파라치온에 노출된 붕어의 뇌, 안구, 근육 및 혈청의 AChE 활성 변화를 조사한 결과 파라치온 $63{\mu}g/L$ 농도 이상에서 유의하게 감소하는 경향을 보였다. 실험종료 시 AChE 활성은 뇌에서 79.1~92.4%, 안구에서 76.0~91.5%, 근육에서 89.7~97.6% 및 혈청에서 68.9~78.0% 감소하였다. 실험기간동안 유의한 생존율 변화는 관찰되지 않았으나, 유영이상 및 경련을 보였다. 또한 파라치온에 노출된 붕어의 형태변화는 척추측만(scoliosis)이 관찰되었는데 이러한 변화는 파라치온 $190{\mu}g/L$ 농도는 15%, $380{\mu}g/L$에서는 75%로 관찰되었다. 따라서 붕어의 AChE 활성과 그 밖의 행동 및 형태적 특성은 자연수계에서 파라치온 오염을 추정할 수 있는 생물학적 모니터닝 도구로 활용할 수 있다.
Kim, Jin-Koo;Kim, Hyung Chul;Ryu, Jung-Hwa;Ahn, Ji-Suk
Fisheries and Aquatic Sciences
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제25권5호
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pp.298-310
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2022
Although giant and large fish species are highly important as a keystone species in the marine ecosystem, there have been no or few studies on their spatio-temporal variations around the Korean peninsula. For this, we analyzed daily reports made by observers at 57 fishery landing sites in Korea over 6 years, from 2011 to 2016. In total, 153 fish species were re-identified based on photos and descriptions recorded by Korean observers, of which five species were classified as a giant fish over 5 m in maximum total length (MTL) and 17 species as a large fish from 3 m to 5 m MTL according to the data presented by Froese & Pauly (2021). Among the giant and large fish species, Mola mola was the most abundant species, with 75 individuals landed as by-catch. The second most abundant species was Isurus oxyrinchus (31), followed by Mobula mobular (23), Lamna ditropis (17), Masturus lanceolatus (16), Sphyrna zygaena (14), and Prionace glauca (12). As a result of cluster analysis based on the number of individuals of giant and large fish species by year and sea, six years were separated into two clusters (2011-2013 vs. 2014-2016), with high contribution of M. mola, I. oxyrinchus, and M. lanceolatus; and three seas were separated into two clusters (eastern + southern seas vs. western sea), with high contribution of M. lanceolatus, L. ditropis, and I. oxyrinchus. The largest number of M. mola accounted for 64% of the total in 2014 and 2016, and 71% in summer (June-August). It is assumed to have a correlation between seawater temperature fluctuation and the occurrence of giant and large fish species. Our study highlights importance of longterm monitoring of giant and large fish species, and can help to understand the life cycle such as natal or nursery migration of giant and large fish species around the Korean peninsula.
We collected a total of four butterfly ray specimens (Gymnura japonica, 213.4-695.0 mm in total length) in Korea from 2016 to 2021 and investigated their morphological and molecular characteristics in order to clarify their taxonomic status. These features are summarized as follows. Disc lozenge-shaped, 1.8-2.0 times broader than long. Tail very short, post-cloaca length 23.9-28.2% in disc width. Snout short, no rostral cartilage. Clasper short, no hook. Dorsal surface uniform yellow or brownish grey, with or without rounded light yellow spots. An analysis of 434 base-pair sequences of mitochondrial DNA cytochrome c oxidase subunit I showed that all four specimens corresponded to G. japonica from Japan (Kimura-2-parameter distance = 0-0.2%), suggesting that the color patterns found may be due to intraspecific color variation. G. japonica resembles Gymnura poecilura but differs in that it has a shorter tail length to disc width (23.9-28.2% in G. japonica vs. 40.1-48.3% in G. poecilura). This study revealed that G. japonica occurred in areas affected by the Tsushima Warm Current, tentatively suggesting that G. japonica may be an indicator species for monitoring marine ecosystem changes due to climate change.
본 연구는 공릉천에서 서식하는 어류와 저서무척추 동물을 대상으로 물리서식처 분석을 실시하였다. 연구대상 어류는 밀어와 피라미, 저서무척추 동물 종은 깔따구류와 줄날도래종을 선정하였다. 어류와 저서무척추 동물의 서식처 적합도 지수는 2010년 수생태계 건강성조사 및 평가사업을 통하여 구축된 생태모니터링 자료를 사용하였다. 복합서식처 적합도 지수의 계산은 가중치법을 이용하였으며, 저서무척추 동물의 경우 계층화분석법을 이용하여 산정된 가중치를 적용하였다. 흐름모의는 2차원 흐름모형인 River2D 모형을 사용하였다. 모의 대상하천의 갈수량, 저수량, 평수량, 풍수량에 대하여 어류와 저서무척추 동물의 복합서식처지수의 분포를 모의하였다. 모의결과 깔따구류와 줄날도래는 각각 소와 여울의 서식처를 선호하였으며, 피라미와 밀어는 여울의 서식처를 선호하는 것으로 모의되었다.
