• 생태와환경
• /
• 제52권3호
• /
• pp.266-273
• /
• 2019

인간의 인위적 활동으로 인해 발생하는 중금속 중 카드뮴(Cd)과 아연(Zn)은 다양한 경로를 통해 하천으로 유입되어 서식생물에게 유해 영향을 준다. 본 연구에서는 도심 하천에서 우점하는 장수깔따구 (Chironomus plumosus)를 이용하여 Cd와 Zn 노출에 따른 생태독성학적 반응을 연구하였다. 생활사를 고려하여, 생존율, 성장율, 우화율, 성비와 하순기절 기형을 관찰하였다. 장수깔따구 생존율은 Cd와 Zn 노출에 따라 시간, 농도의존적인 경향을 나타냈다. 성장율은 Cd 노출 후 Day 4와 Day 7, 농도의존적인 감소를 보였으며, 고농도인 $50mg\;L^{-1}$에서 대조군에 비해 급격한 감소를 나타냈다. 또한, 우화율은 10, $50mg\;L^{-1}$ Cd에서 대조군에 비해 감소함을 관찰하였다. 성비 변화는 $100mg\;L^{-1}$ Zn에서 암컷의 비율이 증가였으나 농도가 높아짐에 따라 수컷의 비율이 높아짐을 보이며 성비불균형이 관찰되었다. 게다가, 장수깔따구의 하순기절에서는 대조군에 비해 Cd와 Zn 노출된 장수깔따구에서 기형이 관찰되었다. 이와 같은 결과는 수생태계로 유입되는 중금속이 하천의 하상저층에 서식하는 저서무척추동물에게 유해한 영향을 주며, 중금속 노출에 따른 생물학적 분석을 위한 현장 지표종으로서의 가능성을 보여주었다.

• 환경생물
• /
• 제38권4호
• /
• pp.691-704
• /
• 2020

해양수산부는 사람의 건강과 재산을 위협하는 유해해양생물을 관리하기 위한 목적으로 17종의 유해해양생물을 지정했다. 유해해양생물의 지정 및 관리에 있어 2015년 11월 고시를 제정하고, 2019년 '해양생태계 교란종 및 유해해양생물의 지정 및 관리에 관한 지침(이하, 훈령)'을 개정하였다. 이 연구는 두 가지 목적을 가지고 있다. 첫째, 해양수산부가 운영하는 유해해양생물의 위해성평가제도의 도입에 대한 국민의 인식을 제고할 필요가 있다. 둘째, 현행 유해해양생물 지정 및 관리체계를 검토하여 현행 제도를 개선하고 정책제안을 제공하는 것이다. 이를 위해 본 연구에서는 유해해양생물의 위해성 위험 평가 제도'를 '위험'과 '평가'의 두 가지 정의로 검토하였다. 현 위해성평가 절차에 대한 본고의 검토 결과는 정성적 위해성평가 요소의 보완이다. 비록 정성적 평가기준이 가미되어 있지만, 현 위해성평가 절차는 정량적 위해성평가에 충실한 제도로 정성적 위해성평가 요소가 보완되었을 때 정량적 위해성 평가가 가지는 단점을 극복할 수 있을 것으로 보인다.

• 생태와환경
• /
• 제55권1호
• /
• pp.76-83
• /
• 2022

기수갈고둥의 잠재적 서식지를 추정하고, 기수갈고둥의 존재 여부에 따라 저서성 거대무척추동물의 군집 구조를 확인하고자 했다. 기수갈고둥의 분포지는 환경부에서 수행 중인 "하구 수생태계 현황 조사 및 건강성 평가" 자료 중 2016년부터 2018년까지의 자료를 이용했다. 점유 모델은 기수갈고둥의 잠재적 서식지를 추정하기 위해 사용되었으며 저서성 거대무척추동물의 군집 구조를 확인하기 위해 4개의 다양성 지수가 사용되었다. 기수갈고둥은 남해안 일대와 동해안 일부 지역에서 발견되었으며, 이러한 양상은 기존 연구와 일치했다. 추가로 점유 모델 적용 결과 기수갈고둥의 잠재적 서식지가 서해안 일부 지역에 나타날 수 있음을 예측했다. 저서성 거대무척추동물의 군집 구조는 기수갈고둥이 채집되지 않은 지역에 비해 기수갈고둥이 채집된 지역에서 상대적으로 높았다. 따라서 제한된 지역에 서식하는 기수갈고둥을 보전할 때 점유 모델을 고려할 수 있으며, 기수갈고둥은 기수환경을 대표할 수 있는 생물로서 지표종으로 활용될 수 있는 것으로 판단된다.

