영산강 죽산보. 강찬수
4대강 보 건설로 수질이 악화됐다는 연구 결과,,,
이런 내용의 논문을 소개하는 것이 이젠 지겹지만, 문제가 해결되지 않기 때문에 계속합니다.
부산대 권순철 교수팀이 '물 환경 연구(Water Environment Research)'라는 저널에 발표한 논문입니다.
논문 내용은 한 마디로 수질 측정 자료를 분석했더니, 영산강에서 엽록소 a와 세균 수가 증가했는데, 이는 보를 건설한 탓이라는 것입니다.
다른 항목은 개선됐는데, 연구진은 그 이유를 좀 더 따져봐야 한다고 썼습니다.
제 생각에는 이는 4대강 사업을 통해 보가 건설된 효과도 있고, 수질개선에 막대한 돈을 투자한 효과로 보입니다.
특히, 부유물질 항목이 개선된 것은 흐름이 정체되면서 부유물질이 가라앉으면서 줄어든 때문이겠지요.
막대한 돈을 투자했는데도, 오히려 녹조가 심해진 게 보 때문이라면 보를 허물어야지요, 적어도 보 수문을 활짝 열어놓든지.
다음은 논문을 요약한 내용입니다.
<초록>
하천에 인공 구조물을 건설하면 하천의 수질과 수리적 특성이 크게 변한다. 본 연구에서는 한국의 4대강 살리기 사업으로 하천 중류에 건설된 보가 수질과 수문학적 특성에 미치는 영향을 분석하였다.
다차원 자료 분석을 위해 자기조직화 지도를 적용하였고, 변동분석을 포함한 통계적 기법을 사용하였다. 분석 결과, 보 건설 전보다 보 건설 후 하천의 단면적이 크게 증가하였고, 유속은 통계적으로 유의미하게 감소하였다. 수질의 경우, 보 건설 후 질소, 인, 부유 고형물이 개선되는 경향이 있었고, 클로로필 a와 박테리아는 악화되는 경향이 있었다.
클로로필 a와 같은 일부 수질 매개변수는 계절적 영향도 받았다. 보 건설로 인해 악화된 수질을 개선하기 위해서는 보의 부분적 개방이나 운영을 통해 하천의 유속을 개선하는 방법을 고려할 필요가 있다. 또한 유량 감소에 따른 입자 퇴적 효과를 파악하기 위해서는 향후 보 주변 퇴적물에 대한 조사가 필요하다.
실무자 관점
• 보 건설 전과 비교하여 보 건설 후 하천 유량에 큰 변화가 없었다.
• 클로로필 a와 박테리아의 경우 보 건설 후 수질이 악화되었다.
• 악화된 수질을 개선하기 위해서는 각 오염원의 근본적 관리와 보 2개의 유연한 운영을 고려해야 한다.
• 일부 개선된 수질 매개변수의 경우 이러한 개선이 보 건설에 직접 기인하는지 여부를 확인하기 위한 추가 연구가 필요하다.
모니터링 데이터 수집 및 위치
영산강 본류의 수질은 환경부(ME)에서 7개 지점(그림 1a 참조)에서 한 달에 한 번 이상 모니터링하고 있다. 이 연구에서는 국립환경과학원(NIER) 데이터베이스(http://water.nier.go.kr/publicMain/mainContent.do)에서 2002년부터 2006년까지 10년, 2013년부터 2017년까지 7개 수질 모니터링 지점에서 수질 데이터를 수집했다.
영산강의 월별 수질 데이터는 표준 방법(APHA, American Public Health Association, 1995)에 따라 측정했다.
pH, 클로로필 a, BOD5, 가용성 TP, 부유 고형물, NH3-N, 총인, 총대장균군, 분변성 대장균군, 비전도도, 온도, 가용성 TN, 총질소, NO3-N, 화학적 산소 요구량, PO4-P, 용존산소(DO)를 포함한 18가지 수질 매개변수가 시공간적 평가를 위해 사용됐다.
