• 생태와환경
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• 제39권2호통권116호
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• pp.219-225
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• 2006

빈영양호에서 부영양호로 전이과정에 있는 주암호에서 물질순환과 에너지흐름에 지대한 역할을 담당하는 세균 군집구조를 분석하기 위해 수계에 주로 존재하는 ${\alpha}\;{\cdot}\;{\beta}\;{\cdot}\;{\gamma}$-subclass proteobacteria와 Cytophaga-Flavobacterium (CF) group 세균군, 그리고 질소순환에 관여하는 질화세균을 FISH법으로 2005년 4일부터 2006년 1월까지 4회에 걸쳐 검출하였다. 총세균수는 엽록소-a농도가 높을 때 많이 검출되었고 엽록소-a농도가 낮을 때는 감소하는 경향을 보였다. 수계에 존재하는 물질순환에 관여하는 세균들의 동태를 파악하는데 속(genus)수준의 세균군이 아닌 그룹별세균, 즉 ${\alpha}\;{\cdot}\;{\beta}\;{\cdot}\;{\gamma}$-subclass proteobacteria와 Cytophaga-Flavobacterium (CF) group 세균군을 동정하여 정량화하면 특정 세균군들에 관한 세부적인 정보는 얻을 수 없지만 해당수계의 거시적인 자정작용 정도를 파악할 수 있는 정보를 얻을 수 있다. 그 변화양상을 보면 빈영양 상태의 호수에서 주종을 이루는 ${\alpha}\;{\cdot}\;{\beta}$-subclass proteobacteria이 4월에 가장 많이 검출되었고 남세균 등조류의 번식이 왕성했던 6${\sim}$9월에 감소하는 양상을 나타냈는데 이는 이 시기에 우점하던 남세균, M. aeruginosa이 생성하는 독성물질이 이들 세균의 물질대사를 저해하기 때문으로 생각된다. 또한 분해가 용이한 저분자 유기물을 이용해 빨리 성장하며 배지로 분리배양이 가능한 대부분의 종속영양세균(heterotrohs)을 포함하는 ${\gamma}$-subclass proteobacteria도 조류의 번식이 왕성하던 6${\sim}$9월보다는 4월과 1월에 높은 비율로 검출되었는데 이는 이시기에 주암호에 존재하는 유기물의 분해 및 자정작용에기인하는 것으로 사료된다. 반면 CF group세균군은 1월을 제외하고는 거의 유사한 비율로 관찰되었다. 아울러 질화순환에 관여하는 질화세균도 동절기에 증가하는 양상을 보였으며 이때 수계의 높은 DO가 그들의 활성에 주요인으로 작용하는 것으로 사료된다.

• 생태와환경
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• 제39권2호통권116호
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• pp.209-218
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• 2006

두 종의 초식성 동물플랑크톤(Daphnia magna. Moina macrocopa)의 직접노출 밀도차(0, 4, 8개체)와 동물플랑크톤 배양여과액(ZCMF) 농도차(0, 25, 50%)에 따른, 두남조 Microcystis aeruginosa와 Planktothrix agardhii의 생체량과 세포내 microcystin(MC)을 1일 간격으로 측정하였고, 직접노출실험의 경우 동물플랑크톤 생존륜을 1일 간격으로 관찰하였다. 동물플랑크톤 직접노출 실험 결과, 두 균주에서 세포내 MC함량이 증가하였으며 (rm-ANOVA: P< 0.039), P. agardhii균주에서는 4개체 처리군(ZT1)보다 8개체 처리군(ZT2)에서 통계적으로 유의한 수준으로 높은 세포내 MC값이 관찰되었다(Tukey test. P<0.082).세포내 MC가 최고값을 보인 3일 또는 4일째에, 처리군들은 대조군에 비하여 통계적으로 유의한 차이를 보였다(One-way ANOVA, P< 0.021). ZCMF에 노출시킨 M. aeruginosa균주에서 세포내 MC함량이 통계적으로 유의한 수준으로 차이가 있었다(rm-ANOVA: P< 0.004), 실험기간동안 세포내 MC값은 M. aeruginosa균주에서 25%처리군 보다 50%처리군에서 통계적으로 유의한 수준으로 높게 나타났다(Tukey test, Plt; 0.025). 본연구결과, 세포내 MC량은 초식성 동물플랑크톤의 직접노출 밀도차와 분비화학물질(infochemical)농도차에 의존하여 증가 혹은 변화될수 있는 가능성이 있는 것으로 나타났으며, 부영양호에서 독성 남조 번성 조절시, 이러한 가능성을 고려하여 생물조절이 이루어져야 할 것으로 보인다.

