홍정기
(Jung-Ki Hong)
1a2iD
임종권
(Jong Kwon Im)
1biD
손주연
(Ju Yeon Son)
1ciD
노혜란
(Hye-Ran Noh)
1diD
유순주
(Soon-Ju Yu)
1eiD
이보미
(Bo-Mi Lee)
1f†iD
-
국립환경과학원 한강물환경연구소
(Han-River Environment Research Center, National Institute of Environmental Research)
-
고려대학교 지구환경과학과․
(Department of Earth and Environmental Sciences, Korea University)
© Korean Society on Water Quality. All rights reserved.
Key words
Anyang stream, Gulpo stream, Organic matter, Stable isotope ratio, Water quality
1. Introduction
한강수계 유입하천은 도시화와 산업화로 산업단지 폐수, 가축분뇨 등 오염원이 다양해지고, 강우기에는 유역에서 유 출된 다량의 유기물이 수계로 유입되어
수중 조류의 과다 증 식, 이취미 발생, 소독부산물의 증가 등과 같은 문제를 유발 시킨다(Heo et al., 2007; ME, 2017).
하천에서 유기물은 수중 산소고갈 및 식물성 플랑크톤의 대량 발생 등 수질오염을 발생시킬 수 있어 수질관리를 위한 기초자료로 이용되고 있다(Kim et al., 2018; Lee et al., 2013). 수중 환경에서 유기물은 생·지·화학적 과정을 보여주는 부 유입자와 미세 입자 퇴적물의 중요한 성분이다(Chen et al., 2012; Liu et al., 2019) 수중 유기물 분포와 분해특성은 수체 의 생·지·화학적 특성, 계절적 영향, 유역특성 등에 따라 다르게 나타난다. 수중 유기물은 입자성유기물(particulate
organic matter, POM)과 용존유기물(dissolved organic matter, DOM)로 구분된다. 유기물의 양은 유기탄소의 총량으로
측정 하고 있으며, 모든 유기물은 탄소를 포함하고 있고, 일반적으 로 광합성으로 생성된 탄소를 단위로 비교적 정확하게 측정 할 수 있기 때문이다.
일반적으로 하천이나 호소에서 총유기 탄소량(total organic carbon, TOC) 중 용존유기탄소(DOC)가 약 90 %이며, 입자성유기탄소(POC)는
약 10 %이다(Riemann and Sondergaard, 1986; Seo et al., 2010). 분해특성에 따라 유 기물은 생분해성(labile organic matter)과 난분해성(refractory organic matter)으로 구분된다.
유기물의 내부생성은 조류 및 식물성 플랑크톤, 수생식물 등에 의해 생성되고, 외부생성은 유역 주변의 식생으로부터 기인된다(Kim, Kim et al., 2014). 부영양한 수역에서는 수체 내부에서 자체적으로 유기물이 1 차 생산 되며, 생산된 유기물은 생분해성의 비율이 높아 유기 물의 분해가 빠르게 일어난다(Jang et al., 2008; Seo et al., 2010; Wetzel, 2001). 반면 강우시에 유역으로부터 유입된 대 량의 유기물은 난분해성 유기물의 비율이 높아 분해가 느리 게 일어난다(Jang et al., 2008; ME, 2015; Seo et al., 2010). 수중 유기물의 기원에 따라 내부생성 유기물(autochthonous organic matter)과 외부생성 유기물(allochthonous organic
matter)로 구분되는데, 식물성 플랑크톤이나 육상식물은 1차 생산자로서 이들이 사용한 무기탄소나 무기질소의 기록이 1 차 생산자에 의해 생성된
유기물에 반영되기 때문에 그 기원 을 해석하는 것이 가능하게 되고, 이러한 유기물의 기원을 결 정하는 중요한 요소로 안정동위원소비를 수중 유기물의
