Relationships Between the Development of Cyanobacterial Bloom and the Changes of Environmental Factors in Lake Daechung

대청호의 남조류 수화 발달과 환경요인 변화와의 상관 관계

  • 이정준 (한국수자원공사 수자원연구원) ;
  • 박종근 (한국수자원공사 수자원연구원) ;
  • 이정호 (대구대학교 생물교육과)
  • Published : 2003.09.30

Abstract

The study was performed to understand the relationships of cyanobacterial bloom and environmental factors in Lake Daechung. The samples were collected weekly from June to October in 2001. The cyanobacterial bloom was divided into the three phases of the early phase, the middle phase and the late phase by phytoplankton standing crops. For the early phase, the correlation coefficients between chl- a and TP, and chl- a and $PO_4$-P were 0.986 and 0.894 respectively. Therefore, phosphorus was a main environmental factor in the development of cyanobacterial bloom. Zeu/Zm ratio and chl-a showed negative correlation of r = -0.995. At the late phase, $PO_4$-P showed the highest relationship (r = 0.958), and TP and temperature showed relatively high relationships (r = 0.857 and r = 0.813). At the late phase, $NH_3$-N showed highly positive relationship (r = 0.921). It was confirmed that $PO_4$-P was the most important contribution factor for the bloom through the regression analysis on the environmental factors. As the result, the decrease of Zeu/Zm ratio and the increase of P concentration influenced cyanobacterial bloom developed rapidly in the early phase. Also the cyanobacterial bloom was decreased in proportion to decreasing of $NH_3$-N concentration in the late phase. It was expected that observation of $NH_3$-N may be a very useful factor on monitoring of the decreasing situation of the bloom.

대청호의 남조류 수화를 초기와 중기, 후기로 구분하여 각 단계별로 수화 발달에 대한 주요 제한 인자의 상관관계를 조사하였고, 주요 영양염의 중회귀모형을 개발하였다. 조사지점은 댐으로부터 약 13km상류에 위치하고 본류 중 수화가 가장 심한 회남대교 지점을 대상으로 하였으며,시료의 채집은 수화발생 기간인 2001견 6월에서 10월까지 매주 1회 실시하였다. 수화 발달의 초기 동안 chl-a 농도와의 T-P와 $PO_4$-P의 상관계수 r값이 각각 0.986과 0.894로 매우 높은 양의 상관도를 나타내어 인이 수화발달에 가장 중요한 환경요인으로 확인되었으며, Zeu/Zm의 비와 chl-a와의 상관도도 r=-0.995의 매우 높은 음의 상관도를 보였다. 수화의 절정기에 해당하는 중기에는 chl-a와 $PO_4$-P가 r = 0.958로 가장 높은 상관도를 가졌으며, T-P와 수온도 각각 r = 0.857과 r = 0.813으로 높은 상관도를 보였다. 후기에는 $NH_3$-N만이 높은 상관도를 가지는 것으로 조사되었다. 중회귀모형 개발을 위한 회귀분석 결과 대청호의 남조류 수화 발생에 가장 큰 영향을 미치는 영양염은 $PO_4$-P로 나타났다. 결론적으로 대청호의 남조류 수화는 Zeu/Zm의 비가감소하고 인 농도가 증가함에 따라 급속히 발달되며, $NH_3$-N 농도의 감소와 비례하여 소멸 과정이 진행되는 양상을 보였다. 수화 소멸기에 $NH_3$-N 농도의 면밀한 관찰은 수화 소멸의 모니터링과 예측에 있어 매우 유용한 인자로 활용할 수 있을 것으로 기대되었다

