• 생태와환경
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• 제40권3호
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• pp.379-386
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• 2007

계면활성제의 주된 원료이며 Estrogenic hormone으로 알려진 nonylphenol이 수중생태계 먹이망의 하등생물군 성장에 미치는 독성영향을 파악하고자, 배양중인 조류(Microcytis aeruginosa), 편모충(Diphylleia rotans), 소형 (Brachionus calyciflorus) 및 대형동물플랑크톤(Daphnia magna)에 다양한 농도로 제작된 NP을 처리하고 각 개체군의 성장 및 동물플랑크톤 B. calyciflorus, D. magna의 발생특성을 각각 조사하였다. 예비실험을 통하여, 투여농도는 개체군에 따라 조류(0.01, 0.05, 0.10, 1.00mg $L^{-1}$), Diphylleia rotans (0.5, 1, 2.5, 5, 10 ${\mu}g\;L^{-1}$), Brachionus calyciflorus (0.1, 0.5, 1, 2.5, 5 ${\mu}g\;L^{-1}$), Daphnia magna (0.5, 1, 5, 10, 50 ${\mu}g\;L^{-1}$) 등으로 $4{\sim}5$단계 농도를 처리하였으며, 독성효과는 각 개체군의 현존량 변화로 산정 하였으며 실험은 각각 3회씩 반복 실행하였다. 분석결과, 예상했던 것처럼 모든 개체군은 NP농도가 증가할수록 강한 성장 억제를 보였다. 조류실험에서는 0.05 mg $L^{-1}$, D. rotans와 B. calyciflorus는 공히 10 ${\mu}g\;L^{-1}$, 대형동물플랑크톤 D. magna는 5.0 ${\mu}g\;L^{-1}$부터 각각 유의한 성장억제를 보였다. Nonylphenol에 대한 각 개체군의 $EC_{50}$은 B. calyciflorus (2.49 ${\mu}g\;L^{-1}$) < D. rotans (3.49 ${\mu}g\;L^{-1}$) < D. magna (7.61 ${\mu}g\;L^{-1}$) < M. aeruginosa (47 ${\mu}g\;L^{-1}$) 의 순으로 나타나 NP에 대해 조류세포가 가장 강한 내성을 보인 반면 B. calyciflorus가 가장 약한 것으로 나타났다. 또한 동물플랑크톤의 발생에 있어서 B. calyciflorus는 NP농도$(0.1{\sim}1{\mu}g\;L^{-1})$, D. magna는 이보다 약간 높은 NP농도 $(0.5{\sim}5{\mu}g\;L^{-1})$에서 공히 내구란이 형성되지 않았다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 조류섭식자인 편모충이나 동물플랑크톤은 모두 nonylphenol에 대하여 조류보다 내성이 극히 약하며 특히 발생계에 치명적인 영향을 받기 때문에 NP가 유입되는 수계에 있어서 섭식자 소멸로 인한 식물플랑크톤 대발생의 인자로 작용할 수 있음을 시사해 주고 있다.

• 환경생물
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• 제36권4호
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• pp.591-600
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• 2018