기원 을 추정하는데 많이 활용하고 있다(Dalu et al., 2016; Guo et al., 2013; Heo et al., 2007; Hong et al., 2019; Kim, Kim et al., 2014; Kim, Lee et al., 2014; Lee et al., 2013). δ13C와 δ15N의 선형성은 내부생성 유기물 생산으로 인해 발생할 수 있 다(Koziorowska et al., 2016). 자연 호수에서 유기물의 기원 및 생·지·화학적 과정을 식별하는 방법 중 탄소(C)와 질소 (N) 원소 또는 동위원비를 일반적으로 사용한다(Filstrup et al., 2009). 일반적으로 원자 C/N비는 지화학적 육생(토양, 관 다발식물 잔해)과 수생(식물성 플랑크톤) 기원을 구별하는데 사용될 수 있다(Meyers, 1997). 순수한 토양 유기물(C/N >10)과 관다발식물 잔해(C/N > 20)에 대한 일반적인 C/N비 값 은 담수 식물성 플랑크톤(C/N ~ 4-9)보다
높다(Phillips and Gregg, 2003). C/N비가 10 이하면 부유입자 유기물의 기원이 단일 세포 유기체(식물성 플랑크톤)인 것으로 볼 수 있다 (Sigleo and Macko, 2002). 호수, 저수지 및 도시 하천 등 여 러 수중 생태계에서 안정동위원소 분석은 유기물을 추적하는 유용한 도구로 사용되고 있으나(Collins et al., 2013; Dalu et al., 2016; Duan et al., 2017; Liu et al 2019), 한강수계를 대상 으로 하는 유기물 오염원 연구는 미비한 실정이다(Kim et al., 2007). δ13C는 탄소의 공급원을 밝힐 수 있고(Sobrinho et al., 2016), δ15N와 C/N비는 인위적 질소의 공급원을 밝히는 도구 로 활용되었다(Diebel and Zanden, 2009; Liu et al., 2019). 육 상식물 중 밀, 벼 등 C3 계열 식물의 δ13C는 -35 ~ -20 ‰의 범위를 보이며, 용존 무기탄소를 이용하는 담수 식물성 플랑 크톤의 δ13C는 -40 ~ -20 ‰의 값을 보인다. δ15N로 질소 오염 원의 기원을 추정하면 식물의 경우 -5 ~ 2 ‰, 토양은 2 ~ 5 ‰이고(Kim, Kim et al., 2014), 생활하수는 4 ~ 7 ‰이다(Lim et al., 2010).
도시의 하천은 인구 집중으로 인해 수질은 불균질하고 일 반적으로 오염물질의 이동 수단이 된다(Zang et al., 2015). 환 경부는 하천과 호소 등 공공수역의 수질 및 수생태계의 실태 를 파악하기 위해 1,945개의 일반수질측정망을 관리하고 있 으며 정책수립을 위한
기초자료로 활용하고 있다(ME, 2019). 안양천은 주거공간과 인접한 도심하천으로 대규모 하수처리 시설이 있으며, 굴포천은 상류에는 도시와 산업계 오염물질이 있고 하류에는 대규모 하수처리시설과
농경지가 조성되어 있 는 특이성 때문에 오염물질의 특성을 비교하고자 두 하천을 선정하였다. Choi et al. (2015)의 연구에 의하면 안양천의 생 활계 오염물질 배출부하량 밀도는 BOD 최대 65.90 kg/d/km2 의 25.2 %로 굴포천 20.5 %에 비해 높고, 굴포천은 금속가공 업체들이 많아 T-P 최대 9.409 kg/d/km2의 44.5 %로 안양천 7.3 %에 비해 높다고 보고되었다(Choi et al., 2015).
본 연구에서는 도시 하천이면서 오염원을 비교하기 수월한 굴포천과 안양천을 대상으로 수질과 안정동위원소비(δ13C, δ15N), C/N비를 이용하여 유기물의 특성과 입자성 물질의 기 원을 확인하고자 하였다.
2. Materials and Methods
2.1. 조사지점
본 연구의 조사대상은 물환경측정망 지점 중 수질오염에 취약한 도시 하천으로 대규모 하수처리시설이 있으며, 단위 유역의 수질오염도가 높은 굴포천(GP)
4개 지점과 안양천 (AY) 5개 지점을 선정하였다(Fig. 1, 2).
