Baiyangdian Lake, the largest freshwater lake in North China, is known as 'Pearl of North China' and 'kidney of North China' fur its abundant products and multiple ecological services. However, from the 1970s, due to the ever-increasing discharge of polluted water from upstream rivers, it has been severely polluted. Sediment Investigation and analysis were conducted on contents of heavy metal (Cu, Zn, Cd and Pb) from Baiyangdian Lake in June 2004. Results showed that pollution situation at downriver regions are more serious than that of upstream regions. The seriously polluted spots are access of Fuhe River, original wastewater reservoir of Tanghe River, densely populated Chunshui Village and Wangjiazhai Village. By using method of the potential ecological risk assessment, the heavy metal evaluation of polluted sediment has been conducted. The results showed that the contents of Cd and Pb were very high in sediment of Baiyangdian Lake. There were extremely stronger ecological risk for Cd and slight- medium ecological risk for Pd. According to the current situation of Baiyangdian Lake, countermeasures and suggestions have been put forward.
Kim Bong Soo;Oh Huyn Myung;Kan Ho Jeong;Chun Jong Sik
Journal of Microbiology
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제43권2호
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pp.144-151
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2005
During the past ten years, Archaea have been recognized as a widespread and significant component of marine picoplankton assemblages. More recently, the presence of novel archaeal phylogenetic lineages has been discovered in coastal marine environments, freshwater lakes, polar seas, and deep-sea hydrothermal vents. Therefore, we conducted an investigation into the archaeal community existing in tidal flat sediment collected from Ganghwa Island, Korea. Phylogenetic analysis of archaeal 16S rDNA amplified directly from tidal flat sediment DNA revealed the presence of two major lineages, belonging to the Crenarchaeota ($53.9\%$) and Euryarchaeota ($46.1\%$) phyla. A total of 102 clones were then sequenced and analyzed by comprehensive phylogenetic analysis. The sequences determined in our samples were found to be closely related to the sequences of clones which had been previously obtained from a variety of marine environments. Archaeal clones exhibited higher similarities ($83.25 - 100\%$) to sequences..from other environments in the public database than did those ($75.22 - 98.46\%$) of previously reported bacterial clones obtained from tidal flat sediment. The results of our study suggest that the archaeal community in tidal flat sediment is remarkably diverse.
본 연구에서는 새만금 담수호로 유입되는 유사량과 담수호의 장래퇴적분포를 추정하였다. GIS(Geographic Information System)와 범용토양유실량식(Universal Soil Loss Equation; USLE)을 적용하여 새만금 담수호 상류유역에서 발생하는 토양유실량을 산정하고, 총유실량-유사운송비(sediment delivery ratio) 법을 이용하여 담수호로 유입되는 유사량을 추정하였다. USLE에 의한 총 유실량은 2,804 천ton/yr, 새만금 소유역별 평균 유사운송비는 12%, 담수호 유입유사량은 328 천ton/yr으로 추정되었다. 새만금 담수호의 유효저수량과 유입량에 의한 포착효율(trap efficiency)을 고려하여 담수호에 실제 퇴적되는 양을 추정하고 새만금 담수호의 표고별 장래퇴적분포는 Lara method (USBR method)을 이용하였다. 새만금 담수호의 유사퇴적량은 302 천ton/yr으로 산정되었으며, Lara method에 의한 추정결과 5년, 10년 후 각각 새만금 담수호의 내용적이 0.4%, 0.7% 감소하는 것으로 나타났다.
영산강 하구는 하구둑 및 방조제 건설등의 개발 사업으로 해수유동 체계에 변화가 발생하였으며, 인위적인 하구둑 운영에 의해서 담수 방류가 조절되어 자연적인 하구와는 다른 하구순환 형태를 나타내며, 하천 기원 퇴적물의 유입이 제한적이다. 하구둑 방류가 빈번한 하계의 하구 퇴적물 이동양상과 수지를 파악하기 위하여 3차원 수치모델인 EFDC를 적용하였다. 외력 및 육상 유입 조건을 실시간으로 입력하고, 연구지역의 퇴적물 입도특성을 바탕으로 모래, 실트, 점토의 다중 입경을 적용하여 모델링을 수행하였다. 관측 조석, 조류와 부유사 농도에 대하여 보정 검정된 모델링 결과에 의하면, 2011년 8월에 부유 퇴적물은 표층에서 외해방향으로 이동하지만 중 저층에서는 하구 내측으로 이동한다. 하구둑 방류에 기인한 하구순환에 의해 실트 크기 입자에 의한 퇴적이 우세하게 나타나며, 점토 크기 입자는 대부분 하구 내에서 순환을 반복하는 양상을 보였다.
