다시 뛰는 공정도시 서울!

문서번호 물환경연구부-697 결재일자 2021. 1. 25. 공개여부 부분공개(5) 방침번호 시 민 ★주무관 물환경생태팀장 물환경연구부장 보건환경연구원장 이진효 代이준연 이목영 01/25 신용승 협 조 2020년 하천생태 건강성 평가 결과보고 - 양재천을 중심으로 - 2021. 1. 물환경연구부 (물환경생태팀) 지속 가능성 ● 정책·계획 등의 지속가능성을 검토하였습니까? 예) 지역경제 발전, 사회적 형평성, 환경의 보전 등 ■ □ 2020년 하천생태 건강성 평가 결과보고 ？ 양재천을 중심으로 시민 생활환경 도심하천인 양재천과 유입 지류천의 하천 물환경인자 및 저서동물의 생태성을 통계분석하여 하천생태 건강성 평가의 기틀을 마련하고자 함 Ⅰ 추진배경 및 목적 ？ 도심하천은 한강본류에 비해 환경 변화에 민감하고, 생태복원 및 시민이용 활성화로 하천수질, 서식처 특성, 생물분류군 분포 등 생물학적 요소를 포함한 종합적인 도심하천 생태건강성이 평가되고 있는 추세임 ？ 종합적인 생태하천 관리방안을 위하여 수질데이터, 생태지수 및 주요 인자추출 등 지속적인 생태 모니터링이 필요함 ？ 이에 2019년에 이어 2020년에도 하천수질 및 저서동물 데이터베이스 구축의 일환으로 양재천과 양재천을 유지용수로 사용하는 여의천을 대상으로 하천수질 및 저서성 대형무척추동물의 생물상을 추가 조사하여 하천생태계 건강성을 평가하고자 함 저서성 대형무척추동물(저서동물, Benthic Macroinvertebrate) - 하천바닥에서 서식하는 수서곤충, 조개류, 갑각류, 거머리 등 다양한 무척추동물 - 환경에 민감하고 이동성이 적으며 종이 다양하여 생태적 중요성과 환경지표성이 높아, 수생태환경 평가에 가장 폭넓게 활용됨 Ⅱ 조사내용 ？ 근 거 : 「2020년 하천생태 건강성 평가계획 ？ 양재천을 중심으로」 (물환경연구부-2207, 2020.3.9.) ？ 조사기간 : 2020년 1월 ~ 12월 ？ 조사주기 : 분기별 1회(3 ？ 7 ？ 9 ？ 11월) 현장 시료채취 및 조사실시 ？ 조사대상 : 양재천(주암교, 보도교, 대치교), 여의천(상류, 새원교, 여의교) <그림 1. 조사대상 지점> ？ 조사범위 : 저서동물 및 일반수질 17항목 ？ 조사방법 : 생물측정망 조사 및 평가지침(국립환경과학원 공고, 2016.11) ？ 조사내용 - 저서성 대형무척추동물 건강성 조사 : 주요 생태지수 산정 - 이화학적 현장 수질조사 : DO, 탁도, BOD, TOC, TP 등 17항목 분석 저서동물지수(Benthic Macroinvertebrate Index) - 환경 지표생물군(저서동물 군집)을 활용한 생물학적 수질 판정 지수 - 개별 생물종마다 설정된 오탁지수와 가중치를 반영하는 등 산정된 지수를 이용하여 A(매우 좋음) ~ E(매우 나쁨)의 5단계로 구분하여 평가 우점도지수(Dominance Index) - 특정 생물종 개체수의 총 개체수에 대한 비이며, 환경 악화 시 우점도지수가 증가함 다양도지수(Species Diversity Index) - 생물군집 내 종의 다양성, 생태적 안정성 판정지수이며, 높을수록 수질이 양호한 상태임 풍부도지수(Richness Index, Margalef) - 생물군집 내 존재하는 종의 수에 따른 종의 밀도지표로서, 높을수록 수질이 양호한 상태임 ※ 주요 생태지수 <표 1. 주요 생태지수 산정공식> 지수 계산식 지수 계산식 저서동물 지수 (BMI) BMI = LEFT ( 4- {sum _{i=1} ^{n} s _{i} h _{i} g _{i}} over {sum _{i=1} ^{n} h _{i} g _{i}} RIGHT ) ` TIMES `25 si : 단위오탁지수, hi = 출현도, gi = 지표가중치 다양도지수 (H’) H’ = - sum _{i=1} ^{S} (p _{i} TIMES log _{2} p _{i} ),```(p _{i} `=` {N _{i}} over {N} ) Ni : i종의 개체수 N : 총 출현개체수 우점도지수 (DI) DI = {N _{1} `+`N _{2}} over {N} N1, N2 : 제1, 2 우점종 개체수 N : 총 출현개체수 풍부도지수 (R1, Margalef) R1 = {S`-1} over {lnN} S : 총 출현종수 N : 총 출현개체수 ？ 