• 생태와환경
• /
• 제42권2호
• /
• pp.242-252
• /
• 2009

본 연구에서는 국내 인공호 4대 수계 39곳을 선정하여 2003년 1월부터 2007년 12월까지 5년간의 수질 측정 자료를 바탕으로 우리나라에 적합한 다변수 수질평가 모델을 개발하고, 그 모델을 이용하여 2008년 1년간의 자료를 통해 팔당호와 대청호의 수질평가를 실시하였다. 개발된 다변수 수질평가 모델은 4개의 수질변수를 각각 부영양, 중영양, 빈영양의 3단계로 나누어 점수를 부여하고, 수질변수별 획득점수를 총합하여 총점으로 계량화하였으며, 총점을 구간별로 5등급으로 나누어 최종 수질등급을 부여하였다. 새롭게 제안된 수질평가 모델의 적용 결과, 팔당호는 전반적으로 보통(Fair) 및 악화 (Poor)상태로 나타났으며, 대청호는 최적(Excellent) 및 좋음(Good) 상태로 나타났다. 일반적으로 수자원의 가치를 결정하는 수질항목 중 가장 보편적인 중요성을 가지는 것은 유기물의 함량이며 이런 유기물은 수체 내 여러 요인에 의해 영향을 받을 수 있다. 그렇기 때문에 새로운 수질평가 모델을 개발함에 있어 수체의 수리 수문학적 특성을 비롯해 물리적 특성, 화학적 특성, 생물학적 특성 등의 각종 이화학적인 특성이 고려되었으며, 이러한 항목을 각각 평가 모델의 4가지 메트릭으로 선정하여 호소의 평가에 있어 복수의 측정지표가 활용될 수 있도록 하였다. 이러한 복수 지표를 활용해 개발된 다변수 수질평가 모델은 호소의 영양 단계를 평가함에 있어 보다 정확한 판단을 가능하게 할 것이며, 효과적인 호소의 관리에 도움을 줄 수 있을 것이라 사료된다.

• 생태와환경
• /
• 제40권2호
• /
• pp.234-243
• /
• 2007

청계천 복원이후 하천수질의 생태학적 평가를 하기 위하여 청계천을 비롯한 인접수역 중랑천 및 한강 본류를 대상으로 강우 전후 조류 및 수질변화와 현장수에 대한 조류성장잠재력(AGP)을 조사하였다. 조사는 청계천(정점 1, 2), 중량천(정점 3), 두 하천의 합류부(정점 4), 한강 본류의 상류(정점 5)및 하류(정점 6)등 총 6개 정점을 선정하여 2006년 하계(강우 이 전 7월 25일, 강우 이 후 8월 28일)에 각각 1회씩 실시하였다. 한편, AGP조사를 위해 각 정점에서 채수한 현장수를 공시종 남조 Microcystis aeruginosa 배양계에 1/6, 2/6, 3/6씩 각각 첨가하고, 온도 $25^{\circ}C$, 광조건 100 ${\mu}mol$ photons $m^{-2}s^{-1}$ (14h : 10h LD cycle)에서 11일간 배양하였다. 조사결과, 총질소는 중랑천과 청계천의 합류부에서 높았는데, 특히 후자는 강우 전후 각각 14.4, 18.5 mg $L^{-1}$를 기록하며 가장 높았다. 총인 역시 중랑천과 청계천의 합류부에서 높았는데, 총질소의 경우와 같이 정점 4의 총인은 강우 전후 각각 1.1, 1.3 mg $L^{-1}$를 기록하며 가장 높았다. 엽록소-${\alpha}$는 강우 후에는 중랑하수처리장 방류지점을 포함하고 있는 청계천과 중랑천의 합류부인 정점 4에서 매우 높았으며 가장 우점한 조류는 Cyclotella sp.로 조사되었다. 현장수에 대한 AGP조사결과, 강우 전에는 대조구에 비해 모든 정점에서 높은 성장을 보였으나, 강우 후에는 대조구에 비해 전반적으로 낮은 성장을 나타냈다. 다만, 강우 후에는 현장수 첨가량이 증가함에 따라 대조구와 큰 차이를 보이지 않았는데 이는 강우에 의한 영양물질의 증가가 원인인 것으로 판단되었다. 따라서 청계천을 포함한 조사하천들은 평상시에는 비교적 안정된 생태계를 유지하고 있으나 집중강우시 영양물질 유입으로 인한 하류의 조류번식 가능성이 우려되며, 특히 중량천의 수질개선이 시급한 것으로 판단되었다.

