Probabilistic Ecological risk assessment (PERA) is extensive approach to qualify and quantify risk on the multi species based on species sensitivity distribution (SSD). As a while, deterministic ecological risk assessment (DERA) considers the comparison of predicted no-effect concentration (PNEC) and predicted exposure concentration (PEC). DERA is used to determine if there is potential risk or no risk, and it doesn't consider the nature variability and the species sensitivity. But PERA can be more realistic and reasonable approach to estimate likelihood or risk. In this study, we compared PERA used in developed countries, and proposed PERA applicable for the Korean water environment. Taxonomic groups were classified as "class" level including Actinopterygill, Branchiopoda, Chlorophyceae, Maxillapoda, Insects, Bivalvia, Gastropoda, Secernentea, Polychaeta, Monocotyldoneae, and Chanophyceae in this study. Statistical extrapolation method (SEM), statistical extrapolation method $_{acutechronicratio}$ ($SEM_{ACR}$) and assessment factor method (AFM) were used to calculate the ecological protective concentration based on qualitative and quantitative levels of taxonomic toxicity data. This study would be useful to establish the PERA for the protection of aquatic ecosystem in Korea.
물관리 정책이 수질평가 중심에서 수생태계 건강성 평가로 전환되고 있는 것은 세계적인 추세이다. 현재까지 수계의 평가기법은 수질이나 하상구조와 같은 물리화학적 요소 및 플랑크톤, 저서동물과 같은 일부 생물의 평가에 국한되어 개발되어 왔다. 식물은 호수의 물리, 화학 및 생물 변화를 민감하게 반영하는 지표인데 개발이 늦었다. 환경부에서는 전국의 호수와 저수지를 생태계로써 평가하고 관리할 목적으로 생태계의 평가 기법을 마련 중에 있다. 이 연구사업의 일환으로 식물을 이용하여 우리나라 호수생태계에 적합한 건강성 평가기법을 개발하기 위해서 기개발된 국외의 평가기법 중 주로 다변수법을 주로 고찰하였다. 다변수법의 적용은 시간과 비용이 많이 소요되고 변수 간의 상관성 등의 한계점이 있다. 그러나 현재 단일 변수로 쓸 만한 지표가 개발되어 있지 않으며 다변수법은 다면평가와 데이터 축적의 장점이 크다. 다변수법을 세 단계, 즉 평가지표의 선정, 점수화, 평가지수의 결정과 검증단계로 나누어 검토하였다. 평가지표 선정단계에서 가장 적용가능한 지표는 종조성과 수도 및 종 풍부도와 다양성 관련 지표들이다. 국외에서 대부분 포함하는 지표종은 아직 개발이 불완전해서 우리나라에서 적용하기에 한계가 있다. 다수 조사자가 참여할 경우 식물상에 대한 오동정이 결과에 영향을 미칠 수 있으므로 이 점의 사전 고려가 필요하다. 지표의 점수화 단계도 한계가 있다. 우리나라에 인위적 교란이 거의 없는 기준 호수가 없기 때문에 대안으로 다수의 호수를 조사하고, 조사된 호수의 지표값을 상대화하여 적용해야 한다. 같은 이유로 지수에 대한 검증과정도 어렵다. 종합할 때, 여러 가지 한계가 있지만 현장에서 조사 가능한 지표를 이용하여 식물을 이용한 호수 건강성의 다변수평가체계를 구축하는 것은 가능하다. 추후, 식물종의 질적 가치에 대한 지표를 추가하고 보다 많은 호수 조사의 결과가 누적되면 수준 높은 평가체계로 발전시킬 수 있을 것이다.
The negative fishery factors from an environmental perspective are greenhouse gas emissions due to high fossil fuel use, destruction of underwater ecosystems by bottom trawls, a reduction in resources by fishing, and damage to ecosystem diversity. In particular, the greenhouse gas emissions from fisheries is an important issue based on the Cancun meeting in Mexico in 1992 and the Kyoto protocol in 2005. However, no investigations on the GHG emissions from Korean fisheries have been conducted. Therefore, a quantitative analysis of GHG emissions from the Korean fishery industry is needed as a first step to identify a method to reduce GHG emissions from fisheries. The purpose of this study was to investigate the degree of GHG emitted from fisheries. Here, we calculated the GHG emissions from four main Korean fisheries(i.e., large trawls, large purse seines, Danish seines, and bottom pair trawls) using the life cycle assessment(LCA) method. The system boundary and input parameters for each process level were defined for LCA analysis. The fuel use coefficient of each fishery was also calculated. The GHG emissions from edible seafood were calculated considering different consuming areas. The results will be helpful to understand GHG emissions from Korean fisheries.
