물 교환이 제한적인 시화호 상류 기수역의 부영양화 현상을 이해하고자 기수역내 7개 지점을 선정하여 2005년과 2006년 3월부터 11월까지 수질 및 퇴적물의 시공간적 분포 조사와 오염도 평가를 실시하였다. 시화호 기수역의 영양염류와 엽록소 $alpha$(Chl-$alpha$)및 유기물의 농도분포는 시공간적으로 변동이 컸으며, 전반적으로 염분성층이 강하게 형성되는 중류지점에서 높은 농도를 보이는 경향을 보였다 조사기간 동안 TN, TP, Chl-$alpha$ 농도는 각각 $1.2{sim}11.0;mg;L^{-1}$, $0.056{sim}2.992;mg;L^{-1}$, $1.3{sim}942.9;{mu}g;L^{-1}$으로 대부분 지점에서 부영양 또는 과영양 상태를 나타냈다. 또한 기수역의 부영양화지수(TSI) $61{sim}86$의 범위로 과영양호 수준을 보였으며, 중류지점에서 높은 값을 보였다. 기수역의 식물플랑크톤의 대량증식 현상은 매년 4월에 중류지점에서 나타났으며, 영양염류와 Chl. $alpha$ 농도 사이의 상관분석으로부터 식물플랑크톤의 증식은 TN (r=0.31)보다 TP (r=0.65)가 관계가 있는 것으로 나타났다. 한편 기수역의 표층퇴적물 내 COD 함량은 전 지점에서 중간오염의 수준을 보였지만, TN과 TP 함량은 중하류지점에서 오염이 심한 수준으로 나타났다. 또한 표층퇴적물의 입도분포로부터 연안성퇴적물에서 가장 많이 나타나는 실트의 조성비 ($38{sim}60%$)가 중류지점에서 가장 많은 것으로 보아 이 지점에서 염분성층과 퇴적현상이 가장 많은 것으로 사료된다. 본 연구의 결과로부터 물 교환이 제한적인 시화호 상류 기수역의 수질 및 표층퇴적물의 오염도는 타 수역에 비해 매우 높은 것으로 판단된다. 또한 시화호 상류 기수역의 부영양화 현상은 자연적인 기수역에 비해 강하게 형성된 염분성층에 의한 물의 정체현상 및 심층산소고갈 현상과 유역으로부터 많은 양의 인 유입과 퇴적물로부터 인 용출에 의한 것으로 사료된다.
To understand eutrophication in the upper regions of brackish Lake Sihwa with a limited water exchange, temporal and spatial distributions of pollutants in water and sediment were investigated from March to October in 2005 and 2006. Also, pollution levels of water and sediment were estimated by trophic state index (TSI) and sediment quality guideline (SQG). Total nitrogen (TN), total phosphorus (TP), organic matter (COD), and chlorophyll $alpha$ (Chl-$alpha$) concentrations in the surface waters were largely varied temporally and spatially, and the variations were highest in the middle areas where strong halocline was formed. Chl-$alpha$ concentrations in the middle area were very high in April (>$900;{mu}g;L^{-1}$) when algal blooms (red tides) occurred. The relationships between TN and Chl-$alpha$ (r=0.31), and TP and Chl-$alpha$ (r=0.65) indicated that the algal growth was primarily affected by phosphorus rather than nitrogen. The distribution of COD was similar to that of Chl-$alpha$, indicating that the autochthonous organic matters may be a more important carbon source, especially in the middle areas. The brackish water regions were classified as eutrophic or hypertrophic based on their TSI values ($69{sim}76$). In addition, the content of nutrients (especially TP) in surface sediments were classified as severe polluted state, except the upper areas. Major causes of the eutrophication observed were probably due to high nutrients loading from watersheds, the phosphorus release from anaerobic sediment, and long retention time by the limited water exchange through the sluice gates.