• Journal of Ecology and Environment
• /
• 제48권1호
• /
• pp.32-48
• /
• 2024

Background: Longitudinal connectivity in river systems strongly affects biological components related to ecosystem functioning, thereby playing an important role in shaping local biodiversity and ecosystem health. Environmental DNA (eDNA)-based metabarcoding has an advantage of enabling to sensitively diagnose the presence/absence of species, becoming an efficient/effective approach for studying the community structure of ecosystems. However, little attention has been paid to eDNA-based biomonitoring for river systems, particularly for assessing the river longitudinal connectivity. In this study, by using eDNA we analyzed and compared species diversity and composition among artificial barriers to assess the longitudinal connectivity of the fish community along down-, mid- and upstream in the Hotancheon from the Geum River basin. Moreover, we investigated temporal variation in eDNA fish community structure and species diversity according to season. Results: The results of species detected between eDNA and conventional surveys revealed higher sensitivity for eDNA and 61% of species (23/38) detected in both methods. The results showed that eDNA-based fish community structure differs from down-, mid- and upstream, and species diversity decreased from down to upstream regardless of season. We found that there was generally higher species diversity at the study sites in spring (a total number of species across the sites [n] = 29) than in autumn (n = 27). Nonmetric multidimensional scaling and heatmap analyses further suggest that there was a tendency for community clusters to form in the down-, mid- and upstream, and seasonal variation in the community structure also existed for the sites. Dominant species in the Hotancheon was Rhynchocypris oxycephalus (26.07%) regardless of season, and subdominant species was Nipponocypris koreanus (16.50%) in spring and Odontobutis platycephala (15.73%) in autumn. Artificial barriers appeared to negatively affect the connectivity of some fish species of high mobility. Conclusions: This study attempts to establish a biological monitoring system by highlighting the versatility and power of eDNA metabarcoding in monitoring native fish community and further evaluating the longitudinal connectivity of river ecosystems. The results of this study suggest that eDNA can be applied to identify fish community structure and species diversity in river systems, although some shortcomings remain still need to be resolved.

• 생태와환경
• /
• 제50권2호
• /
• pp.216-237
• /
• 2017

온천의 온배수는 오래 전부터 전 세계를 통해 지질학, 육수학 및 수생태학에서 온도구배와 담수조류의 관계에서 많은 관심을 갖게 한 분야이었다. 반면에, 우리나라는 인공온천이 전국적으로 개발되었으나 아직까지 이에 대한 연구가 미진한 실정에 있다. 본 연구는 2015년 12월부터 2016년 9월까지 경기도 포천에 위치한 계류(부소천)의 최상류 구간 4개 지점(BSU (상류), HSW (온천폐수 방류구), BSD1~2 (하류))에서 부착조류 생태에 온배수의 시공간적 영향을 파악하고자 매월 조사하였다. 조사기간 동안 온배수의 수온 영향권은 <1.0 km이었고, 동시에 N P 영양염의 주요 공급원으로 작용하였다. 그 영향은 저온 갈수기(12월~3월)에 우세하였고, 고온 풍수기 (7월~9월)에 약세를 보여 다소 계절적인 특성을 반영하였다. 이러한 환경에서 부착조류 군집은 총 59속 143종으로 구성되었다. 이 중에서 규조류가 21속 83종 (58.0%), 남조류가 9속 21종(14.7%) 및 녹조류가 25속 32종(22.4%)을 차지하였다. 또한, 상대도수가 >10%인 분류군은 총 24속 31종이었으며, 시공간적 분포는 수온 ($5^{\circ}C$와 $15^{\circ}C$) 및 유속 ($0.2m\;s^{-1}$와 $0.8m\;s^{-1}$)과 밀접한 관련성을 가졌다. 그리고 연중 높은 수온을 유지하는 기초 환경에서 수중의 $PO_4$에 친화력이 크거나, $NO_3-PO_4$가 풍부한 하천 서식처를 선호하는 분류군이 우점하였다. 결과적으로, 부소천은 온배수에 의해 연중 과영양 및 과열 오염이 지속되어 국내에서 조사된 선행 부착조류 생태연구의 결과와 비교할 때 오염이 심한 상태로 평가되었고, 상 하류 간에 계절적으로 동질성 (하계~추계)과 이질성(동계~춘계)이 반복되는 역동적인 생태계로 볼 수 있었다.

• 미생물학회지
• /
• 제51권4호
• /
• pp.440-443
• /
• 2015

임상과 자연환경에서 발견되는 항생제내성균의 문제는 보건학적 관심의 대상이 되고 있으며 환경 중의 미생물은 항생제 내성유전자 확산의 한 요인으로 판단되고 있다. 본 연구에서는 국내 하천 7지점으로부터 분리한 배양성 ampicillin 내성균의 다양성을 조사하였다. 분리된 498종의 세균들 중에서 Aeromonas와 Acidovorax 속의 내성균 분포가 가장 높았으며, 66%의 분리균들이 조사된 14종의 항생제 중 6종 이상의 항생제에 내성을 나타내었다. 그리고 7종의 항생제에 내성을 보이는 비율이 19.7%로 가장 높았다. 또한 항생제감수성 조사 결과를 바탕으로, 분포율이 높았던 Aeromonas, Acidovorax, Pseudomonas, Elizabethkingia 속의 내성균에 대한 자연내성 특징을 파악하였다.

