하계 영산강, 하구호 및 하구 퇴적물 내 인의 생지화학적 특성

Abstract

수층 내 인의 순환을 이해하는데 퇴적물 내에 인의 존재형태와 존재형태별 공급과 소비의 조절요인 규명이 중요한데 이들은 퇴적물 내 생지화학적인 환경특성과 밀접한 관계가 있다. 이 연구에서는 퇴적물 내 다양한 생지화학적인 특성을 가진 영산강(YR), 하구호(YL) 및 하구역(YE)에서 환경 요인 변화에 따른 인의 거동을 이해하기 위해 퇴적물의 지화학 성분 및 고형상 인의 형태별 분포 특성을 파악하였다. 하구호(YL, 10 μM)에서 빈산소 환경으로 공극수 내 누적된 NH4+(65.7 mmol m-2)와 Fe2+(14.9 mmol m-2)의 값이 높게 나타났다. PO43-는 하구역(YE) 정점의 공극수에서 4-8배 이상 높게 나타났다. 인 용출율 또한 하구호(0.021 mmol m-2 d-1)보다 하구역(0.047 mmol m-2 d-1)에서 2배 정도 높게 나타났다. 한편, 퇴적물 내 누적된 총인의 값은 하구호(6,665 mmol m-2)에서 높고 하구역(1,000 mmol m-2)에서 급격히 감소하는 분포를 보였다. 퇴적물 내 인의 존재 형태를 분석한 결과, 영산강과 하구호에서 알루미늄 결합인(YR: 66%, YL: 40%)과 철 결합인(YR: 17%, YL: 30%)이 우세한 반면, 하구역의 경우 철 결합인(43%)과 자생성 칼슘 결합인(29%)이 우세하였다. 하구호는 빈산소 환경임에도 퇴적물 내 인이 알루미늄과 결합하여 비교적 안정한 형태를 유지함으로써, 인이 공극수 내로 분리되어 수층으로 용출되는 과정이 제한되었다. 반면, 하구역에서 인 형태 중 철 결합인의 비중은 우세하지만 철과 황화수소의 결합과정에서 공극수로의 인 배출이 일어날 수 있기 때문에 상대적으로 산화철에 대한 인의 흡착이 제한될 수 있음을 보여주었다. 이러한 결과는 하구둑 건설로 인한 환경변화(빈산소 형성, 황산염 공급 등)가 인의 거동을 조절하는 주요 인자로 작용할 수 있음을 제시하고 있다.