두 개의 수문(水文)데이터 모니터링 스테이션인 M2와 M3에서 YS 강의 물 흐름, 속도, 단면적을 포함한 수문 데이터는 수자원 관리 정보 시스템(WAMIS) 데이터베이스(http://www.wamis.go.kr/wkw/wkw_flwsrrs_lst.aspx)에서 수집됐다.
모니터링 스테이션 M1, M2, M3은 승촌보 상류 지역과 영산강 유역에서 가장 인구가 많은 도시화 지역(광주시)에 있다. 또한, 모니터링 스테이션 M3은 총 최대 일일 부하(TMDL) 프로그램과 관련하여 광주시와 나주시의 경계에 위치하고 있다. 모니터링 스테이션 M4와 M5는 죽산보의 상류 지역에 위치하고 도시와 농촌 지역으로 둘러싸여 있다. 모니터링 스테이션 M6과 M7은 죽산보의 하류 지역에 위치하고 논과 숲으로 둘러싸여 있다(표 1).
<논의>
본 연구에서는 하천에 건설된 보가 수질 매개변수와 수문학적 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 보의 건설로 하천의 수위가 증가하였지만 유량 변화에는 유의한 차이가 없었으며, 보의 건설 후 유속이 통계적으로 유의하게 낮아졌다. 수질 매개변수의 경우 영양염류와 유기물은 보의 건설 후 개선되는 경향을 보였지만, 조류의 경우 클로로필-a 등 관련 매개변수는 악화되는 경향을 보였다.
보의 건설에 따른 일부 수질 매개변수의 개선 효과는 유량 감소와 상관관계가 있어야 한다. 본 연구에 적용된 영산강유역의 경우 유역 내 오염원에 대한 특별한 제거는 없었으며, 하천 바닥 준설로 인해 자체 정화 기능이 낮아졌다. 이러한 조건에서 수질 개선 효과는 유속이 감소함에 따라 하천 바닥에 미립자가 퇴적될 때 영양분과 유기물이 함께 침전되기 때문에 추정할 수 있다. 또한 일부 수질 매개변수에서는 보의 건설 전후뿐만 아니라 계절적 영향으로 인해 다른 수질 변화가 발생하기도 한다.
이러한 계절적 특성은 하천 바닥 퇴적물의 오염 특성에도 영향을 미친다.
이 등(2018)은 보 건설 후 계절적 온도차에 따른 SOD(퇴적토 산소 요구량)의 차이를 조사했다. 이러한 결과는 보 건설에 따른 수질 개선을 명확히 하기 위해서는 유속과 수질의 관계 뿐만 아니라 퇴적물과 물, 온도의 관계도 분석할 필요가 있음을 시사한다. 따라서 보 건설의 영향을 명확하게 판단하기 위해서는 수질 변화, 수문 조건의 변화, 하천 바닥에 퇴적된 퇴적물을 종합적으로 고려해야 할 것으로 보인다.
<결론>
보의 건설로 인해 영산강의 수질과 수리 조건이 크게 변화하여 계절적 특성과 지리적 위치에 따라 수질에 영향을 미쳤다. 건설 후 강의 유량은 크게 변하지 않았지만 단면적이 크게 증가하여 유속이 감소했다. 이는 부유 고형물의 침전을 촉진하고 햇빛 침투를 변화시켜 수질에 영향을 미쳤다.
특히, 클로로필 a와 박테리아 수치가 악화되었는데, 이는 체류 시간 변화, 퇴적물 준설 및 습지 환경 변화 때문일 가능성이 높다. 이를 해결하려면 기본적인 오염원 관리와 유연한 보 운영이 필요하다. 관찰된 수질 개선이 보의 건설에 직접적으로 기인하는지 확인하기 위해서는 추가 연구가 필수적이다.