Fig. 1. The location of study sites and sewage treatment plant.
Fig. 2. Mimetic diagram of Gulpo and Anyang streams.
굴포천은 5개 기초단체(부천, 김포, 부평, 계양, 강서)를 관 통하여 흐르는 연장 15.31 km 하천으로 도심지역 생활계 및 산업계 오염원 밀도가
가장 높은 지역이다. 여월천, 계산천, 삼정천, 목수천, 청천천 등의 지천을 가지고 있고 하천변을 따라 상류에는 국가산업단지와 중·상류 구간은 아파트단지
가 조성되어 있으며, 하류는 농경지로 이용되고 있다. 하류 에는 굴포하수처리시설이 위치하고 있고, 한강과 접하는 부 분에는 신곡 양수·배수 펌프장이
위치하고 있다. 주변공장 지대 및 농경지로부터 오염물질의 유입이 많다.
안양천의 발원지는 의왕시 백운산으로 군포, 안양, 광명, 서울시를 거쳐 한강으로 유입되는 연장 32.5 km 하천으로 유역 면적은 286.00 km2, 유역 평균 폭 8.80 km에 달하는 중 규모 하천이며, 학의천, 삼성천, 수암천, 오전천, 산본천, 목 감천, 도림천 등 대·소지천이 있으며
상류 및 중류는 하천 변을 따라 도시 및 주거지가 밀집한 전형적인 도시 하천으로 하류는 극도로 밀집한 도심지역이다(ME, 2017).
2.2. 연구방법
2.2.1. 수질분석
수질시료의 채취와 분석은 2018년 6월과 9월에 수질오염 공정시험기준에 준하여 수행되었다(ME, 2018). 본 연구에서 사용된 분석항목은 총유기탄소(Total Organic Carbon, TOC), 생물화학적산소요구량(Biochemical Oxygen
Demand, BOD5), 총질소(Total Nitrogen, TN), 하천 부영양화 유발물질인 암모니 아성질소(Ammonium Nitrogen, NH3-N), 질산성질소(Nitrate Nitrogen, NO3-N)이다. Table 1.
Table 1. Target areas for the characteristic analysis of water quality
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Main basin
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Unit watershed
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Mark
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Sampling site name
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The down stream of Han River
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Gulpo
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GP1
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Gulpocheon-1(GulpoA1)
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GP2
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Gulpocheon1
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GP3
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Gulpocheon1-1(GulpoA2)
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GP4
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Gulpocheon2(GulpoA)
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Anyang
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AY1
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Anyangcheon1
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AY2
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Anyangcheon2
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AY3
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Anyangcheon3
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AY4
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Anyangcheon4(AnyangA)
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AY5
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Anyangcheon5
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2.2.2. 안정동위원소비 분석
안정동위원소비 분석을 위한 시료는 수질시료와 동일하게 2018년 6월과 9월에 각 지점의 표층에서 6 L를 채수하였으 며, δ13C와 δ15N의 분석을 위해 450 °C에서 5시간 이상 태워 서 유기물을 제거한 직경 25 mm, 0.7 μm의 유리섬유 여과 지(glass fiber filter
paper, GF/F)에 각각 여과하였다. δ13C 측 정용 여과지 시료는 무기탄소 제거를 위해 12 N 염산(HCl) 으로 24시간 증기처리 하였다. δ15N 측정용 여과지 시료는 염산 전처리를 하지 않았다. 준비된 여과지 시료를 동결건조 하여 수분을 제거한 후 안정동위원소비 질량분석기(연속흐 름형,
Vision-EA, Isoprime, UK)로 측정하였으며, 안정동위 원소비 값은 식 (1)에 따라 표준시료와 분석시료 간의 동위 원소비 차이를 δ값으로 정의하고 ‰로 나타낸다.
