• 제목/요약/키워드: Biological water quality

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증촌 도랑의 생태환경 조사와 평가 (Preliminary Ecological Environmental Assessments of a Brooklet in Jeungchon)

  • 한정호;안광국
    • 환경영향평가
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    • 제21권6호
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    • pp.841-857
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    • 2012
  • Preliminary ecological environmental assessments including physico-chemical constituents, water quality, fish fauna analysis, physical habitat health, and ecological health assessment were conducted as a primary step for Jeungchon micro-habitat ecosystem restoration in 2012. Water chemistry analysis of conductivity, dissolved oxygen, chlorophyll-a and etc. indicated that there were no significant differences(p < 0.05) among 6 sites between the headwaters and downstream. Multi-metric model analysis of Qualitative Habitat Evaluation Index(QHEI) showed that brooklets were at "good condition" as a mean QHEI of 158.7(n = 6) and the longitudinal differences of the model values between the sites were minor(QHEI range: 153 - 165). Total fish species and the number of individuals were 12 and 481, respectively, and dominant species were Zacco platypus(49.5%) and Zacco koreanus(36.8%). Tolerance guild analysis showed that the proportion of sensitive species($S_S$) had a negative linear function[$S_S=86.35-0.31(D_H)$; $R^2$ = 0.892, p < 0.01] with a distance from the headwaters, while the proportion of tolerant species($T_S$) had a positive linear function($R^2$ = 0.950, F = 90.28, p < 0.001) with the distance. Trophic feeding guild analysis showed that the proportion of insectivore species($I_n$) had a negative linear function($R^2$ = 0.934, p < 0.01) with a distance from the headwaters, while the proportion of omnivore species($O_m$) had a positive linear function($R^2$ = 0.958, p < 0.001) with the distance. Index of Biological Integrity(IBI) model, based on fish assemblages, showed a "fair condition" as a mean IBI of 23(n = 6), and there was a distinct differences of ecological health between the headwaters(S1 = 30; "good condition") and the downstreams(S6 = 14; "poor condition"). Overall, the preliminary environmental impact assessments suggest that water quality, physical habitat conditions(QHEI model), and ecological health(IBI model) were maintained well, even if the state was not an excellent conditions.

낙동강 본류 측정소들의 생물학적 산소요구량 수치에 대한 비모수적 회귀분석과 특이점분석 (Lowess and outlier analysis of biological oxygen demand on Nakdong main stream river)

  • 김종태
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제25권1호
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    • pp.119-130
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    • 2014
  • 본 연구는 국립환경과학원의 물환경정보시스템에서 제공한 자료를 사용하였다. 자료는 낙동강 본류 (낙본, nb)의 수질측정소 A지역에서 측정소 N지역까지 2003년 1월부터 2013년 8월까지 측정한 월별 수질데이터를 이용하였다. 생물학적 산소요구량 BOD (biological oxygen demand)의 통계학적 수질분석은 월별, 연도별, 지역별로 R 프로그래밍을 이용하여 구체화 하였다. 낙본지역 측정소들의 BOD에 대하여 탐색적 자료분석 (exploratory data analysis) 방법과 비모수 회귀분석방법 중 하나인 Lowess (locally weighted scatter plot smoother) 경향분석법을 이용하여 장기수질경향과 지역별 수질분포의 현황을 분석하였다. 그리고 특이점 (outlier)이 가장 많이 발생하는 시기와 낙본 측정지역들을 분석하였다. 그 결과 낙본하류지역인 부산광역시 강서구 명지동 측정소 nbM의 BOD 수질환경 보다 낙본중류지역인 대구광역시 달성군 구지면의 측정소 nbG와 경상남도 창원시의 측정소 nbI 지역의 수질오염이 보다 심각한 문제점들이 있는 것으로 나타난다.

동진강 수계에서 생태 교란어종(큰입배스, 불루길)의 분포에 대한 물리적 서식지 및 화학적 수질 특성 (Physical habitat and chemical water quality characteristics on the distribution patterns of ecologically disturbing fish (Largemouth bass and Bluegill) in Dongjin-River Watershed)