통계적 분석 : 다차원척도법(Multidimensional Scaling, MDS) - 객체 간 근접성(proximity) 또는 개체들 사이의 집단화를 시각화하는 통계적 분석기법 - 군집분석과 같이 개체들을 대상으로 변수들을 측정한 후, 개체들을 원래의 차원보다 낮은 차원(보통 2차원, 3차원)의 공간상에 위치시켜 개체들 사이의 구조 또는 관계를 쉽게 파악하는데 목적이 있음 - 유클리드(두 점사이의 거리, 가장 직관적이고 일반적인 거리의 개념) 거리행렬을 활용하며, 최적모형의 적합은 부적합도를 최소로 하는 방법으로 일정 수준이하로 될 때까지 반복해서 수행 (stress값 활용) 다차원척도법(MDS) 종류 - 계량적 MDS(metric MDS) : 개체들 사이의 실제거리 또는 비유사성을 근접도로 활용 (데이터가 구간척도, 비율척도인 경우) - 비계량적 MDS(nonmetric MDS, nMDS) : 개체들 사이의 거리 또는 비유사성을 나타내는데 절대적인 크기는 무시하고 순위에 의한 정보만을 이용하여 근접도로 이용 (데이터가 순서척도인 경우) stress값에 따른 모형 적합도 수준 - [0, 완벽], [0.05이상, 매우 좋음], [0.05~0.10, 만족], [0.10~0.15, 보통] Ⅲ 2019년 생태건강성 조사결과(요약) ？ 2019년 서울도심 하천 생태건강성 조사결과(양재천을 중심으로) ？ 기 간 : 2019년 1월 ~ 12월(조사시기 : 3월, 6월, 9월, 11월) ？ 대 상 : 양재천, 여의천 - 양재천 3지점 : 주암교(상류), 보도교(중류), 대치교(하류) - 여의천 3지점 : 여의천(상류), 새원교(중류), 여의교(하류) ？ 항 목 : 저서동물 및 일반수질 17항목 ？ 조사결과 - [수질환경] 양재천, 여의천 수질상태는 전반적으로 유사 및 양호함 <표 2. 양재천 주요 항목 평균 수질> 지점 pH DO (mg/L) BOD (mg/L) TOC (mg/L) SS (mg/L) TN (mg/L) TP (mg/L) 주암교 7.3 (7.2~7.4) 9.7 (9.0~10.8) 1.7 (1.0~2.5) 2.8 (2.1~3.6) 8.0 (0.2~22.6) 6.184 (3.666~9.004) 0.116 (0.060~0.187) 보도교 7.5 (7.3~7.7) 10.0 (8.2~11.5) 1.7 (1.0~2.3) 2.7 (1.9~3.1) 7.1 (0.2~12.4) 5.860 (3.949~7.680) 0.106 (0.078~0.137) 대치교 7.7 (7.6~7.9) 10.9 (10.2~11.7) 1.5 (0.8~2.5) 2.6 (2.1~3.0) 4.4 (2.0~7.4) 4.987 (4.060~6.716) 0.094 (0.073~0.118) <표 3. 여의천 주요 항목 평균 수질> 지점 pH DO (mg/L) BOD (mg/L) TOC (mg/L) SS (mg/L) TN (mg/L) TP (mg/L) 상류 7.9 (7.7~8.1) 10.9 (8.7~12.7) 1.8 (0.9~2.8) 2.7 (1.9~3.0) 5.8 (0.2~11.8) 5.839 (4.650~6.413) 0.099 (0.049~0.127) 새원교 8.6 (8.1~9.4) 12.4 (11.0~15.3) 1.8 (0.8~2.4) 2.4 (1.7~2.9) 15.8 (0.4~44.6) 5.424 (4.269~6.050) 0.133 (0.050~0.211) 여의교 8.4 (8.2~8.8) 12.5 (11.7~14.2) 1.5 (0.7~2.4) 1.6 (1.4~2.2) 5.2 (1.0~15.0) 4.114 (3.336~4.913) 0.109 (0.029~0.235) √ BOD Ib등급(좋음) √ TOC Ib등급(좋음)~Ia등급(매우 좋음) √ TP Ⅲ등급(보통)~Ⅱ등급(약간 좋음) 양재천 √ BOD Ib등급(좋음) √ TOC Ib등급(좋음)~Ia등급(매우 좋음) √ TP Ⅲ등급(보통)~Ⅱ등급(약간 좋음) 여의천 - [저서동물 환경생태 특징] ？ 양재천 : 파리목, 하루살이목 순으로 총 28종, 1,437개체 출현 ？ 여의천 : 날도래목, 등각목 순으로 총 34종, 1,820개체 출현 ？ 수변 수초대가 형성되어 있으며(새원교), 유속이 빠르고 돌이 많은 서식처 특성의 여의천이 양재천에 비해 군집구조가 대체로 안정되고, 수질 및 환경상태 건강성이 양호한 것으로 조사됨 <그림 2. 양재천 저서동물 분포> <표 4. 양재천 생물 개체수 분포 및 종수> 분류군 개체수 (%) 종수 편형동물문 132 (9.2%) 1 연체동물문 5 (0.3%) 3 환형동물문 68 (4.7%) 3 절지동물문(갑각강) 81 (5.6%) 2 절지동물군(곤충강) 파리목 407 (28.3%) 5 잠자리목 1 (0.1%) 1 날도래목 369 (25.7%) 7 뱀잠자리목 1 (0.1%) 1 하루살이목 373 (26.0%) 5 총 계 1,437 (100%) 28 <그림 3. 여의천 저서동물 분포> <표 5. 여의천 생물 개체수 분포 및 종수> 분류군 개체수 (%) 종수 편형동물문 63 (3.5%) 1 연체동물문 18 (1.0%) 3 환형동물문 73 (4.0%) 4 절지동물문(갑각강) 334 (18.4%) 1 절지동물군(곤충강) 파리목 308 (16.9%) 4 잠자리목 11 (0.6%) 5 날도래목 780 (42.9%) 8 뱀잠자리목 2 (0.1%) 1 하루살이목 231 (12.7%) 7 총 계 1,820 (100%) 34 Ⅳ 2020년 생태건강성 조사결과 및 고찰 ？ 