• Title/Summary/Keyword: Dissolved inorganic nutrients

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부영양 저수지의 수질개선을 위한 수로형 CROM 개발 및 운영: 패류밀도의 효과 (Development and Operation of Canal-type CROM for Water Quality Improvement of Eutrophic Reservoir: Mussel Density Effect)

  • 김백호;민한나;이송희;황순진
    • 생태와환경
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    • 제43권3호
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    • pp.369-376
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    • 2010
  • 국내산 이매패의 유기물 제어능을 극대화하기 위하여 '수로형 CROM'을 제작하고 채집 하천에서 가장 높은 출현을 보였던 말조개와 펄조개를 현장의 상대밀도 (7:3)와 동일하게 처리하여 12일 동안 운영하였고, 동일한 조건에서 실험도중 각 패류를 30%씩 추가하고 14일 동안 운영하면서 각 실험에서 CROM의 유기물 제어능 및 배설물 생산량을 조사하였다. 두 차례의 실험결과 1) 처리수의 SS와 Chl-$\alpha$의 뚜렷한 감소, 2) 암모니아와 배설물의 뚜렷한 증가, 3) 총질소와 총인의 유의한 감소 등의 결과를 얻었다 (t-test, P<0.001 for all). 이는 결국 두 종류의 국내산 이매패를 혼합 적용한 수로형 CROM은 기존의 '상자형이나 하천형 CROM'보다 처리효율이 높고 상대적으로 낮은 패류사망율 및 영양염 배출 등의 장점을 가지고 있어 현장적용에 유용할 것으로 판단되었다.

2014년 부산 연안 해역에서 계절적 환경특성에 따른 식물플랑크톤 군집의 변화양상 (Seasonal changes in phytoplankton community related with environmental factors in the Busan coastal region in 2014)

  • 윤지남;임영균;김동선;김영옥;백승호
    • 환경생물
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    • 제40권1호
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    • pp.112-123
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    • 2022
  • 본 연구는 2014년 동계, 춘계, 하계, 추계 부산 연안 해역에서 식물플랑크톤 군집구조와 그들의 성장에 미치는 환경요인을 파악하기 위해 25개의 정점에서 생물학적 요인과 무생물학적 요인을 조사하였다. 부산 연안 해역에서 식물플랑크톤의 현존량 및 군집조성은 강우에 의한 낙동강 방류수에 크게 의존되는 특성과 더불어, 염분 분포가 생물의 집적에 중요하게 작용하는 것으로 파악됐다. 염분은 영양염 DIN (R2=0.72, p<0.001) 및 DSi (R2=0.78, p<0.001)와 유의한 상관관계를 확인하였으나, DIP (R2=0.037, p>0.05)는 염분과 유의한 관계성은 없었다. 이는 2014년 하계 강우에 의한 연안역으로 담수의 유입은 질소와 규소기원의 영양염 공급을 초래하였고, 식물플랑크톤 중 규조류와 은편모조류의 증식에 중요하게 작용하였다. 계절적으로 식물플랑크톤의 현존량은 하계, 추계, 춘계, 동계 순으로 높게 나타났다. Chl. a 농도에 대한 기여율은 식물플랑크톤의 총 현존량과 높은 양의 상관관계(R2=0.84, p<0.001)를 보였고, 그중에서도 은편모조류(R2=0.76, p<0.001) 및 규조류(R2=0.50, p<0.001)의 기여율이 상대적으로 높게 나타난 것을 파악하였다. 결과적으로 부산 연안 해역은 낙동강 하구와 부산 도심 및 항만기원의 유기물 부하로, 식물플랑크톤의 증식이 빠르게 일어날 수 있는 환경변화를 파악하였다. 특히, 내측과 외측은 영양염 농도뿐만 아니라, 식물플랑크톤의 군집구조 및 현존량의 차이도 크게 나타났고, 이는 계절적으로 상이한 특성을 보였다.

