본 연구에서는 EFDC모델과 입자추적모델을 이용하여 마산만의 담수유입에 의한 폐쇄성 내만의 물질체류시간을 산정하였다. 마산만의 해수유동을 재현하고 이를 바탕으로 평균체류시간을 계산하였다. 마산만의 조석에 의한 평균물질체류시간은 만 북측과 돝섬 부근까지가 약 110일이내, 모도 주변 해역이 약 40일, 부도에서 외해까지 약 20일 정도로 산정되었다. 담수유입에 따른 마산만의 4개 소해역별 평균물질체류시간은 I과 II영역에서 약 81일로 감소하였으나, 마산만의 외해측에 위치한 III과 IV영역은 각각 58일과 17일로 증가하였다.
The East Sea, a semi-enclosed marginal sea with shallow straits in the northwest Pacific, is marked by the nearly geographic isolation and the low sea surface salinity during the last glacial maximum (LGM). The East Sea might have the only connection to the open ocean through the Korea Strait with a sill depth of 130 m, allowing the paleo-Tsushima Water to enter the sea during the LGM. The low paleosalinity associated with abnormally light $\delta^{18}O$ values of planktonic foraminifera is interpreted to have resulted from river discharge and precipitation. Nevertheless, two LGM features in the East Sea are disputable. This study attempts to estimate volume transport of the paleo-Tsushima Water via the Korea Strait and further examines its effect on the low sea surface salinity (SSS) during the lowest sea level of the LGM. The East Sea was not completely isolated, but partially linked to the northern East China Sea through the Korea Strait during the LGM. The volume transport of the paleo-Tsushima Water during the LGM is calculated approximately$(0.5\~2.1)\times10^{12}m^3/yr$ on the basis of the selected seismic reflection profiles along with bathymetry and current data. The annual influx of the paleo-Tsushima Water is low, compared to the 100 m-thick surface water volume $(about\;79.75\times10^{12}m^3)$ in the East Sea. The paleo-Tsushima Water influx might have changed the surface water properties within a geologically short time, potentially decreasing sea surface salinity. However, the effect of volume transport on the low sea surface salinity essentially depends on freshwater amounts within the paleo-Tsushima Water and excessive evaporation during the glacial lowstands of sea level. Even though the paleo-Tsushima Water is assumed to have been entirely freshwater at that time period, it would annually reduce only about 1‰ of salinity in the surface water of the East Sea. Thus, the paleo-Tsushima Water influx itself might not be large enough to significantly reduce the paleosalinity of about 100 m-thick surface layer during the LGM. This further suggests contribution of additional river discharges from nearby fluvial systems (e.g. the Amur River) to freshen the surface water.
Effects of freshwater red tide of Peridinium bipes (dinoflagellate) in August of 1991 on the carbon flux through the microbial loop were studied in Soyang Reservoir. Chlorophyll a and primary production, bacterial production in red tide area were 22, 18 and 400 times higher, respectively, than other sites. Phytoplandton biomass comprised 97% and 20% of food source of zooplankton grazing within and without red tide, respectively. The percent bacterial production supported by phytoplankton exudate was 14% within red tide and >100% without red tide. In laboratory experiments, more than 85% organic carbon of Peridinium biomass was released or degraded by heterotrophic bacteria within 14 days. As results of red tide of Peridinium with sudden influx of organic carbon in water column, the main food source of zooplankton and dependency of bacteria on phytoplankton exudate were changed. Therefore, the relative importance of microbial loop to grazing food web was changed.
Laboratory radiotracer experiments were conducted to determine assimilation efficiencies (AE) from ingested algal food and oxic sediment particles, uptake rates from the dissolved phase, and the efflux rates of Cd, Cr and Zn in the Asiatic clam Corbicula fluminea. Among three elements, AE from both algal and sediment food was greatest for Cd, followed by Zn and Cr. The AEs of tested elements from algal food (Phaeodactylum tricornutum) were consistently higher than those from sediments at a given salinity and temperature. The influence of salinity (0, 4 and 8 psu) and temperature (5, 13 and $21^{\circ}C$) on the metal AEs was not evident for most tested elements, except Cd AEs from sediment. The rate constant of metal uptake from the dissolved phase $(k_u)$ was greatest for Cd, followed by Zn and Cr in freshwater media. However, in saline water, the $(k_u)$ of Zn were greater than those of Cd. The influx rate of all tested metals increased with temperature. The efflux rate constant was greatest for Cr $(0.02\;d^{-1})$, followed by Zn $(0.010{\sim}0.017\;d^{-1})$ and $Cd\;(0.006\;d^{-1})$. The efflux rate constant for Zn in clam tissues depurated in 0 psu $(0.017\;d^{-1})$ was faster than that in 8 psu $(0.010\;d^{-1})$. Overall results showed that the variation of salinity and temperature in estuarine systems can considerably influence the metal bioaccumulation potential in the estuarine clam C. fluminea. The relatively high Cd accumulation capacity of C. fluminea characterized by the high AE, high dissolved influx rate and low efflux rate, suggested that this clam species can be used as an efficient biomonitor for the Cd contamination in freshwater and estuarine environments.