패류를 이용한 오염하천의 수질개선 가능성을 확인하고자 CROM기술을 응용한 S-CROM기법을 개발하고 현장에 직접 적용하였다. 실험은 하천에 형성된 소형 보에서 실시하고 자연유속을 그대로 이용하였으며, 패류의 섭식활동을 위해 현장의 퇴적물을 첨가하였다. 실험은 처리조를 현장수(대조군), 현장수+퇴적물(대조군), 현장수+퇴적물+패류 30개체 (D1), 현장수+퇴적물+패류 60개체 (D2) 등 4가지로 구성하고, 유속은 450mL $min^{-1}$, 시료채취는 12시간(주, 야)간격으로 실시하였다. 환경요인으로는 현장에서 직접 수온, pH, DO, 전기전도도, 탁도 등을 측정하였고 시료를 채취하여 Chl-$\alpha$, SS, TN, TP, $NO_2$-N, $NO_3$-N, $NO_4$-N, $PO_4$-P, BOD, 식물플랑크톤 등을 분석하였다. 실험결과 유기물 제어능은 패류밀도와 처리시간에 따라 차이를 보였는데, 최대효과는 운영 2일째, 낮 동안 그리고 고밀도 처리군에서 나타났으며, 부유물질 (57%)과 조류(72%)의 감소를 보였다. 고농도의 암모니아와 인산을 배출하였던 CROM(김 등, 2009)보다 뚜렷하게 낮은 수준을 보였으며, 패류의 밀도효과는 유의하지 않았다. 비록 S-CROM이 CROM에 비하여 낮은 제어율을 보였으나 이는 상대적으로 낮은 패류밀도 및 빠른 유속 등이 원인으로 판단되었다. 따라서 S-CROM를 이용한 하천의 유기물 제어는 하천환경과 패류밀도를 적절하게 조합한다면 높은 수질개선 효과를 기대할 수 있을 것으로 사료되었다.
2004년 2월부터 8월까지 메조코즘을 이용하여 겟벌에 담수가 유입된 이후 갯벌 조간대에 조성된 인공방조제 내부 갯벌에서 일어나는 생지화학적 변화를 모의하였다. 이를 위해 먼저 세 개의 환경 조건을 조성하였으며, 이 중 두 환경은 담수를 유입하는 환경으로써, 교반 담수화 실험군(FW-M-T/C)과 미교반 담수 실험군(FW-NM-T/C)로_ 세분하였고, 나머지 하나는 해수 환경(SW-M-T/C)을 유지하였다. 초 봄에 교반 담수화 실험군과 미교반 담수 실험군(FW-NM-T)의 수주에 대하여 28일 만에 완전 담수화에 도달하였으며, 담수화 과정과 담수화 이후에 염분, 영양염 농도, 그리고 저서 생물의 종과 개체수 변화에 대해 지속적인 조사가 이루어졌다. 염분의 경우, 수층의 담수화속도에 비해 퇴적층의 공극수 내 염분 감소는 매우 느리게 진행되어 공극수 내 염분이 10 psu이하로 감소한 이후 5월 1일(담수 유입 63일 경과)과 5월 27일(91일 경과)사이에 저서 동물 생체량의 현저한 감소가 관찰되었는데, 주요 저서 동물인 이매패류는 $\frac{7}{8}$이 감소하였고, 다모류는 $\frac{2}{3}$가 감소하였다. 담수화로 인한 수질변화는 동절기에서 하절기로 계절이 바뀜에 따라 온도 상승에 의한 DO의 현저한 감소 현상이 관찰되었다. 이러한 현상은 교반 담수화 실험군 보다는, 특히 미교반 담수 실험군에서 더욱 뚜렷하게 나타났다. 또한 DIP의 경우도 여름철에 미교반 담수 실험군에서 훨씬 더 많은 양이 용출되었다. ${NO_3}^-$은 실험 전반에 걸쳐 수층에서 제거되는 것으로 나타났으며, 계절적으로는 늦은 봄부터 감소하기 시작하여 여름철에는 매우 낮은 농도 분포를 보였다. ${NH_4}^+$은 ${NO_3}^-$에 비해 실험 기간내내 매우 낮은 농도($\frac{1}{2}{\sim}\frac{1}{8}$이상)를 보였으며, 계절 변화에 따른 영향은 받지 않았다. 특히 완전 담수화 이후 해양 저서생물이 대량 폐사하면서 잠재적인 유기물 증가량이 많았던 늦봄과 그 이후의 여름철 동안에도 ${NH_4}^+$의 농도 증가 경향은 전혀 보이지 않았다. 실험 기간 동안 갯벌 퇴적물이 ${NO_3}^-$에 대해서는 제거지(sink)로써, 그리고 DIP에 대해서 잠재적인 공급원(source) 역할을 하고 있는 것으로 나타났다.