진해만에서 물리화학적 환경요인이 식물플랑크톤 색소 및 군집조성의 시공간적 변화에 미치는 영향 (Effects of Physicochemical and Environmental Factors on Spatial and Temporal Variations in Phytoplankton Pigment and its Community Composition in Jinhae Bay)

  • 나수진;이지영;김정배;구준호;이가람;황현진
    • 해양환경안전학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.340-354
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    • 2021
  • 본 연구에서는 ultra performance liquid chromatography(UPLC)를 이용하여 진해만의 식물플랑크톤 생체량 및 군집구조의 시공간적 분포에 미치는 환경요인의 영향을 조사하였다. 이를 위해 2019년 4월에서 12월까지 총 5회에 걸쳐 7개 정점에 대한 식물플랑크톤 색소분석과 수온, 염분, 용존산소(DO), 영양염(DIN, DIP, Si(OH)4) 등의 환경요인 분석을 행하였다. 조사기간 중 식물플랑크톤의 생체량(Chl-a)은 7월(평균 15.4±4.3 ㎍/L)에 가장 높았고, 12월(평균 3.5±0.6 ㎍/L)에 가장 낮았다. 보조색소의 경우 fucoxanthin이 가장 많이 검출되었고 그 다음으로 peridinin, Chl-b 순으로 나타났으며, 이들의 월 변동은 Chl-a와 유사한 경향을 보였다. 식물플랑크톤 군집분석결과, 규조류가 평균 70 %로 가장 우점하였으나, 일부 녹조류, 은편모조류, 와편모조류가 출현하기도 하였다. 우점종인 규조류는 특히 수온 및 N:P ratio와 밀접하게 연관되어 있어서 여름철 고온환경 및 육상으로부터의 영양염 유입에 민감하게 반응하는 것으로 추론되었다. 또한 식물플랑크톤 색소 및 종조성은 전반적으로 계절에 따른 물리화학적 환경요인의 변화 및 지형적 특성과 연관되어 있으며 강우로 인한 담수 및 영양염 공급에 큰 영향을 받는 것으로 추정되었다.

한국 남해 연안전선의 생물$\cdot$화학적 특성 및 영양역학 구조 (Biological and Chemical Characteristics and Trophodynamics in the Frontal Zone in the Southern Waters of Korea)

  • 강영실;전경암
    • 한국수산과학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.22-29
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    • 1999
  • 전선역의 생물$\cdot$화학적 특성 및 영양역학구조를 밝히기 위하여 한국 남해안의 전선대 해역과 비전선대 해역에서 수온, 영양염, chlorophyll a와 동물플랑크톤을 조사, 분석하였다. 영양염은 비전선대 해역이 전선대 해역에 비해 높았으나, chlorophyll a는 전선대 해역에서 높았다. 특히, 전선의 중심지에서도 성층과 비성층의 분기점이 되는 수심 20m층에서 chlorophyll a가 가장 높았다. 그러나 전선의 중심지인 정점의 수심 20m층에서 영양염이 가장 낮았다. Chlorophyll a는 영양염과 모두 음의 상관성을 보였으며, 특히 $SiO_2^{-}-Si$와 가장 높은 음의 상관성을 보석, 전선대에서 영양염 농도가 낮은 것은 chlorophyll a생산에 사용되었기 때문이라 판단된다. 동물플랑크톤 출현량은 전선대해역에서 비전선대해역 보다 월등히 높았으며, 특히 전선대 해역의 전선을 중심으로 한 연안에서 가장 높았다. 동물플랑크톤 중 copepods가 $90\%$ 내외의 높은 조성률을 보이나, 전선의 중심지에서 copepods는 약 $60\%$의 조성률을 보인반면 siphonophores와 euphausiids가 높은 조성률을 나타내었다. Copepods는 비전선대 해역에서는 chlorophyll a와 높은 상관성을 보인반면, 전선대 해역에서는 포식자인 siphonophores와 높은 상관성을 보였다. 따라서 copepods 출현량은 전선대 해역에서는 top-down조절을 받고 있으며, 비전선대 해역에서는 bottom-up조절을 받는 것으로 판단된다.