3. Results and Discussion
3.1. 굴포천과 안양천의 수질 특성
2018년 상반기(6월)와 하반기(9월)의 굴포천과 안양천의 수 질 변화를 Fig. 3에 나타내었다. 7월과 8월 서울의 평균 강수 량은 194.1 mm이였다. Son et al. (2020)에 의하면 일강수량 이 30 mm 이상일 때 체류시간은 크게 감소한다(Son et al., 2020). 강수량은 체류시간에 영향을 주고 이는 굴포천과 안양 천의 BOD5에 영향을 주는 것으로 보인다. 6월(171.5 mm)보 다 9월(68.5 mm)에 강수량이 약 2배 감소하였으며, BOD5도 감소하였다. 하반기 GP3의 BOD5는 상류에 있는 하수처리시 설의 영향으로 상반기(8.4 mgO/L)보다 하반기(10.2 mgO/L) 에 증가한 것으로 보인다. 상반기 굴포천(GP)의
BOD5의 농 도 범위는 2.3 ~ 10.2 mgO/L, TOC의 농도 범위는 3.2 ~ 4.7 mgC/L, TN의 농도 범위는 2.840 ~ 11.610
mgN/L으로 나타 났다. 안양천(AY)의 BOD5의 농도 범위는 0.7 ~ 5.0 mgO/L, TOC의 농도 범위는 3.5 ~ 6.1 mgC/L, TN의 농도 범위는 6.015 ~ 9.490 mgN/L으로
나타났다.
Fig. 3. Water quality variations of each sites in June and September, 2018.
굴포천의 상·하류 지점들의 수질 변화를 비교한 결과, GP3 ~ GP4 구간에서 상반기의 NO3-N은 1.966 mgN/L에서 8.054 mgN/L, TN은 4.655 mgN/L에서 11.610 mgN/L, 하반 기의 NO3-N은 0.021 mgN/L에서 8.828 mgN/L, TN은 4.700 mgN/L에서 10.745 mgN/L로 다른 구간에 비해 큰 폭으로 상 승하였다.
상반기의 NH3-N은 0.941 mgN/L에서 0.354 mgN/L 로 하반기의 NH3-N은 3.052 mgN/L에서 0.192 mgN/L로 감 소하였다. 이와 같은 결과는 GP4 상류에 위치한 질소원 중 하나인 하수처리시설(시설용량
90만 m3/일)의 영향으로 미생 물의 질산화 작용으로 많은 양의 암모니아성 질소가 수계로 유입된 것으로 보인다(Lee et al., 2013).
안양천의 상·하류 지점들의 수질 변화를 비교한 결과, AY2 ~ AY3 구간에서 상반기의 NH3-N은 0.140 mgN/L에서 0.191 mgN/L, TN은 6.620 mgN/L에서 7.835 mgN/L, 하반기 의 NH3-N은 0.108 mgN/L에서 0.125 mgN/L, TN은 6.015 mgN/L에서 6.975 mgN/L로 값이 상승하였다. 이와 같은 결 과는
AY3 상류에 위치한 2개 하수처리시설(시설용량 30만 m3/일, 15만 m3/일)의 영향으로 보인다. AY3 ~ AY4 구간에 서 TN, NH3-N, NO3-N, BOD5, TOC의 농도는 증가하였다. 이는 AY4 상류에 위치한 지류의 영향으로 보인다(Hong et al., 2019).
두 도시 하천의 수질 특성을 비교해 본 결과, 굴포천은 안 양천에 비해 유로가 짧고 유입 지천은 적으나 상류에 있는 도시와 산업계 시설과 하류에 있는
농경지와 대규모 하수처 리시설 방류수 등 오염원의 영향으로 안양천보다 수질 변화 가 더 큰 것으로 판단된다(ME, 2017). 굴포천이 안양천보다 하수처리시설 방류수의 영향을 많이 받는 것은 하수처리시 설의 시설용량(굴포천: 90만 m3/일, 안양천: 45만 m3/일)에 비례하고, 환경부의 굴포하수처리시설 방류수 TN(9.3 ~ 13.6 mg/L)의 조사 결과와 유사하게 나타났다(ME, 2017).