강찬수 환경신데믹연구소장
영산강 죽산보. 강찬수
4대강 보 건설로 수질이 악화됐다는 연구 결과,,,
이런 내용의 논문을 소개하는 것이 이젠 지겹지만, 문제가 해결되지 않기 때문에 계속합니다.
부산대 권순철 교수팀이 '물 환경 연구(Water Environment Research)'라는 저널에 발표한 논문입니다.
논문 내용은 한 마디로 수질 측정 자료를 분석했더니, 영산강에서 엽록소 a와 세균 수가 증가했는데, 이는 보를 건설한 탓이라는 것입니다.
다른 항목은 개선됐는데, 연구진은 그 이유를 좀 더 따져봐야 한다고 썼습니다.
제 생각에는 이는 4대강 사업을 통해 보가 건설된 효과도 있고, 수질개선에 막대한 돈을 투자한 효과로 보입니다.
특히, 부유물질 항목이 개선된 것은 흐름이 정체되면서 부유물질이 가라앉으면서 줄어든 때문이겠지요.
막대한 돈을 투자했는데도, 오히려 녹조가 심해진 게 보 때문이라면 보를 허물어야지요, 적어도 보 수문을 활짝 열어놓든지.
다음은 논문을 요약한 내용입니다.
<초록>
하천에 인공 구조물을 건설하면 하천의 수질과 수리적 특성이 크게 변한다. 본 연구에서는 한국의 4대강 살리기 사업으로 하천 중류에 건설된 보가 수질과 수문학적 특성에 미치는 영향을 분석하였다.
다차원 자료 분석을 위해 자기조직화 지도를 적용하였고, 변동분석을 포함한 통계적 기법을 사용하였다. 분석 결과, 보 건설 전보다 보 건설 후 하천의 단면적이 크게 증가하였고, 유속은 통계적으로 유의미하게 감소하였다. 수질의 경우, 보 건설 후 질소, 인, 부유 고형물이 개선되는 경향이 있었고, 클로로필 a와 박테리아는 악화되는 경향이 있었다.
클로로필 a와 같은 일부 수질 매개변수는 계절적 영향도 받았다. 보 건설로 인해 악화된 수질을 개선하기 위해서는 보의 부분적 개방이나 운영을 통해 하천의 유속을 개선하는 방법을 고려할 필요가 있다. 또한 유량 감소에 따른 입자 퇴적 효과를 파악하기 위해서는 향후 보 주변 퇴적물에 대한 조사가 필요하다.
실무자 관점
• 보 건설 전과 비교하여 보 건설 후 하천 유량에 큰 변화가 없었다.
• 클로로필 a와 박테리아의 경우 보 건설 후 수질이 악화되었다.
• 악화된 수질을 개선하기 위해서는 각 오염원의 근본적 관리와 보 2개의 유연한 운영을 고려해야 한다.
• 일부 개선된 수질 매개변수의 경우 이러한 개선이 보 건설에 직접 기인하는지 여부를 확인하기 위한 추가 연구가 필요하다.
모니터링 데이터 수집 및 위치
영산강 본류의 수질은 환경부(ME)에서 7개 지점(그림 1a 참조)에서 한 달에 한 번 이상 모니터링하고 있다. 이 연구에서는 국립환경과학원(NIER) 데이터베이스(http://water.nier.go.kr/publicMain/mainContent.do)에서 2002년부터 2006년까지 10년, 2013년부터 2017년까지 7개 수질 모니터링 지점에서 수질 데이터를 수집했다.
영산강의 월별 수질 데이터는 표준 방법(APHA, American Public Health Association, 1995)에 따라 측정했다.
pH, 클로로필 a, BOD5, 가용성 TP, 부유 고형물, NH3-N, 총인, 총대장균군, 분변성 대장균군, 비전도도, 온도, 가용성 TN, 총질소, NO3-N, 화학적 산소 요구량, PO4-P, 용존산소(DO)를 포함한 18가지 수질 매개변수가 시공간적 평가를 위해 사용됐다.