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마산만에서 관찰된 불연속층과 플랑크톤 군집구조와의 관계 (Influence of Discontinuous Layer on Plankton Community Structure and Distribution in Masan Bay, Korea)

  • 한명수;김세화;김영옥
    • 한국수산과학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.459-471
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    • 1991
  • 1989년 10월, 진해만에서 수괴의 물리화학적 요인과 관련된 플랑크톤의 미세분포와 군집구조를 micro-scale 관측을 통하여 분석하였다. 부도수도 내측에는 비교적 온난, 저염의 성층화된 수괴(stratified waters)가 존재하였으며, 풍부한 클로로필양과 영양염류가 관찰되었다. 식물플랑크톤의 생물량과 영양염류는 부도수도의 내측과 외측에서 현저한 변화를 보였다 외만성 혹은 해양성의 식물플랑크톤(Chaetoceros decipiens, Rhizosolenia stolterforthii, Rhizosolenia styliformis, and Ceratium trichoceros)과 동물플랑크톤(Sagitta enflata, Oncaea venusta and Oikopluera longicaudata)은 부도수도 외측의 혼합된 수괴(mixed water)에서만 관찰되었다. 이는 부도수도해역의 정점 3과 4사이에서 염분과 영양염류의 구배에 따른 불연속층(discontinuous layer)이 존재하고 있음을 암시하며, 이 불연속층이 플랑크톤 군집분포에 중요한 영향을 미치는 것으로 생각된다. 부도수도 내측에서는 클로로필양이 $80{\mu}g/l$ 이상인 식물플랑크톤 Patchs가 관찰되었다. 이와 같은 식물플랑크톤 bloom시, 높은 동화율에 의한 silicate 고갈은 이 지역에서의 식물플랑크톤 bloom 소멸의 원인으로 추정된다.

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팔당호 인공식물섬 공극수에서 미생물 개체수와 체외효소활성도 (Bacterial Numbers and Exoenzymatic Activities in Pore Water of Artificial Floating Island Installed in Lake Paldang)

  • 김용전;최승익;안태석
    • 생태와환경
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    • 제41권1호
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    • pp.19-25
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    • 2008
  • 팔당호에 설치된 인공식물섬 식생기반재 내에서 세균의 생태학적 기능을 파악하기 위하여 식생기반재 내의 공극수와 호숫물에서 총인(TP), 용존인(DIP), 총질소(TN), 질산성질소$(NO_3)$총세균수, 활성세균수와 체외효소활성도를 측정하였다. 인공식물섬 식생기반재의 공극수에서 TN과 $NO_3$농도는 각각 $4.4\sim7.5mg\;L^{-1}$, $1.2\sim3.8mg\;L^{-1}$ 범위로 호숫물보다 약 2배 높게 나타났으며, TP와 DIP값도 식생기반재 공극수에서 각각 $1.4\sim4.1mg\;L^{-1}$, $0.003\sim0.137mg\;L^{-1}$ 범위로 TP 값은 호숫물보다 약 $4\sim25$배, DIP값은 5.3배 높은 값이었다. 총세균수와 활성세균수는 호숫물보다 10배 이상 값을 보였다. 또한 phosphatase 및 $\beta$-glucosidase 활성도도 인공식물섬 공극수에서 호숫물보다 10배 이상의 높은 결과를 보여 식생기반재 내부에서 세균에 의한 영양염류의 농축과 왕성한 유기물질분해가 일어나고, 이 과정에서 수초의 성장, 동물플랑크톤의 증식 등 새로운 수생태계가 조성된 것으로 사료된다.

대한민국 인천 영흥도 인근 해역 미소생태계의 5년간의 군집구조 변화 모니터링 (Five-year monitoring of microbial ecosystem dynamics in the coastal waters of the Yeongheungdo island, Incheon, Korea)