  • 강유진;이상재;안광국
    • 환경생물
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    • 제37권2호
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    • pp.177-188
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    • 2019
  • 본 연구에서는 동진강 수계에서 외래 교란어종(큰입배스와 블루길)에 대한 물리적 서식지 및 화학적 수질특성의 영향을 분석하였다. 또한 큰입배스(Micropterus salmoide)와 불루길(Lepomis macrochirus) 각각 어종에 대한 우점 지역(출현 지역)과 비출현 지역을 구분하였고, 수 화학(Water chemistry) 및 어류서식지 특성(하상구조 등)에 대한 상관도 분석을 실시하였다. 두 교란어종의 상대 풍부도는 BOD, PO4-P 및 pH의 수질이 악화됨에 따라 크게 감소하였으나, NO3-N 및 전기전도도에 따른 풍부도 변화는 보이지 않았다. 블루길은 동진강 수계의 우점 지역(출현지역)과 비출현 지역 두 지역 사이에 서식지 구조적 측면에서 유의한 차이를 보이지 않은 반면, 큰입배스는 두 지역 간의 비교군에서 뚜렷한 차이를 보였고, 특히, 실트, 자갈, 암반과 같은 하상구조에서 뚜렷한 차이를 보였다. 동진강에서 우점종은 피라미(14.6%), 불루길(14.0%) 및 큰입배스(9.8%)로서 나타났다. 즉, 외래 생태교란종이 전체 개체수의 24%를 차지하여, 동진강 수계는 외래종의 분포는 유기물 오염 및 영양염(P) 오염에 의해 크게 영향을 받는 것으로 나타났다.

금강수계 백제보 건설 전·후의 화학적 수질특성 및 경험적 모델 분석 (Characteristics of chemical water quality and the empirical model analysis before and after the construction of Baekje Weir)

  • 김유진;이상재;안광국
    • 환경생물
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    • 제37권1호
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    • pp.48-59
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    • 2019
  • 본 연구는 2004~2017년 동안 금강수계에서 백제보 건설 전 후의 화학적 수질 특성 및 경험적 모델 분석을 실시하였다. 4대강 사업 전후의 표층수의 수질에 대한 비교평가에 따르면, TP의 농도는 보 건설 후 급격히 감소하는 현상을 보였고, 총질소 역시 감소하는 것으로 나타났다. 반면, 식물성 플랑크톤의 1차 생산력의 지표인 CHL-${\alpha}$ 농도와 EC는 보 건설 후 증가한 것으로 나타났다. 즉, 보 구간에서 수체류 시간의 증가로 인해 N, P의 농도는 감소하였지만, CHL/TP 비는 크게 증가하였고, 이로 인해 단위 인(P) 농도 대비 1차생산력은 증가한 것으로 나타났다. 경험적 모델의 회귀분석에 따르면, 보 건설 전 기간에 CHL-${\alpha}$ 농도는 TP와 유의한 관계를 보이지 않았으나(r=0.068, p=0.860, n=58), 보 건설 이후에 두 변수 사이에는 유의한 관계(r=0.6102, p<0.05, n=56)를 보였다. TN 및 이온희석 현상의 지표로 이용된 EC는 계절별 분석에서 장마기에 크게 감소하는 현상을 보이며 강우와 역상관 관계(r=0.5378, p<0.01, n=163)를 보였으나, 계절별 TP과 부유물 농도(SS)는 갈수기에 비해 장마기에 증가하는 특성을 보여 강우와 정상관 관계(r>0.40, p<0.01, n=163)를 보였다. 2018년 현재 보 구간의 완전한 상시방류를 시행할 경우, 향후 수체의 하천화에 의해 TP 농도는 증가하며, 녹조 현상은 감소할 것으로 사료된다.

계절과 서식지 유형에 따른 국내 Eurasian otter (Lutra lutra)의 스트레스 반응 (Stress Responses of Eurasian Otter (Lutra lutra) in Relation to Habitats and Season)

  • 이건주;조현진;나정은;장재민;장진우;이학영
    • 생태와환경
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    • 제53권1호
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    • pp.80-90
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    • 2020
  • In order to understand the stress responses, we measured the concentration of stress hormones by using the fresh feces of wild otters in the Gwangju stream and Seomjin river during summer and winter in 2018. We compared seasonal and regional number of spraints (=otters' feces), temperature, altitude, water width, land cover, and water quality with stress hormones. The stress hormone levels were higher in summer than in winter, and significantly different to season and region. In addition, the number of feces were different according to the season and region, and showed a negative correlation with stress hormone. This study suggested assessing stress hormones as another promising method for the analysis of status of wild otters and it will contribute to establish the management and conservation policy, especially in urban area.