• 환경생물
• /
• 제17권4호
• /
• pp.529-541
• /
• 1999

대청호의 중.하류 주요지점에서 수질특성을 파악하기 위하여 환경요인과 식물플랑크톤의 변동을 98년 6월부터 99년 6월까지 매월 조사하였다. 환경요인 중 수온, DO및 pH는 각각 5.3~27.7$^{\circ}C$, 6.2~13.8 mgO$_2$/1 및 6.4~9.5 범위로서 계절적 영향이 컸다. 무기영양염 중 NH$_4$, NO$_3$, SRP 및 SRSi 농도는 각각 18~104 $\mu$g N/1, 79~1,111 $\mu$g N/1, 0~16 $\mu$g P/1 및 0~3.0 mg Si/l 범위였다. 무기질소 중 NH$_4$ 는 NO$_3$의 5.5~7.2%수준이었다. NO$_3$는 하계에만 다소 낮았고 다른 시기에는 거의 일정하였다. SRP와 SRSi농도는 남조류가 우점하는 하계에 증가하였고 수온이 감소된 10월 이후에 규조류의 증가와 함께 SRP와 SRSi농도가 감소하였다. 따라서 SRSi는 SRP와 더불어 조류 생장에 밀접한 관련성이 있는 영양염으로 평가되었다. Chl-$\alpha$ 평균농도는 8~12 $\mu$g/1 범위로서 하류(댐)에서 가장 낮았다. 또한 하절기에 TN/TP비가 감소할수록 chi-$\alpha$ 농도는 증가하였고 TN/TP비의 평균값은 110으로서 조류의 생장에 대해 P 제한성이 강하였다. 식물플랑크톤의 변동은 계절에 따라 소수종이 우점하는 특성이 관찰되었다. 하계에는 남조류 Anabaena, Microcystis 및 Oscillatoria속 조류가 주로 초여름부터 늦가을까지 발생하여 번무하였다. 이 중에서 A. spiroides v. crassa는 0.3~2.0$\times$$10^4$cells/ml, M. aeruginosa는 6.4$\times$$10^2$~1.0$\times$$10^4$cells/m1 및 O. limosu는 4.6$\times$$10^3$~1.6$\times$$10^4$ cells/ml 범위로서 변화 폭이 가장 컸다. 반면 동계에는 규조류 Stephanodiscus속 조류가 11월~4월에 평균 4.9$\times$$10^2$cells/m1수준이었고 1월에 평균 세포수가 1.3$\times$$10^3$ cells/ml로 많아 중요종으로 볼 수 있었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제13권3호
• /
• pp.151-164
• /
• 2010

남해의 여수와 돌산도 사이에 위치하는 협수로의 해양환경과 식물플랑크톤 군집의 계절변동 특성을 파악하기 위해 2005년 9월에서 2006년 5월까지 30개 정점을 대상으로 4회에 걸쳐 현장조사를 실시하였다. 조사기간 동안 표층해 수의 수온, 염분 및 소광계수는 각각 $5.6{\sim}26.3^{\circ}C$, 25.36~33.92 psu 및 0.13~2.13의 범위를 나타내었다. 수온은 여름과 봄에 가막만에서 높고, 가을과 겨울은 여수해만에서 더욱 높았다. 염분은 하수처리 배출구 인근해역을 제외하면 조사기간 동안 전 해역에서 균일한 분포를 나타내었다. 소광계수는 여수해만보다 가막만과 하수처리 배출구 인근 해역에서 높아 더욱 혼탁한 해수특성을 나타내었다. 식물플랑크톤은 총 51속 99종이 확인되었으며, 여름과 가을에 다양한 종 조성을 나타내었으나 중심목 규조류의 비율이 높은 겨울과 봄은 상대적으로 빈약한 종수를 보였다. 계절별 우점종은 여름에 Skeletonema costatum과 Chaetoceros curvisetus, 가을과 겨울은 Eucampia zodiacus, 그리고 봄은 Chaetoceros affinis와 Thalassionema nitzschioides로 나타났다. 식물플랑크톤 현존량과 Chl-$\alpha$ 농도는 각각 $0.2{\times}10^4{\sim}296{\times}10^4\;cells\;L^{-1}$와 $1.94{\sim}22.12\;{\mu}g\;L^{-1}$의 범위를 보였으며, 하계 가막만에서 월등히 높은 값을 나타내었다. 주성분 분석결과에 따르면, 돌산도 북부해역은 해양환경과 식물플랑크톤 군집특성으로부터 2개 또는 3개의 해역으로 세분되는 것으로 나타났다.

