The monitoring of phytoplankton biomass and community structure is essential as a first step to control the harmful cyanobacterial blooms in freshwater systems, such as seen in rivers and lakes, due to the process of eutrophication and climate change. In order to quantify the biomass of phytoplankton with a wide range in size and shape, the measurement of cell biovolume along with cell density is required for a comprehensive review on this issue. However, most routine monitoring programs preserve the gathered phytoplankton samples before analysis using chemical additives, because of the constraint of time and the number of samples. The purpose of this study was to investigate the cell biovolume change characteristics of six cyanobacterial species, which are common bloom-causing cyanobacteria in the Nakdong River, after the preservation with Lugol's iodine solution. All species showed a statistically significant difference after the addition of Lugol's iodine solution compared to the live cell biovolume, and the cell biovolume decreased to the level of 34.0 ~ 56.3 % at maximum in each species after the preservation. The nonlinear regression models for determining the shrinkage ratio by a preservation period were derived by using the cell biovolume measured until 180 days preservation of each target species, and the equation to convert the cell biovolume measured after preservation for a certain period to the cell biovolume of viable cell was derived using that formula. The conversion equation derived from this study can be used to estimate the actual cell biovolume in the natural environment at the time of sampling, by using the measured biovolume after the preservation in the phytoplankton monitoring. Moreover this is expected to contribute to the final interpretation of the water quality and aquatic ecosystem impacts due to the cyanobacterial blooms.
최근 들어 연근해와 내수면에서 수중 자원의 효과적 개발과 보존을 위해 다양한 수중 응용 시스템 발굴 및 활용의 필요성이 증대되고 있다. 이에 본 논문에서는 근거리 수중 이동통신 시스템, 수중 센서네트워크 시스템 등의 핵심 기술 중의 하나인 초소형 수중 음향통신 모뎀의 디지털 모듈을 연구한다. 고속 연산처리가 가능한 디지털 신호처리 프로세서를 탑재한 수중 모뎀의 디지털 모듈을 설계하고 제작하며, 개발된 하드웨어에 프레임 형성 기능과 채널부호 알고리듬들을 구현하고 실험함으로써 회로의 기능과 성능을 검증한다. 실험 결과에 따르면, 개발된 DSP 기반 디지털 모듈에서 전송속도 1 kbps의 길쌈부호 처리를 위해 필요로 하는 연산량이 DSP의 가용 연산 능력의 1% 이내에 불과하므로 개발된 하드웨어 플랫폼에 다양한 고효율 기저대역 알고리듬을 탑재함으로써 수중 모뎀의 성능 개선을 모색할 수 있다.
비점오염원에 의한 4대강의 오염부하증가율이 점점 증가하고 있어 비점오염원 관리의 필요성이 증대되고 있다. 따라서 환경부는 수질오염총량관리제를 도입하여 수생태계 입장에서 수질개선 정책을 펼치고 있으며, 한강 수계를 비롯한 4대강 유역에 비점저감시설을 설치하여 시범사업을 실시하고 있다. 그러나 현재 적용되어 운영되고 있는 비점오염저감시설은 대부분 외국의 기술을 그대로 이용한 것으로 처리성능 및 효율의 불확실성과 기후 및 유역특성을 반영하고 있지 않는 등 많은 문제점을 안고 있다. 따라서 본 연구는 고속도로내 톨게이트와 주차 장지점에 비점오염저감시설을 설치하여 2~3년 동안 운전하였으며, 비점오염물질의 유출특성과 저감시설의 오염 물질별 제거형태를 파악하였다. 이러한 결과는 비점오염물질 관리를 위한 토지이용별 비점저감시설의 적용, 운영 및 유지관리에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
Pollution in the rivers has received considerable attention in recent years, particullary with reference to the effect due to increasing concentration of heavy metals. The metals are toxic to the ecosystem as a whole and to man in particular, since he is at the end of a variety of food chains by virture of his varigated diet. In addition, numerous laboratory tests have established that certain metals, such as Cd, pose a threat to a wide variety of aquatic organisms at concentrations as low as a few $\mu$g/1. Before the biological effects of heavy metals in impacted ecosystems can be completely assessed, however it is necessary to provide data on the concentration of heavy metals in such systems. This study was performed to investigate the concentration level of heavy metals in water, fish and sediments from upstream ($S_1-S_4$) to downstream ($S_5-S_9$) of the Mankyung river. Samples of water, fish, and sediments were collected along the tributaries of the Mankyung from September to October in 1987 and analyzed for lead, cadmium, copper, and zinc by atomic absorption spectrophotometer. From the data presented in this study, we can infer that the concentrations of the heavy metals investigated both in water and sediments are similar to those found in literature for unpolluted regions. The results obtained from the analysis of the edible tissue of the C. auratus show low concentration levels of the four heavy metals investigated. We conclude that the area is still relatively unpolluted and recommended continuing the monitoring of heavy metal concentrations to improve our understanding of their cycle in the river environment.
