다시 뛰는 공정도시 서울!

문서번호 물환경연구부-1008 결재일자 2022. 2. 4. 공개여부 부분공개(5) 방침번호 시 민 ★주무관 물환경생태팀장 물환경연구부장 보건환경연구원장 이진효 차영섭 조석주 02/04 代김창현 협 조 2021년 하천생태 건강성 평가 결과보고 - 통계분석 포함 2022. 2. 지속 가능성 ● 정책·계획 등의 지속가능성을 검토하였습니까? 예) 지역경제 발전, 사회적 형평성, 환경의 보전 등 ■ □ 2021년 하천생태 건강성 평가 결과보고 ？ 통계분석 포함 시민 생활환경 도심하천인 양재천과 유입 지류천에 대해 하천수질 및 저서동물 군집구조를 조사하고, 데이터 기반의 통계분석을 실시함으로써 하천생태 건강성을 평가하고자 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 ？ 하천생태 건강성 평가는 장기간에 걸쳐 진행되는 특성 때문에 수질데이터, 저서동물 생태지수 및 주요 관련인자 등 데이터 기반의 과학적 통계분석이 무엇보다 중요함 ？ 이에 서울지역 대표 도심하천인 양재천과 여의천의 종합적인 생태하천 관리방안을 마련하기 위하여 2019~2020년 양재천, 여의천을 대상으로 실시한 하천생태 건강성 평가 결과를 활용하고자 함 ？ 또한 2019~2020년에 이어 하천수질 및 저서동물 데이터베이스 구축의 일환으로 2021년에도 양재천과 양재천을 유지용수로 사용하는 여의천을 대상으로 하천수질 및 저서성 대형무척추동물의 생물상을 집중 조사하고, 통계기반의 하천생태계 건강성을 평가하고자 함 저서동물(저서성 대형무척추동물, 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 ？ 추진근거 - 물환경보전법 제9조 및 시행규칙 제24조 - 2021년 하천생태 건강성 평가계획 ？ 데이터 기반의 통계분석 실시」 (물환경연구부-2185, 2021.3.9.) ？ 조사기간 : 2021년 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 - 수생태계 현황 조사 및 건강성 평가 방법 등에 관한 지침(하천편) (국립환경과학원고시 제2019-52호, 2019.11.11.) ？ 조사내용 - 저서성 대형무척추동물 건강성 조사 : 주요 생태지수 산정 - 이화학적 현장 수질조사 : DO, 탁도, BOD, TOC, TP 등 17항목 분석 Ⅲ 그간 추진결과 □ 2019~2020년 서울도심 하천 생태건강성 조사결과(양재천을 중심으로) ？ 기 간 : 2019년 ~ 2020년(조사주기 : 분기별 1회) ？ 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(요약) - [수질환경] ？ 2019년 대비 2020년 주요 항목(BOD, TOC, TP) 평균 수질 양호 ？ 양재천, 여의천 수질상태는 전반적으로 유사 √ BOD Ib등급(좋음)~Ia등급(매우 좋음) √ TOC Ib등급(좋음)~Ia등급(매우 좋음) √ TP Ⅲ등급(보통)~Ib등급(좋음) 양재천 √ BOD Ib등급(좋음) √ TOC Ib등급(좋음)~Ia등급(매우 좋음) √ TP Ⅲ등급(보통)~Ib등급(좋음) 여의천 - [저서동물 환경생태 특징] ？ 양재천 : 파리목, 하루살이목 중심으로 2019년 총 28종, 1,437개체, 2020년 총 30종, 2,344개체 출현 ※ 『제8차 한강생태 조사연구(2017.11)』결과, 양재천 서울시구간에서는 하루살이, 파리목 중심으로 봄철(‘17.3월) 3종, 여름철(‘16.8월) 15종, 가을철(‘16.10월) 7종, 총 2,000여 개체가 출현함 ？ 여의천 : 하루살이목, 날도래목 중심으로 2019년 총 34종, 1,820개체, 2020년 총 43종, 2,455개체 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. 다양도지수, 풍부도지수 변화(2019~2020)> Ⅳ 2021년 생태건강성 조사결과 및 고찰 ？ 