• 생태와환경
• /
• 제43권1호
• /
• pp.136-141
• /
• 2010

본 연구는 국내 대표적 인공호수인 대청호에서의 식물 플랑크톤의 1차 생산력을 알아보기 위하여 실험실과 현장에서 영양염 첨가 설험을 실시하였다. 실험을 위한 샘플을 2009년 9월 대청댐 앞 정수대 지점에서 채수 하였으며, 채수한 샘플은 Cubitainer에 6 L씩 분배하였다. 대조군은(Control) 영양염 처가 없이 원수 그대로 사용하였으며 6개의 처리군(Treatment)에는 $KH_2PO_4$와 $KNO_3$을 이용하여 P, 2P, 4P, $2NO_3$-N, $2NO_3$-N 그리고 질소와 인은 동시에 첨가한 P+$NO_3$-N의 농도로 영양염을 첨가하였다. 엽록소-$\alpha$ (Chlorophyll-$\alpha$)와 총질소(TN), 총인(TP)의 농도 변화를 매일 동일한 시간에 분석을 실시하였다. 단기 영양염 실험에서 인을 첨가해준 실험군은 대조군이나 질소를 첨가해준 처리군에 비해 식품플랑크톤의 성장이 뚜렷이 나타났으며, 이들 간의 높은 유의 수준을 보였다(p < 0.05). 또한 가장 높은 인의 농도를 첨가한 4P 처리군에서 P, 2P 처리군보다 높은 조류 성장률을 보였다. 반면 질소를 첨가한 처리군에서는 조류성장과 유의성을 보이지 않았다(p > 0.20). 염양염 첨가 실험결과 일반적으로 담수 생태계가 인에 의해 제한 된다는 다른 연구결과들과 일치하는 것으로 나타났다. 한편 인과 질소를 동시에 첨가한 처리군에서 가장 낮은 조류 성장률을 보였는데, 이는 제한 영양염이 인에 의해 작용 하더라도 질소와 함께 첨가될 경우 조류 성장 억제 될 수 있는 것으로 사료된다. 과거 장기간 측정된 대청댐의 상대비율 (TN:TP ratio)에 따르면 전체의 95% 이상이 17을 월등히 상회하는 값을 보여(Forsberg and Ryding, 1980), 총인과 총질소의 상대 비에 의해서도 인에 의한 제한 영양염 효과가 나타났다. 결과적으로 대청호의 정수대 부근에서 용존인이 일정량 이상 충분히 유지될 경우, 용존인은 식물플랑크톤의 생산력과 강한 양의 상관관계를 보이는 것으로 사료된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제13권1호
• /
• pp.1-11
• /
• 2010

2012 여수 엑스포 부지인 신항해역의 생물해양학적 환경특성과 이를 조절하는 물리 화학적 요인의 경시적인 변동특성을 파악하기 위해 1개 정점을 대상으로 2006년 4월부터 2007년 12월까지 일주일 간격을 원칙으로 현장조사를 실시하였다. 수온은 표층에서 $6.8{\sim}27.8^{\circ}C$, 저층에서 $6.3{\sim}25.9^{\circ}C$의 범위를, 염분은 표층에서 12.8~33.0 psu의 범위를, 저층에서 25.2~33.6 psu의 범위를 보였다. 강우가 집중된 하계에 급격하게 염분이 낮아지면서 표·저층사이에 강한 염분약층이 형성되었다. 용존무기질소(DIN)는 표층에서 $1.36{\sim}82.7{\mu}M$, 저층에서 $1.27{\sim}25.2{\mu}M$의 범위를, 인산성 인은 표층에서 $0.06{\sim}2.13{\mu}M$, 저층에서 $0.07{\sim}1.38{\mu}M$의 범위를, 규산성 규소는 표층에서 $1.68{\sim}52.0{\mu}M$, 저층에서 $1.37{\sim}30.7{\mu}M$의 범위를 나타내었으며, 영양염류는 계절적으로 강우량이 많은 시기와 저수온기에 높고, 춘계와 추계에 크게 감소하였다. N/P ratio는 표층에서 4.43~325, 저층에서 3.57~321의 범위로 변동하였으며, 강우가 집중되는 시기에 급격히 증가하고, 그 외 시기에는 16 내외의 값을 나타내었다. $Chlorophyll{\alpha}$는 표층에서 $0.46{\sim}65.0{\mu}g$ $L^{-1}$, 저층에서 $0.71{\sim}15.0{\mu}g$ $L^{-1}$의 범위를 나타내었으며, 저수온기에는 낮은 농도로 유지되다 고수온기에 생물량이 급격히 증가하였다. 주성분분석과 중회귀분석 결과, 본 연구해역의 물리 화학적 및 생물학적 요인의 경시적인 변동은 염분의 변화로 표현되는 담수유입에 의해 크게 지배되는 구조를 보이고, 공급된 무기영양염은 식물플랑크톤의 흡수 동화를 통해 비교적 효율적으로 조절되고 있으며, 또한 저수온기에는 무기화과정과 영양염 순환을 통해 재생산된 영양염이 이 해역의 환경구조에 큰 영향을 미치는 것으로 판단되었다.

