• 한국물환경학회지
• /
• 제26권1호
• /
• pp.10-18
• /
• 2010

Water quality and the distribution of ammonia oxidizing bacteria were characterized in constructed wetland of Shihwa lake. Both physico-chemical parameters and fecal indicator microorganisms including total coliforms, E.coli, Enterococcus spp. were measured. In addition, denaturant gradient gel electrophoresis (DGGE) was carried out after PCR amplification of amoA gene from input, output, and wetland sites of the Banwol, Donghwa, and Samhwa stream in Shihwa lake area. Physico-chemical parameters were in proper range for typical nitrifying bacteria to grow and perform their biological activities. Average concentrations of fecal indicator microorganisms of wetland samples were lower than those of input sites. These results suggested that microbial water quality improved by the process of constructed wetland. According to phylogenetic information obtained from DGGE from study sites, distribution of nitrifying bacteria from each of input, output, and wetland were generally distinctive one another. In addition, distribution of nitrifying bacteria between Banwol and Donghwa streams showed higher similarity (52.6%) than this of Samhwa stream (15.2%). These results indicated that characteristics of ammonia oxidizing bacteria in Samhwa were unique in comparison with those of Banwol and Donghwa stream.

• 한국환경생태학회지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.59-65
• /
• 2008

본 연구는 2005년부터 2007년까지 파주, 강화도, 이천, 시화호, 충주 등 5개 지역에 서식하는 수리부엉이 9쌍의 둥지를 정기적으로 촬영, 관찰하여 번식생태와 교미행동을 연구하였다. 한배산란수는 $1\sim4$개로 평균 2.77개(n=15)였으며, 부화성공률은 약 71%(n=34)였고, 이소성공률은 약 83%(n=23)였다. 수리부엉이는 산란이 끝난 후에도 암수간의 교미행동이 지속되며, 새끼들이 둥지를 떠나는 시기인 부화 후 $7\sim8$주까지 교미행동을 계속한다는 것을 확인하였다. 이러한 수정 목적 이외의 교미 행동은 암컷과 수컷 모두의 필요에 의해서 이루어지는 것으로써 '부부관계(pair-bond)'의 확인, 유지, 강화를 통해 새끼를 안정적으로 키우기 위한 것으로 해석된다.

• 한국환경과학회지
• /
• 제8권5호
• /
• pp.593-600
• /
• 1999

In order to determine the changes of sediment facies and metal levels in surface sediments after the construction of Shiwha Lake, surface sediments were sampled at 8 sites located on the main channel monthly from June, 1995 to August, 1996 and analysed for 12 metals (Al, Fe, Mn, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, As and Pb) by ICP/AES and ICP/MS. Two groups of sampling sites(the inner lake with 3 sites and the outer lake with 5 sites) are subdivided by the surface morphology ; the inner lake is a shallow channel area with a gentle slope, while the outer lake is relatively deep and wide channel with a steep slope which has many small distributaries. After the construction of dam, fine terrestrial materials were deposited near the outer lake, which resulted in the change of major sediment facies from sandy silt to mud. With the deposition of fine sediments in the outer lake, anoxic water column induced the formation of sulfide compounds with Cu, Cd, Zn and part of Pb. Metal (Cr, Ni, Cu, Zn and Cd) contents in sediments increased up to twice within 2 years after the construction of dam. This is due to the direct input of industrial and municipal wastes into the lake and the accumulation of metals within the lake. In addition, frequent resuspension of contaminated sediments in a shallow part of the lake may make metal-enriched materials transport near the outer lake with fine terrestrial materials. As the enrichment of Cu, Zn, Cd and part of Pb in the Shiwha Lake may be related to the formation of unstable sulfide compounds by sulfate reduction in anoxic water or sediment column, the effect of mixing with open coastal seawater is discussed.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
• /
• 제23권4호
• /
• pp.267-276
• /
• 2008

Acute and chronic toxicities of sediment elutriate and surface water samples collected at Lake Shihwa were evaluated using standard toxicity testing organisms including Vibrio fischeri, Daphnia magna and Moina macrocopa. Acute exposure resulted in toxic effects in all surface water or sediment elutriate samples, except for those collected from the reed swamp and Okgu stream. The rainy season influenced the toxicity of the water samples, presumably either by dilution of point discharge or through introduction of non-point source contaminants through runoff. In the sediment, elutriate and surface water samples, copper was detected above potentially lethal concentration, which may in part explain the observed toxicity. Considering acute toxicities of the surface water streams that direct to the Lake Shihwa, efforts should be warranted to control and reduce discharge of point and non-point sources along Lake Shihwa.