낙동강 하구는 최근 하구둑, 보 등의 인공시설물 건설과 매립 및 준설 등 인위적인 활동에 많은 영향을 받고 있다. 따라서 이러한 인위적 영향에 대한 낙동강 하구의 해양환경 변화를 확인하고자 2013년부터 2015년까지 하구로 유입되는 담수를 비롯하여 해수역을 중심으로 연구하였다. 그 결과 하구로 유입되는 방류량은 보 건설전에 비해 현저히 감소하였고, 평균 염분은 증가하여 기수역이 감소한 것을 확인하였다. 질산염과 규산염의 주요 공급원은 유입되는 담수로 나타났으며 인산염은 저층과 외해에서 공급되었다. 인산염과 용존산소의 농도는 춘계와 하계에 급격히 감소하는 양상을 나타냈다. 담수의 인산염은 하구둑에 의한 영향으로 제거되었고, 해수의 인산염은 식물플랑크톤에 의해 제거 되는 것을 확인하였다. 낮은 용존산소 농도는 식물플랑크톤의 대번성 이후 미생물에 의해 분해되면서 저층에서 소모되어 나타난 결과로 판단된다. 일반적으로 춘계와 추계에 대번성하는 식물플랑크톤의 일반적인 특성에 비해 낙동강 하구에서는 하계에 높은 경향을 보였다. 따라서 낙동강 하구의 생태계 변화는 유입되는 담수의 유량 감소에 의한 것으로 보에 의해 또 다른 환경변화에 직면해 있다.
본 연구는 여러 수생생태계에서 유기물의 동적순환에 따른 부유성 박테리아와 부착성 박테리아의 그램염색(gram-stain) 특성을 알아보기 위한 일련의 시도로서 일본에서 두번째로 크며 부영양화가 상당히 진전된 가스미가우라 호수에서 1년간, 매주 실시했다. 이 전형적인 부영양형(eutrophic) 수생생태계의 박테리아군집의 그램염색 특성은 중영양형(mesotrophic) 환경과 같이 유기물의 유입에 따라 변화함을 보여준다. 그램음성(negative) 박테리아군집은 부유성 박테리아군집이 약 57%, 부착성 박테리아군집이 약 53%이며, 두 군집의 통계분석은 서로 다른 특성을 보여준다. 부착성 박테리아군집은 그램 양성, 음성 모두 쇄설성 유기물 형성과 분해에 영향을 미친다. 또한 그램 음성 부유박테리아는 특히 용존 유기물의 동적순환에 관여한다.
담수의 유입량 및 유입특성이 서로 다른 서해의 곰소만과 금강하구역에서 1999년 9월부터 2000년 12월까지 0.5-2주일 간격으로 수온, 염분, 식물플랑크톤 군집 및 Mesodinium rubrum(=Myrionecta rubra) 개체군의 변동 특성을 연구하였다. 두 해역에서 수온과 염분 환경의 차이에 의한 식물플랑크톤 군집과 M. ruburm개체군의 시계열적 변동 양상의 상이성에 대하여 비교 $.$분석하였다. 불규칙한 담수 방류에 의하여 상류 기원의 부영양물질의 유입이 많은 금강하구역에서는 곰소만에 비하여 평균 밀도가 더 높은 M. ruburm개체군이 유지됨과 동시에, M. ruburm대발생의 빈도와 규모가 더 크다는 사실이 확인되었다 또한 보다 급격한 염분 변화를 보였던 금강하구역에서는 Skeletonema costatum을 비롯한 Asterionellopsis glacialis, A. kariana, Chaetoceros debilis, Eucampia zodiacus, Paralia sulcata, Thalassiosira pacifica, T. nordenskioeldii 등의 연안성 규조류의 우점도가 곰소만에서 보다 낮았던 반면, 염분 변화에 대한 내성이 강한 M. ruburm이 높은 우점율을 나타내었다. 향후 서해 연안에 새만금방조제와 같은 인공구조물이 건설되어 불규칙한 담수 방류의 빈도와 규모가 증가할 경우, 인근 해역에는 우점 규조류 대신 M. ruburm이 우점하게 될 가능성이 있다.