Fig. 4에 TOC와 TN을 비교하였다. 유기물 성분 분석(TOC 와 TN)은 유기 생명체의 중요한 요소 중 하나인 단백질 함유 량에 따라 변한다. GP4를
제외한 모든 지점에서 TOC와 TN 은 강한 양의 상관관계(R2=0.77, p<0.01)를 보여준다(Fig. 4). 이는 두 항목에 대한 수질 오염도가 일정함을 보여주며, 유기 물과 질소에 대한 오염도가 함께 높아짐을 나타낸다. Seo et al. (2010)에 의하면 GP4 지점의 수질은 대부분 난분해성 유 기물로 수중에 존재하는 것으로 판단된다(Seo et al., 2010). GP1과 GP3의 TN 농도는 5.0 mg/L 이하로 농지형 및 산림형 하천의 연중 평균 TN의 농도 값과 유사한 결과를 나타냈다 (Lee et al., 2012). 상반기와 하반기 GP1, GP3, GP4의 농도가 일정함은 강우기에 의한 희석현상이 적게 나타난 것으로 보 인다.
Fig. 4. Comparison of TOC and TN values in June and September, 2018.
3.2. 안정동위원비와 C/N비를 이용한 오염원 조사
C/N(mol/mol)비는 TOC와 TN에서 NO3-N과 NH3-N 값을 제외하여 사용하였다. 안정동위원소비(δ13C, δ15N)와 함께 C/N비는 유기물의 기원에 대한 정보를 제공할 수 있으며 (Contreras et al., 2018), 유기물의 기원을 규명하는 지화학적 지시자로 이용된다(Filstup et al., 2009; Koziorowska et al., 2016; Meyers, 1997).
Fig. 5(a)에는 δ13C와 δ15N를 이용하여 유기물 및 오염원을 추적해 보았다. 굴포천(GP)에서 상반기(6월) δ13C의 범위는 -29.22 ~ -24.94 ‰, 하반기(9월)에는 -31.74 ~ -25.09 ‰로 나타났고, 상반기 δ15N의 범위는 -3.08 ~ 3.93 ‰, 하반기에 는 -4.22 ~ 0.59 ‰로 나타났다. 상반기 GP의 δ15N는 GP4을 제외하고 식물 또는 유기질 비료의 영향으로 나타났고, 상반 기 GP의 δ13C는 토양 및 C3 식물·담수조류 등의 영향을 받 고, 하반기에는 GP1을 제외하고 C3 식물 또는 담수조류 등의 영향을 받는 것으로 나타났다. 안양천(AY)에서
상반기 δ13C 의 범위는 -26.92 ~ -25.06 ‰, 하반기에는 -26.94 ~ -23.85 ‰로 나타났고, 상반기 δ15N의 범위는 3.24 ~ 8.97 ‰, 하반 기에는 3.86 ~ 8.63 ‰로 나타났다. 상·하반기 AY의 δ15N 는 AY1과 AY3에서 토양의 영향으로 나타났고, 그 외 지점 들은 비료 등의 영향을 받는 것으로 보인다. 상·하반기 AY 의 δ13C는 토양 및 C3 식물·담수조류 등의 영향을 받는 것 으로 나타났다. 굴포천(GP)과 안양천(AY)에서 2 ‰ 이상의 δ15N는 상반기 GP4와 AY 모든 지점들이 있고, 그 이하는 GP로 구분할 수 있다. ME (2017)에 따르면, 안양천은 도심 하천으로 굴포천보다 생활계 오염물질의 영향을 크게 받는 것으로 나타났다. δ15N는 질소원을 추적할 수 있는 유용한 지표로서 상·하반기의 AY1과 AY3, 상반기의 GP4는 육상 기원의 토양의 영향을 받는 것으로 여겨진다. δ13C는 -30 ‰ 를 기준으로 하반기의 GP1과 상반기의 GP에서 C3 식물이나 담수조류의 영향을 받는 것으로, 하반기의 GP1을 제외한 나 머지 GP는
토양 등의 영향을 받은 것으로 나타났다. δ13C는 유기물의 기원을 추적할 수 있는 지표로서 팔당호(Kim, Kim et al., 2014) 연구에서도 비슷한 범위(-24.5 ~ -31.4 ‰)를 보 이고 있으며, 강우에 의한 토사 유입으로 토양기원 유기물의 영향을 받는 것으로 보고
되었다. 안정동위원소비를 활용한 오염원 추적은 각 오염원별 범위가 넓어 지천으로 유입되는 혼합형 오염물질을 구분하기에는 한계가 있다. 이를 해결하
기 위해서는 오염물질에 대한 안정동위원소비도 함께 조사 할 필요가 있다.