• 한국농공학회논문집
• /
• 제46권3호
• /
• pp.93-105
• /
• 2004

The Shihwa wetland, a newly developed constructed wetland prototype in Korea with an area of approximately 104 ha, was established to improve the water quality severely polluted inflow streams into Lake Shihwa. Because this wetland could play a role as an ecological park in addition to improving the water quality, an ecological impact of the Shihwa constructed wetland has been a national concern. This paper focused on reporting the survey results for fauna among the entire investigation results for 3 years. A total of 129 terrestrial insect species have been observed from August 2001 to June 2002. Among them, Ischnura asiatica (Brauer) (order Odonata), Scymnus species (order Coleoptera) and Orthopteran species were frequently found in the reed bushes. A total of 77 bird species were recorded in a seasonal count, the maximum number of species was 34 in winter and the maximum number of individuals was 4,599 in summer. For the freshwater fish, only 4 species were found in 2000, however in 2001 and 2002, 12 species and 459 individuals were collected at four survey points. Among these 12 species, the dominant species were Mugil cephalus(36%), followed by Carassius auratus (25%) and Rhinogobius brunneus (22%). Meanwhile,12 individuals of Oryzias latipes were observed nearby, mostly downstream of the wetland. For the Herpetofauna at four survey areas, 3 species of amphibians and 3 species of reptiles were recorded. Because of remaining salinity in the soil of the Shiwha constructed wetland, Herpetofauna inflow to the wetland was scanty and mainly inhabited the upstream area. A total of 8 mammal species were recorded. Small-sized species were the striped field mouse, the Ussurian harvest-mouse, the Manchurian reed vole and the brown rat. Middle- and large-sized species were Korean water-deer, Korean raccoon dogs, Korean yellow weasels and feral cats.

• 한국물환경학회지
• /
• 제37권6호
• /
• pp.425-432
• /
• 2021

A tidal power plant (TPP) has been in operation since the end of 2011 to improve the water quality of Shihwa Coastal Reservoir (SCR). Tidal mixing rate increased 5.6 times after the TPP operation so that in this study, its effects on water quality was assessed through statistical analysis of long-term water quality monitoring data. It was found that the increased tidal mixing contributed to solving the hypoxia problem in the bottom water by preventing the summer stratification. The analysis also showed that the increased tidal mixing had different effects depending on the relative concentration difference for each water quality substances between the SCR and the outside of SCR. The average concentrations of some substances (chemical oxygen demand, total phosphorus, chlorophyll-a) with higher concentrations than the outside of SCR decreased due to the dilution effect, but the other substances (total nitrogen, dissolved inorganic nitrogen, dissolved inorganic phosphorus) with lower concentrations compared to the outside ones increased on the contrary. Factor analysis also showed a consistent result that the first factor accounting for the water quality was changed from the organic-related substances to the nutrient-related substances after the increased tidal mixing. These results imply that the focus of future water quality management needs shifting from the organic substances to the nutrients, particularly dissolved inorganic nutrients. Considering the effect of inflow seawater on the nutrients, the management area should be extended to cover not only SCR but also a certain area outside of SCR.

• 환경생물
• /
• 제40권4호
• /
• pp.510-524
• /
• 2022

2011년 2월부터 2012년 11월까지 진해만에 23개 정점을 선정하여 저서오염지수를 이용하여 대형저서동물의 군집건강도를 평가해 보았다. 그 결과, 거제도 북쪽과 칠천도 부근의 정점을 제외한 모든 진해만 해역에서 저서동물군집의 건강도가 4~5등급으로 매우 오염된 상태인 것으로 나타났다. 특히 마산만과 고성만, 통영만의 일부 정점들에서는 기회종이 속한 4그룹의 비중이 90% 이상으로 나타났는데, 이는 저서환경이 오염되어 있음을 시사한다. 진해만에서는 마산만, 행암만, 통영만, 고현만에서 여름철 hypoxia 현상으로 인해 무생물 상태를 보였고, 종료 후 기회종이 대량 가입하는 양상을 보였다. 하지만 hypoxia 후 기회종이 가입되지 않은 일부 정점들이 관찰되었고, 이로 인해 저서건강도가 과대평가되는 현상에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다. 진해만의 저서건강도는 경기만의 시화호, 부산항만 등 다른 특별관리해역들에 비해서도 매우 낮게 나타나 심각하게 오염된 저서환경임을 시사하였다.