We examined the availability of the lacZ gene (${\beta}$-galactosidase gene) as a reporter of foreign gene transfer in the cysts of Artemia franciscana (A. franciscana) to conduct a risk assessment of living genetically modified organisms (LMOs) in the marine ecosystem. The LacZ gene was transferred to decapsulated cysts by particle bombardment, and its insertion and expression were assessed by means of polymerase chain reaction (PCR) and X-gal staining. X-gal staining indicated lacZ expression in all A. franciscana examined (including the control group), which exhibited not only negative but also positive PCR amplification. Endogenous ${\beta}$-galactosidase is highly active in the whole body of A. franciscana during all stages of the life cycle. Thus, the lacZ gene is unsuitable as a reporter for foreign gene transfer in A. franciscana cysts, because it is difficult to discriminate between exogenous and endogenous ${\beta}$-galactosidase activity.
러시아의 바이칼 호수에서의 식물성 플랑크톤을 함유한 mesocosm 실험, 물벼룩(Daphnia magna)과 클로렐라(Chlorella vulgaris)를 함유한 microcoms 실험 결과에 따르면 펩톤, 디젤오일, odiphenol 및 $CdCl_2$을 mesocosm에 첨가하였을 때, 또 페놀, $CoCl_2$및 $CuSO_4$를 microcosm에 첨가함에 따라 구조 엑서지 (structrural exergy)가 감소하였다. 오염된 지역의 수계 생태계에서는 각 구성성분의 생물량과 총 생물량의 변화 보다는 구조 엑서지의 변화가 훨씬 컸다. 또, 바이칼 호수 주변의 Baikalsk Pulp and Paper Combine으로부터 나오는 배출수의 영향을 받는 지역과 청정지역의 benthos의 엑서지를 비교해 보면, 오염된 지역에서 군집의 구조 엑서지가 급격히 감소하였다. 이러한 결과는 구조 엑서지가 생태계의 건강성을 반영하는 척도로서 이용될 수 있음을 보여주는 것이다.
본 연구에서는 국내 3개 호소에서 채집된 동물플랑크톤을 이용하여 호소생태계 건강성 평가에 적합한 동물플랑크톤 지수를 선별해내고자 하였다. 미국 EPA의 National Lake Assessment에서 사용된 후보지수를 국내 적용에 적합하도록 변형하였다. 변형된 지수를 MMI 개발 개요에 맞춰 개별 지수의 적합성 평가, 교란 요인에 대한 반응성 평가, 각 범주 내 중복 지수의 제거 과정을 거쳐 최종적인 후보지수를 선별하여 제시하였다. 6개 범주 내에서 범주별 최대 5개의 지수가 선별되어 최종적으로 19개 지수가 제시되었으며, 모든 분류군에서 종 다양성이, 대형 지각류와 요각류의 경우 생체량이, 소형 지각류와 윤충류의 경우에는 개체밀도가 효과적인 평가 지표로써 사용될 수 있는 것으로 분석되었다. 본 연구에서는 동물플랑크톤을 이용한 국내 호소 건강성 평가 지수의 개발에 있어 적합한 방법을 제시하여 이후 동물플랑크톤 MMI 연구에 활용될 수 있도록 하였다.
Little is known about DNA-level and physiological levels for health assessments of stream or river environments. Recently, comet assay, so called Single Cell Gel Electrophoresis (SCGE) is introduced for assessments of DNA damage in the medical science, food science and mammal toxicology. The comet assay is known as a biomarker which is one of the best barometers in assessing the DNA damage by oxidative stress. In this study, we conducted the comet assay using sentinel species, Zacco platypus, as one of the pre-warning alarm systems for the aquatic ecosystem health assessments and also applied it to Gap Stream as a model system. Tail extent moments in the S1 and S2 were 5.20 and 9.90 respectively and the moment was 19.89 in the S3. Statistical ANOVA in the tail moments showed a significant difference (n=75, p<0.05) between S1 and S3. Also, the proportions of DNA in the tail were 14.47, 23.64, and $30.04{\mu}m$ in the upstream (control site), midstream, downstream sites, respectively. Our results in the downstream were accord with previous studies of individual-level, population-level, and community-level in Gap Stream. Our results suggest that the comet assay may be used as an important tool for diagnosing ecological health of aquatic ecosystems in the level of DNA.