Fig. 5. The relationship of δ13C vs. δ15N (a), δ13C vs. C/N (b), δ15N vs. C/N (c).
미생물 분해와 인공 질소원은 식물성 플랑크톤에 의해 하 천에서 내부생성 유기물을 증가시킬 수 있다(Dalu et al., 2016; Sigleo and Macko, 2002). 여러 연구에 따르면 부유입 자 유기물은 일반적으로 토양 유기물과 생물학적 잔류물이 혼합된 것으로 나타났으며(Dalu et al., 2016), 심하게 오염된 도시 하천의 부유입자 유기물은 내부생성이 지배적이었다(Fu et al., 2014). 도시 하천에서 부유입자에 대한 내부생성 유기 물의 기여는 무시할 수 없다(Liu et al., 2019). 굴포천(GP)에 서 상반기(6월) C/N비 범위는 1.348 ~ 2.713, 하반기(9월)에 는 2.570 ~ 5.991로 나타났고, 안양천(AY)에서
상반기 C/N비 범위는 1.933 ~ 2.787, 하반기에는 2.876 ~ 4.463로 나타났다. Fig. 5(b, c)에는 입자성 안정동위원소비(δ13C, δ15N)와 C/N비 를 이용하여 유기물 및 오염원을 추적해 보았다. GP에서 상반 기 C/N비 값은 GP1(2.713) → GP2(2.452) → GP3(2.536)
→ GP4(1.348), 하반기 C/N비 값은 GP1(5.991) → GP2(3.252) → GP3(2.653) → GP4(2.570) 상류에서 하류로
값이 감소하 였다. AY에서 상반기 C/N비 값은 AY1(2.787) → AY2(2.397) → AY3(2.513) → AY4(1.995) → AY5(1.933),
하반기 C/N비 값은 AY1(2.876) → AY2(3.290) → AY3(4.167) → AY4(4.463) → AY5(3.264) 변하였다. C/N비
값의 범위가 4 ~ 10은 조류 기원 유기물, 20 이상은 육성 식물 기원 유기물(Meyers, 1994)로 하반기 GP1, AY3, AY4는 조류기원 유기물로 내부 생성물질과 강우 등의 영향으로 보이며, 4 이하는 질소 성분 이 많은 외부 유입물질(하수처리시설
방류수, 생활하수 등)의 영향으로 보인다. δ13C와 δ15N의 관계에서 구분하기 힘든 굴 포천과 안양천의 상·하반기 변화가 C/N비로 구분되어 나타 났다.
하반기(9월) ~ 상반기(6월)의 차이를 델타(Δ)로 표기하였 으며, 굴포천(GP)의 δ13C는 GP1을 제외한 나머지 3지점은 상반기보다 하반기에 감소하였고, δ15N는 GP1과 GP2에서 상반기보다 하반기에 증가, GP3과 GP4에서는 감소하였다. 안양천(AY)의 δ13C는 AY1과 AY2에서 상반기보다 하반기 에 증가하였고, δ15N는 AY4를 제외한 나머지 4지점에서 상 반기보다 하반기에 증가하였다(Fig. 6). GP2, AY1, AY4지점 은 강우를 거치면서 외부의 오염원 유입으로 안정동위원소 비(δ13C, δ15N) 변화가 일어난 것으로 사료되며, GP2는 상류 에 위치한 목수천의 영향을 받은 것으로 보였다. 목수천의 산업계 BOD 배출부하량은 10.0 kg/day로
전체(목수천, 삼정 천, 계산천, 여월천)의 62.5 %를 차지하였다(ME, 2017). AY1 과 AY4는 상류에 위치한 당전천과 목감천의 영향을 각각 받 은 것으로 보인다.