두 개의 수문(水文)데이터 모니터링 스테이션인 M2와 M3에서 YS 강의 물 흐름, 속도, 단면적을 포함한 수문 데이터는 수자원 관리 정보 시스템(WAMIS) 데이터베이스(http://www.wamis.go.kr/wkw/wkw_flwsrrs_lst.aspx)에서 수집됐다.
모니터링 스테이션 M1, M2, M3은 승촌보 상류 지역과 영산강 유역에서 가장 인구가 많은 도시화 지역(광주시)에 있다. 또한, 모니터링 스테이션 M3은 총 최대 일일 부하(TMDL) 프로그램과 관련하여 광주시와 나주시의 경계에 위치하고 있다. 모니터링 스테이션 M4와 M5는 죽산보의 상류 지역에 위치하고 도시와 농촌 지역으로 둘러싸여 있다. 모니터링 스테이션 M6과 M7은 죽산보의 하류 지역에 위치하고 논과 숲으로 둘러싸여 있다(표 1).
<논의>
본 연구에서는 하천에 건설된 보가 수질 매개변수와 수문학적 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 보의 건설로 하천의 수위가 증가하였지만 유량 변화에는 유의한 차이가 없었으며, 보의 건설 후 유속이 통계적으로 유의하게 낮아졌다. 수질 매개변수의 경우 영양염류와 유기물은 보의 건설 후 개선되는 경향을 보였지만, 조류의 경우 클로로필-a 등 관련 매개변수는 악화되는 경향을 보였다.
보의 건설에 따른 일부 수질 매개변수의 개선 효과는 유량 감소와 상관관계가 있어야 한다. 본 연구에 적용된 영산강유역의 경우 유역 내 오염원에 대한 특별한 제거는 없었으며, 하천 바닥 준설로 인해 자체 정화 기능이 낮아졌다. 이러한 조건에서 수질 개선 효과는 유속이 감소함에 따라 하천 바닥에 미립자가 퇴적될 때 영양분과 유기물이 함께 침전되기 때문에 추정할 수 있다. 또한 일부 수질 매개변수에서는 보의 건설 전후뿐만 아니라 계절적 영향으로 인해 다른 수질 변화가 발생하기도 한다.
이러한 계절적 특성은 하천 바닥 퇴적물의 오염 특성에도 영향을 미친다.
이 등(2018)은 보 건설 후 계절적 온도차에 따른 SOD(퇴적토 산소 요구량)의 차이를 조사했다. 이러한 결과는 보 건설에 따른 수질 개선을 명확히 하기 위해서는 유속과 수질의 관계 뿐만 아니라 퇴적물과 물, 온도의 관계도 분석할 필요가 있음을 시사한다. 따라서 보 건설의 영향을 명확하게 판단하기 위해서는 수질 변화, 수문 조건의 변화, 하천 바닥에 퇴적된 퇴적물을 종합적으로 고려해야 할 것으로 보인다.
<결론>
보의 건설로 인해 영산강의 수질과 수리 조건이 크게 변화하여 계절적 특성과 지리적 위치에 따라 수질에 영향을 미쳤다. 건설 후 강의 유량은 크게 변하지 않았지만 단면적이 크게 증가하여 유속이 감소했다. 이는 부유 고형물의 침전을 촉진하고 햇빛 침투를 변화시켜 수질에 영향을 미쳤다.
특히, 클로로필 a와 박테리아 수치가 악화되었는데, 이는 체류 시간 변화, 퇴적물 준설 및 습지 환경 변화 때문일 가능성이 높다. 이를 해결하려면 기본적인 오염원 관리와 유연한 보 운영이 필요하다. 관찰된 수질 개선이 보의 건설에 직접적으로 기인하는지 확인하기 위해서는 추가 연구가 필수적이다.
강찬수 환경신데믹연구소장