  • 김세희;김진호;강윤호;박범수;한명수;주재형
    • 환경생물
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    • 제41권3호
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    • pp.179-192
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    • 2023
  • 인천 영흥도는 대한민국에서 가장 큰 하천인 한강의 담수가 유입되어 영양염의 변화가 예상되는 해역이다. 특히 해양의 영양염의 변화는 식물플랑크톤을 포함한 미소생태계의 변화를 야기시키고, 어패류와 같은 상위 단계의 현존량에도 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 인천 영흥도 연안은 국내의 주요 수산물 생산지임에도 불구하고 미소생태계의 기초자료조차 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 인천 영흥도의 기초자료 수집을 위해, 2014년부터 2018년까지 5년간 미소생태계를 조사하였다. 특히, 연안에서 유입되는 담수의 영향을 거리를 통해 비교하기 위해, 연안 정점(S1)과 연안으로부터 0.75, 1.5, 3 km 떨어진 대조구 정점을 설정하여 물리·화학·생물학적 요인의 변화를 모니터링했다. 그 결과 수온(15.7~26.7℃), 용존 산소(5.73~14.31 mg L-1), 염분도(28.5~34.1) 및 pH(6.65~8.80)는 계절에 따른 변화만 관찰되었을 뿐, 정점에 따른 유의미한 차이는 관찰되지 않았다. 영양염의 경우, 용존무기질소는 4~6월에 평균 6.4 μM의 농도에서 7~11월 16.4 μM로 증가하였고, 인산 인 및 규산 규소 역시 4~6월 각각 0.4 μM, 2.5 μM에서 7~11월 1.1 μM, 12.0 μM로 그 농도가 증가하였다. 특히 인산 인은 2014~2015년 최대 0.2 μM로 2016~2018년(2.2 μM)에 비해 낮은 농도로 관찰되어, 해당 기간동안 인산 인 제한 현상이 나타나며 계절에 따른 차이는 보였으나, 서해의 뚜렷한 조석차에 의해 정점 간 차이는 나타나지 않았다(Table S1). 연간 댐 방류량이 낮았던 2014~2015년 조사 정점에서 인산 인 제한현상이 두드러졌고, 해당 시기 식물플랑크톤의 현존량은 최대 3,370 cells mL-1으로 높게 관찰되었다. 그러나 해당 시기, 용존유기탄소 혹은 박테리아의 현존량 증가는 관찰되지 않았다. 생물학적 요인 역시 3 km의 거리에 따른 정점 간 차이는 관찰되지 않았으나, 계절 및 담수 유입에 따른 미소생태계 변화에 관한 기초자료를 축적할 수 있었다. 본 연구를 통해 미소생태계의 기초자료 수집을 통한 인천 연안의 생태계를 이해하였으며, 다양한 오염원으로부터의 교란을 방지하기 위해 인천 영흥도에서의 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 사료된다.

2005년 춘계 동해 중남부 해역의 수괴 분포 및 화학적 특성 연구 (Distribution of water Masses and Chemical Properties in the East Sea of korea in Spring 2005)

  • 김영숙;황재동;윤석현;윤상철;황운기;심정민;이용화;진현국
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.235-243
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    • 2007
  • 동해중남부 해역의 수괴 분포특성을 구명하고자 2005년 4월 최대 약 2000 m까지 수심별 수온, 염분의 관측과 용존 무기영양염류의 농도 분포를 조사하였다. 수온과 염분의 분포에서 나타난 동해의 수괴는 고온 저염을 나타내는 표층과 일정한 수온분포를 보이는 표면혼합층, 그리고 저온저염을 나타내는 수온약층을 경계로 수층간의 환경의 현저한 차이를 나타내었다. 300 m 이심에서는 수온 $1^{\circ}C$ 미만, 염분은 34.06으로 동해고유수의 특성을 보였다. 울릉분지를 중심으로 동서를 연결한 해역에서의 용존무기영양염은 최저 농도 분포를 나타내는 표층 수괴를 포함한 표면혼합층과 $100{\sim}200$ m에서는 농도가 점차 증가하는 비교적 안정된 수괴의 상태로 나타났다. 그리고 200 m에서 급격히 농도가 증가하여 수온약층을 경계로 수층간의 뚜렷한 농도의 차이를 보였으며, 심해수층에서 높은 농도의 분포를 나타내었다. 동해남부에서 울릉 북동쪽을 연결하는 해역에서는 정점별 나타나는 수괴의 분포에 차이를 나타내었는데, 대마난류의 북상과 함께 표면혼합층의 두께와 농도의 급변화층(nutricline)이 감소하는 경향으로 나타났다. 이는 동해남부에서 울릉분지 북동쪽으로 대마난류가 북상하면서 그 세기가 점차 감소하였음을 시사한다. 해수중에서 생물에 의한 소비와 생산에 관여하는 화학성분의 조성비를 Redfield ratio(N:P=16:1)를 지표로서 수괴별로 구분하여 보면 상부 수온약층을 경계로 하여, 수심 100m 까지는 질소 부족으로 16보다 낮은 값을 나타내었고, $100{\sim}200$ m 이 심에서는 16이상으로 높게 나타나 생물에 의한 영양염의 재생산활동이 비교적 느리게 일어남을 알 수 있었으며, 이는 Chlorophyll a의 200 m 이심에서 보인 낮은 농도분포와도 일치하였다.