양재천, 여의천에 대한 수질환경, 저서동물 분포상태, 생태지수 등을 통한 하천상태 평가와 통계적 분석결과는 다음과 같음 □ 수질환경 특징 ？ 양재천 - 양재천 3개 지점(주암교, 보도교, 대치교)에 대한 수질조사 결과, 상류지역인 주암교 지점의 평균 수질은 BOD 0.7 mg/L, TOC 2.2 mg/L, TP 0.125 mg/L로, 이에 따른 하천 생활환경기준(첨부4) 수질등급은 BOD Ia등급(매우 좋음), TOC Ib등급(좋음), TP Ⅲ등급(보통)으로 영양염류 보다는 유기물에 의한 오염은 적은 것으로 조사됨 - 중간지역 보도교 지점의 평균 수질은 BOD 0.6 mg/L, TOC 2.2 mg/L, TP 0.159 mg/L로, BOD Ia등급(매우 좋음), TOC Ib등급(좋음), TP Ⅲ등급(보통)으로 나타남 - 하류지역인 대치교 지점의 평균 수질은 BOD 1.6 mg/L, TOC 2.3 mg/L, TP 0.120 mg/L로, BOD, TOC Ib등급(좋음), TP Ⅲ등급(보통)으로 전반적으로 3개 지점 모두 유사한 수질상태를 보임 <표 1. 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 7.2 (6.7~7.8) 12.3 (9.6~14.8) 0.7 (0.5~0.9) 2.2 (2.1~2.3) 2.4 (1.4~3.6) 5.076 (3.880~6.330) 0.125 (0.042~0.326) 보도교 7.7 (7.6~7.9) 11.3 (9.0~13.1) 0.6 (0.4~0.9) 2.2 (2.1~2.3) 3.1 (2.4~4.3) 5.672 (4.873~6.504) 0.159 (0.034~0.492) 대치교 8.1 (7.9~8.2) 12.8 (9.7~14.9) 1.6 (0.7~2.2) 2.3 (1.9~2.7) 4.9 (1.2~9.8) 4.721 (3.946~6.195) 0.120 (0.036~0.289) ？ 여의천 - 여의천 상류 지점의 평균 수질은 BOD 0.5 mg/L, TOC 2.3 mg/L, TP 0.190 mg/L로, 하천 생활환경기준 수질등급은 BOD Ia등급(매우 좋음), TOC Ib등급(좋음), TP Ⅲ등급(보통)으로 나타남 - 중간지역 새원교 지점의 평균 수질은 BOD 0.6 mg/L, TOC 2.0 mg/L, TP 0.138 mg/L로, BOD Ia등급(매우 좋음), TOC Ib등급(좋음), TP Ⅲ등급(보통)으로 상류 지점과 유사한 수질특성을 확인함 - 하류지역인 여의교 지점의 평균 수질은 BOD 0.5 mg/L, TOC 1.4 mg/L, TP 0.046 mg/L로, BOD, TOC Ia등급(매우 좋음), TP Ⅱ등급(약간 좋음)으로 여의천 상류 지점과 새원교 지점에 비해 유기물 및 영양염류에 의한 오염은 적은 것으로 나타남 <표 2. 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 7.8 (7.4~8.5) 10.9 (8.8~13.3) 0.5 (0.2~0.7) 2.3 (2.0~2.6) 3.1 (1.1~4.4) 5.584 (5.048~6.082) 0.190 (0.056~0.564) 새원교 8.7 (8.4~9.2) 13.6 (11.1~16.0) 0.6 (0.1~0.9) 2.0 (1.9~2.2) 3.3 (1.7~6.0) 5.019 (4.692~5.598) 0.138 (0.053~0.362) 여의교 8.3 (8.1~8.6) 12.9 (10.6~15.4) 0.5 (0.1~0.7) 1.4 (1.2~1.5) 1.8 (1.3~2.8) 3.853 (3.768~3.944) 0.046 (0.028~0.091) ※ 전반적으로 양재천과 여의천의 수질환경은 유사하였으며, 특히 유기물에 의한 오염은 적고, 각 하천 내 조사지점간(상류, 중류, 하류) 수질차이도 크지 않은 것으로 조사됨 ※ 2021년 TP 평균 농도는 양재천 0.135 mg/L, 여의천 0.125 mg/L로, 2019년(양재천 0.106 mg/L, 여의천 0.114 mg/L), 2020년(양재천 0.039 mg/L, 여의천 0.041 mg/L)에 비해 영양염류에 의한 오염은 다소 높아졌지만, 3분기 이상치 데이터(양재천 0.369(0.289~0.492) mg/L, 여의천 0.339(0.091~0.564) mg/L)를 제외한 경우 양재천 0.056 mg/L, 여의천 0.053 mg/L로 2020년과 유사한 수준을 확인함 고찰(1) □ 저서동물상 분포특징 ？ 