양재천, 여의천에 대한 수질환경, 저서동물 분포상태, 생태지수 등을 통한 하천상태 평가와 통계적 분석결과는 다음과 같음 □ 수질환경 특징 ？ 양재천 - 양재천 3개지점(주암교, 보도교, 대치교)에 대한 각각 수질조사 결과에서 상류지역인 주암교 지점의 평균 수질은 BOD 0.7 mg/L, TOC 2.0 mg/L, TP 0.040 mg/L이었으며, 이에 따른 하천 생활환경기준(첨부4) 수질등급은 BOD, TOC Ia등급(매우 좋음), TP Ⅱ등급(약간 좋음)으로 유기물 및 영양염류에 의한 오염은 적은 것으로 조사됨 - 중간지역 보도교 지점의 평균 수질은 BOD 0.6 mg/L, TOC 1.9 mg/L, TP 0.040 mg/L로, BOD, TOC Ia등급(매우 좋음), TP Ib등급(좋음)으로 나타남 - 하류지역인 대치교 지점의 평균 수질은 BOD 0.6 mg/L, TOC 2.0 mg/L, TP 0.036 mg/L로, BOD, TOC Ia등급(매우 좋음), TP Ib등급(좋음)으로 전반적으로 유기물과 영양염류에 의한 수질상태는 양호하였는데, 이는 양재천이 하류로 흘러가는 과정에서 유의한 오염물질 유입이 없고, 하천 자정작용에 의한 수질이 개선되었다고 판단됨 <표 6. 양재천 주요 항목 평균 수질> 지점 pH DO (mg/L) BOD (mg/L) TOC (mg/L) SS (mg/L) TN (mg/L) TP (mg/L) 주암교 7.4 (7.3~7.5) 10.4 (8.8~12.1) 0.7 (0.1~1.2) 2.0 (1.6~2.2) 3.6 (0.6~6.8) 4.960 (2.923~6.998) 0.040 (0.030~0.051) 보도교 7.6 (7.5~7.7) 10.1 (8.9~10.9) 0.6 (0.2~1.1) 1.9 (1.6~2.4) 4.6 (0.8~7.8) 4.727 (2.775~6.437) 0.040 (0.035~0.045) 대치교 8.0 (7.6~8.3) 11.0 (9.2~12.1) 0.6 (0.3~0.9) 2.0 (1.7~2.2) 3.6 (1.6~5.2) 4.509 (3.576~5.214) 0.036 (0.024~0.049) ？ 여의천 - 여의천 상류 지점의 평균 수질은 BOD 1.3 mg/L, TOC 2.0 mg/L, TP 0.038 mg/L로, 하천 생활환경기준 수질등급은 BOD, TP Ib등급(좋음), TOC Ia등급(매우 좋음)으로 나타남 - 중간지역 새원교 지점의 평균 수질은 BOD 1.4 mg/L, TOC 1.8 mg/L, TP 0.034 mg/L로, BOD, TP Ib등급(좋음), TOC Ia등급(매우 좋음)으로 상류 지점과 유사한 수질특성을 확인함 - 하류지역인 여의교 지점의 평균 수질은 BOD 1.5 mg/L, TOC 1.5 mg/L, TP 0.050 mg/L로, BOD Ib등급(좋음), TOC Ia등급(매우 좋음), TP Ⅱ등급(약간 좋음)으로 유기물 및 영양염류에 의한 오염은 적은 것으로 나타남 <표 7. 여의천 주요 항목 평균 수질> 지점 pH DO (mg/L) BOD (mg/L) TOC (mg/L) SS (mg/L) TN (mg/L) TP (mg/L) 상류 7.7 (7.5~7.7) 10.8 (8.5~13.2) 1.3 (0.3~2.3) 2.0 (1.6~2.4) 9.8 (1.6~18.6) 5.403 (3.933~6.802) 0.038 (0.027~0.046) 새원교 8.2 (7.7~8.9) 12.2 (10.1~14.4) 1.4 (0.4~2.4) 1.8 (1.4~2.3) 3.7 (1.2~7.2) 4.841 (3.460~6.214) 0.034 (0.026~0.041) 여의교 8.1 (7.7~8.4) 12.2 (10.6~14.9) 1.5 (0.4~2.5) 1.5 (1.2~2.0) 8.5 (0.8~30.0) 4.107 (3.276~4.853) 0.050 (0.030~0.083) ※ 전반적으로 양재천과 여의천의 수질환경은 유사하였으며, 유기물과 영양염류에 의한 오염은 적고, 각 하천 내 조사지점간(상류, 중류, 하류) 수질차이도 크지 않은 것으로 조사됨 ※ <양재천: 표 2, 표 6>, <여의천: 표 3, 표 7>에서 보듯이, 2020년 주요 항목 평균 수질이 2019년에 비해 더 좋아진, 양호한 수질상태를 보여주었으며, 특히 영양염류에 의한 오염이 뚜렷하게 낮아짐을 확인함 고찰(1) □ 저서동물상 분포특징 ？ 양재천 - 주암교, 보도교, 대치교 3개 지점에서 저서동물상은 총 30종, 2,344개체가 출현하였고 지점별로는 주암교 20종 1,111개체, 보도교 20종 804개체, 대치교 18종 429개체가 출현함 <표 8. 