• 생태와환경
• /
• 제40권1호
• /
• pp.31-39
• /
• 2007

본 연구에서의 대상 저수지로 유입되는 유역 내의 토지이용은 산림과 농경지가 대부분인 전형적인 농촌유역 특징을 갖고 있다. 토지이용과 수질간의 상관관계를 분석한 결과 밭에서는 모두 양의 상관관계를 나타내고 있으며, 모두 유의 수준 1%이내의 높은 상관성을 나타내었다. 주거지역은 수질과 양의 상관성을 갖는 것으로 나타나서 수질에 악영향을 미치는 것으로 평가할 수 있다. 이는 주거지역의 정화조 유출이나 처리되지 않고 유입되는 불 명수에 의한 수질오염이 원인이라고 판단할 수 있다. 본 연구대상의 48개 농업용 저수지의 수질은 크게 오염되지 않은 상태이며, 주거지역의 점유율이 상당히 낮은 수준이었으나, 주거지역과 수질과는 양의 상관성이었고, 생활하수에 의한 수질오염이 심각한 상태이었다. 밭의 경우는 상관분석 결과, 건기, 우기에서 모두 유의수준 1%이내의 양의 상관관계를 나타내고 있어 수질에 좋은 않은 영향을 미치는 것으로 평가되었다. 밭에서 많은 양의 토사가 유출되는데, 그 자체가 오염물질이고, 토사에 흡착된 오염물질들이 토사로 인해 이동하게 된다. 또한 밭이 여러 가지 작물을 연중 재배하기 때문에 많은 시비로 공급된 질소성분이 강우와 함께 유출, 침투되어 수질오염을 야기하는 것으로 사료되었다. 산지의 경우는 건기와 우기에서 모두 음의 상관관계를 나타내고 있으며, 모두 유의 수준 1%에서 음의 상관성을 갖는 것으로 평가되었다. 따라서 저수지로 유입되는 유역에서 산림의 비중이 높은 지역은 다른 지역에 비해서 저수지 수질을 관리하는데 유리할 것으로 나타났으며, 산림은 오염물질을 배출하는 오염원이기보다는 수질개선에 도움을 주는 토지 이용으로 평가되었다. 본 연구에서 논의 경우도 저수지의 수질에 좋지 않은 영향을 주는 것으로 평가되었는데, 대상 농업용 저수지가 위치 특성상 대부분 관개를 목적으로 유역의 상류에 조성되어 있기 때문에 상대적으로 깨끗한 수질에 적은 발생부하량에도 민감하게 양의 상관관계를 나타낸 것으로 판단된다. 이러한 현상은 물관리를 통해 시비하는 기간의 유출을 최소화하고, 논둑을 이용하여 오염부하량이 큰 초기 강우를 저류하는 특징을 적극 활용하는 등 논의 오염부하를 적절한 관리방법을 도입하면 농업용 저수지의 수질에 유익하게 작용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 생태와환경
• /
• 제43권3호
• /
• pp.356-368
• /
• 2010