오늘날 해안의 인구 증가와 산업화로 인하여 해안의 수질오염이 날로 증가하고 있으며, 이로 인한 생태계가 파괴됨으로써 수산물 양식업에 많은 문제를 발생시키고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 해상 양식장이 육상 양식장으로 이동하고 있다. 본 논문은 육상 양식장에서의 자동 먹이 공급 시스템에 관하여 설명하고자 한다. 현재의 자동 먹이 공급 장치는 먹이양의 정확도가 떨어지고 먹이 공급 모터에 의해 먹이가 부서지는 단점을 지닌다. 그러나 제안하는 시스템은 현재의 시스템과 비교했을 때 로드 셀과 밸브의 조합을 사용하여 제어함으로써 높은 정확도를 가지고 먹이를 공급할 수 있으며, 먹이를 육상 양식 수조에 안전하게 공급할 수 있다. 실제 시스템을 통한 실험을 수행함으로써 모든 상황에서 육상 양식장 수조에 먹이를 공급할 수 있음을 입증한다.
This study aimed to predict the effects of water ecology on the supply of hydrothermal energy to model a housing complex in Eco Delta Smart Village in Busan. Based on the results, engineering measures were recommended to minimize problems due to possible temperature variations on the supply of hydrothermal energy from the river. The current distribution of fish, benthic macroinvertebrates, and phytoplankton in the Pyeonggang Stream was monitored to determine their effects on water ecology. In the research area, five species and three families of fish were observed. The dominant species was Lepomis macrochirus, and the subdominant species was Carassius auratus. Twenty-five species and 21 families of benthic macroinvertebrates were found. The distribution of aquatic insects was poor in this area. The dominant species were Chironomidae sp., Lymnaea auricularia, Appasus japonicus, and Caridina denticulata denticulata in February, May, July, and October. Dominant phytoplankton were Aulacoseira ambigua and Nitzschia palea in February and May. Microcystis sp. was dominant in July and October. The health of the ecology the Pyeonggang Stream was assessed as D (bad) according to the benthic macroinvertebrate index (BMI). Shifts in the location of the discharge point 150 m downstream from intake points and discharge through embedded rock layer after adding equal amounts of stream water as was taken at the beginning were suggested to minimize water temperature variations due to the application of hydrothermal energy. When the scenario (i.e., quantity of water intake and dilution water, 1,600 m3/d and water temp. difference ±5 ℃) was realized, variations in water temperature were assessed at -0.19 ℃ and 0.59 ℃ during cooling and heating, respectively, at a point 10 m downstream. Water temperatures recorded at -0.20 ℃ and 0.68 ℃ during cooling and heating, respectively, at a point 10 m upstream. All stream water temperatures after the application of hydrothermal energy recovered within 24 hours. Future work on the long-term monitoring of ecosystems is suggested, particularly to analyze the influence of the water environment on hydrothermal energy supply operations.
The purpose of this study is to investigate the dynamics of the Zacco platypus population among streams in the Gongjicheon water system, Korea from December 2010 to October 2011. In this study, fish fauna was collected 27 Species belonged to 9 Families. The legal protection species, such as a natural monument and endangered species was not collected. Korean endemic species was collected 6 species including to Z. koreanus. The ratio of Korean endemic species was 22.6%, and it was lower than 51.3% that average of Korean endemic species in the Hangang water system. About these status, we considered that Gongjicheon water system had lost of the unique characteristics of the Hangang water system by the anthropogenic disturbances. The result of analysis to length-weight relationship and condition factor(K) of Z. platypus population in the Gongjicheon water system, the regression coefficient value(b) to indication of growth degree of the population was 3.04 and the slope of the condition factor(K) to indication of corpulency had positive value, respectively. These results seems to be that the Z. platypus population is maintained to a little unstably. In addition, the values of the degree of growth and corpulence were very low than the other natural streams in the Hangang water system, so it considered that the many artificially stress factors are occurred in this study area. These results are similar to Fish Assessment Index(FAI) in the assessment for health of aquatic ecosystem. Therefore, we are considered to require precise investigation and sustained monitoring for the restorations of stream ecosystem in the Gongjicheon water system.