• 생태와환경
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• 제43권2호
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• pp.221-231
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• 2010

국내에서 널리 분포하여 쉽게 구할 수 있는 천연재료인 상수리나무, 밤나무, 녹차, 황토, 맥반석, 제올라이트와 혼합물 등 7가지 물질의 남조와 녹조류 성장 억제능을 파악하기 위하여, 단순 추출법을 이용하여 얻은 각 물질을 농도별(1, 5, 10 mg $L^{-1}$)로 배양조류에 처리하고 각 조류의 성장 특성을 조사하였다. 분리형 남조 Microcystis aeruginosa, 군체형 M. aeruginosa 등은 저농도의 상수리나무, 밤나무, 제오라이트에 의해서 60% 이상의 높은 조류억제능을 보였으며, 녹조 Scenedesmus quadricauda는 녹차, 상수리나무에서 50% 이하의 억제능을 보였으며, 제오라이트에서는 65% 이상 성장이 억제되었다. 녹차를 포함한 대부분의 물질에서 낮은 농도인 1 mg $L^{-1}$에서 녹조 Chlorella vulgaris의 성장을 촉진하였으며, 황토는 S. quadricauda 성장을 촉진하였다. 따라서 부영양호수에서 흔히 발생되는 남조발생 억제에는 상수리나무, 밤나무, 제올라이트가 적합할 것으로 판단되었으며, 녹차, 황토나 맥반석 등은 녹조류 대량배양이나 배지로서 이용 가능성이 높다고 사료되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권1호
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• pp.9-15
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• 2011

농업 및 위락용으로 유지용수를 공급받는 군산 미제저수지의 수질 및 퇴적물 오염현황을 파악하고 퇴적물용출, 비점 오염원 및 외부공급수 등 세가지 영양염 유입경로별 오염부하를 비교 분석하였다. 수질분석결과 하절기에 수질이 크게 저하되고 부영양화에 따른 녹조현상이 가장 활발히 나타났으며, 부영양화지수 TSI (secchi depth)는 53.6, TSI (chlorophyll-a)은 57.7 및 TSI (TP)도 56.7로 모두 50 이상의 부영양호 상태를 보였다. 퇴적물오염도 조사결과 조사시기(계절)별 퇴적물 총질소(T-N)함량, 총인(T-P)함량 및 유기물함량의 각 평균은 통계학적으로 유의한 차이가 없는 것으로 나타났으나 시료채취 지점별 평균은 유의한 차이를 나타내 공간적 변화가 뚜렷하였다. 반면, T-N 및 T-P 퇴적물용출율결과는 공간적변화보다 시기별 변화가 뚜렷하였다. 수질 및 퇴적물 데이터의 상관성분석결과, 수질 T-N은 퇴적물 T-N함량 및 퇴적물 유기물함량과 통계학적으로 유의한 상관관계가 있었으나 수질 T-P는 통계학적으로 상관성을 보이는 인자가 확인되지 않았고 퇴적물 영양염 용출율 역시 수질과 통계학적으로 상관성을 보이는 인자가 확인되지 않았다. 미제저수지내 유입경로별 영양염오염부하 산정결과, T-N의 경우 외부 공급수에 의한 오염부하가 월등히 높게 나타났고 T-P의 경우 퇴적물용출부하와 외부 공급수 유입부하는 유사하고 비점유입부하가 상대적으로 적게 나타났다. 미제저수지의 수질개선을 위해서는 영양염오염부하가 상대적으로 높은 외부 공급수(금강호 양수)에 대한 대책이 우선적으로 수립되어야 하며 아울러, 퇴적물로부터 T-P용출을 저감시키는 수질오염저감대책이 필요한 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제33권4호통권92호
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• pp.366-373
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• 2000