양재천 조사지점별 종수 및 개체수> 지점 시기 생물상 주암교 보도교 대치교 3월 7월 9월 11월 평균 3월 7월 9월 11월 평균 3월 7월 9월 11월 평균 종수 9 10 12 15 12 11 14 10 10 11 12 12 11 11 12 개체수/m2 179 168 674 90 278 135 165 414 90 201 143 167 55 64 107 - 분류군별로는 절지동물문(곤충강)이 전체 개체수의 76.1%로 가장 높은 빈도로 출현하였고, 종수도 19종으로 가장 많았음 - 절지동물문(곤충강)은 하루살이목, 파리목, 날도래목이 전체 곤충강의 99.8%로 대부분이었고, 기타 잠자리목, 딱정벌레목이 일부 출현함 <그림 4. 양재천 저서동물 분포> <표 9. 양재천 생물 개체수 분포 및 종수> 분류군 개체수 (%) 종수 편형동물문 314 (13.4%) 1 연체동물문 17 (0.7%) 3 유선형동물문 2 (0.1%) 1 환형동물문 137 (5.8%) 4 절지동물문(갑각강) 91 (3.9%) 2 절지동물군 (곤충강) 파리목 490 (20.9%) 5 잠자리목 3 (0.1%) 2 날도래목 302 (12.9%) 7 딱정벌레목 1 (0.1%) 1 하루살이목 987 (42.1%) 4 총 계 2,344 (100%) 30 ？ 여의천 - 여의천 상류, 새원교, 여의교 3개 지점에서 저서동물상은 총 43종, 2,455개체가 출현하였고, 지점별로 살펴보면, 여의천 상류 32종 973개체, 새원교 26종 926개체, 여의교 21종 556개체가 출현함 <표 10. 여의천 조사지점별 종수 및 개체수> 지점 시기 생물상 여의천 상류 새원교 여의교 3월 7월 9월 11월 평균 3월 7월 9월 11월 평균 3월 7월 9월 11월 평균 종수 14 20 21 18 18 12 12 14 15 13 7 15 9 9 10 개체수/m2 324 303 212 134 243 188 256 258 224 232 136 133 109 178 139 - 분류군별로는 절지동물문(곤충강, 갑각강)이 전체 개체수의 85.5%로 가장 높은 빈도로 출현하였고, 종수도 32종으로 가장 많았음 - 절지동물문(곤충강)은 하루살이목, 파리목, 날도래목이 전체 곤충강의 98.9%로 대부분이었고, 기타 잠자리목 등은 개체수의 1.1%이나 상대적으로 다양한 출현종(7종)을 보임 <그림 5. 여의천 저서동물 분포> <표 11. 여의천 생물 개체수 분포 및 종수> 분류군 개체수 (%) 종수 편형동물문 167 (6.8%) 1 연체동물문 80 (3.3%) 6 환형동물문 110 (4.5%) 4 절지동물문(갑각강) 993 (40.4%) 3 절지동물군 (곤충강) 파리목 365 (14.9%) 8 잠자리목 9 (0.4%) 5 날도래목 362 (14.7%) 7 딱정벌레목 1 (0.0%) 1 뱀잠자리목 2 (0.1%) 1 하루살이목 366 (14.9%) 7 총 계 2,455 (100%) 43 □ 군집지수 ？ 양재천 - 오탁지수가 비교적 높은 출현종인 짠물깔다구, 개똥하루살이와 돌이 많고 유속이 빠른 환경적 특성을 갖는 여울 등에서 서식하는 오탁지수 1 이하인 동양줄날도래도 조사시기 및 지점에 상관없이 주요 우점종으로 나타났으며, 우점도지수는 0.49~0.90으로 전반적으로 봄철, 가을철에 특정종의 출현비중이 높았음 - 다양도지수는 주암교 2.03, 보도교 2.08, 대치교 2.38로 대치교에서 안정한 군집구조를 보이며, 반면 9월 주암교, 3월 보도교, 대치교에서는 각각 1.10, 1.71, 1.83으로 우점도지수와 반대로 낮게 나타남 - 풍부도지수는 주암교 2.02, 보도교 2.02, 대치교 2.32로 대치교 지점이 군집의 종구성이 풍부하였으며, 전반적으로 3월에 낮게 시작된 풍부도지수는 점차 높아지는(또는 낮아지다가 회복되는) 경향을 보였는데 이는 BOD 및 탁도 감소 등 수질개선 효과 때문이라고 판단됨 <표 12. 양재천 조사지점별 우점종 현황> 조사지점 3월 7월 9월 11월 우점종 (오탁지수) 우점도지수 우점종 (오탁지수) 우점도지수 우점종 (오탁지수) 우점도지수 우점종 (오탁지수) 우점도지수 주암교 와충강 (0.7) 0.66 와충강 (0.7) 0.80 개똥하루살이 (1.8) 0.90 물벌레 (2.3) 0.49 보도교 짠물깔다구 (3.4) 0.80 짠물깔다구 (3.4) 0.52 개똥하루살이 (1.8) 0.89 동양줄날도래 (0.4) 0.58 대치교 짠물깔다구 (3.4) 0.76 동양줄날도래 (0.4) 0.68 개똥하루살이 (1.8) 0.51 동양줄날도래 (0.4) 0.67 <표 13. 