본 연구는 환경DNA 기술을 이용한 국내 담수어류종 탐지방법 도입 및 적용가능성을 확인하기 위해 수행되었다. 환경DNA를 이용한 모니터링 기술은 기존의 현장조사 모니터링 방식에 비하여 교란이 적고 편의성이 높으며 조사에 대한 감도가 높아 급변하는 하천 생태계 모니터링을 위한 효율적인 방법으로 주목받고 있다. 본 연구의 대상지는 경기도 민물고기 생태학습관으로 수족관 내 수조, 생태연못, 양식장에 서식하는 국내 대표적 담수어류종에 대해 7월부터 10월까지 3차례의 물 환경시료를 수집하여 환경DNA 분석을 실시하였다. 국내 담수생태계의 다양한 서식환경을 고려하여 선정된 종에 대해 기 구축된 유전자생물종 DNA 염기서열 특성을 검토하고, 종 검출 여부 확인을 위해 채수된 16개의 환경시료를 Miya et al(2015)에서 제시된 환경DNA 분석 프로토콜에 준하여 분석하였다. 그 결과 대상 어종 총 7목 11과 50종 중 7목 11과 45종(90%)이 검출되었다. 이는 환경DNA 기술과 기 구축된 어류종 DNA DB를 활용하여 다양한 환경조건에서도 단순한 채수 샘플링으로부터 국내 서식하고 있는 주요 민물고기 어종이 검출되었다는 점에서 의의가 있다. 나아가 실험 중 발생된 수족관 내 시료 오염, 불균질한 DNA 채집, 생물종 유전자정보 누락 등의 오차요인들을 분석하여 자연환경에서 적용 시 앞으로의 보완 방향에 대하여 제시하였다.
수은은 다양한 산업활동에 사용되어 해양 환경 내에 지속적으로 유입되며 먹이사슬을 따라 축적되며 생물체 내로 유입 시 해양 생물의 성장, 발생, 생식, 대사 등에 악영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 기수산 물벼룩 Diaphanosoma clelbensis에 대한 수은의 급성 독성과 산화적 스트레스 지표(총 glutathione 함량, GST, GR, GPx 활성)를 이용한 항산화 반응을 조사하였다. 24시간 수은을 노출시킨 결과 생존율이 농도 의존적으로 감소하는 양상을 보였으며, 24시간 LC50 값은 0.589 mg/l (95% C.I. 0.521~0.655 mg/l)로 나타났다. 수은(0.08과 0.4 mg/l)을 24시간 노출시킨 D. celebensis에서 총 glutathione 함량은 유의하게 감소하는 양상을 보였으며, GST, GR, GPx 활성은 유의하게 증가하는 양상을 보였다. 이러한 결과는 수은 노출에 의해 D. celebensis에서 산화적 스트레스가 유도되었음을 의미하며, 이들 산화적 스트레스 지표의 변화는 세포내에서 방어기전으로 작용하였음을 나타낸다. 본 연구는 D. celebensis에서 수은 독성의 분자메커니즘을 이해하는데 도움이 되며, 중금속 오염된 해양 생태계 모니터링과 해양 생물의 건강성 평가에서 이들 분자지표의 활용 가능성을 제시한다.
최근 들어 국내에서도 생태도시를 지향하면서 도시하천을 자연형 하천으로 복원시키고 있는 사례가 증가하고 있어 B시의 상동천을 대상으로 하여 인공하천으로 조성 한 후 식생 및 어류생태계의 모니터링과 어류의 습식에 의한 조류의 제거 특성을 평가하고 하천생태계의 복원과정과 조류의 제거로 인한 수질개선방안을 연구하였다. 그 결과 기초적인 하천생태계는 조성된 후 4년이 지난 시점에서 건전하게 재생 복원되고 있었으며, 식물상 및 식생군락은 모두 관속식물 문으로 44과 73속 79종 14변종으로 총 93분류군이 관찰되었다. 어류는 총 3과 8종 354개체로 일반적으로 수질오염에 내성이 강한 참붕어, 잉어, 붕어 등이 우점 하여 출현하였으며 상대풍부도를 비교할 시 참붕어가 50.5%, 잉어 21.2%, 붕어 20.9%, 버들매치 7.1%, 미구라지 0.3% 순으로 나타났다. 실험하천 특성상 조류의 이상 증식에 따른 어류의 식이물에 대한 분석 결과 조류를 잉어(Cyprinus Carpic)는 90%이상, 붕어(Carassius Auratus)는 30% 이상 섭취하는 것으로 판명 되었다. 표본에 대한 개략적 분석에서 체장 약 34cm 개체의 잉어가 습중량 43.2g의 조류를 섭취한 것으로 조사되었는데 이는 대형개체의 잉어가 조류의 제거에 어느 정도 효과가 있는 것을 알 수 있었다. 본 연구결과 실험하천의 수목과 수생식물은 조성 당시에 임의로 식재되어 하천생태계의 식생 특성과 수질정화 효과를 크게 기대 할 수 없었으며 앞으로 자연형 하천은 조성 당시부터 생태하천공학적인 수질 및 수리 모델링에 의하여 설계한 후 조성이 이루어져야 수질정화기능을 수행할 수 있으며 어류생태계는 잉어를 비롯한 대형개체의 도입으로 인하여 고차 소비자의 생체량이 증가함으로서 먹이사슬의 구조에 많은 영향을 미칠 것으로 판단되었으며 어류에 의한 조류제거는 일부 식이특성에 따라 습식하는 것으로 밝혀졌으나 큰 효과는 없는 것을 알 수 있었고 앞으로 더 많은 연구가 필요한 것으 로 판단되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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