• 제목/요약/키워드: Aquatic ecosystem monitoring

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무안 창포호의 자연생태친수공간 조성을 위한 관리방안 기초 연구 (The Management Plan for the Ecological Waterfront Space of Muan Changpo Lake)

  • 서정영
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.15-30
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    • 2019
  • Changpo Lake was created as a part of a land reclamation for refugee self-helping projects. It shows characteristics of a fresh water lake, and still retains the early appearance of reclamation that surrounding regions have not been developed into farm lands. Shallow wetland has formed around the lake, which provides great conditions for diverse lives, and surrounding earthiness is favorable for growth of vegetation and restoration of the ecosystem. However, as facilities of the Muan International Airport nearby Changpo Lake are expanding and barns are being constructed, artificialness is gradually increasing. Particularly, since pollution sources such as sport facilities, farm lands and barns are scattered around Changpo Lake, pollutants are flowing in constantly. Accordingly, the results for setting up management areas according to the spatial characteristics and creating natural ecological spaces near Changpo Lake, Taebongcheon stream and Hakgyecheon stream are as follows. First, the creation of a natural eco-friendly waterfront space should be promoted by securing the health of the aquatic ecosystem and restoring species and the ecosystem. In addition, a consultative body needs to be formed to lead local residents to participating in river investigation and monitoring, maintenance, and management through role sharing. Second, the basic direction of the spatial management plan is to keep the unique charm of Changpo Lake, maintain harmony with nature, create diverse waterfront areas, and secure the continuity of Changpo Lake and inflow streams. Moreover, the area should be divided into three zones such as a conservation zone, a restoration zone and a waterfront zone, and for each zone, the preservation of vegetation, the creation of ecological wetlands and restoration of the ecotone and ecological nature need to be promoted. Third, facilities and activity programs for each space of Changpo Lake should be operated for efficient management of protected areas. In order to suit the status of each space, biological habitats, water purification spaces, experiential and learning spaces, and convenience and rest spaces should be organized and designated as research, monitoring, education, and tourism areas. Accordingly, points of interest should be set up within the corresponding area. In this study, there are many parts that need to be supplemented for immediate implementation since the detailed plans and project costs for the promotion of programs by area are not calculated. Therefore, it is necessary to make detailed project plans and consider related projects such as water quality, restoration of habitats, nature learning and observation, and experience of ecological environments based on the categories such as research, monitoring, education and tourism in the future.

환경변이에 대한 저서성 대형무척추동물의 생물학적 형질과 기능적 다양성 분석: 수생태계 건강성 평가 관점에서 (Characterizing Responses of Biological Trait and Functional Diversity of Benthic Macroinvertebrates to Environmental Variables to Develop Aquatic Ecosystem Health Assessment Index)

  • 문미영;지창우;이대성;이다영;황순진;노성유;곽인실;박영석
    • 생태와환경
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    • 제53권1호
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    • pp.31-45
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    • 2020
  • 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.

사방공작물의 시공이 저서성대형무척추동물의 군집구조 및 섭식기능군에 미치는 영향 (Effects of Debris Barrier on Community Structure and Functional Feeding Groups of the Benthic Macroinvertebrate)

