영일만 해역의 요인분석에 의한 수질특성 평가

Abstract

[한글]

영일만은 동해안의 회유성 어류, 패류 및 해조류의 서식지로서 좋은 조건을 갖추고 있으며 양식장의 적지로서 수산업상 중요한 위치를 차지하였다. 그러나 포항제철을 비롯한 대규모 공업단지에서 배출되는 산업폐수와 지역주민에 의하여 배출되는 생활폐수 등 만내로 유입되는 오염물질의 절대량이 증가함에 따라 만내의 수질이 점차 악화되어, 만내 해역의 대부분이 Ⅱ, Ⅲ등급 해역으로 수질이 관리되고 있는 실정이다

본 연구의 궁극적인 목적은 항목간 수질오염도의 경중을 단순비교를 통해서는 해역의 복잡한 수질변동을 설명하기에는 너무 미흡한 부분이 많아 이를 해결할 수 있는 탐색적 요인분석을 사용하여 복잡·다양한 환경특성을 나타내는 영일만의 수질변동을 종합 평가하고자 한다

연구대상은 경상북도 포항시에 위치한 개방형만으로 연세대 환경공해연구소에서 1986년부터 현재까지 진행되고 있는 연구자료 중 1994년 1월부터 2000년 12월까지 2, 5, 8, 11월에 년 4회씩 조사된 결과로 수질오염공정시험방법으로 측정된 자료를 사용하였으며, 성층현상을 보이는 연안의 특성을 잘 설명할 수 있는 표층수 자료를 사용하였다.

분석대상 수질항목은 10개 항목으로 수질공정시헙방법을 통하여 측정되었고, 자료의 분석은 SPSS 10.0 통계프로그램을 사용하여 요인분석을 수행하였다.

영일만은 육상으로부터 4계절동안 지속적인 영향을 받고 있고, 제 1요인은 인산계 영양염의 요인으로 볼 수 있고, 2요인은 질소계 영양염의 요인으로 볼 수 있고, 제 3요인은 오염물질을 포함한 부유물질에 의한 요인으로 강우에 의해 유입되는 자연적인 요인으로

볼 수 있고, 제 4요인은 기후 변동의 요인으로 수온과 용존산소와 같은 물리적인 특성의 영향을 받는 요인이라고 볼 수 있다.

봄과 여름에는 유기물의 유입이 가장 큰 환경요인으로 판단되며, 가을에는 물질대사 요인으로, 겨울에는 기후변동이 가장 큰 환경요인으로 판단이 되며 측정지점에 대한 요인분석 결과 영일만의 해수유동 특성과 일치하고 있음을 알 수 있고, 내만의 지점 5와 7이 가장 큰 영향요인 지점으로 작용하였다.

해역에서 부영양화의 제한요소로 작용하는 질산염의 영일만해역의 농도는 부영양해역 발생을 위한 최소농도 0.013㎎/ℓ보다 0.022㎎/ℓ로 높게 나타났고 N/P비율은 18:1로 정상적인 해수에서 보여지는 비율이 15:1인 것을 감안하여 볼 때 부영양화를 초래할 수 있으리라 보여지며 영일만지역의 해수수질의 변동에 대한 인산염과 질산염등과 같은 영양염이주요요인으로 나타났고 설명력 또한 높게 나타나 영일만의 해양오염지표로서 널리 이용되고 있는 COD보다 인산염과 질산염을 이용하는 것이 바람직할 것으로 생각된다.

해역의 수질특성을 평가하는데 있어서 본 연구의 요인분석에 의한 평가시에 대상항목으로 선정한 이화학적인 수질항목과 영양염류 항목만으로는 해수수질의 변동을 종합적으로 해석하는데 부족한 점이 많았고, 총체적인 평가를 위해서는 생물학적 오염지표 항목들과의 연계연구를 통하여 종합적인 해석이 검토되어야 할 것이다.

[영문]

The quality of water in Youngil coastal area is getting worse due to the sewage and waste water from the surrounding industrial complex.

It is not sufficient to evaluate variation of complex and diverse marine water quality characteristics merely by basic statistical approach and simple regression. on the contrary, the Factor analysis method is an useful tool to evaluate of water

quality characteristics.

In this study 10 items of surface water quality of Youngil coastal area were analyzed and samples were done four times a year periodically from January 1994 to December 2000 From the factor analysis, cumulative percentage of variance from Fact

or Ⅰ to Factor Ⅳ was 76.876％. Factor Ⅰ was artificial pollution pattern by domestic sewage and determined as phosphorous. Factor Ⅱ was artificial pollution pattern by domestic sewage and industrial farms determined as nitrogen Factor Ⅲ was artificial pollution pattern by industrial wastewater and determined as

chemical oxygen demand Factor Ⅳ was physical property pattern and determined as temperature and dissolved oxygen.

The main factors are organic matters inflow patterns in spring and summer,

metabolism pattern in autumn and change of climate in winter. in addition, From the factor analysis for sampling site, the main factor are site 7, 5

Normally, the criteria COD has used for typical marine pollution index. but it is not practical to use COD for Youngil bay because the main factors were identified as phosphorus and nitrogen. therefor, these are marine pollution index is better than COD

It is not sufficient to evaluate water quality in Youngil coastal area by a few kind of physiochemical items and nutrient items. therefore biological study consider to generate comprehensive results.