양재천 - 주암교, 보도교, 대치교 3개 지점에서 저서동물상은 총 28종, 2,831개체가 출현하였고 지점별로는 주암교 21종 943개체, 보도교 16종 656개체, 대치교 21종 1,232개체가 출현함 ※ 대치교의 경우, 생물서식처(수심이 얕은 여울지역, 안정된 계류생태계)가 상대적으로 양호하여 종수 및 개체수가 높게 나타남 <표 3. 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 10 10 11 16 12 8 10 10 11 10 10 13 13 18 14 개체수/m2 290 205 225 223 236 69 203 264 120 164 367 266 248 351 308 - 분류군별로는 절지동물문(곤충강)이 전체 개체수의 68.9%로 가장 높은 빈도로 출현하였고, 종수도 17종으로 가장 많았음 - 절지동물문(곤충강)은 파리목, 날도래목, 하루살이목이 전체 곤충강의 99.7%로 대부분이었고, 기타 잠자리목, 딱정벌레목이 일부 출현함 <그림 3. 양재천 저서동물 분포> <표 4. 양재천 생물 개체수 분포 및 종수> 분류군 개체수 (%) 종수 편형동물문 288 (10.2%) 1 연체동물문 25 (0.9%) 4 환형동물문 325 (11.5%) 3 절지동물문(갑각강) 243 (8.6%) 3 절지동물군 (곤충강) 파리목 891 (31.5%) 4 잠자리목 5 (0.2%) 3 날도래목 799 (28.2%) 7 딱정벌레목 1 (0.0%) 1 하루살이목 254 (9.0%) 2 총 계 2,831 (100%) 28 ？ 여의천 - 여의천 상류, 새원교, 여의교 3개 지점에서 저서동물상은 총 38종, 3,378개체가 출현하였고, 지점별로 살펴보면, 여의천 상류 27종 1,057개체, 새원교 30종 840개체, 여의교 19종 1,481개체가 출현함 ※ 여의천 상류의 경우, 전반적으로 빠른 유속과 돌이 많은 서식처 특성에 따라 다양한 종이 출현함 <표 5. 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 17 16 14 15 10 11 19 23 16 7 13 13 12 11 개체수/m2 242 239 308 268 264 121 149 264 306 210 202 502 541 236 370 - 분류군별로는 절지동물문(곤충강, 갑각강)이 전체 개체수의 85.6%로 가장 높은 빈도로 출현하였고, 종수도 26종으로 가장 많았음 - 절지동물문(곤충강)은 파리목, 날도래목, 하루살이목이 전체 곤충강의 99.5%로 대부분이었고, 기타 강도래목 등은 개체수의 1.5%이나 상대적으로 다양한 출현종(10종)을 보임 <그림 4. 여의천 저서동물 분포> <표 6. 여의천 생물 개체수 분포 및 종수> 분류군 개체수 (%) 종수 편형동물문 96 (2.8%) 1 연체동물문 304 (9.0%) 6 환형동물문 88 (2.6%) 5 절지동물문(갑각강) 935 (27.7%) 1 절지동물군 (곤충강) 파리목 974 (28.8%) 6 잠자리목 5 (0.1%) 3 강도래목 1 (0.0%) 1 날도래목 638 (18.9%) 7 뱀잠자리목 4 (0.1%) 2 하루살이목 333 (9.9%) 6 총 계 3,378 (100%) 38 □ 군집지수 ？ 양재천 - 오탁지수가 비교적 높은 출현종인 짠물깔다구, 실지렁이, 개똥하루살이와 돌이 많고 유속이 빠른 환경적 특성을 갖는 여울 등에서 서식하는 오탁지수 1 이하인 동양줄날도래도 조사시기 및 지점에 상관없이 주요 우점종으로 나타났으며, 우점도지수는 0.44~0.94로 전반적으로 봄철(3월)에 특정종의 출현비중이 높았음 - 다양도지수는 주암교 2.08, 보도교 2.27, 대치교 1.99로 보도교에서 안정한 군집구조를 보이며, 반면 3월 주암교, 보도교, 대치교에서는 각각 0.91, 1.60, 0.93으로 우점도지수와 반대로 낮게 나타남 - 풍부도지수는 주암교 1.97, 보도교 1.76, 대치교 2.19로 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 7. 