  • 서준표;이헌호
    • 한국산림과학회지
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    • 제101권3호
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    • pp.480-487
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    • 2012
  • 본 연구는 산지계류에 시공한 사방공작물이 저서성대형무척추동물상에 미치는 영향을 밝히기 위하여 실시하였다. 연구대상지는 상시유수가 흐르는 양호한 수질환경을 가진 김천지역의 산지계류 1개소를 선정하였으며, 현장조사는 2009년 2월부터 2010년 10월까지 총 6회에 걸쳐 사방시설물 시공 전후를 기준으로 실시하였다. 그 결과, 저서성대형무척추동물상은 시공 전 1차 조사에서 총 4문 4강 9목 22과 36종이 나타났으나, 시공 후 6차 조사에서 2문2강 7목 18과 30종으로 다소 감소하였다. E.P.T 분류군(종, 개체수)의 점유비율은 시공 전에는 하루살이목(50.0%, 85.0%), 날도래목(35.3%, 10.0%), 강도래목(14.8%, 5.0%)의 크기 순으로 나타났으며, 시공 후에는 날도래목(50.3%, 68.0%), 하루살이목(42.1%, 29.4%), 강도래목(7.5%, 2.7%)의 크기 순으로 변화하였다. 다양도지수, 풍부도지수, 균등도 지수, 우점도지수는 사방시설물 시공 직후 2차 조사에서 모두 나쁘게 나타났으나, 이후 시간이 경과될수록 각 지수들의 값이 다시 좋아지는 경향을 보였다. 섭식기능군은 시공 전 GC군이 60.7%로 가장 높았고, 시공 후 SC(53.1%), FC(35.4%)군이 급증하였으며, 3차 조사부터 안정화 되어가는 양상을 보였다. 본 연구결과, 대부분의 사방공작물은 시공직후에 계류의 저서성대형무척추동물상에 크게 영향을 미치는 것으로 나타났으나, 약 18개월이 경과한 후에 점차 원래의 모습으로 안정화 되어가는 것으로 나타났다.

수생태계의 환경유전자(environmental DNA: eDNA) 채집 및 추출기술 (Sampling and Extraction Method for Environmental DNA (eDNA) in Freshwater Ecosystems)

  • 김건희;류제하;황순진
    • 생태와환경
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    • 제54권3호
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    • pp.170-189
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    • 2021
  • 환경유전자(eDNA)는 다양한 환경(수중, 토양, 대기)에 존재하는 생물체로부터 유래된 유전물질을 의미한다. eDNA는 높은 민감도, 짧은 조사시간 등 많은 장점들이 존재하며 이로 인해 생물 모니터링 및 유해생물과 멸종위기 생물을 탐색하는 분야에 다양하게 활용되고 있다. 이러한 eDNA를 채집하기 위해서는 대상생물 및 대상유전자뿐만 아니라 현장 여과방법 및 eDNA 보존방법과 같이 매우 다양한 항목들을 고려해야 한다. 특히 환경에서 eDNA를 채집하는 방법은 eDNA 농도와 직결되는 항목으로서 적절한 채집방법을 사용하여 eDNA를 채집할 때 정확한 분석결과를 얻을 수 있다. 또한 현장에서 채집한 eDNA를 보존하고 추출하는 과정에서도 정확한 방법을 사용하였을 때 현장에 분포하는 eDNA의 농도를 정확하게 파악할 수 있다. 특히 eDNA 연구를 시작하는 연구자들에게 eDNA 분야는 초기 진입 장벽이 매우 높은 기술로서 이를 위한 기초 자료가 매우 절실하다. 본 연구에서는 본 연구는 eDNA가 수생태계를 연구하기 위한 도구로서 보다 널리 이용되며, eDNA를 이용하기 시작하는 연구자들에게 도움을 주고자 수생태계에서 eDNA를 채집하고 및 운반하는 방법과 실험실에서 eDNA를 추출하는 방법을 소개하고, 보다 간편하고 효율적인 eDNA 채집 도구와 방법을 제시하였다.

초분광영상을 이용한 서낙동강 조류 발생현황 분석에 관한 연구 (A study on the analysis of current status of Seonakdong River algae using hyperspectral imaging)