• 생태와환경
• /
• 제53권1호
• /
• pp.91-101
• /
• 2020

본 연구에서는 특별관리해역인 시화호 유역의 산업단지 하천에 강우 시 비점오염의 형태로 유입되는 중금속의 유출 특성 파악 및 오염원 파악을 하천 토구를 통해 배출되는 강우유출수 내 용존 및 입자성 중금속(Cr, Co, Ni, Cu, Zn, As, Cd, Pb)을 조사하였다. 용존성 Co와 Ni은 강우 초반에 고농도로 유출된 후 시간에 따라 감소하는 결과를 보였으나, 대부분의 원소는 조사시기별 강우량 및 유량 변화에 따라 각각 다른 특징을 보였다. 입자성 중금속의 경우, 시간에 따른 부유물질의 농도 변화와 유사한 경향을 보였다. 강우유출수 내 존재하는 중금속 중 Co, Ni, Zn는 용존 상태로 유출되는 비율이 높았고, Cr, Cu, Pb은 입자상 유출 비율이 상대적으로 높았다. 입자 상태로 유출되는 중금속의 인위적 오염도를 평가하기 위해 농집지수를 계산한 결과, Cu, Zn, Cd은 very highly polluted에 해당하는 심각한 오염수준으로 나타났다. 연구지역인 3간선수로 유역 인근의 도로먼지 중 125 ㎛ 이하에서의 중금속 농도와 비교한 결과, 강우유출수 내 Cu, Zn, Cd의 중금속이 금속제조관련 시설에서 절삭 혹은 가공 중에 발생하여 산업시설 표면에 축적되어 있는 금속물질이 강우유출수와 함께 수환경으로 유출된 것을 알 수 있었다. 강우유출수 내 총중금속 평균 유출부하량은 1회 강우 시 Cr 128 g, Co 12.35 g, Ni 98.5 g, Cu 607.5 g, Zn 8,429.5 g, As 6.95 g, Cd 3.7 g, Pb 251.75 g으로 금속제조와 관련된 산업시설이 주로 존재하는 유역의 특성을 잘 반영한 것으로 판단된다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제36권6_2호
• /
• pp.1605-1613
• /
• 2020

갯골은 갯벌 퇴적의 형성과 발달에 가장 핵심적인 구실을 하는 해안퇴적지형으로써, 갯벌 퇴적/침식 지형의 이해와 분포 파악에 있어 매우 중요한 지표로 여겨진다. 본 연구는 KOMPSAT 고해상도 위성영상자료를 활용하여 시화호 간척지의 방조제 수문 개방 이후 시기별 갯골 변화 양상을 파악하고, 고해상도 위성 영상의 활용 가능성 및 효율성 평가하는데 목적을 가진다. 갯골 선 추출을 위해 2009년, 2014년, 2019년 세 시기를 대상으로 KOMPSAT 2, 3 영상을 활용하였으며, 각 4개의 분광 밴드를 활용한 주성분 분석 및 기본 신경망 기반 감독 분류와 Normalized Difference Water Index, Matched Filtering 및 Spectral Angle Mapper 감독 분류 기반의 밴드 비연산 기법을 적용하였다. 추출한 갯골 정보의 검증을 위해 국토지리정보원 수치지도정보 및 중해상도 Landsat 7 ETM+ 영상자료를 활용하였다. 검증 결과, 갯골 선의 방향성 및 분포 양상 변화 감지 부분에서 KOMPSAT 영상 자료가 Landsat 7 영상과 비교하여 검증자료와 큰 일치성을 나타냈다. 하지만 갯골 선 밀도 분포 파악 및 퇴적 지형 발달과 관련된 유의미한 정보의 제공에 있어서는 한계를 가질 것으로 확인되었다. 본 연구는 국내 조간대 환경 이슈에 대응하는 방안으로써 KOMPSAT 영상 기반 고해상도 원격 탐사의 활용 가능성을 제시할 수 있을 것으로 기대되며, 조간대 환경 일대를 대상으로 하는 다종 플랫폼 영상 기반 융·복합 주제도 작성을 위한 기초연구자료로써 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제27권2호
• /
• pp.71-86
• /
• 2022

해양환경을 정량적으로 평가하기 위해 수질평가지수(water quality index, WQI)가 사용되고 있다. 우리나라는 해양수산부고시 해양환경기준에 따라 WQI를 5개 등급으로 구분하여 수질을 평가한다. 하지만, 방대한 수질 조사 자료에 대한 WQI 계산은 복잡하고 많은 시간이 요구된다. 이 연구는 기존의 조사된 수질 자료를 활용하여 WQI 등급을 예측할 수 있는 기계학습(machine learning, ML) 기반의 모델을 제안하고자 한다. 특별관리해역인 시화호를 모델링 지역으로 선정하였다. AdaBoost와 TPOT 알고리즘을 모델 훈련을 위해 사용하였으며, 분류 모델 평가 지표(정확도, 정밀도, F1, Log loss)로 모델 성능을 평가하였다. 훈련하기 전, 각 알고리즘 모델의 최적 입력자료 조합을 탐색하기 위해 변수 중요도와 민감도 분석을 수행하였다. 그 결과 저층 용존산소(dissolved oxygen, DO)는 모델의 성능에서 가장 중요한 인자였다. 반면, 표층 용존무기질소(dissolved inorganic nitrogen, DIN)와 표층 용존무기인(dissolved inorganic phosphorus, DIP)은 상대적으로 영향이 적었다. 한편, 최적 모델의 시공간적 민감도와 WQI 등급 별 민감도를 비교한 결과 각 조사 정점 및 시기, 등급 별 모델의 예측 성능이 상이하였다. 결론적으로 TPOT 알고리즘이 모든 입력자료 조합에서 성능이 더 우수하여 충분한 자료로 훈련된 최적 모델은 새로운 수질 조사 자료의 WQI 등급을 정확하게 분류할 수 있을 거라 판단된다.