• 생태와환경
• /
• 제40권4호
• /
• pp.495-502
• /
• 2007

Species biotic index (SBI), based on a fish assemblage, was applied to a stream assessment using long-term ecological fish data set (1996 to 2001) in Boryong dam area, which is located in the mainstream of Ungchun Stream of Chungnam province, Korea. According to the methods of Hilsenhoff (1988), the scores of tolerance guild assigned 10 classes to each species by its habitat and feeding guild, but modified current 7 criteria to 5 scoring standards due to unclear borderline among species. Relative abundance in the species number of upper stream guilds was only 7% of the total, whereas the abundance in the species number of middle to downstream upper stream guilds was 64%. Mean SBI, based on dataset in Site 1 during 1995-2001 averaged 5.10, which was judged as a "good" condition by the rank criteria of SBI. Before the dam construction, mean SBI in the Site 1 was 4.61, indicating a "good" condition, but after the dam construction, mean SBI was 5.60, indicating a "fair" condition. Trajectory analysis in the Site 1 showed significantly (One-way ANOVA, $F_{6,21}=3.26$, p=0.02) different among years, reflecting the changes of fish composition and population density by the dam construction, whereas Site 2 showed no significant changes ($F_{6,21}=1.00$, P =0.45) difference among years. Mean SBI prior to the dam construction in the Site 3 was 4.52 but after the construction, the value was 6.30, indicating a distinct difference between the pre- and post-dam construction. Trajectory analysis at the Site 3 supported this fact: Values of SBI showed significantly ($F_{6,21}$=14.37, p<0.01) different. Mean SBI was 4.67 in the Site 4, indicating a "good" condition in the health and the health rank was same as the sampling sites 1, 2, and 4. Trajectory in the Site 4 showed no significant ($F_{6,21}=2.35$, p=0.07) difference among the years. Overall, our trajectory analysis indicated that three of four sampling sites (sites 1, 3, 4) showed significant decreases (n=7, p<0.05) and that the proportions of sensitive species declined evidently in the sites 1 and 2 and the tolerant species increased in the dam sites. Our outcomes may be used as a key data for diagnosis of the long-term ecological impact in the future in the watershed.

• 환경생물
• /
• 제21권2호
• /
• pp.87-100
• /
• 2003

환경오염이 심각해짐에 따라 국내외적으로 환경에 대한 관심이 고조되고 인체에 해를 끼치는 환경요인으로부터 방어하기 위한 많은 노력들이 기울여지고 있다. 특히 내분비계장애물질이 생식기능과 면역기능을 약화시키고, 행동 이상을 일으키며, 암 발생률을 높인다는 점이 밝혀지기 시작하면서 많은 연구들이 발표되고 여러 가지 방법들이 내분비계장애물질과 더불어 환경분야연구에 응용되어왔지만 단백질을 대상으로 연구하여 유전자기능을 연구하는 프로테오믹스(proteomics) 연구를 접목시키려는 시도가 아직까지는 빈약하다. 프로테오믹스는 기능을 갖는 단백질들의 발현을 종합적이고 정량적으로 측정하는 가장 직접적인 수단이고, 질병, 약물투여, shock 등 생물학적인 동요(perturbation)에 의하여 변하는 단백질들의 발현양상의 변화를 정확하게 관찰할 수 있으며, 생체내 유전자발현의 궁극적인 양상을 규명할 수 있고, 또한 유전자, 단백질 및 질병간의 연결고리를 제공한다. 기존의 biomarker는 다른 질병 표지자와 연관성이 높아 직접적인 유해물질 노출 위험도를 정확히 판정하기 어렵다. 따라서 대량발굴탐색(high-throughput screen-ing)이 가능한 2차원 전기영동 분석과 MALDI-TOF 또는 protein chip array와 SELDI-TOF에 의한 단백질 분자구조 분석기술 및 이들을 지원하는 생물정보학(bio-informatics)의 발전을 이용하여 환경독성 연구에 이용 할 수 있는 표적단백질(biomarker)발굴에 적절한 이용이 가능할 것이다.