양재천 조사지점별 우점종 현황> 조사지점 3월 7월 9월 11월 우점종 (오탁지수) 우점도지수 우점종 (오탁지수) 우점도지수 우점종 (오탁지수) 우점도지수 우점종 (오탁지수) 우점도지수 주암교 실지렁이 (3.5) 0.94 와충강 (0.7) 0.68 와충강 (0.7) 0.44 물벌레 (2.3) 0.69 보도교 짠물깔다구 (3.4) 0.86 짠물깔다구 (3.4) 0.61 짠물깔다구 (3.4) 0.49 동양줄날도래 (0.4) 0.65 대치교 짠물깔다구 (3.4) 0.93 짠물깔다구 (3.4) 0.45 동양줄날도래 (0.4) 0.73 동양줄날도래 (0.4) 0.71 <표 8. 양재천 조사지점별 다양도지수 및 풍부도지수> 조사지점 다양도지수 풍부도지수 3월 7월 9월 11월 평균 3월 7월 9월 11월 평균 주암교 0.91 2.22 2.84 2.36 2.08 1.59 1.69 1.85 2.77 1.97 보도교 1.60 2.55 2.66 2.28 2.27 1.65 1.69 1.61 2.09 1.76 대치교 0.93 2.78 2.04 2.19 1.99 1.52 2.15 2.18 2.90 2.19 ？ 여의천 - 여의천의 경우, 조사시기 및 지점에 상관없이 Ⅲ~Ⅳ급수에서 주로 서식하는 오탁지수가 비교적 높은 짠물깔다구(오탁지수 3.4)와 물벌레(등각류, 오탁지수 2.3)가 주요 우점종으로서 다수 출현함 - 다양도지수는 여의천 상류 2.55, 새원교 2.75, 여의교 2.06으로, 새원교에서 가장 높게 나타났으며, 전반적으로 수변수초대 형성이 잘 되어있는 여의천이 양재천보다 다양도지수가 높게 나타남 - 풍부도지수는 여의천 상류 2.56, 새원교 2.74, 여의교 1.74로 하류로 갈수록 값이 낮게 나타났으며, 특히 봄철(3월) 여의교의 경우에는 갈수기, 건천화, 하천정비공사 등의 영향으로 생태유지유량 및 서식처 확보가 어려워 풍부도지수가 1.13까지 떨어지는 등 풍부도가 빈약한 것으로 조사됨 <표 9. 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) 0.78 짠물깔다구 (3.4) 0.55 다슬기 (0.4) 0.44 물벌레 (2.3) 0.68 새원교 동양줄날도래 (0.4) 0.69 개똥하루살이 (1.8) 0.72 개똥하루살이 (1.8) 0.33 동양줄날도래 (0.4) 0.46 여의교 짠물깔다구 (3.4) 0.80 짠물깔다구 (3.4) 0.73 물벌레 (2.3) 0.66 동양줄날도래 (0.4) 0.80 <표 10. 여의천 조사지점별 다양도지수 및 풍부도지수> 조사지점 다양도지수 풍부도지수 3월 7월 9월 11월 평균 3월 7월 9월 11월 평균 상류 1.95 2.86 3.07 2.32 2.55 2.37 2.92 2.62 2.33 2.56 새원교 2.13 2.11 3.35 3.41 2.75 1.88 2.00 3.23 3.84 2.74 여의교 1.54 2.10 2.47 2.13 2.06 1.13 1.93 1.91 2.01 1.74 ※ 전반적으로 양재천, 여의천 모두 오탁지수가 상대적으로 높은 짠물깔다구, 물벌레(등각류), 개똥하루살이와 여울 등의 환경에서 서식하는 동양줄날도래가 주요 우점종으로 나타났으며, 이는 2019년, 2020년에 조사한 양재천, 여의천 우점종 현황과도 유사한 결과임 ※ 다양도지수, 풍부도지수의 경우, <그림 5>에서 보듯이, 양재천, 여의천에서 일부 지점을 제외하고는 모두 2019년 대비 2021년에 두 지수값이 모두 증가하였으며, 특히 상류 지점에서 증가폭이 크게 나타남 ▶ 다양도지수 : 양재천 주암교(1.85→2.08), 여의천 상류(2.34→2.55) ▶ 풍부도지수 : 양재천 주암교(1.67→1.97), 여의천 상류(1.91→2.56) ※ 우점종 현황, 다양도지수, 풍부도지수를 통해 2019년, 2020년 대비 양재천, 여의천 생태환경이 유사 또는 좀 더 안정적인 군집구조를 이루었다고 판단됨 고찰(2) <그림 5. 