Keywords

References

  1. 김달호, 박진표, 이우동, 이재만, 장덕준, 조교영, 조길호, 차영준. 1995. 미니탭을 이용한 통계학 개론. 자유아카데미, 서울.
  2. 김도한, 이정호, 조주래, 황수옥, 박종근, 김영길, 김범철, 서지은, 박정희, 오희목. 1996. 댐저수지 수중생태계 변화에 관한 연구(2차년도)-하등생물의 환경지표성을 중심으로. 한국수자원공사보고서(WRRI-GT-96-1).
  3. 김용재, 최재신, 김한순. 1997. 임하호의 식물플랑크톤 군집구조. 한국육수학회지 30:307-324.
  4. 김철웅, 박상언. 1999. 미니탭. 자유아카데미, 서울.
  5. 김철호, 이정호. 2000. 대청호 하류에서 환경요인과 Anabaean cylindrica 생장억제세균의 계절적 분포 변화. 한국육수학회지 33: 128-135.
  6. 감청호, 61 정 호, 강도한, 최영갈 1998 대정호에서 Cyanobacteria 수화와 Anabaena cylindrica 생장역저1 마생물 분포도의 상관관계 한국육수학회지 31: 173-180
  7. 산재기, 조경제, 오연혜 1999 대정호에서 수환경 요연과 식물플랑크톤의 변동 한국환경생물학회지 17:529-541
  8. 요연혜 1998 대정호의 생태학적 연구 (-'97) 한국육수학회지31: 79-87
  9. 요희목, 아석준, 박정호, 맹주선 1998 대정호 성층파괴시cyanobacteria의 수직분포 벚 세포내 언의 조성 한국육수학회지 31: 54-61
  10. 。1 성 우 1997 대정호의 수칠 특성과 개선뱅 안 대한환경공학회
  11. 。1 정 호 1999 대정호의 년중 식물플랑크톤 군접 동태 한국육수학회지 32: 358-366
  12. 。1 정 호, 강도한, 박종근 1998 취수원 조류군접 특성에 관한연구 (1 차년도) 한국수자원콩샤 보고서 (WRRI - E S- 982)
  13. 。1 정 호, 강용재 1996 낙동강 수계 댐호의 부착규조 벚 영양단계 평가 한국환경생물학회지 14: 18-28
  14. 。1 정 호, 황수옥, 박종근, 강영갈, 강범끼셜, 서지은, 박정희, 오희목 1997 댐저수지 수중 생태계 변화에 관한 연구 (3차년도) 한국수자원콩샤 보고서 (WRRI - E S- 97 -l)
  15. 아잔환,오희목,맹주선 2000 대정호의 수젤과 식물플랑크톤현존량 한국환경생물학회지 18: 355-365
  16. 환경부 1996 수찰요엽콩정시험볍 동화기슬, 서울
  17. 황순잔, 안광국, 류재근 2002 호소생태학 연콩댐호 ‘ 저수지의 육수학 산광출판λ" 서울
  18. APHA and AWWA. 1995. Standard method for the examinationof water and wastewater. APHA, Washington.
  19. Bowling, L. 1994. Occurrence and possible causes of asevere cyanobacterial bloom in Lake Cargelligo, NewSouth Wales. Aust. J. Mar. Freshwater Res. 45: 737-745.
  20. Chorus, I. and J. Bartman. 1999. Toxic cyanobacteria inwater. E & FN Spon, London and New York.
  21. Fay, P. 1983. The blue-green (Cyanophyta-Cyanobacteria).The Camlot Press Ltd, Southampton
  22. Heinle, D.R. 1969. Effects of elevated temperature on zooplankton.Chesapeake Sci. 10: 186-209.
  23. Henderson-Sellers, B. and H.R. Markland. 1987. DecayingLakes-The Origins and Control of Cultural Eutrophication.John Willey & Sons, Chichester.
  24. Horne, A.J. and C.R. Goldman. 1994. Limnology. McGraw-Hill Inc., New York.
  25. Kim, B., J.H. Park, G. Hwang and K. Choi. 1997. Eutrophicationof large freshwater ecosystem in Korea. KoreaJ. Limnol. 30: 512-517.
  26. Klapper, H. 1991. Control of eutrophication inland waters.Ellis Horwood, New York.
  27. Mimeeva, N.M. 1993. Evaluation of nutrient chlorophyllrelationships in the Rybinsk reservoir. Wat. Sci. Tech.28: 25-28.
  28. Mur, L.R., O.M. Skulberg and H. Utkilen. 1999. Cyanobacteriain the environment. In: Toxic cyanobacteria in thewater (I. Chorus and J. Bartram). E & FN Spon, Londonand New York.
  29. OECD. 1982. Eutrophication of Water Monitoring; Assessmentand Control. OECD, Paris.
  30. Schoen, S. 1988. Cell counting. In: Experimental PhycologyA Laboratory Manual (S.L. Christopher, David, J.C.and Bruno, P.K. eds.). Cambrige University Press,London.
  31. Utkilen, H., O.M. Skulberg, B. Underdal, N. GjØlme, R.Skulberg and J. Kotai. 1996. The rise and fall of a toxigenicpopulation of Microcystis aeruginosa (Cyanophyceae/Cyanobacteria)-a decade of observations in LakeAkersvatnet, Norway. Phycologia 35(Suppl.): 189-197.