양재천 조사지점별 다양도지수 및 풍부도지수> 조사지점 다양도지수 풍부도지수 3월 7월 9월 11월 평균 3월 7월 9월 11월 평균 주암교 2.19 1.74 1.10 3.08 2.03 1.54 1.76 1.69 3.11 2.02 보도교 1.71 2.77 1.27 2.57 2.08 2.04 2.55 1.49 2.00 2.02 대치교 1.83 2.50 2.93 2.28 2.38 2.22 2.15 2.50 2.40 2.32 ？ 여의천 - 여의천의 경우, 조사시기 및 지점에 상관없이 Ⅲ~Ⅳ급수에서 주로 서식하는 오탁지수가 비교적 높은 개똥하루살이와 특히 2 이상이 되는 물벌레(등각류)가 주요 우점종으로서 다수 출현함 - 다양도지수는 여의천 상류 2.82, 새원교 2.21, 여의교 1.57로 하류로 내려갈수록 값이 작아지는 특징을 보이며, 여의교를 제외하면 전반적으로 수변수초대 형성이 잘 되어있는 여의천이 양재천보다 다양도지수가 높게 나타남 - 풍부도지수는 여의천 상류 3.19, 새원교 2.25, 여의교 1.83으로 하류로 갈수록 값이 낮게 나타났으며, 특히 봄철(3월) 여의교의 경우에는 갈수기, 건천화, 하천정비공사 등의 영향으로 생태유지유량 및 서식처 확보가 어려워 풍부도지수가 1.22까지 떨어지는 등 풍부도가 빈약한 것으로 조사됨 <표 14. 여의천 조사지점별 우점종 현황> 조사지점 3월 7월 9월 11월 우점종 (오탁지수) 우점도지수 우점종 (오탁지수) 우점도지수 우점종 (오탁지수) 우점도지수 우점종 (오탁지수) 우점도지수 상류 물벌레 (2.3) 0.69 물벌레 (2.3) 0.46 개똥하루살이 (1.8) 0.56 와충강 (0.7) 0.38 새원교 물벌레 (2.3) 0.71 물벌레 (2.3) 0.85 개똥하루살이 (1.8) 0.66 물벌레 (2.3) 0.62 여의교 짠물깔다구 (3.4) 0.81 물벌레 (2.3) 0.71 개똥하루살이 (1.8) 0.89 물벌레 (2.3) 0.92 <표 15. 여의천 조사지점별 다양도지수 및 풍부도지수> 조사지점 다양도지수 풍부도지수 3월 7월 9월 11월 평균 3월 7월 9월 11월 평균 상류 2.14 3.02 2.93 3.20 2.82 2.25 3.33 3.73 3.47 3.19 새원교 2.26 1.58 2.42 2.59 2.21 2.10 1.98 2.34 2.59 2.25 여의교 1.85 2.27 1.34 0.83 1.57 1.22 2.86 1.71 1.54 1.83 ※ 전반적으로 양재천, 여의천 모두 오탁지수가 상대적으로 높은 개똥하루살이, 물벌레(등각류), 짠물깔다구와 여울 등의 환경에서 서식하는 동양줄날도래가 주요 우점종으로 나타났으며, 이는 2019년 조사한 양재천, 여의천 우점종 현황과도 유사한 결과임 ※ 다양도지수, 풍부도지수의 경우, <그림 6>에서 보듯이, 양재천, 여의천에서 일부 지점을 제외하고는 모두 2019년 대비 2020년에 두 지수값이 모두 증가하였으며, 특히 상류 지점에서 증가폭이 크게 나타남 ▶ 다양도지수 : 양재천 주암교(1.85→2.03), 여의천 상류(2.34→2.82) ▶ 풍부도지수 : 양재천 주암교(1.67→2.02), 여의천 상류(1.91→3.19) ※ 우점종 현황, 다양도지수, 풍부도지수를 통해 전년 대비 양재천, 여의천 생태환경이 좀 더 안정적인 군집구조를 이루었다고 판단됨 고찰(2) <그림 6. 다양도지수, 풍부도지수 변화(2019~2020)> □ 하천 환경상태 평가 ？ 생물측정망 조사 및 평가지침에 따른 저서동물 생물등급 평가와 하천 생활환경기준 수질등급 비교 ？ 저서동물은 수질과 함께 상호보완적으로 하천 생태계의 건강성을 평가하는데 널리 사용됨 <표 16. 저서동물 생물등급 평가> 등급 저서동물지수(BMI) 환경상태 A 80 ≤ BMI ≤ 100 매우 좋음 B 65 ≤ BMI < 80 좋 음 C 50 ≤ BMI < 65 보 통 D 35 ≤ BMI < 50 나 쁨 E 0 ≤ BMI < 35 매우 나쁨 ？ 양재천 - 양재천 모든 지점에서 저서동물지수(BMI)는 C등급(보통) 이상으로 나타났으며, 특히 출현종도 주암교(상류), 보도교(중류), 대치교(하류) 각각 20종, 20종, 18종으로 전반적으로 양호한 담수생태를 보임 - 또한 모든 지점에서 3월, 7월보다는 9월, 11월에 BMI가 증가하였는데, 이는 봄철에는 오염원에 의한 수질악화, 생태계 교란, 하천 건천화 등에 의해 생태계 건강성이 떨어져 BMI가 낮은 것으로 판단됨 <표 17. 양재천 조사지점별 저서동물지수> 조사지점 BMI 3월 7월 9월 11월 평균 주암교 46.4(D) 52.4(C) 61.6(C) 60.1(C) 55.1(C) 보도교 61.7(C) 57.3(C) 63.0(C) 66.4(B) 61.1(C) 대치교 60.6(C) 59.1(C) 50.5(C) 67.8(B) 59.5(C) <표 18. 