다양도지수, 풍부도지수 변화(2019~2021)> □ 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 11. 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 21종, 16종, 21종으로 전반적으로 양호한 담수생태를 보임 - 또한 모든 지점에서 3월, 9월보다는 7월, 11월에 BMI가 증가하였는데, 이는 봄철에는 오염원에 의한 수질악화, 생태계 교란, 하천 건천화 등에 의해 생태계 건강성이 떨어져 BMI가 낮은 것으로 판단됨 <표 12. 양재천 조사지점별 저서동물지수> 조사지점 BMI 3월 7월 9월 11월 평균 주암교 54.3(C) 61.7(C) 59.6(C) 63.8(C) 59.8(C) 보도교 56.6(C) 60.1(C) 54.6(C) 68.9(B) 60.0(C) 대치교 66.1(B) 64.2(C) 63.1(C) 63.6(C) 64.3(C) <표 13. 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 59.8 C (보통) 0.7 Ⅰa (매우좋음) 2.2 Ⅰb (좋음) 0.125 Ⅲ (보통) 보도교 60.0 C (보통) 0.6 Ⅰa (매우좋음) 2.2 Ⅰb (좋음) 0.159 Ⅲ (보통) 대치교 64.3 C (보통) 1.6 Ⅰb (좋음) 2.3 Ⅰb (좋음) 0.120 Ⅲ (보통) 수질 및 수생태계의 하천생활환경기준 적용, DO·SS·pH는 모두 Ⅰa(매우좋음)등급 ？ 여의천 - 여의천 상류 지점은 7월(C등급, 보통)을 제외하면 모두 B등급(좋음)으로 출현종도 27종이었으며, 특히 봄철인 3월에도 BMI가 70.2(B등급, 좋음)로 나타나는 등 전반적으로 생태환경이 양호한 경향을 보임 - 새원교(출현종 30종), 여의교(출현종 19종) 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 <표 14. 여의천 조사지점별 저서동물지수> 조사지점 BMI 3월 7월 9월 11월 평균 상류 70.2(B) 61.6(C) 72.1(B) 66.0(B) 67.5(B) 새원교 58.6(C) 58.9(C) 69.6(B) 70.1(B) 64.3(C) 여의교 40.2(D) 60.6(C) 59.8(B) 69.2(B) 63.2(C) <표 15. 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 67.5 B (좋음) 0.5 Ⅰa (매우좋음) 2.3 Ⅰb (좋음) 0.190 Ⅲ (보통) 새원교 64.3 C (보통) 0.6 Ⅰa (매우좋음) 2.0 (2.03) Ⅰb (좋음) 0.138 Ⅲ (보통) 여의교 63.2 C (보통) 0.5 Ⅰa (매우좋음) 1.4 Ⅰa (매우좋음) 0.046 Ⅱ (약간좋음) 수질 및 수생태계의 하천생활환경기준 적용, DO·SS·pH는 모두 Ⅰa(매우좋음)등급 ※ 여의천의 경우, 양재천과 수질환경은 유사한 것으로 나타났으나, 수변수초대 형성, 유속이 빠르고 돌이 많은 서식처 특성 등에 따라 BMI에 따른 하천 환경생태는 좀 더 양호한 것으로 판단됨 ▶ 전체 평균 : 양재천 C등급(보통, BMI 61.4), 여의천 B등급(좋음, BMI 65.0) ※ 특히 여의천 하류지점인 여의교의 경우, 2020년 11월, 2021년 3월에는 인근지역에서 계속적인 하천정비공사로 인하여 낮은 유속, 생태유지유량 감소 및 서식처 파괴 등으로 BMI가 45.8, 40.2로 모두 D등급(나쁨)으로 나타났지만, 이후부터는 BMI가 C등급(보통), B등급(좋음)으로 나타나는 등 공사완료에 따른 하천 환경생태가 양호하게 개선됨 ※ 양재천, 여의천 환경상태를 평가했을 때, BMI에 따른 생물등급평가는 C등급(보통)~B등급(좋음)으로, 하지만 하천 생활환경기준에 따른 수질등급은 이와 유사하거나 좀 더 좋게 평가된 Ⅲ(보통)~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) □ 통계분석 ？ 