This study was conducted to evaluated the surface(10 variables) and bottom(10 variables) water quality, and sediment(3 variables) in the cage fish farm off Baegyado in Gamak Bay using a multivariate analysis from January 2013 to November 2014. Generally, the environmental data did not show a certain tendency by months during two years investigated. The pairwise simple correlation matrices among variables were also shown. The first four principal components of the surface water in 2013 explain 93% of the total sample variance; the first principal component($z_1$) showed the freshwater inflow and/or precipitation, $z_2$, $z_3$ and $z_4$ related to freshwater inflow and/or precipitation, organic matters and eutrophy, respectively; the first four principal components of the bottom water in 2013 explain 93% of the total sample variance; the $z_1$, $z_2$ and $z_4$ related to freshwater inflow and/or precipitation, and $z_3$ water temperature. In 2014, at the surface water the first three principal components explain 87%; the $z_1$, $z_2$ and $z_3$ related to water temperature, eutrophy and freshwater inflow and/or precipitation, respectively; at the bottom water the first three principal components explain 93%; $z_1$, $z_2$ and $z_3$ related to water temperature, freshwater inflow and/or precipitation and eutrophy. Half of the principal components related to freshwater inflow and/or precipitation.
Trichoderma (Hypocreaceae) is one of the most ubiquitous genera worldwide. This genus has an excellent ability to adapt to diverse environments, even under poor nutritional conditions, such as in freshwater. However, little is known about the diversity of Trichoderma species in freshwater environments. In this study, we isolated diverse fungal strains from algae, plant litter, and soil sediment in streams in Korea. The strains were identified based on molecular phylogenetic analyses of internal transcribed spacer (ITS) rDNA and translation elongation factor 1 ($TEF1{\alpha}$) sequences. We also investigated their morphological characteristics by microscopic observation and determination of cultural features on different media. As a result, six Trichoderma species were found in Korea: T. afroharzianum, T. capillare, T. guizhouense, T. paraviridescens, T. reesei, and T. saturnisporum. Interestingly, T. paraviridescens showed both cellulose activity and hypoxia stress tolerance phenotypes, indicating its role as a decomposer in freshwater ecosystems. Our study revealed that freshwater environment could be a good candidate for investigating the species diversity of Trichoderma.
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.
퇴적물이 수층의 영양염 분포에 미치는 영향을 평가하기 위해서 퇴적물의 용출률을 정확하게 측정할 필요가 있다. 이에 본 연구에서 퇴적물 용출률 측정 방법 중 퇴적물 코어 배양법을 대상으로 용출률의 측정 조건과 실험 절차를 제시하였다. 낙동강 수계 중류에서 2015년 7월에 표층이 교란되지 않은 퇴적물 코어 시료를 채취하여, pre-incubation 시간(6, 12, 24시간), 초기 산소농도(포화도 90, 70 50%), 확산경계층의 두께(0, 0.6-0.8, 1.2-1.4 mm), 배양 온도(10, 17, 20, $25^{\circ}C$) 등을 여러 가지 조건으로 조성하여 측정한 영양염 용출률의 결과를 그 바탕으로 하였다. 네 가지 주요 환경 조건이 달라지면, 안정화 시간 동안 유기물 분해 및 산화 과정에 의한 화학 조성 변화, 퇴적층의 산화-환원 환경 변화에 따른 흡착 및 탈착, 퇴적물-수층 경계면에서의 수리역학적 상황 변동에 의한 물질 교환 증감, 퇴적물 내 미생물의 활성 증가 등을 야기하여 퇴적물의 영양염용출률에 영향을 미친다. 따라서, 퇴적물 코어 배양법으로 실제 현장값과 유사한 결과를 생산하기 위해서는 현장 심수층의 수온 및 용존산소 농도, 유속을 자연 상태와 가깝게 재현하고 퇴적물 시료 채집 후 되도록 빠른 시간 안에 배양 실험을 수행해야 한다. 두 개의 반복구에 대하여 퇴적물 코어 배양법으로 영양염 용출률을 측정하였을 때 대부분의 실험 조건에서 상대백분율차가 20% 이하였다. 측정 조건과 절차를 엄밀히 준수하여 실험하였을 때 정밀도를 확보할 수 있는 것으로 사료되며, 향후 측정 결과의 정확도를 확인하기 위하여 현장 측정법과 비교할 예정이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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