Fig. 6. Difference stable isotope ratios (September-June) of each sites, 2018.
4. Conclusion
본 연구는 한강수계 수질오염에 취약한 도시 하천인 굴포 천(GP)과 안양천(AY)을 대상으로 수질과 안정동위원소비(δ13C, δ15N), C/N비를 활용하여 유기물의 특성과 입자성 물질 의 기원을 추정하였다. 수질 분석결과, 하반기 GP3의 BOD5 의 농도(10.2 mgO/L)는 가장 높았고, GP4에서는 낮게(2.3 mgO/L) 나타났다. 상·하류 지점들의 수질 변화를 비교한 결과, GP3
~ GP4 구간에서 상·하반기 NO3-N과 TN의 농 도가 다른 구간들에 비해 큰 폭으로 상승하였고, NH3-N과 BOD5의 농도는 감소하였다. 이는 GP4 상류에 위치한 하수 처리시설 방류수의 영향으로 NO3-N과 TN 농도가 증가한 것 으로 판단된다. AY2 ~ AY3에서 상·하반기 TN, NH3-N, NO3-N, BOD5, TOC의 농도는 상승하였는데, 이와 같은 결과 는 AY3 상류에 위치한 하수처리시설 방류수보다 지류의 영 향을 크게 받는 것으로 보인다. TOC과
TN은 강한 양의 상 관관계(R2=0.77, p<0.01)를 보여주고, 두 항목에 대한 수질 오염도가 일정함을 보이며, 유기물과 질소에 대한 오염도가 함께 높아짐을 나타낸다.
안정동위원소비(δ13C, δ15N) 분석결과, 상반기 GP4를 제외 한 굴포천(GP)은 C3 식물 또는 담수조류의 영향으로 보이 고, 안양천(AY)은 생활계 오염물질이 유입됨을
확인하였다. 안정동위원소비를 활용한 오염원 추적은 각 오염원별 범위 가 넓어 지천으로 유입되는 혼합형 오염물질을 구분하기에 는 한계가 있음을 확인하였다.
δ13C와 δ15N 관계로 구분하기 어려웠던 오염원을 C/N비를 활용해 유추해 볼 수 있었다. δ13C 와 δ15N 하반기(9월) ~ 상반기(6월) 안정동위원소비 변화(Δδ13C, Δδ15N) 결과, Δδ13C와 Δδ15N는 GP2, AY1, AY4 지 점이 강우를 거치면서 외부의 오염물질이 유입된 것을 간접 적으로 확인하였다.
굴포천(GP)은 안양천(AY)에 비해 지류의 수가 적고 유로 연장 거리가 15.31 km로 안양천(AY)의 유로 연장 거리 32.5 km보다 짧지만
상류에 위치한 산업계 시설과 하류에 위치한 하수처리시설 및 농경지의 영향으로 지류가 하천에 미치는 영향이 큰 것으로 보인다. 안양천(AY)의 안정동위원소비(δ13C, δ15N) 분석결과 굴포천(GP)에 비해 생활계 오염물질의 영향이 많은 것으로 보였다. 본 연구 결과 수질(TOC와 TN 등)과 안정동위원소비(δ13C, δ15N), C/N비는 도시 하천의 오 염물질의 기원을 추정하는데 활용될 수 있음을 확인하였다. 보다 명확한 오염원 확인을 위해서는 강수, 유량, 오염원별
조사 등과 함께 주기적인 조사가 병행되어야 할 것으로 판단 된다.
Acknowledgement
본 연구는 환경부의 재원으로 국립환경과학원의 지원을 받 아 수행하였습니다(NIER-2018-03-03-002).
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