2019~2021년 최근 3년 동안 축적된 데이터를 활용한 다차원척도법(비계량적 다차원척도법) 분석을 실시하여 생태지수와 함께 하천별 저서동물 분포상태 차이 유무, 환경인자와의 관계를 통계적으로 비교하고자 함 다차원척도법(MDS, Multidimensional Scaling) - 군집분석과 같이 개체들을 대상으로 개체들 사이의 유사성/비유사성 측정 - 이를 2차원 공간상에 점으로 표시하고 개체들 사이의 집단화를 시각적으로 표현 ▶ 객체 간 근접성(proximity), 집단화를 시각화하는 통계기법으로 데이터 속에 잠재해 있는 숨은 정보, 패턴, 구조를 발견함 계량적 다차원척도법(metric MDS) - 개체들 사이의 유사성/비유사성을 실제거리 근접도로 이용 (구간척도, 비율척도) 비계량적 다차원척도법(nonmetric MDS) - 개체들 사이의 유사성/비유사성을 순위에 의한 정보만을 통해 근접도로 이용 (순서척도) ？ 통계적 분석결과(2019~2021) - 비계량적 다차원척도법으로 분석한 결과, stress 0.082로 0.10이하의 값을 보여, nMDS 모형은 적합한 것으로 판단됨 ？ 적합도 통계량(statistics of goodness of fit) 2개의 상관계수 (Non-metric fit, R2=0.993, Linear fit, R2=0.928) <그림 6. Shepard plot> - 분산분석 결과, 유의수준 5% 이하에서 두 그룹(양재천, 여의천)간의 유의미한 차이를 볼 수 없었음(p-value 0.3202) <그림 7. 하천별 저서동물 분포상태> <그림 8. 저서동물과 주요 환경인자와의 관계> - <그림 8>에서 보듯이, 양재천, 여의천 두 하천에서 저서동물 분포와 관련 있는 유의한 환경인자로는 수온과 용존산소로 조사되었으며, 특히 수온과 밀접하게 관련이 있는 것으로 나타남 - 향후 데이터가 좀 더 축적되면 다른 환경인자와의 유의성도 볼 수 있을 것으로 판단됨 Ⅴ 결 론 ？ 조사대상 지점인 양재천과 여의천 두 도심하천에 대하여 하천생태계 건강성 조사를 실시한 결과, 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었음 □ 양재천 ？ 양재천 주암교, 보도교, 대치교 3개 지점에서 파리목, 날도래목, 환형동물문 순으로 총 28종, 2,831개체의 저서동물이 출현함 ？ 우점종은 조사시기, 지점에 상관없이 오탁지수가 비교적 높은 짠물깔다구, 실지렁이, 개똥하루살이와 여울 등에서 서식하는 동양줄날도래로 나타났으며, 갈수기 등 생태유지유량 감소로 3월에는 다양도지수, 풍부도지수가 낮아져 양재천의 경우, 봄철에 다소 불안정한 군집구조를 보임 ？ 하천 건강성 평가결과, 양재천 주암교, 보도교, 대치교 지점에서의 수질은 BOD Ⅰb등급(좋음)~Ⅰa등급(매우 좋음), TOC Ⅰb등급(좋음), TP Ⅲ등급(보통)이지만 저서동물을 이용한 BMI는 3지점 모두 C등급(보통)으로 수질보다 생태환경이 다소 낮은 수준으로 평가되었음 □ 여의천 ？ 여의천 상류, 새원교, 여의교 3개 지점에서 파리목, 절지동물문(갑각강), 날도래목 순으로 총 38종, 3,378개체의 저서동물이 출현함 ？ 우점종은 여의천 모든 지점에서 오탁지수가 높은 짠물깔다구, 동양줄날도래, 물벌레(등각류)가 공통으로 나타났으며, 기타 개똥하루살이, 다슬기 또한 우점종과 함께 다수 출현함 ？ 여의천 하류인 여의교 지점은 상류 지점에 비해 다양도지수, 풍부도지수가 낮아 상대적으로 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, 새원교, 여의교 지점에서의 수질은 BOD Ia등급(매우 좋음), TOC Ⅰb등급(좋음)~Ⅰa등급(매우 좋음), TP Ⅲ등급(보통)~Ⅱ등급(약간 좋음)으로 나타났으며, BMI는 여의천 상류 B등급(좋음), 새원교 및 여의교 C등급(보통)으로 양호한 환경상태를 유지하고 있었음 □ 종합의견 ？ 