연안해역의 부영양화, 빈산수괴 형성 그리고 유해적조류 출현과 같은 수질오염은 하계 담수의 대량유입에 의해 빈번하게 발생한다. 따라서 연안해역의 수질오염 현상을 정확히 예측하기 위해서는 담수가 해수유동에 의해 이송-확산되어 해역수질 및 생태계에 미치는 영향범위에 대한 예측 및 분석기술 개발이 필요하다. 본 연구에서는 GUI(Graphic User Interface)를 이용하여 연안해역 해수유동과 담수 확산을 쉽게 예측하고, 그 결과를 효과적으로 검토할 수 있는 소프트웨어를 개발하였다. 3차원 유한요소모형을 사용하여 조석에 의한 해수유동을 계산하였고, 담수 확산 계산에는 통계학적인 개념을 이용하여 담수 입자의 운동을 묘사하는 2차원 Random-Walk 모형을 사용하였다. 개발된 시스템을 이용하여 목포해역의 2차원 조류 분포와 담수 확산을 모의하였다. 사용한 입자추적모형의 검증을 위해 다른 이송확산 수치해석 방법에 의한 결과 및 1, 2차원 해석해와 비교하였다. 본 연구에서 개발한 예측시스템은 GUI 환경에서 작동되므로 누구나 쉽게 자료의 입력 및 수정이 가능하며, 계산된 모형결과를 그래픽을 이용해 효과적으로 가시화 하여 계산결과를 누구나 쉽고 정확하게 볼 수 있다. 따라서 본 시스템을 이용하여 연안해역으로 유입되는 담수의 확산 범위를 수시로 예측하여 신속하게 대책을 수립한다면, 오염된 담수유입으로 인한 인근해역의 환경피해를 줄일 수 있을 것이다.
본 연구는 2014년 6월부터 10월까지 강원도 태백산도립공원 10개 조사지점의 이화학적 수질특성과 담수어류상을 조사하였다. 채집된 어류는 3과 7종이 확인되었고, 멸종위기종에 속하는 얼룩새코미꾸리(Koreocobitis naktongensis) 1종이 출현하였다. 한국고유종은 얼룩새코미꾸리(Koreocobitis naktongensis), 참종개(Iksookimia koreensis) 2종이 출현하였다. 우점종은 버들치(Rhynchocypris oxycephalus)로 전체 개체수의 89%를 차지하였으며, 아우점종은 대륙종개(Orthrias nudus)가 8.9%로 나타났다. 이 화학적 수질변수 중 전기전도도, 탁도, pH, 총용존물질(TDS)은 조사 지점별로 농도의 큰 변이를 보였다. 이 중 전기전도도와 총용존물질은 하류하천보다 상류하천에서 더 높은 농도값을 보였으며, 계절적 변이도 상류하천에 더 큰 것으로 나타났다. pH는 하류로 갈수록 감소하는 경향을 보였으며, 특히 S5에서 급격한 감소를 보였다. 이는 S4의 산성광산배수 유입으로 인한 희석효과가 나타나는 것으로 보인다. 정성적 서식지평가지수(QHEI)에 의거한 소도천 유역의 물리적 서식지 상태는 "양호"한 서식환경(평균 : 157.3, 범위 : 78 ~ 194)을 보이는 것으로 평가되었다.
청계만에는 3개의 방조제(창포, 복길, 구일)가 위치하고 있고 이로부터 유입되는 담수로 인한 환경의 변화가 예상된다. 이를 조사하기 위해 2006년 11월(가을), 2007년 2월(겨울), 5월(봄), 8월(여름)에 각 방조제 앞에서 3개 정점을 선정하였다. 각 방조제 정점에서 대발생은 갈수기인 2007년 2월에 대형식물플랑크톤에 의해 발생하였고 풍수기에는 중 형식물플랑크톤이 우점하는 분포를 나타냈다. 각 방조제 정점에서 풍수기에는 담수의 유입으로 인하여 염분과 투명도는 낮고 암모늄과 인산염은 갈수기인 2007년 2월보다 높게 나타났지만 식물플랑크톤 생체량은 낮게 나타났는데 이는 담수의 유입으로 인한 높은 탁도나 염분의 급격한 감소가 영양염류보다 더 영향을 미치는 것으로 사료된다. 즉 본 조사해역에서 갈수기인 2007년 2월에는 식물플랑크톤의 성장에 영양염류가 영향을 미치지만 풍수기에는 높은 탁도나 급격한 염분변화가 영양염류보다 더 큰 영향을 미치는 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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