본 연구는 삽교천 수계의 삽교천, 무한천, 곡교천의 이화학적 수질, 물리적 서식지 건강성, 생물학적 건강성을 평가하였고, 이를 바탕으로 종합적인 수생태계 건강성을 평가하였다. 3가지 건강성 평가 항목은 3개 하천에서 모두 악화된 상태이거나 보통 상태를 유지하고 있는 것으로 나타났고, 곡교천에서 가장 악화되어 있는 것으로 나타났다. 또한 상류에서 하류로 갈수록 건강성이 더 악화되는 경향을 보였다. 6개 항목의 화학적 수질 중 Chl-$\alpha$를 제외한 5개 수질 항목은 하류로 갈수록 증가하는 경향을 보였고, 곡교천에서 가장 높은 값을보였다. 물리적 서식지 건강성은 Good에서 Fair 범위를 보였고, 곡교천의 서식지 건강성이 가장 낮은 것으로 나타났다. 생물학적 건강성은 이화학적 수질과 물리적 서식지 건강도를 잘 반영하였으며, 3개 하천의 생물학적 건강도는 상류지점에서 Fair 상태로 나타났고, 하류 지점에서 Poor 상태를 보였다. 이러한 생물학적 건강성에 영향을 주는 요인을 PCA를 통하여 분석한 결과 상류 지점에서는 물리적 서식지 건강성이 좀더 영향을 주는 것으로 나타났고, 하류지점에서는 화학적수질의 영향이 좀 더 큰 젓으로 판단되었다. 화학적 수질, 물리적 서식지 건강성, 생물학적 건강성 평가 항목을 바탕으로 종합적인 수생태계 건강성을 평가한 결과 무한천의 M1 지점이 통합적인 건강성이 가장 높은 것으로 나타났으며, 곡교천의 G2와 G3 지점이 가장 건강성이 악화된 것으로 나타났다. 본 연구결과는 수생태계의 건강성을 통합적으로 나타내어 취약한 부분을 쉽게 확인할 수 있는 방법으로써 향후 수생태계 복원 및 장기 모니터링에 중요한 자료로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국환경과학회지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.459-466
• /
• 2007

To analyze the water characteristics in the dry and wet seasons, the data for temperature, salinity, nutrients and $chl-{\alpha}$ were used, which were observed in the south coastal area of Korea during April to October 2000. At Yeosu in the south coast of Korea, the higher values of 35.0 psu in salinity were shown in March and April, the lower values of 23.0 psu in salinity were shown in August and September. The annual range of salinity was 12.0 psu. The total amount of precipitation in the wet season (July to October) was occupied 68% (about 846 mm) during 2000. The precipitation of the dry season (November to June) was occupied 32% (about 394 mm) in the year In the coastal area, the salinity variation is distinct in the period of July to October. Based on this result, we divided the season into two parts: the dry season during April to June and the wet season during July to October. Factor analysis was shown that temperature has strong negative relation and nutrients show positive relations in the dry season by the factor 1, which explains the total valiance of 50.6% at the surface water. In the wet season, salinity has negative relation and nutrients show positive relation by the factor 2, which explains the total variance of 33.5%. The bottom layer also showed similar to those of surface water in the results of factor analysis. These mean that nutrients become rich due to the freshwater inflow in the wet season. The low saline water is shown not only in the south coast but also in the overall region in the South Sea of Korea. It is suggested that the South Sea of Korea may call a ROFI (Region of Freshwater Influence) system in summer.

• 생태와환경
• /
• 제43권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 2010

본 연구에서는 부영양한 저수지에서 동물플랑크톤 군집의 계절변동을 파악하고 안정동위원소분석을 통해 동물플랑크톤이 Microcystis 섭식을 회피한다는 기존의 가설을 확인하고자 하였다. 요각류는 Cyclops vicinus (C. vicinus)에서 Thermocyclops taihokuensis (T. taihokuensis)로 우점종의 천이를 보였다. 계절변동에 따른 동물플랑크톤군집 밀도는 Microcystis의 밀도가 가장 높았던 6월에 가장 낮았고, 식물플랑크톤의 밀도 및 Chl. $\alpha$ 농도는 7월에 낮게 나타났다. 지각류와 요각류 사이에 $\delta^{13}C$와 $\delta^{15}N$는 각각 최대 $12^{\circ}/_{\circ\circ}$과 $4^{\circ}/_{\circ\circ}$의 차이를 보였으며, 이는 왕송저수지에서 지각류(D. galeata와 B. longirostris)와 요각류(C. vicinus)는 서로 다른 영양단계에 위치하고 다른 에너지원을 이용함을 시사하였다. Microcystis와 동물플랑크톤(지각류와 요각류)의 $\delta^{13}C$ 사이에 보이는 $3{\sim}7^{\circ}/_{\circ\circ}$의 차이는 동물플랑크톤이 Microcystis를 직접 이용하기 어렵다는 기존의 가설을 지지하였다.