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영일만 수질환경과 식물플랑크톤의 시·공간적 분포 (Spatial and Temporal Variability of Phytoplankton in Relation to Environmental Factors in Youngil Bay)

  • 심정민;권기영;정희동;최용규;김상우
    • 한국환경과학회지
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    • 제22권12호
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    • pp.1683-1690
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    • 2013
  • We investigated the spatial and temporal variations of phytoplankton in Youngil Bay as well as the effect of water physico-chemical parameters. Water samples at three stations were collected and measured monthly from May to November in 2010. The taxa of phytoplankton observed in this study were classified as 33 Bacillariophyceae, 23 Dinophyceae, 1 Euglenophyceae, 2 Crysophyceae and 1 Cryptophyceae. The highest biomass of phytoplankton was observed at inner station in September, which was characterized high concentration of dissolved inorganic phosphate(DIP) in surface water after rainfall. Nutrient concentrations, chlorophyll-a and phytoplankton biomass values showed the marked trend to decrease from the inner bay to the outer bay. Pearson's correlation co-efficient between salinity and other water parameters including chlorophyll-a, pH and DIP showed the strong negative relationship r=-0.82, r=-0.78 and r=-0.75 (p<0.01), respectively. These results indicate that the water quality of Youngil Bay could be stimulated by nutrient enriched input from Hyeogsan River discharge, and the spatial and temporal distribution of phytoplankton biomass principally limited to DIP concentration from Hyeogsan river.

2007년 여름 북서태평양 이산화탄소 분압의 공간 변동성 (Spatial Variability of Surface fCO2 in the Western North Pacific during Summer 2007)

  • 최상화;김동선;김경희;민홍식
    • Ocean and Polar Research
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    • 제30권3호
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    • pp.335-345
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    • 2008
  • In order to study spatial variabilities and major controlling factors, we measured fugacity of $CO_2(fCO_2)$, temperature, salinity and nutrients in surface waters of the North Pacific($7^{\circ}30'{\sim}33^{\circ}15'N$, $123^{\circ}56'E{\sim}164^{\circ}24'W$) between September$\sim$October 2007. The North Pacific and the marginal sea were distinguished by $fCO_2$ distribution as well as unique characteristics of temperature and salinity. There was a distinct diurnal SST variation in the tropical North Pacific area, and surface $fCO_2$ coincidently showed diurnal variation. In the North Pacific area, surface $fCO_2$ was mainly controlled by temperature, while in the marginal sea area it was primarily dependent on alkalinity and dissolved inorganic carbon concentrations. Air-sea $CO_2$ flux showed a large spatial variation, with a range of $-6.10{\sim}5.06\;mmol\;m^{-2}day^{-1}$. The center of subtropical gyre of North Pacific acted as a source of $CO_2(3.09{\pm}0.95\;mmol\;m^{-2}day^{-1})$. Tropical western North Pacific (i.e. the 'warm pool' area and the subtropical western North Pacific) acted as weak sources of $CO_2$($1.07{\pm}1.20\;mmol\;m^{-2}day^{-1}$ and $0.50{\pm}0.53\;mmol\;m^{-2}day^{-1}$, respectively). In the marginal sea, however, the flux was estimated to be $-0.68{\pm}1.17\;mmol\;m^{-2}day^{-1}$, indicating that this area acted as a sink for $CO_2$.