  • 김종민;권영화;박예림;김동수;권재현;김영도
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제55권4호
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    • pp.301-308
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    • 2022
  • 조류는 수생태계에서 소비자의 에너지를 공급하여 생태계 내 없어서는 안 될 1차 생산자로서 크게 녹조류, 남조류, 규조류로 나뉘어진다. 남조류의 경우 수온이 상승하여 여름철 발생하여 과대 증식하여 녹조현상의 주원인이 되며, 최근 기후 변화로 인해 녹조현상의 발생시기의 변화와 빈도수가 늘고 있는 추세이다. 기존의 조류 조사 방식은 채수 및 센서를 통한 측정으로 이루어지고 있으며 시간, 비용 및 인력의 한계가 나타난다. 이러한 기존 모니터링 방법의 한계를 극복 하기위해 위성영상이나 무인항공기(Unmanned Aearial Vehicles, UAV), 등 탑제체를 운용한 다중분광 및 초분광과 같은 분광기기를 이용하여 원격 모니터링을 수행하는 연구가 진행되어 왔다. 본 연구에서는 조류 배양액 및 하천수 채수를 통한 실험실 규모의 실험을 통해 원격 모니터링의 종 구분에 대한 가능성에 대하여 확인 해보고자 하였다. 초분광 영상을 취득하기 위해 400-1000 nm에서 분석할 수 있는 초분광 센서를 활용하였다. 채수한 하천수의 조류 종 구분을 위한 분광특성을 추출하기 위해 GF/C필터를 이용하여 여과를 진행하여 시료를 제조하여 영상을 수집하였다. 수집된 영상을 방사보정 및 Base (하천수 및 배양보존액 통칭) 제거를 진행하였고 조류의 분광 정보 추출 과정을 통해 시료별 분광 정보를 추출, 분석하여 조류의 분광특성을 파악, 비교분석하여 하천·호소에서의 초분광영상 기반 원격탐사 모니터링의 적용성을 검토하고자 하였다.

Fluoranthene 독성에 기인하는 비정상적 어류행동의 신경생화학적 분석 (Neurobiochemical Analysis of Abnormal Fish Behavior Caused by Fluoranthene Toxicity)

  • 신성우;조현덕;전태수;김정상;이성규;고성철
    • Environmental Analysis Health and Toxicology
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    • 제18권2호
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    • pp.155-163
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    • 2003
  • Fluoranthene, a common polycyclicaromatic hydrocarbon (PAH), exhibits phototoxicity which may affect aquatic organisms. The eventual goal of this study is to develop a biomarker of Japanese medaka (Oryzias latipes) used in monitoring hazardous chemicals in the ecosystem. In this study we investigated neural toxicity of fluoranthene in Japanese medaka (Oryzias latipes) along with comparative analysis of corresponding behavioral response. The untreated individuals shooed normal behavioral characteristics (i. e., smooth and linear movements). The treated fish, however, showed stopping and abrupt change of orientation (100 ppb), and severely reduced locomotive activity and enhanced surfacing activity (1,000 ppb). Treatment of the medaka fish with fluoranthene caused a significant suppresson of acetycholine esterase (AChE) activities in the body portion but not in the head portion. When fish were exposed to 1,000 ppb of fluoranthene for 24 hr, the body AChE activities decreased from 126.${\pm}$31.89 (nmoles substrate hydrolyzed per min per mg protein) to 49.51${\pm}$11.99. Expressions of tyrosine hydroxylase (TH) protein in the different organs from both head and body portions were comparatively analyzed using an immunohistochemical technique. Five organs of the medaka fish showing a strong TH protein expression were the olfactory bulb, hypothalamus, optic lobe, pons and myelencephalon regions. This study provides molecular and neurobehavioral bases of a biomonitoring system for toxic chemicals using fish as a model organism.

오염물질 확산방지를 위한 운영중 군 사격장 환경관리방안에 대한 고찰 (An Environmental Management Protocol for the Mitigation of Contaminants Migration from Military Operational Ranges)

  • 정재웅;문희선;남경필
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제20권6호
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    • pp.8-18
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    • 2015
  • Pollutants such as heavy metals and explosives originating from the military operational ranges can be migrated to adjacent surface water body or offsite soil, and can affect to local residents and aquatic ecosystem. Therefore, Korea Ministry of the National Defense has established various guidelines for environmental management including the installation of pollutant migration prevention facilities (PMPFs) and monitoring methodologies for heavy metals in the operational range soil and effluent and sediment of PMPFs. However, current guidelines neither address the explosive compounds such as 2, 4, 6-trinitrotoluene (TNT) and hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazine (RDX) nor suggest detailed environmental investigation protocol. This paper introduces the new “Environmental Management Manual for Military Firing Ranges”, which includes the environmental criteria for explosives as well as the detailed investigation protocol for the affected environmental media including soil, effluent and sediment of PMPFs.