양재천 조사지점별 수질 및 저서동물지수 비교> 조사지점 저서동물 수질 BMI BOD TOC TP 지수 등급 농도 (mg/L) 등급 농도 (mg/L) 등급 농도 (mg/L) 등급 주암교 55.1 C (보통) 0.7 Ⅰa (매우좋음) 2.0 Ⅰa (매우좋음) 0.040 Ⅱ (약간좋음) 보도교 61.1 C (보통) 0.6 Ⅰa (매우좋음) 1.9 Ⅰa (매우좋음) 0.040 Ⅰb (좋음) 대치교 59.5.1 C (보통) 0.6 Ⅰa (매우좋음) 2.0 Ⅰa (매우좋음) 0.036 Ⅰb (좋음) 수질 및 수생태계의 하천생활환경기준 적용, DO·SS·pH는 모두 Ⅰa(매우좋음)등급 ？ 여의천 - 여의천 상류 지점은 갈수기 시기인 3월에는 C등급(나쁨)이었지만 점차 생태유지유량이 증가하면서 생태환경 또한 개선되는 경향을 보임 - 새원교, 여의교 모두 봄철 수질악화, 하천 건천화 등에 따라 3월 C등급(보통), D등급(나쁨)이었으나 지속적으로 BMI에 의한 환경상태가 B등급(좋음)까지 나타나는 등 전반적으로 생태환경이 개선됨 - 하지만 11월 여의교의 경우, <그림 7>에서 보듯이, 인근지역에서 계속적인 하천정비공사로 인하여 낮은 유속, 생태유지유량 감소 및 서식처 파괴 등으로 BMI(45.8)가 다시 D등급(나쁨)으로 떨어짐 <그림 7. 여의교 인근지역 하천정비공사> <표 19. 여의천 조사지점별 저서동물지수> 조사지점 BMI 3월 7월 9월 11월 평균 상류 62.7(C) 64.1(C) 72.5(B) 71.5(B) 67.7(B) 새원교 68.6(B) 62.7(C) 65.7(B) 65.5(B) 65.6(B) 여의교 44.4(D) 64.1(C) 70.5(B) 45.8(D) 60.1(C) <표 20. 여의천 조사지점별 수질 및 저서동물지수 비교> 조사지점 저서동물 수질 BMI BOD TOC TP 지수 등급 농도 (mg/L) 등급 농도 (mg/L) 등급 농도 (mg/L) 등급 상류 67.7 B (좋음) 1.3 Ⅰb (좋음) 2.0 Ⅰa (매우좋음) 0.038 Ⅰb (좋음) 새원교 65.6 B (좋음) 1.4 Ⅰb (좋음) 1.8 Ⅰa (매우좋음) 0.034 Ⅰb (좋음) 여의교 60.1 C (보통) 1.5 Ⅰb (좋음) 1.5 Ⅰa (매우좋음) 0.050 Ⅱ (약간좋음) 수질 및 수생태계의 하천생활환경기준 적용, DO·SS·pH는 모두 Ⅰa(매우좋음)등급 ※ 여의천의 경우, 양재천과 수질환경은 유사한 것으로 나타났으나, 여의교를 제외하면 수변수초대 형성, 유속이 빠르고 돌이 많은 서식처 특성 등에 따라 BMI에 따른 하천 환경생태는 좀 더 양호한 것으로 판단됨 ▶ 양재천 C등급(보통), 여의천 B등급(좋음) ※ 양재천, 여의천 환경상태를 평가했을 때, BMI에 따른 생물등급평가는 C등급(보통)~B등급(좋음)으로, 하지만 하천 생활환경기준에 따른 수질등급은 이 보다 더 좋게 평가된 Ⅱ(약간 좋음)~Ia(매우 좋음)으로 나타남 ▶ 평가기준에 따라 동일한 하천 환경상태를 달리 평가할 수 있기 때문에 다양한 평가기준을 상호보완적으로 적용할 필요가 있으며, 향후에는 통합적인 평가기준을 구축하는 것이 중요하다고 생각됨 고찰(3) □ 통계적 분석결과(2019~2020) - 비계량적 다차원척도법으로 분석한 결과, stress 0.095로 0.10이하의 값을 보여, nMDS 모형은 적합한 것으로 판단됨 <그림 8. stress plot> - 분산분석 결과, 두 그룹(양재천, 여의천)간의 유의미한 차이를 볼 수 없었음(p-value 0.5097) <그림 9. 하천별 저서동물 분포상태> - 저서동물 분포와 관련 있는 유의한 환경인자로는 수온과 용존산소로 조사되었으며, 향후 데이터가 좀 더 축적되면 다른 환경인자와의 유의성도 볼 수 있을 것으로 판단됨 <그림 10. 저서동물과 주요 환경인자와의 관계> Ⅴ 결 론 ？ 조사대상 지점인 양재천과 여의천 두 도심하천에 대하여 하천생태계 건강성 조사를 실시한 결과, 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었음 □ 양재천 ？ 주암교, 보도교, 대치교 3개 지점에서 하루살이목, 파리목, 날도래목 순으로 총 30종, 2,344개체의 저서동물이 출현함 ？ 우점종은 조사시기, 지점에 상관없이 오탁지수가 비교적 높은 짠물깔다구, 개똥하루살이와 여울 등에서 서식하는 동양줄날도래로 나타났으며, 갈수기 등 생태유지유량 감소로 3월에는 다양도지수, 풍부도지수가 낮아져 양재천의 경우, 봄철에 다소 불안정한 군집구조를 보임 ？ 하천 건강성 평가결과, 주암교, 보도교, 대치교 지점에서의 수질은 BOD, TOC 기준 Ⅰa등급(매우 좋음), TP 기준 Ⅱ등급(약간 좋음)~Ⅰb등급(좋음)이지만 저서동물을 이용한 BMI는 3지점 모두 C등급(보통)으로 수질보다 생태환경이 다소 낮은 수준으로 평가되었음 □ 여의천 ？ 여의천 상류, 새원교, 여의교 3개 지점에서 하루살이목, 파리목, 날도래목 순으로 총 43종, 2,455개체의 저서동물이 출현함 ？ 