• 유기물자원화
• /
• 제10권2호
• /
• pp.100-116
• /
• 2002

농작물에 영양분을 공급하거나 식물의 생장촉진, 식물 병원균의 억제 등을 위하여 토양에 미생물이 투입된다. 대표적인 예가 질소고정 공생세균과 Pythium, Rhizobium 등이다. 이들이 투입되어 성공적으로 작용하려면 생존하여 충분한 밀도로 집략을 형성하여야 한다. 이들의 생존과 집략화에 미치는 영향은 생물적인 인자와 비생물적 인자에 의해 좌우된다. 생물적 인자중에서 중요한 것은 포식과 경쟁, 비생물적 인자 중에서 중요한 것은 물의 장력 유기탄소, 무기영양분(N, P), pH 등이다. 토양의 토성과 소공극 분포도 투입된 미생물의 생존과 활착에 중요한 역할을 담당한다. 또한 미생물에 대한 토양생태계의 선택성은 접종 세포 개체군의 활착에 있어서 중요하다. 예를 들면 항생제의 사용에 의한 토착미생물의 제어, 계면활성제를 분해하는 Psendomonas종을 투입하는 경우이다. 투입미생물의 활착을 증진시키기 위하여 이탄, 점토 등의 수송체를 동시에 첨가할 수 있는데 이들은 투입미생물에게 보호적인 미소서식지를 만듦으로서 토양중에서 세균을 보호할 수 있다. 또한 세균이나 공업용 효소를 부동화시키기 위한 수송체로서 유기성 중합체가 사용되고 있다. 이러한 물질들의 예를 들면 아질산칼륨, agarose, k-carrageenan 등이다. 이들도 미소서식처를 제공하므로서 투입미생물의 활착을 돕는 역할을 한다.

• 환경생물
• /
• 제29권4호
• /
• pp.296-304
• /
• 2011

2010년 2월부터 12월까지 상수원 호소인 가창호에 대한 수질 및 생물상을 조사하였다. 가창호 유역내 총 BOD 발생부하량은 생활계가 53%로 가장 많이 차지하였으며 토지계(27%), 축산계(16%) 순으로 나타났다. 가창호 유역내 총 TN, TP 발생부하량은 토지계가 각각 59%, 42%로 가장 많이 차지하였다. 가창호 유역내 총 BOD 배출부하량은 토지계가 61%의 높은 비율을 나타내었고 생활계(24%), 산업계(11%) 순으로 나타났다. TN, TP 배출 부하량은 모두 차지하는 비율이 75 이상으로 토지계가 높게 나타났다. 가창호 수질의 경우, 유기물 오염도는 COD의 연간평균값이 3.5 mg $L^{-1}$로 호소환경기준으로 약간 좋음(II)을 나타내었으며, 부영양화도 지수로는 연평균 중영양 상태를 보여주었다. 조류발생정도는 3월과 9월에 다른 달에 비해 상대적으로 높은 값을 나타내었으나, 호소환경기준으로 좋음(Ib)을 나타내었다. 식물플랑크톤은 연중 규조류가 대부분 우점하였으나, 4월과 7월에 기타 편모조류가 우점하여 출현하였다. 그리고 8월에서부터 11월까지는 $Cyclotella$ 속이 우점하여 출현하였다. 동물플랑크톤의 경우에는 소형 윤충류의 출현 종수가 다양한 것으로 나타났다. 2월에는 윤충류인 $Conochilus$ sp., 3월~7월에는 윤충류인 $Keratella$ $cochlearis$가 모두 우점하였고 특히 4월에는 윤충류가 49.8%의 높은 상대풍부도를 나타내었다. 11월에 요각류인 $Cyclops$ sp.가 우점한 것을 제외하면 9월~12월 동안 윤충류인 $Polyarthra$ $vulgaris$가 우점하였고 8월에는 요각류인 Nauplii가 우점하였다. 수생식물은 가창호 수변을 따라 다양한 군락이 나타났다. 주로 선버들군락과 물억새군락이 넓게 형성되어 있으며 도로 인접지역은 칡 피복이 심하고 북쪽 다리 상류 쪽에는 달뿌리풀군락과 왕버들, 갈풀, 여뀌군락이 소규모로 분포하였다. 저서성대형무척추동물의 섭식기능군 (FFG)을 조사한 결과, 조사지점 전체에서 GC (Gathering-Collector)와 SH(Shredder)가 조사되었으며, GC 분류군이 가장 높은 종 및 개체수 비율을 차지하는 것으로 조사되었다. 어류는 총 7종이 출현하였으며 잉어과 어류가 5종으로 가장 많이 출현하였다. 참갈겨니, 꺽지와 같이 물이 맑고 바위와 자갈이 많은 하천 중 상류에 서식하는 어종이 일부 채집되었는데 가창호의 경우 하천의 상류지점에 위치하고 낮은 수온을 유지하여 이들 어류가 서식 가능한 것으로 판단된다.