Lake Texoma is located on the border of southern Oklahoma and northern Texas. It has 93,000 surface acres, and is a focus of the recreation, and farming industries in the region. There are potential stressors around the Lake Texoma watershed that may cause adverse ecological effects in the lake. System assimilative capacity (SAC) is the ability of abiotic and biotic processes to atteuniate the stressors. SAC Exceeded indicates potential of occuring adverse eco-effects. A number of representative chemical release sites and stressor sources in the surrounding watershed were characterized, and several impact sites having stressors sources, such as being near agriculture, landfills, housing areas, oil production fields and heavy use recreational activity, were selected for surface water, sediment, and groundwater monitoring. A paired reference site, having similar physical characteristics as its impact site, was also chosen based on its proximity to the impact site. Lake water samples were collected at locations identified as marina entrance, gasoline filling station, and boat dock at five marinas selected on Lake Texoma from September 1999 to December 2001. Paired water and sediment samples were also collected. Groundwater samples were collected at about 70 producing monitoring wells. Water quality parameters measured were inorganics (nitrate, nitrite, orthophosphate, ammonia, sulfate, and chloride), dissolved methane, total organic carbon (TOC) (or DOC), volatile organic compounds (VOCs) such as methyl tert-butyl ether (MTBE) and BTEX, and a suite of metals. Biotic communities were evaluated at impact and reference sites. Five basic components were measured; two terrestirial components (plants and bird comminitires) and three aquatic components (benthic inverbrates, litteral-zone fishes, ecosystem attribures). Potential impacts to these comminites were evaluated.
현재 국내 주요 공공수역은 국가차원 아래 체계적인 물환경 관리가 되어왔고, 특히 하천, 호소 등 생태계의 실태파악 및 대응을 위해 지속적인 모니터링 및 관리가 이루어져 왔다. 그 중, 수질측정망은 수질측정 주기가 8일에서 한 달 주기로 조사되는 반면, 자동측정망의 경우, 실시간 자료를 수집함으로써 일 데이터 자료를 제공하고 있다. 따라서 측정망 자료를 활용하여 동일한 수질항목에 대해 추세변화를 분석하고 통계적 방법을 통해 비교하였다. Mann-kendall test 결과 Water Temperature (WT)와 DO는 모든 지점이 통계적으로 유의하지 않은 것으로 확인되었고, 특히 TOC에서는 4개 지점, TN은 2개 지점, TP는 3개 지점, Water Temperature (WT)는 7개 지점, pH는 2개 지점, EC는 5개 지점, DO는 6개 지점에서 동일한 추세 경향을 보였다. LOWESS 분석 결과, TOC와 pH의 측정망 결과는 서로 다른 추세를 보이는 것으로 분석되었다. 지점별, 항목간 상관관계 분석결과에 따르면 안동댐하류-안동1 지점에서는 TP, 도개-산곡지점에서는 TOC, 고령(자동)-고령 지점에서는 pH, 적포-창녕 지점에서는 TP, 감천-감천2-1 지점에서는 TN, TP, pH, EC, DO 항목을 제외하고 나머지 항목에서 유의한 양의 상관관계를 보이는 것으로 분석되었다. 그리고 신암-상주2 지점과 남강-남강4 지점에서는 모든 항목에서 유의한 양의 상관관계를 나타내는 것으로 분석되었다.
산업활동의 부산물인 chlorofluorocarbons(CFCs)와 같은 물질들의 대기권 유입으로 오존층의 파괴가 극심해짐에 따라 자외선의 지표유입량이 증가되는 추세를 보이는데, 특히 중파자외선의 증가는 DNA, 단백질, 지질 등에 의한 흡수를 통하여 생물학적 폐해를 야기할 수 있다는 점에서 주목된다. 최근 측정 결과 우리나라 동해안에서 해수표면에 도달되는 중파자외선 광량의 1%가 수심 l0 m까지 침투하는 것으로 나타났는데, 이는 해양생태계 생산성의 대부분이 해양 수심의 상위 2.5%에 해당되는 투광대에 의존한다는 점을 감안할 때 자외선에 의한 막대한 생태학적 폐해를 예견하게 해준다. 실내배양실험 연구에서 중파자외선은 대형해조류의 생장 및 광합성을 억제하고 광합성 색소를 파괴하는 등의 생물독성학적 효과를 보였다. 반면, 자외선의 피해로부터 해조류를 보호해 주는 몇 가지 기작이 밝혀진 바 있는데, 어린시기의 갈조류 다시마는 청색광에 의한 광재활성화 능력을 함유한 것으로 보이고, 한국산 녹조 구멍갈파래와 홍조 도박류에서는 자외선을 강하게 차단하는 흡수물질이 형성됨을 알 수 있었다. 그러나 이러한 적응기능들이 해조류에서 보편적으로 나타나는 것인지에 대해서는 좀 더 연구가 필요하다. 해양생태계는 대기 중 CO$x_2$를 이용하여 1년에 약 100 Gt의 유기물질을 생산해내고, 인류가 소비하는 식품의 30%를 제공한다는 점에서 자외선에 의한 생물량의 감소는 해조류 뿐만 아니라 먹이망에 의해서 복잡한 연결구조를 지닌 생태계 전체의 붕괴를 야기할 수 있는 심각한 사안이라고 할 수 있다. 따라서, 자외선에 대한 피해를 연구 평가하여 전략을 세우고 이를 예측하는 예보시스템을 개발할 필요성이 절실히 부각된다.