남조류가 빈번하게 발생하는 부영양 호수를 대상으로 남조류 발생시 동물플랑크톤의 군집구조를 파악하였고, 남조류를 먹이원으로 하는 동물플랑크톤 배양실험을 통해 시간에 따른 동물플랑크톤 밀도와 우점종의 변화를 관찰하였다. 조사대상으로 한 모든 호수에서 남조류가 관찰되었다. 다른 호수에 비해 질소가 식물플랑크톤의 성장을 억제할 수 있는 정도의 농도(0.1 mg/l 이하)로 존재하고 있었던 화진포에서는 Anabaena속의 종만이 출현하였고, 그 외 다른 호수에서는 Microcystis속의 종들이 우점종으로 나타났다. 남조류가 관찰된 호수에서의 동물플랑크톤 군집은 윤충류가 우점하였고 각 호수마다 우점종에는 차이가 있었으나 Keratella, Polyarthra가 우점종으로 조사되었다. 동면저수지에서는 다른 호수들에서의 결과와는 달리 남조류의 세포밀도가 높았던 시기에 요각류의 구성비가 높았으나, 남조류의 생물량 감소와 더불어 요각류의 생물량은 감소하였고, 윤충류의 밀도는 증가하였다. 윤충류 군집 내 우점종은 Keratella,Hexathra 그리고 Polyarthra였다. 남조류를 먹이로 공급하여 동물플랑크톤 군집 변화를 관찰한 배양실험에서는 남조류 주입 4일 후 요각류의 밀도가 급격하게 감소하였으나 (약 90%), 윤충류는 Keratella ${\to}$ Pompholyx ${\to}$ Monostyla로 바뀌는 우점종 변화와 더불어 밀도가 지속적으로 증가하였다. 이상의 결과는, 윤충류가 군체 형성 혹은 독소생성 등으로 동물플랑크톤의 섭식 활동을 억제할 수 있는 남조류에 대해 상대적으로 높은 적응 능력을 가지고 있음을 시사한다.$day$^{-1}$이었고, 20 m 수심에서 채집된 시료에서는 0.88${\sim}$1.04 mg O$_{2}{\cdot}$l$^{-1}{\cdot}$day$^{-1}$이였다. 수심에 따른 유기물의 변화를 보면, 5m에서 채집된 유기물의 엽록소 a 농도는 20 m에서 회수된 유기물의 30% 정도이나, 산소소모율은 70% 수준이다. 이러한 결과에서 팔당호에서는 표층에서 식물플랑크톤에 의하여 생성된 유기물 중 저분자 유기물은 쉽게 산소를 소모하여 분해되지만, 고분자 유기물은 그대로 저층에 쌓여, 저질토의 산소 소모율에 영향을 주고 있음을 확인하였다.으로의 유역관리는 점오염원의 관리와 더불어 비료사용량의 축소, 축산분뇨의 적절한 처리, 토양유실방지등 유역의 비점오염원에 대한 관리에 더욱 집중해야 할 것으로 보인다.업용 저수지의 수질예측에 있어는 복잡한 유출모형이나 유역모형, 호소수질모형 등을 사용하기보다는 본 연구에서와　같이 기존자료를 분석하여 도출한 경험적 관계식을 사용하면 비교적 적은 노력으로도 상당히 신뢰성있게 예측하여 수질관리에 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다.가 정화효율과의 상관관계보다 좀더 유의성 있게 나타났다. 이것은 높은 수리학적 부하조건이 영양염류 등의 정화효율에는 크게 영향을 미치지 않음을 보여주고 있으며, 따라서 비교적 낮은 농도의 영양염류를 가지고 있고, 많은 처리수량을 요구하는 부영양화된 저수지의 수질개선을 위해서는 높은 수리학적 부하조건에서 시간당 정화량을 늘리는 관리방법이 경제적이며, 이에 초점을 맞추어 나가야 할 것으로 사료된다.도로

• 생태와환경
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• 제33권3호통권91호
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• pp.260-266
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• 2000

안동호의 강우량은 연평균 약 1,076mm이며, 연간 수위변화는 약 27m로 변화폭이 비교적 크다. 표층수의 수온은 계절별로 4${\sim}$28$^{\circ}C$ 범위를 보였으며, 혼합시기(turnover)의 수온은 4${\sim}$5$^{\circ}C$ 내외이였다. 연도별로 하절기의 최저 투명도 값은 '93년부터 '98년까지 각각 2.0, 2.1, 1.8, 1.5, 1.2 및 1.2m로 매년 점차 낮아지고 있다. 탁도는 강우량이 비교적 많았던 '97년에 호수 전층에서 60${\sim}$70 NTU로 높았다. 표층수 (0${\sim}$5 m)의 평균 총인 (TP) 농도는 약 21 mgP/m$^{3}$으로 '93년에 11${\sim}$30 mgP/m$^{3}$ 범위였으나, '98년에는 18${\sim}$42 mgP/m$^{3}$으로 매년 1.85 mgP/m$^{3}$ 씩 증가하였다. 총질소 (TN)의 표층 평균 농도는 '93년에 1.81${\sim}$2.96 mgN/L의 범위이었으나, '98년에는 1.48${\sim}$2.57 mgN/L로 점차 감소하였다. TN/TP 무게비의 연변화를 보면 '93년에 82${\sim}$281이었으나, '98년에는 21${\sim}$143으로 크게 감소되었다. 용존무기인 (DIP)은 연평균 3.6 mgP/m$^{3}$이었으며, 질산성질소 (NO$_{3}$-N)는 연평균 1.50 mgN/L으로 '95년 이후 점차 낮아지고 있다. 엽록소 a 농도의 하계 평균 표층(0${\sim}$5 m) 값은 '93년부터 '98년까지 각각 4.8, 11.2, 6.4, 17.6, 10.0 및 5.0 mg/m$^{3}$이었다. 따라서 안동호는 총인, 총질소 및 엽록소 농도로 볼 때 중영양호에서 부영양호의 사이에 있는 것으로 판단된다.