호소생태계 건강성 평가를 위한 동물플랑크톤 MMI의 국내 적용 연구 (Application of Zooplankton Index for Korean Lake Health Assessment; Verification of Community Index for Lake Assessment Using Multi Metric)

  • 최예림;오혜지;김현준;홍근혁;이대희;곽인실;지창우;박영석;김용재;장광현
    • 생태와환경
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    • 제56권1호
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    • pp.70-82
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    • 2023
  • 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.

하수처리시설 방류수 내 잔류 향정신성 의약품의 독성평가를 위한 zebrafish의 행동성 변화 연구 (A Study on the Behavior Change of Zebrafish For Toxicity Evaluation of Residual Psychoactive Medication in Wastewater Treatment Plant Effluent)

  • 윤효직;김민재;김종락;김성표
    • 한국물환경학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.574-579
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    • 2019
  • As interest in health issues increases, it is imperative to ensure good water quality from wastewater treatment plant effluent to preserve environmental health. In particular, currently there is a lack of water ecosystem risk assessment on pharmaceutical substances remaining in effluent. In this study, antidepressant escitalopram (ESC), antiepileptic carbamazepine (CBZ) and lead, which impact the behavior of aquatic organisms, were used to test their impact on the potential behavior of zebrafish. Zebrafish have been widely used in toxicological assessment studies due to the ease of handlinggenerically and genetically. It was possible to observe changes in the growth of organisms through monitoring the embryos' cognitive and behavior assessment. In this study, the embryo lethal dose test showed that the lethal concentration of ESC and CBZ was at 10 ppb, which is below the water quality criterion (100 ppb), increased by 32.5 % and 40 %, respectively. In the cognitive test, it was found that the cognitive ability function decreased by 22 % and 17% for ESC(500 ppb) and CBZ(1,000 ppb) respectively relative to control. Based on these results, it is necessary to initiate efforts to remove these trace pollutants from sewage treatment facilities to protect the health of aquatic organisms.

노르웨이 해역 수산생명자원 관리모델 (The Norwegian Model of Fisheries Bio-Resources Management)

  • 오현택;이원찬;송치문;김형철;김정배;정래홍
    • 한국수산과학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.111-118
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    • 2013
  • The Norwegian coastal area is the most efficient region for fishery production in the world's oceans, the Norway is the world's top 10 fisheries countries through efficient fishing and fishing aquaculture technology and its scientific management of fisheries bio-resources, with Norwegian salmon having attained the world's highest level. In the late 1980s, fisheries resources were depleted due to overfishing and fish diseases, resulting in a crisis in the fishing industry that lasted until the early 1990s. Since the national fishery emergency, people involved in the fishing industry, including fishermen, research scientists, and government officers, have tried to overcome the challenges facing the industry and identify an appropriate management model for fisheries bio-resources in the Norwegian coastal area. First, research vessels were used to monitor water and sediment conditions and fishery species, with the long-term aim of predicting fishery resources in real time and collecting information on species diversity, abundance, and distribution. Second, a "Healthy Fish Project" was promoted to counter natural disasters and fish disease problems with the development of vaccines against viruses and bacteria, eventually allowing for a decrease in the use of antibiotics and the production of notably healthier fish in the 2000s. Third, a systematic management model was developed to help with preparations for decreases in the total number of fishermen and increases in the proportion of elderly fishermen in the fishery industry using the development of automatic fishing aquaculture systems and short-chain systems. We could learn from the Norwegian model of fisheries bio-resources, management and could adopt it for the preparation of fishery bio-resources management policy for South Korean coastal areas in the near future.