유가공폐수 처리수의 재이용에 관한 연구 (A study on the Reclamation and Reuse of Milk Manufacturing Wastewater)

  • 곽필재;우달식;남상호
    • 환경위생공학
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    • 제12권3호
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    • pp.111-119
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    • 1997
  • We met the continued population growth, contamination of both surface and groundwaters, deficiency of water resources, and increase of water demand. Wastewater reclamation and reusing system are important facilities in water resources planning aspect. The required water quality for reclamed wastewater varies with each application. This study was conducted to examine the possibilities of the wastewater reclamation and reusing on milk manufacturing wastewater. Biofiltration could reduce the COD$_{Cr}$, NH$_{3}$-N. Turbidty was reduced highly by coagulation. In conclusion, we identified the possibilities of wastewater reclamation and reusing on milk manufacturing wastewater's by biological activated carbon filter.

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우리나라 다목적댐 인공호들의 규모에 따른 연별.계절별 수질변이 및 상.하류간 종적구배 특성 (Interannual and Seasonal Variations of Water Quality in Terms of Size Dimension on Multi-Purpose Korean Dam Reservoirs Along with the Characteristics of Longitudinal Gradients)

  • 한정호;이지연;안광국
    • 생태와환경
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    • 제43권2호
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    • pp.319-337
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    • 2010
  • 본 연구는 우리나라 인공호들에서 연별 계절별 수질변이 특성 및 상 하류 간 수질의 종적구배 특성을 파악하기 위해 2003~2007년의 자료(물환경정보시스템)의 월별, 연별, 공간별(유수대, 전이대, 정수대)의 수질자료를 비교 평가하였다. 10개의 물리적, 화학적, 생물적 수질 변수를 이용하였으며, 인공호들의 일반 수질 특성, 수리수문학적 수질 특성, 시간적 수질변이 특성, 공간적 수질 변이 특성을 분석하였다. 저수면적, 유역면적, 유입량, 방류량을 기준으로 9개의 인공호에 대하여 유사도 분석을 실시하였으며, 그 결과 대형인공호(충주호, 대청호, 소양호), 중형인공호(안동호, 용담호, 주암호, 합천호), 소형인공호(횡성호, 부안호)로 크게 3개 그룹으로 나누어졌고, 유역 크기별로 비슷한 수질 양상을 나타냈다. 홍수의 해(2003년)와 가뭄의 해(2005년)로 대별하여 수질 자료를 분석한 결과, pH, DO, BOD, SS, TN, TP, CHL, EC는 Rz에서 Lz으로 갈수록 값이 감소하였고, SD는 LZ으로 갈수록 값이 증가하였다. 이러한 결과는 인공호내의 영양물질과 부유물질의 침강작용 및 광제한으로 인한 CHL의 감소가 SD 값의 증가에 영향을 미친 것으로 사료되었다. 각 지점별 pH, DO, SS, SD, EC는 가뭄의 해인 2005년에 컸고, BOD, COD, TN, TP, CHL은 홍수의 해인 2003년에 높게 나타났다. 공간적인 수질분포 특성을 분석하기 위하여 9개 인공호의 Rz, Tz, Lz에서의 TN, TP, CHL, SD의 수치를 비교하였다. 그 결과, TN, TP, CHL은 Rz에서 Lz으로 갈수록 침강작용에 의해 그 값이 감소하였고, SD는 반대 양상을 보였다. TN과 TP 사이에서 상관 관계를 분석한 결과, 두 수질 변수 사이의 상관성은 유의하지 않은 것으로 나타났다. 대형 인공호의 CHL-SD 모델에서 Rz, Lz의 경우를 제외하고, TP-CHL, CHL-SD는 유의한 상관성이 있는 것으로 나타났으며, TP-CHL의 상관관계는 중형인공호의 Rz ($R^2$=0.2401, p<0.0001, N=239)에서 유의한 상관성을 보이는 것으로 나타났다. CHL-SD의 상관관계에서도 중형인공호가 가장 높게 나타났으나 TP-CHL의 상관관계와는 반대되는 역상관 관계를 나타냈다. 대청호, 안동호, 횡성호를 Rz, Tz, Lz에서 수질자료를 분석한 결과, 대청호에서 수질자료의 값이 구간별로 큰 변이성을 보이는 것으로 나타났는데, 이는 대청호가 대형인공호로서 구간 간 거리가 멀고, 수심이 깊어 Rz, Tz, Lz의 구간 간 특성이 뚜렷하게 구분된 것으로 사료되었다.

