 겨울철(2월)에는 SS를 포함하여 Chl-a, COD, PON, TN, POP, PIP, TP, TOC, POC 등이 만의 중 앙과 외측인 정점 S5와 S7의 저층에서 튀는 현상을 보이고 있어(Fig. 2-5), 동계에는 주로 입자형태의 물질들이 강한 북 서풍의 영향에 의하여 저층으로부터 재부유 경로를 통해 수 중으로 공급되고 있는 것으로 해석된다.
DIN을 구성하는 성분들을 대상으로 만의 내측에서 외측 으로 이동하면서 이들의 비율 변화를 보면, 봄철과 여름철 에 NH4-N의 비율은 내측에서 외해로 이동하면서 점차 증가 하는 경향을 보였다. 이러한 현상은 아산만에서 NH4-N과 NO3-N의 공간적인 분포 양상에서 원인을 유추할 수 있다. NO3-N은 비교적 외해역으로 가면서 감소하는 현상이 뚜렷 하게 나타나지만, NH4-N은 봄철과 여름철에 만의 중앙에서 첨가현상을 보였다(Fig. 3). 만의 중앙부분에서 NH4-N의 첨가 현상은 위에서 언급했듯이 남양호 등을 통한 담수의 유입으 로 인한 영향으로 판단된다. 아산만에 인접해 있는 강청관측 소의 강수량 자료(WAMIS; http://www.wamis.go.kr)를 보면, 조 사 기간 동안 5일간 누적강수량이 2011년 12월에는 2 mm, 2012 년 4월에는 10 mm, 2012년 7월에는 88 mm, 2013년 2월에는 0 mm였으며, 강수량이 가장 높았던 여름철에 아산만의 중앙 해역에서 염분이 감소되는 지점에서 NH4-N의 증가현상이 뚜렷하게 나타나고 있다. 또한 NH4-N의 첨가현상은 해저 퇴 적물로부터 용출되거나 DON의 무기화에 의해서 일어날 수 있다(Herbert, 1999). 아산만의 경우에는 만의 중앙 부분에서 NH4-N의 농도가 저층보다 표층이 더 높게 관측되고 있기 때 문에 해저 퇴적물로부터 NH4-N이 용출되어 영향을 미쳤을 가능성은 낮은 것으로 보이나, NH4-N과 DON은 음의 상관관 계를 갖고 있어 NH4-N의 공급이 DON의 무기화와 관련되었 을 가능성은 있는 것으로 판단된다.
TN의 구성성분 중 가장 높은 비율을 차지하는 것은 DIN (평균 68 %)이며, 여름철에 가장 높은 비율을 보였다. Yang et al.(2003)은 곰소만에서 질소의 시·공간적인 변화를 연구하면서 DIN은 여름철 홍수기에 집중되고, DON은 상대적으로 일정한 비율을 보인다고 보고하였다. 따라서 아산만의 경우에도 담수 방류량이 높은 여름철에 방조제 호수로부터 공급된 NH4-N과 NO3-N로 인하여 DIN의 비율이 증가된 것으로 보인다. 실제로 이 연구 기간인 2012년 7월에 관측된 환경부의 호소수질측정 망 자료(Water Information System; http://water.nier.go.kr)를 보면, 아산호와 삽교호에서 TN 중 NH4-N과 NO3-N의 비율은 83.5% 와 78.5 %를 보였다.
TP의 구성성분의 변화는 봄철에는 TP 중 DIP의 비율이 매 우 낮아지는 특징을 보이고, 겨울철에는 TP 중 PIP의 비율이 다른 계절보다 높게 나타나고 있다. 봄철의 경우 식물플랑 크톤의 성장과 관련되어 상대적으로 DIP의 소모가 증가된 결과로 판단되며, 겨울철에는 SS의 증가로 인한 재부유에 의해서 수중의 PIP가 증가했기 때문으로 보인다.
TOC의 구성은 조사 기간 동안 거의 일정한 분포를 보였 다(Fig. 9). 조사 기간 동안 DOC는 TOC 중 약 81%를 차지하 고 있어 TOC의 대부분이 DOC로 구성되어 있음을 알 수 있 다. 강이나 하구에서 TOC 중 DOC의 비율은 54-80%를 보이 고 있으며(Warnken and Santschi, 2004), 양자강 유출수의 영향 을 받는 동중국해에서도 88-94 %로 보고되고 있다(Kim et al., 2008).