가두리양식이 저서생태계에 미치는 영향을 파악하기 위하여 장두도의 해양목장화 가두리 예정해역과 저도의 기존 가두리 양식해역에 서식하는 중형저서생물군집을 조사하였다. 출현분류군은 가두리 예정지와 기존 가두리 해역에서 각각 26종류와 15종류이었고 총 개체수에서는 각각 7,702 개체/10$10\;cm^{2}$와 432 개체/$10\;cm^{2}$를 보여 기존 가두리 양식장에서 출현종류수와 서식밀도에 있어서 낮은 값을 보였다. 선형동물 (Nematoda)이 두 해역 모두에서 가장 우점하였고 다음으로 우점하는 육질편모충 (Sarco-mastigophora)과 함께 전체 출현개체수의 약 $90\%$를 차지했다. 퇴적물 깊이에 따른 현존량을 보면 표층 ($0\~1\;cm$)에 가장 높은 밀도로 서식하고 있었으며, 장두도에서는 퇴적물의 깊이에 따라 현존량이 서서히 감소하는 경향을 보인 반면, 저도의 기존 가두리지역에서는 퇴적물의 깊이에 따라 현존량이 급격히 감소하는 경향을 나타냈다. 저서환경 오염의 지수인 N/C 값 (nematodes/harpacticoid copepods ratio)는 기존 가두리지역인 저도에서 장두도보다 약 2배 정도 높은 값을 보여 유기물 함량이 높은 저도에서 선형동물의 상대적인 비중이 높음을 보였다. 또한 유기물오염에 민감하게 반응하는 Kinorhyncha를 이용하여 또 다른 저서환경 오염지수로 N/K 값 (nematodes/kinorhynchs ratio)을 처음으로 사용하였다. 그 결과 양 해역의 N/K 값은 N/C 값과 같은 경향을 보였다.
본 연구에서는 사람의 건강 보호를 위한 수질환경기준 항목 확대를 위해 20개 수질유해화학물질을 대상으로 US EPA의 발암 비발암 영향 수식을 국내 실정에 맞게 수정 및 보완하여 인체 위해성 평가를 수행하였다. 또한 인체 위해성 평가를 기반으로 선정된 우선순위 물질에 대해 기술적 경제적 영향 분석을 통해 행정적 목표로서의 적용 타당성을 판별하였다. 그리하여 20개 우선순위 물질 중 diethylhexylphthalate가 위해 우려가 가장 높은 물질로 평가되었고, 항목별 수질환경기준으로 활용 가능한 기준치(안)은 단계적 강화 측면에서 대체로 먹는물 기준 수준으로 제시되었다. 본 연구에서 활용된 인체 위해성 평가와 수질환경기준(안)제시 방안은 현 단계에서 적용 가능한 방법으로, 향후 보다 합리적인 기준 설정을 위해 수정 및 보완될 필요가 있다. 즉 담수어류 섭취량 자료 확보, 수질 모니터링 자료 축적, 먹는 물 기준 이하로의 수질환경기준치 설정 가능 기반 확립 등의 측면을 보강한다면 향후 국내 수질환경기준 항목 확대에 과학적 근거를 제시할 수 있을 것으로 사료된다.
저수지의 탁수 장기화는 몬순기후대의 많은 나라에서 물 공급시스템의 효율성과 지속가능성을 저하시킨다. 본 연구에서는 대청댐 저수지를 대상으로 홍수시 유입하는 탁수의 실시간 감시와 예측을 통해 탁수의 최적조절 대안을 효과적으로 분석할 수 있는 의사결정지원시스템인 RTMMS를 개발하였다. RTMMS는 실시간 계측자료를 수집하여 저장, 조회할 수 있는 데이터베이스관리시스템, 모델의 입력 자료를 자동 생성하기 위한 예측모듈, 2차원 저수지 탁수예측 모델, 그리고 모델의 수행결과 분석 및 다양한 시나리오에 따른 의사결정이 가능하도록 설계된 후처리시스템으로 구성되어 있다. RTMMS의 예측 신뢰도를 검증하기 위해 2004년 홍수기 동안 실시간 계측을 통해 수집된 자료를 이용하여 모델을 보정하고, 2006년 홍수사상을 대상으로 실시간 검증 모델링을 실시하였다. 저수지의 수온과 탁도의 시공간적인 변화를 모의하고 실측값과의 오차를 분석하였다. RTMMS는 저수지내 탁수의 밀도류 유동특성과 소멸과정을 비교적 잘 모의하였으며, 특히 시스템의 실시간 적용에 필수적인 조건인 계산효율이 매우 높은 것으로 나타났다. 본 연구에서 제시된 RTMMS의 구성은 비슷한 탁수문제를 가지고 있는 많은 저수지에서도 물 공급시설의 최적관리와 하류 수생태계의 향상을 위해 효과적으로 적용될 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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