다시 뛰는 공정도시 서울!

문서번호 물환경연구부-2185 결재일자 2021. 3. 9. 공개여부 대시민공개 방침번호 시 민 ★주무관 물환경생태팀장 물환경연구부장 이진효 이만호 03/09 이목영 협 조 2021년 하천생태 건강성 평가계획 - 데이터 기반의 통계분석 실시 2021. 3. 물환경연구부 (물환경생태팀) 지속 가능성 ● 정책·계획 등의 지속가능성을 검토하였습니까? 예) 지역경제 발전, 사회적 형평성, 환경의 보전 등 ■ □ 2021년 하천생태 건강성 평가계획 ？ 통계분석 중심으로 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 ※ 2019~2021년 최근 3년 동안 축적된 데이터를 이용하여, 다차원척도법, 군집지수와 하천수질과의 상관분석 등 데이터 기반의 통계분석을 실시하여 실질적으로 수질오염의 지표로서 저서생물 생태지수의 현장 적용성을 평가함 Ⅱ 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 ？ 여의천 : 하루살이목, 날도래목 중심으로 2019년 총 34종, 1,820개체, 2020년 총 43종, 2,455게체 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 Ⅲ 2021년 추진계획 □ 도심하천 생태조사 ？ 추진근거 - 물환경보전법 제9조 및 시행규칙 제24조 - 2020년 하천생태 건강성 평가계획(물환경연구부-2207, 2020.3.9.) (생태건강성 조사 단계별 추진계획(안)) ？ 조사대상 : 양재천(주암교, 보도교, 대치교), 여의천(상류, 새원교, 여의교) [붙임1] <조사대상 지점> - 서식처 특성에 따른 주요 생태지수 변화 파악 용이 - 통계기법 활용 등 하천수질 및 저서동물 DB구축을 위해 선정 ？ 조사기간 : 2021년 1월 ~ 12월 ？ 조사주기 : 분기별 1회(4 ？ 6 ？ 9 ？ 11월) 현장 시료채취 및 조사실시 ？ 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 [붙임2] - 이화학적 현장 수질조사 : DO, 탁도, BOD, TOC, TP 등 17항목 분석 ？ 결과 및 활용 - 3년(2019~2021) 기간 동안 생태변화 특성 파악 - 통계적 분석기법을 활용한 생태 건강성 평가 다차원척도법(MDS, Multidimensional Scaling) - 객체간 집단화를 시각화하는 통계기법 ⇒ [심층분석] 저서동물을 이용한 다차원척도법, 분산분석을 통해 양재천, 여의천 그룹 특성 비교 (속성기반의) 상관관계 분석(CFS, Correlation-based Feature Selection) - 불필요한 속성은 제외시키고 의미 있는 속성만을 선택적으로 추출 통계기법 ⇒ [신규분석] 저서동물 군집지수와 하천수질 주요 항목간의 상관관계 분석 실시 참고문헌(저서생물을 이용한 통계적 분석기법 관련) - Development of BMI for Biological Assessment on Stream Environment(2018) - 진위천의 수질과 저서성 대형무척추동물 군집지수 상관관계(2012) - Influence of Water Quality Index on Biotic Indices of Benthic Macroinvertebrate at Highland Rivers in Kelantan and Pahang(2015) 등 □ 생태조사 관련 직무 역량교육 계획 ？ 목적 : 서울도심 하천생태 건강성 평가 관련 업무능력 배양 ？ 내용 및 방법 - 저서동물 군집분석방법 등 관련 이론과 채집, 동정 실습 등 심화교육 - 하천생태 건강성 평가 관련 생태조사 전문교육기관의 교육 참여 ？ 참가자 : 생태조사 담당직원 2명 ？ 하천 생태조사 전문역량 강화 및 전문기관과의 네트워크 상호 협조체계 유지 ？ 소요예산(교육비) : 500,000원/인 - 행정운영경비, 기본경비, 사무관리비, 분석기술 위탁교육비 Ⅳ 기대효과 ？ 저서성 대형무척추동물을 이용한 서울 도시하천 건강성 평가 기반 마련 ？ 생태건강성 전문 기술능력 배양 및 Network 기반 구축 ？ 건강한 하천의 유지 관리를 위한 자료 확보 및 수환경 개선방안 제시 ？ 관련 내용 학술대회 발표 및 우리시 물환경 분야 시책업무에 기여 붙 임 : 1. 양재천, 우이천 생태하천 조사지점 세부내역 2. 주요 생태지수 산정공식 3. 저서동물 건강성 평가표 4. 저서동물 현지조사표. 끝. 붙임2. 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 붙임3. 저서동물 건강성 평가표 붙임4. 저서동물 현지조사표

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물환경연구부-2185

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