두 그룹간(양재천, 여의천)의 저서동물 분포상태는 통계적으로 유의미한 차이는 보이지 않지만, 전반적으로 여의천이 양재천에 비해 군집구조가 대체로 안정되고, 수질 및 환경상태가 좋은 것으로 나타났으며, 특히 자연하천 상태를 비교적 잘 유지하고 있는 상류지점과 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 ？ 2019년, 2020년 대비 양재천, 여의천 모두 수질상태가 유사 또는 개선되었으며, 군집구조 또한 좀 더 안정적으로 변화되는 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 우호적 관계도모 및 홍보방안 연구 첨 부 : 1. 양재천, 여의천 생태하천 조사지점 세부내역 2. 주요 생태지수 산정공식 3. 양재천, 여의천 저서동물 주요 출현종 4. 양재천(주암교, 보도교, 대치교) 생태조사지점 수질분석 결과 5. 여의천(상류, 새원교, 여의교) 생태조사지점 수질분석 결과 6. 수질 및 수생태계의 하천생활환경기준. 끝. [첨부 2] 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 저서동물지수(Benthic Macroinvertebrate Index) - 환경 지표생물군(저서동물 군집)을 활용한 생물학적 수질 판정 지수 - 개별 생물종마다 설정된 오탁지수와 가중치를 통해 산정된 지수를 이용하여 A(매우 좋음) ~ E(매우 나쁨)의 5단계로 구분하여 평가 다양도지수(Species Diversity Index) - 생물군집 내 종의 다양성, 생태적 안정성 판정지수이며, 높을수록 양호한 상태임 우점도지수(Dominance Index) - 특정 생물종 개체수의 총 개체수에 대한 비이며, 환경 악화 시 우점도지수가 증가함 풍부도지수(Species Diversity Index) - 생물군집 내 존재하는 종의 수에 근거한 종의 밀도지표로서, 높을수록 수질이 양호한 상태임 [첨부 3] 양재천, 여의천 저서동물 주요 출현종 실지렁이 (양재천, 주암교) 와충강 (양재천, 주암교) 동양줄날도래 (양재천, 보도교) 줄날도래 (양재천, 보도교) 개똥하루살이 (양재천, 대치교) 동양하루살이 (양재천, 대치교) 다슬기과 (여의천, 상류) 각다귀 KUa (여의천, 상류) 돌거머리 (여의천, 새원교) 네점하루살이 (여의천, 새원교) 물벌레과 (여의천, 여의교) 짠물깔다구 (여의천, 여의교) [첨부 4] 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 03.22 1.7 9.1 6.7 14.8 443 1.3 0.6 2.3 1.4 07.13 1.7 23.4 7.4 9.6 434 5.0 0.5 2.1 1.5 09.14 1.6 21.0 7.8 12.2 380 3.5 0.9 2.2 3.0 11.17 1.7 11.2 6.9 12.7 475 3.8 0.6 2.1 3.6 보 도 교 03.22 1.5 8.8 7.7 13.1 450 1.2 0.4 2.3 2.8 07.13 1.7 23.9 7.6 9.0 473 8.5 0.5 2.3 4.3 09.14 2.1 20.7 7.9 11.1 355 3.4 0.9 2.2 2.9 11.17 1.6 10.8 7.6 12.2 533 10.6 0.7 2.1 2.4 대 치 교 03.22 1.3 9.8 8.2 14.9 420 1.8 2.1 1.9 9.8 07.13 1.7 27.2 8.1 9.7 471 6.6 1.2 2.7 6.8 09.14 1.5 22.9 8.0 12.3 408 5.5 0.7 2.2 1.6 11.17 1.6 11.4 7.9 14.2 402 4.5 2.2 2.4 1.2 <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 03.22 5.398 5.914 0.234 4.846 0.066 0.039 0.036 