우점종은 여의천 모든 지점에서 오탁지수가 높은 개똥하루살이, 물벌레(등각류)가 공통으로 나타났으며, 기타 와충강 또한 우점종과 함께 다수 출현함 ？ 여의천 하류인 여의교 지점은 상류 지점에 비해 다양도지수, 풍부도지수가 낮아 불안정한 군집구조를 보였으며, 한편 양재천과 비교 시, 전반적으로 수변수초대 형성이 잘 되어있는 여의천이 양재천보다 다양도지수가 높게 나타났고, 여의교 지점을 제외한 다른 두 지점에서도 풍부도지수가 높게 조사됨 ？ 하천 건강성 평가결과, 여의천 상류 지점 및 새원교 지점에서의 수질(BOD, TOC, TP 기준)은 Ⅰb등급(좋음) 이상이고, 동시에 BMI 또한 B등급(좋음)으로 양호한 환경상태를 유지하고 있지만, 반면 여의교 지점의 경우, 수질은 Ⅱ등급(약간 좋음)이지만, BMI는 C등급(보통)으로 수질보다 생태환경이 다소 낮은 수준으로 평가되었음 □ 종합의견 ？ 두 그룹간(양재천, 여의천)의 저서동물 분포상태는 통계적으로 유의미한 차이는 보이지 않지만, 전반적으로 여의천이 일부 지점을 제외하고 양재천에 비해 군집구조가 대체로 안정되고, 수질 및 환경상태가 좋은 것으로 나타났으며, 특히 자연하천 상태를 비교적 잘 유지하고 있는 새원교 지점은 생태환경이 양호한 것으로 평가되었음 - 이는 양재천과 여의천의 수질환경은 유사하였지만 여의천의 경우, 빠른 유속과 돌이 많은 서식처 특성(여의천 상류), 다양한 하상구조 및 수변수초대(새원교)가 형성된 반면, 양재천은 상대적으로 하도, 저수로의 인공 직강화(일정폭), 인공식생이 포함된 경우가 많기 때문이라고 판단됨 ？ 조사시기별로 살펴보면, 양재천, 여의천 모두 오염원에 의한 수질악화, 생태계 교란, 하천 건천화 등의 영향으로 3월(봄철)이 다른 시기에 비해 군집구조도 빈약하고, 하천 건강성이 낮아지는 것으로 나타났음 ？ 전년대비 양재천, 여의천 모두 수질상태 개선 및 좀 더 안정적인 군집구조를 갖는 생태환경을 보여주었음 ？ 본 조사를 통해 양재천과 여의천에 대해 생태건강성 지수 및 수질특성 등을 평가함으로써 하천수질관리를 위한 기초자료 확보 및 향후 서울 도심하천 생태건강성 조사를 위한 기틀을 마련하게 되었음 Ⅵ 향후계획 ▶ 서울 도심하천 대상 관할 자치구와 협업하여 서식처 환경에 따른 수질 및 저서동물 분석 등 단계적인 하천생태계 건강성 평가 확대 실시 ▶ 생물채집, 동정 등의 심층 교육 훈련을 통한 생태조사 활성화 ▶ 하천생태계 건강성 평가를 위한 생태실험실 기반 마련 및 시민과 함께할 프로그램 개발 검토 ▶ 다양한 매체를 활용한 지역 주민과의 대내외적 소통 강화 및 홍보방안 강구 첨 부 : 1. 양재천, 여의천 저서동물 주요 출현종 2. 양재천(주암교, 보도교, 대치교) 생태조사지점 수질분석 결과 3. 여의천(상류, 새원교, 여의교) 생태조사지점 수질분석 결과 4. 수질 및 수생태계의 하천생활환경기준. 끝. [첨부 1] 양재천, 여의천 저서동물 주요 출현종 개똥하루살이 (양재천, 주암교) 옆새우과 (양재천, 주암교) 짠물깔다구 (양재천, 보도교) 줄날도래 (양재천, 보도교) 동양하루살이 (양재천, 대치교) 동양줄날도래 (양재천, 대치교) 물벌레과 (여의천, 상류) 명주각다귀 KUa (여의천, 상류) 돌거머리 (여의천, 새원교) 네모집날도래 KUa (여의천, 새원교) 왼돌이물달팽이 (여의천, 여의교) 와충강 (여의천, 여의교) [첨부 2] 양재천(주암교, 보도교, 대치교) 생태조사지점 수질분석 결과 <조사지점별(양재천) 수질> 하천명 지점 일시 유속 (m/s) 수온 (℃) pH DO (mg/L) EC (μS/cm) 탁도 (NTU) BOD (mg/L) TOC (mg/L) SS (mg/L) 양 재 천 주 암 교 03.23 1.7 10.1 7.4 12.1 603 3.2 1.2 2.2 2.8 07.15 2.7 20.4 7.3 8.8 277 12.7 0.1 2.1 4.0 09.24 2.0 19.6 7.5 9.9 680 - 0.2 1.6 6.8 11.25 1.8 9.6 7.4 10.7 452 1.3 1.1 2.0 0.6 보 도 교 03.23 1.5 10.9 7.6 10.8 459 5.2 0.9 2.4 3.6 07.15 2.7 20.3 7.5 8.9 245 13.0 0.3 1.9 7.8 09.24 1.8 19.6 7.7 9.8 410 - 0.2 1.6 6.0 11.25 1.5 8.3 7.7 10.9 314 1.6 1.1 1.8 0.8 대 치 교 03.23 1.3 13.2 8.0 11.2 412 6.5 0.9 2.1 1.6 07.15 2.6 21.3 7.6 9.2 252 11.5 0.8 2.0 4.8 09.24 1.6 21.1 8.0 11.4 425 - 0.3 1.7 5.2 11.25 1.6 8.2 8.3 12.1 471 8.6 0.4 2.2 2.6 <조사지점별(양재천) 수질> 하천명 지점 일시 TN (mg/L) DTN (mg/L) NH3-N (mg/L) NO3-N (mg/L) TP (mg/L) DTP (mg/L) PO4-P (mg/L) Chlorophyll-a (mg/m3) 양 재 천 주 암 교 03.23 5.970 5.843 0.540 4.911 0.051 0.023 0.013 4.8 07.15 2.923 2.933 0.064 2.515 0.040 0.029 0.022 2.6 09.24 3.947 3.959 0.017 3.813 0.040 0.035 0.024 11.3 11.25 6.998 6.961 0.203 5.678 0.030 0.025 0.023 0.5 보 도 교 03.23 5.558 5.785 0.222 5.176 0.045 0.025 0.012 2.6 07.15 2.775 2.773 0.030 2.448 0.041 0.029 0.026 3.5 09.24 4.138 4.000 0.029 3.801 0.037 0.040 0.027 4.4 11.25 6.437 6.418 0.172 5.144 0.035 0.027 0.026 0.4 대 치 교 03.23 4.799 4.740 0.000 4.169 0.024 0.020 0.012 4.0 07.15 4.447 4.239 0.181 3.640 0.030 0.022 0.022 2.2 09.24 3.576 3.543 0.000 3.439 0.040 0.036 0.029 3.1 11.25 5.214 5.112 0.016 4.404 0.049 0.033 0.027 2.2 [첨부 3] 여의천(상류, 새원교, 여의교) 생태조사지점 수질분석 결과 <조사지점별(여의천) 수질> 하천명 지점 일시 유속 (m/s) 수온 (℃) pH DO (mg/L) EC (μS/cm) 탁도 (NTU) BOD (mg/L) TOC (mg/L) SS (mg/L) 여 의 천 상 류 03.24 1.9 10.6 7.7 11.7 407 53.9 1.6 2.4 18.6 07.17 1.6 21.3 7.7 8.5 338 15.9 0.3 1.9 17.2 09.29 1.9 18.1 7.5 9.8 408 9.2 2.3 1.6 1.8 11.30 1.6 7.0 7.7 13.2 480 2.1 1.1 1.9 1.6 새 원 교 03.24 1.6 12.9 8.9 13.8 409 11.8 1.6 2.3 7.2 07.17 1.6 22.6 8.0 10.1 338 9.3 0.4 1.8 5.0 09.29 1.7 19.0 7.7 10.7 402 8.3 2.4 1.4 1.4 11.30 2.0 6.8 8.2 14.4 458 3.5 1.1 1.7 1.2 여 의 교 03.24 1.7 12.4 8.4 11.5 435 96.5 1.6 2.0 30.0 07.17 1.9 21.9 8.2 11.8 370 7.9 0.4 1.6 2.0 09.29 1.5 18.6 7.7 10.6 452 9.1 2.5 1.2 1.2 11.30 1.7 7.1 8.1 14.9 468 1.3 1.3 1.3 0.8 <조사지점별(여의천) 수질> 하천명 지점 일시 TN (mg/L) DTN (mg/L) NH3-N (mg/L) NO3-N (mg/L) TP (mg/L) DTP (mg/L) PO4-P (mg/L) Chlorophyll-a (mg/m3) 여 의 천 상 류 03.24 18.6 5.905 6.173 0.166 5.444 0.046 0.038 0.020 07.17 17.2 3.933 3.785 0.024 3.406 0.041 0.033 0.030 09.29 1.8 4.970 4.941 0.020 4.609 0.038 0.029 0.028 11.30 1.6 6.802 7.226 0.225 6.116 0.027 0.023 0.020 새 원 교 03.24 7.2 5.421 5.190 0.000 4.908 0.041 0.023 0.014 07.17 5.0 3.460 3.559 0.014 3.205 0.035 0.031 0.032 09.29 1.4 4.268 4.320 0.017 3.962 0.034 0.028 0.032 11.30 1.2 6.214 6.350 0.068 5.581 0.026 0.021 0.019 여 의 교 03.24 30.0 4.333 4.118 0.070 3.911 0.083 0.033 0.023 07.17 2.0 3.276 3.277 0.016 2.999 0.030 0.027 0.028 09.29 1.2 3.965 4.094 0.067 3.756 0.035 0.028 0.035 11.30 0.8 4.853 4.833 0.276 4.066 0.051 0.032 0.032 [첨부 4] 수질 및 수생태계의 하천생활환경기준

22110700

20210928010118

본청

물환경연구부-697

D0000041779598