금강수계 소유역내 수질 변화 분석 -소하천을 대상으로- (A Study on Water Quality Changes of Geum River Subwatersheds: In Cases of Tributary)

  • 한아원;홍선화;황순홍;김동호;이준배;이영준
    • 한국환경농학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.328-343
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    • 2012
  • BACKGROUND: For effective subwatershed management, it is very important to select the tributaries for improving water quality and understand the characteristics of tributaries. Until now, however, the case study of main streams has been managed. 17 tributaries in Geum river subwatershed were monitored to regulate the source of water contaminations and identify their current situations in this study. METHODS AND RESULTS: As pollution indicators, such as biological oxygen demand($BOD_5$), chemical oxygen demand($COD_{Mn}$), suspended solid(SS), total nitrogen (T-N), total phosphate(T-P) and total organic carbon(TOC) in Geum river were examined from January to December in 2011. The results were as follows : The annual average concentration of nutrients in Yongdam reservoir upsteam was 0.7 mg/L for BOD, 3.0 mg/L for COD, 8.4 mg/L for SS, 2.905 mg/L for T-N, 0.035 mg/L for T-P and 1.6 mg/L for TOC. Water quality of Daechung reservoir upstream was mostly similar tendency in comparison to Yongdam reservoir upstream. Among the 22 tributaries, water quality in Daechung reservoir downstream was more polluted. T-N contents were significantly high in Miho B4 located Daechung reservoir downstream(annual average concentration: 13.53 mg/L). In cases of Miho A1, A2 and C1, pollution degree was worsened during rainy season expecially. CONCLUSION(S): For improving water quality of Geum river subwatershed, the tributaries in the Mihocheon area should be preferentially considered. Mihocheon tributary is the highest in pollution site, and thus a study on long-term effects should be research.

Pump availability prediction using response surface method in nuclear plant

  • Parasuraman Suganya;Ganapathiraman Swaminathan;Bhargavan Anoop
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제56권1호
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    • pp.48-55
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    • 2024
  • The safety-related raw water system's strong operational condition supports the radiation defense and biological shield of nuclear plant containment structures. Gaps and failures in maintaining proper working condition of main equipment like pump were among the most common causes of unavailability of safety related raw water systems. We integrated the advanced data analytics tools to evaluate the maintenance records of water systems and gave special consideration to deficiencies related to pump. We utilized maintenance data over a three-and-a-half-year period to produce metrics like MTBF, MTTF, MTTR, and failure rate. The visual analytic platform using tableau identified the efficacy of maintenance & deficiency in the safety raw water systems. When the number of water quality violation was compared to the other O&M deficiencies, it was discovered that water quality violations account for roughly 15% of the system's deficiencies. The pumps were substantial contributors to the deficit. Pump availability was predicted and optimized with real time data using response surface method. The prediction model was significant with r-squared value of 0.98. This prediction model can be used to predict forth coming pump failures in nuclear plant.

만경강 본류의 어류 트로픽 길드, 오염 내성도 및 다변수 생태건강도에 대한 화학적 수질영향 (The influence of chemical water quality on fish trophic guilds, pollution tolerance, and multi-metric ecological health in the main streams of Mangyeong River)

  • 나현희;이상재;안광국
    • 환경생물
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    • 제37권1호
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    • pp.8-18
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    • 2019
  • 본 연구에서는 만경강 본류에서 2009~2016년 동안 어류의 트로픽 길드, 오염도, 내성도 및 어류평가지수(Fish Assessment Index; FAI)에 기반을 둔 다변수 생태건강도에 대한 화학적 수질 영향을 분석하였다. 수질 지표로서 전기전도도, 총인(TP) 및 암모니아성 질소($NH_4-N$) 농도는 최하류지점에서 가장 악화되는 것으로 나타났다. 어류현장 조사 결과, 8년간 만경강 본류에서는 총 14과 50종이 채집되었으며, 우점종은 내성종으로 잘 알려진 피라미(Zacco platypus)로서 22.9%를 차지하여 트로픽 특성의 악화현상을 보였고, 최류역에서는 비정상어종의 상대빈도가 가장 높게 나타나 생태교란이 아주 심각한 것으로 나타났다. Pearson 상관도 분석에 따르면, 내성어종 및 잡식어종의 상대빈도는 전기전도도, BOD 및 $NH_4-N$와 통계적으로 유의한 상관관계(r>0.30, p<0.05)를 보였고, 민감어종 및 충식어종의 상대빈도는 이들 변수들과 유의한 역상관 관계(r<-0.3, p<0.01)를 보였다. 어류 다변수 모델(FAI)을 이용한 생태건강도로서 평가된 FAI 모델 값은 평균 47(n=40)로서 건강도는 "보통상태(C)"로서 나타났고, 하류역(S3~S5) 지역에서 모델값은 모두 "나쁜상태(D)"로 나타나 수질악화에 의한 영향으로 평가되었다.