6.7 07.13 4.696 4.286 0.048 4.142 0.042 0.025 0.028 5.6 09.14 3.880 3.950 0.011 3.550 0.326 0.375 0.365 7.3 11.17 6.330 6.376 0.033 5.345 0.064 0.058 0.017 5.2 보 도 교 03.22 5.151 5.581 0.214 4.671 0.034 0.019 0.016 3.8 07.13 6.158 5.684 0.208 5.185 0.057 0.032 0.032 6.5 09.14 4.873 4.860 0.012 4.230 0.492 0.476 0.456 6.5 11.17 6.504 6.326 0.060 5.609 0.054 0.043 0.048 5.0 대 치 교 03.22 4.444 4.296 0.302 3.653 0.036 0.017 0.008 4.7 07.13 3.946 3.871 0.142 3.000 0.092 0.053 0.040 2.4 09.14 4.299 4.290 0.468 3.191 0.289 0.274 0.242 1.4 11.17 6.195 5.281 0.000 5.092 0.062 0.042 0.042 2.6 [첨부 5] 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 03.23 1.8 9.3 7.5 13.3 426 3.1 0.6 2.2 4.4 07.16 1.9 23.8 7.4 8.8 472 6.6 0.4 2.0 1.1 09.16 1.9 20.1 8.5 10.5 401 4.4 0.7 2.6 2.6 11.25 2.1 10.6 7.7 11.3 445 4.3 0.2 2.3 4.4 새 원 교 03.23 1.5 11.1 9.2 16.0 403 9.1 0.8 1.9 6.0 07.16 1.7 27.7 8.6 11.1 454 2.8 0.5 2.0 1.7 09.16 1.3 22.0 8.4 13.5 405 4.5 0.9 2.2 2.7 11.25 1.5 11.0 8.4 14.0 451 4.5 0.1 2.0 2.9 여 의 교 03.23 1.6 10.2 8.6 15.4 464 1.8 0.4 1.2 1.7 07.16 1.7 24.6 8.2 10.6 483 3.1 0.6 1.5 2.8 09.16 2.1 19.8 8.4 12.5 449 1.4 0.7 1.5 1.3 11.25 1.6 10.5 8.1 13.0 489 1.7 0.1 1.3 1.4 <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 03.23 5.499 5.623 0.069 4.878 0.056 0.017 0.013 3.6 07.16 6.082 5.948 0.051 5.451 0.064 0.019 0.039 2.4 09.16 5.048 5.130 0.016 4.526 0.564 0.567 0.539 5.7 11.25 5.708 5.284 0.103 4.829 0.076 0.067 0.034 2.2 새 원 교 03.23 4.860 4.847 0.000 4.080 0.075 0.011 0.004 4.3 07.16 5.598 5.583 0.013 4.917 0.053 0.008 0.039 2.6 09.16 4.692 4.693 0.013 4.142 0.362 0.355 0.328 7.6 11.25 4.926 4.916 0.000 4.540 0.061 0.054 0.060 4.2 여 의 교 03.23 3.768 3.665 0.067 3.156 0.031 0.010 0.005 1.6 07.16 3.879 3.773 0.023 3.510 0.035 0.011 0.029 2.0 09.16 3.944 3.940 0.015 3.531 0.091 0.085 0.076 3.8 11.25 3.820 3.678 0.000 3.262 0.028 0.021 0.045 2.4 [첨부 6] 수질 및 수생태계의 하천생활환경기준

25316222

20220205054007

본청

물환경연구부-1008

D0000044666190