마산만 표층수에서 물리-화학적 수질요인과 엽록소-a 농도 사이의 관계: 격일 관측 자료

Abstract

In order to investigate water quality factors controlling chlorophyll- a concentrations, the by-daily monitoring was conducted from February to November 2010 in 4 stations of Masan Bay. Seasonal variability in physico-chemical factors was mainly controlled by freshwater loading as a result of precipitation: chemical oxygen demand, suspended solids and nutrient concentrations rapidly increase during the heavy rainy season, whereas they decrease in the dry season. From late winter to mid spring, phosphorus and silica sources relative to Redfield ratio were probably functioned as limiting factor for phytoplankton flourishing in surface waters, but nitrogen concentration during mid-spring to autumn might be responsible for the increase of phytoplankton biomass. The multiple regression analysis revealed that variations in chlorophyll- a concentration may be strongly correlated with changes of water temperature, chemical oxygen demand, dissolved inorganic phosphorus in spring, and salinity, chemical oxygen demand and precipitation in summer. Consequently, in the Masan Bay, a heavy rainfall event is an important factor to determine changes of biotic and abiotic factors, and in addition the dynamics of chlorophyll- a concentration are strongly affected by changes of hydrological factors, especially water temperature, precipitation and nutrients.

마산만의 수질변화와 chlorophyll- a 의 관계를 밝히고자 이 해역을 대표할 수 있는 4개 정점에서 2010년 2월부터 2010년 11월까지 강우와 기온을 포함한 기후학적 요인, 물리 화학적 요인, 그리고 chlorophyll- a 의 변화를 집중 조사하였다. 그 결과, 수온, 염분, SS, 규산염은 정점별 차이를 보이지 않았으며, COD 및 DIN은 마산만 내만으로 갈수록 증가하였다. 시계열적으로는 여름철 집중 강우 시 마산만 지류 하천 및 낙동강을 통해 담수가 유입되면서 염분의 급강하 및 SS량과 COD의 증가가 나타났다. 영양염류 중 DIN은 여름철 집중강우 시 일시적으로 증가하는 양상을 제외하고는 낮은 농도를 보였고 DIP와 규산염 또한 DIN과 유사한 양상을 보였다. 마산만에서 식물플랑크톤 성장에 영향을 주는 영양염류는 봄철 중반까지 규소와 인이 성장제한인자로 작용하고, 늦봄부터 가을까지는 질소원이 주 성장제한요인으로 작용할 것으로 판단된다. 다중회귀분석을 실시한 결과, 늦겨울부터 봄철까지 chlorophyll- a 농도는 수온, 염분, COD, DIP의 변화에 의해 영향을 받고 있었다. 여름철에는 봄철과 달리, 염분 및 COD, 강수량이 영향을 주고 있어, 여름철 집중강우에 따른 영향인자들에 의해 chlorophyll- a 가 빠르게 변화됨을 알 수 있었다. 따라서 마산만 해역의 chlorophyll- a 의 변화는 영양염류와 같은 화학적 인자의 영향과 함께, 수온 및 강수와 같은 물리적 인자에 의해 크게 영향을 받고 있다.