군집지수와 FD와의 상관분석 결과 FD는 군집지수 중 Shannon 다양도와 가장 높은 상관성을 보였다. 조사지점은 환경 특성에 따라 6개의 그룹으로 나누어졌으며, 고도에 따라서 뚜렷한 차이를 보였다. 이에 따라 고도가 높은 그룹 1은 산림의 비율이 많고 좋은 수질을 보였으나 고도가 낮은 그룹 6은 수질이 양호하지 않았다. 환경 구배에 따른 조사지역 그룹과 군집지수와 FD의 연관성 분석을 위해 NMDS를 시행하였으며 그룹 1~3에서 FEve를 제외한 모든 지수가 높았다. 그룹 간의 종구성은 그룹 1~3에는 하루살이목, 날도래목, 강도래목이 높았으며, 그룹 4, 5에는 잠자리목, 딱정벌레목이 주요하게 나타났다. 생물학적 형질은 그룹 1~3에서 생식기간이 길고, 이동성이 낮은 형질 특성을 보였으며 생물의 저항력 전략을 잘 보여주었다. 반대로 그룹 4~6은 생식기간이 짧고, 이동성이 높은 회복력의 전략을 뚜렷하게 반영해 주었다. 수질의 오염도가 낮은 상류는 교란의 빈도가 적고 공간적으로 높은 이질성을 가졌으며 생물이 주로 저항성 전략을 보였으며 생물이 서식지에 오래 머무를 수 있어 기능적, 구조적 생물다양성이 높게 나타났다. 반대로 수질의 오염도가 높은 하류는 교란의 빈도가 높고 공간적으로 균질성이 높으며 생물은 주로 회복력의 전력을 보여 교란에 의해 이동하거나 회피할 수 있는 휴면기, 고치, 세포, 알 등의 독특한 형태를 갖는 반면 생물다양성은 낮게 나타났다. 본 연구를 통해 저서성 대형 무척추동물의 기능적 다양성은 수서 생태계 환경과의 관계를 잘 설명해 주었다. 따라서 생물의 형질을 이용한 기능적 다양성은 잠재적으로 수생태계 건강성 평가에 효과적으로 이용될 수 있을 것이다.
The present study was carried out to develop biological criteria for aquatic ecosystem health assessment using composition and diversity of collected species. The sampling sites were a total of 67 sites in the Han River (29 sites) and the Nakdong River (38 sites), May and September 2012. During the survey period fish were collected totally 93 species. In each water system, 73 and 61 species were collected in the Han River and the Nakdong River respectively. The current composition of fish species between the Han River and Nakdong River showed similar pattern. The dominant species was Zacco platypus of the Han River, and the Nakdong River was Opsariichthys uncirostris. In particular, ecological characteristics of O. uncirostris frequently appeared in general polluted waters. In conclusion, in the Nakdong River, average value of FAI (Fish Assessment Index) was averaged 41.3, indicating a "poor condition", and the Han River was 53.1, indicating a "poor condition". The aquatic health of the Nakdong River assessed based on FAI was considered to be worse than that of the Han River.
In this study, three survey areas in Changnyeong, Miryang and Jinju of the confirmed the habitation of nutria and carried out the performance on the plant diet resource. From the habitat trace survey in the nutria habitat, a total of 336 trace points was shown. There were 181 trace points (54%) confirmed from St. 1 as the highest showing, followed by 52 trace points (15.4%) from St. 2, and 103 trace points (30.6)% from St. 3. The vascular plants distributed in the habitat area were a total of 182 taxonomic group with 57 families, 99 genus, 16 hybrids, and 1 race. The vascular plant living types in the habitat area are 1-year plant (Th, Th(w)) for 63class groups (34.6%), hemicryptophyte (H) for 42class groups(23.1%). plants, trees, crop plants were included. As a result of analyzing the overseas research cases on the diet plants of nutria, there are 195 taxonomic groups in a total of 39 families, 126 genus, 183 breeds, and 12 hybrids. In the study areas, feeding the plants was confirmed by the 7 taxonomic groups, aquatic plant, terrestrial From the total of 182 taxonomic groups discovered in the habitat area, 20 class groups, in 3 habitation region, 10 class groups of commonly appearing 49 class groups were shown to be the breed confirmed for diet in existing case studies, and assuming from it basis, the nutria habitating in the survey area is considered to have the supply of diverse diet resource to have flawless habitation. This is implication of having potential breeding possibility.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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