• 환경영향평가
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• 제26권6호
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• pp.553-562
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• 2017

최근 농업용 저수지는 용수공급과 함께 지역의 관광, 문화, 위락시설 등으로 활용되고 있다. 그러나 많은 농업용 저수지들은 부영양호로 분류되며 높은 유기물 오염도를 보이고 있다. 특히, 1945년 이전에 준공된 노후화된 농업용 저수지의 44.7%는 농업용수 수질 환경기준을 초과하고 있다. 노후화된 저수지의 경우 외부기원 오염부하 이외에 누적된 퇴적물로부터 발생하는 내부부하는 영양염류 공급에 중요한 역할을 한다. 본 연구의 목적은 수심이 얕은 M 저수지(평균 수심 약 1.7 m)를 대상으로 2015년과 2016년에 수심별 수온과 저층 용존산소(DO) 농도를 연속 측정하여 저층 수환경의 동적변화를 모니터링함으로써 영양염류의 내부 부하 가능성을 조사하는데 있다. 또한, 물질수지해석을 통해 내부 인부하가 저수지 전체 인부하량에 미치는 영향에 대해 평가하였다. 연구결과 수심이 얕은 M 저수지에서 약한 수온성층과 강한 DO 성층 현상이 나타났다. 그리고, 저수지 저층에서 DO의 동적변화를 관찰한 결과, 여름철 무강우 기간동안 지속적인 저산소 (DO 2 mg/L 미만) 상태가 2015년과 2016년에 각각 87일과 98일간 발생하였다. DO 농도는 대기온도 강하와 강우발생 기간 동안 간헐적으로 증가하였다. 물질수지분석결과, 수온상승과 함께 조류성장이 촉진되는 8월에는 $PO_4-P$ 내부 부하량이 무강우시 전체 부하량 대비 2015년과 2016년에 각각 37.9%와 39.7%로써 큰 비중을 차지하였다. 따라서 지속적인 저층 저산소 상태가 유지되는 경우에는, 퇴적층의 영양염류 용출을 억제하기 위한 DO 공급 대책이 유효 할 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제37권3호통권108호
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• pp.332-343
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• 2004

본 연구에서는 여과섭식성 이매패류인 참재첩(Corbicula leana)의 섭식에 따른 수체내 영양염 및 입자성 물질의 변화를 mesocosm (width ${\times}$ length ${\times}$ depth: 3 m ${\times}$ 3 m ${\times}$ 0.5 m)에서 분석함으로써 수질개선기법으로의 적용가능성을 검토하였다. 짧은 기간 동안의 mesocosm실험은 패류의 교체를 통한 연속적인 두 단계로 수행되었다. 첫 번째 단계는 패류 투입 이후 8일 동안이며 패류의 교체 이후의 진행된 8일 동안의 실험은 두 번째 단계로 구분된다. 이러한 연속적인 실험을 통해 조개의 섭식에 따른 수질변화를 좀더 명확하게 비교할 수 있었다. 재첩 투입 직후 높은 패사율을 보였으나 처리구의 교체가 있던 8일의 재첩의 패사율은 4 ind $day^{-1}$ 이하로 안정된 상태를 유지하였다. 엽록소 a 농도는 투입 직후의 수체 내 농도와 비교해 패류의 교체전과 후에 각각 71%, 88% 감소하였고 부유물질은 70%, 77% 감소하였으며, 여과율은 평균 0.46과 0.61 mL AFDW $mg^{-1}$ $hr^{-1}$이였다. 폐사율이 높았던 시기에 수중 내 암모니아성 질소와 용존총인이 증가하였다. 폐사율과 암모니아 농도는 양의 상관성을 보인 반면에 (r = 0.95, P<0.001), 용존총인의 농도는 폐사율과 음의 상관성을 나타냈다 (r = 0.94, P<0.001). 패류의 폐사율이 낮았던 교체 이후에도 암모니아의 농도는 증가하였고 실험 초기 대조구와 비교해 높은 농도를 유지하였다(P= 0.042, ANOVA). 반면에, 용존 총인은 비록 농도가 증가하였으나 초기 대조구와 비교해 큰 차이는 없었다(P= 0.509, ANOVA). 이러한 결과들은 만약 패류가 투입 초기에 새로운 서식지에 성공적으로 정착한다면 부영양 호수의 수질을 효과적으로 개선할 수 있는 방법이 될 수 있음을 시사한다.