4.3.식물플랑크톤 성장의 제한요소
일반적으로 식물플랑크톤의 성장을 제한하는 영양염은 담수에서는 인(DIP)이고, 해양에서는 질소(DIN)로 잘 알려져 있다. 그러나 새만금, 금강하구 등 육상기원 영양염 공급이 많은 곳에서는 비록 해양환경임에도 불구하고, DIN이 아니 라 오히려 DIP가 식물플랑크톤 성장의 제한요소로 작용하는 것으로 보고되고 있다(Jeong et al., 2005; Yang et al., 2008; Jeong et al., 2014; Jeong and Yang, 2015). 광양만에서 식물플랑 크톤 성장의 제한요소는 담수유입량이 극도로 작은 시기에 는 질소인 반면, 담수유입이 많았던 시기에는 인이 제한요 소가 된다(Lee et al., 2001).
이 연구에서 아산만의 DIN/DIP 비율은 식물플랑크톤의 성 장을 제한하는 요소가 DIP임을 지시하고 있다(Table 3). 특히 봄철(4월)에 DIN/DIP의 비율이 가장 높게 나타나 이 시기에 DIP의 공급은 식물플랑크톤의 성장에 매우 중요한 영향을 미쳤을 것으로 예상된다. 그러나 봄철에 아산만의 DIP 분포 는 만의 가장 안쪽에서 급격히 감소한 후 외측으로 가면서 일정한 농도를 유지하고 있으며, 염분의 분포에서도 담수의 대량 방류의 흔적을 찾을 수 없기 때문에 이 시기에 식물플 랑크톤의 대량 발생을 초래할 DIP의 공급이 원활하게 이루 어지지 않았음을 알 수 있다(Fig. 2, 4). 이 연구에서 봄철에 아산만에서 관측된 상대적으로 낮은 Chl-a의 농도는 이러한 제한요소로서 DIP의 중요성을 잘 반영해주고 있는 것으로 판단된다.
아산만의 표층수에서 Chl-a와 다른 수질항목 간 상관관계 에서 특징적인 것은 Chl-a가 용존무기 영양염 중 DIP 이외에 도 NH4-N과도 강한 양의 상관관계를 보이고 있다는 것이다 (Table 4). 특히 Chl-a는 NO3-N과는 상관관계를 보이지 않고, NH4-N과는 강한 상관관계를 보이고 있어 식물플랑크톤의 성장에 DIN 중 NH4-N이 중요한 영향을 미치는 것으로 판단 된다. NH4-N은 아산만에서 소형 식물플랑크톤의 성장과 관 련되어 있는 것으로 보고된 바 있으며(Lee et al., 2007), DIP 가 식물플랑크톤의 성장에 제한요소로 알려진 금강하구에 서도 NH4-N은 시기에 따라 식물플랑크톤의 성장에 영향을 미친다(Lee and Yang, 1997; Jeong et al., 2005).
시기별로 Chl-a의 공간적인 분포를 보면, 여름철에 만의 외측으로 가면서 증가하는 경향을 보였다(Fig. 2). 아산만에 서 식물플랑크톤의 개체수는 2-4월까지는 내측해역에서 높 고, 이후 6-8월까지는 외측해역에서 높게 나타난다(Jeong et al., 2011). Jeong et al.(2011)은 아산만에서 하계에는 와편모조 류가 우점하고, 이들은 높은 염분, 수온, 광량을 선호하기 때 문에 대량 담수 방류로 인해 영양염이 풍부해진 하계에 외 측해역에서 대량 증식을 일으키는 것으로 보고하였다. 따라 서 아산만에서 담수의 방류는 식물플랑크톤의 성장을 위한 영영염의 공급뿐만 아니라 군집 변동에 따라 식물플랑크톤 의 공간적인 분포에 영향을 미치는 것으로 보인다.
5.결 론
계절별로 4회에 걸친 아산만의 해양수질 환경을 조사하고 다음과 같은 결과를 얻었다.