2010년 4월부터 2015년 12월까지 영산강 본류에 위치해 있는 죽산보의 상, 하류의 수질 및 식물플랑크톤 변화 양상을 파악하기 위해 연구를 수행하였다. 동일한 기간 동안에 두 지점 모두 평균 수온은 $17.3^{\circ}C$로 기록되었으며, 2011년부터 2014년까지는 약 $16.3^{\circ}C$를 유지하다가 2015년에 $17^{\circ}C$로 약 $0.7^{\circ}C$ 상승되었다. 조사기간 동안 식물플랑크톤의 종 조성은 총 288 분류군으로 남조류 17 분류군, 규조류 74 분류군, 녹조류 154 분류군 및 기타조류 15 분류군으로 조사되었다. 두 지점의 개체군 밀도는 $500{\sim}29,950cells{\cdot}mL^{-1}$으로 조사되었으며, Y1지점은 $850{\sim}29,725cells{\cdot}mL^{-1}$, Y2지점은 $500{\sim}29,950cells{\cdot}mL^{-1}$으로 조사되었다. 두 지점의 평균 개체군 밀도는 Y1지점이 $8,180cells{\cdot}mL^{-1}$, Y2지점이 $7,530cells{\cdot}mL^{-1}$으로 상류지점의 평균 밀도가 더 높게 조사되었다. 우점종은 규조류인 Stephanodiscus속, Aulacoseira속이 높게 나타났으며, Stephanodiscus의 우점 빈도는 59%였고, Aulaocseira 속의 우점빈도는 22%였다. 남조류의 전체속의 우점빈도는 17%였고, Y1지점이 19%로 Y2지점보다 2% 높게 나타났다. 그 중에 Microcystis속의 우점 빈도가 6%였고, Y1지점이 7%로 하류인 Y2지점보다 2% 높게 나타난 것을 확인할 수 있었다. Y1지점의 현존량 비율은 규조류가 전체의 52%, 녹조류가 24%, 남조류가 21%였고, Y2지점은 규조류 65%, 녹조류 18%, 남조류 13%로 상류 지점인 Y1지점의 남조류 현존량 비율이 더 높게 나타난 것을 볼 수 있었다. 본 연구는 식물플랑크톤의 천이 현상 및 수질요인들과의 변화에 따른 원인을 파악하고 영산강 죽산보의 특성에 대해 신뢰성 있는 데이터를 제공하기 위해 수행되었으며, 이후 수생태계 변화를 평가하는 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 환경생물
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• 제39권2호
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• pp.184-194
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• 2021

부남호는 하굿둑 건설 이후 수질이 급격히 악화되어 농업용수로 사용이 불가할 만큼 본래의 기능을 상실하였다. 따라서 해수 교환이나 유통의 필요성이 있으나, 극히 오염된 부남호의 물을 대량 방류할 시 문제가 야기될 수 있기 때문에 시기에 따른 환경 조사가 중요하다. 따라서 본 연구에서는 갈수기(4월)와 강우기(7월)에 천수만과 부남호의 수질 및 식물플랑크톤 분포 특성을 조사하였다. 갈수기에는 부유 생물이 정체되어 부남호 내에서 남조류 Oscillatoria spp. 세포수가 8.92×10⁷ cells L^-1로 대증식하였고, Nitrate+Nitrite을 제외한 영양염 대부분이 소비되었다. 강우기에는 담수 유입의 영향으로 부남호에서 용존 영양염이 크게 증가하였고 부남호에서 식물플랑크톤이 대증식하였다. 강우기 방류의 영향으로 천수만 내측 역시 높은 농도의 생물량을 보였다. 강우기 부남호에서 우점했던 남조류 Oscillatoria spp.와 Microcystis spp.가 천수만 내측에서도 다수 출현하였으며, 해수에서는 Cheatoceros spp., Eucampia zodiacus와 같은 규조류가 빠르게 증식하였다. 부영양화 지수는 부남호 내측에서 1을 초과하여 부영양 해역으로 평가되었다. 천수만은 강우기에 담수 방류의 영향을 받을 경우 부영양화 해역으로 평가되었다. 특히 부남호 내 방조제에 인접한 B3 정점의 8 m 이상 수심에서 정체된 해수 기원의 강한 빈산소 수괴가 관찰되었고, Nitrate+Nitrite를 제외한 영양염 농도가 극단적으로 높았다. 특히 COD 농도가 206 mg L^-1로 심하게 오염된 상태임을 확인하였다. 따라서 부남호는 지속적으로 육상기원의 영양염이 누적되며, 식물플랑크톤의 대발생과 침강으로 수질이 더욱 악화될 가능성이 높은 수역으로 판단되었고, 이를 근본적으로 해결하기 위해서는 해수유통을 통한 생태계 복원이 필수적이다.

• 생태와환경
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• 제55권2호
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• pp.120-131
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• 2022

Microcystins (MCs)는 남조류독소로 Microcystis, Anabaena, Oscillatoria 속 남조류에 의해 주로 생산된다. 4대강에 있는 4개의 보 (이포보, 강정고령보, 백제보, 죽산보)에서 채집된 수 시료 및 어류 조직에서 MCs의 종류별 농도를 분석하고, 독소가 검출된 어류의 섭취로 인한 인체 위해성을 검토하였다. 수 시료에서 MCs 농도의 최대값은 죽산보(3.261 ㎍ L^-1), 강정고령보(1.014 ㎍ L^-1), 백 제보 (0.759 ㎍ L^-1), 이포보 (0.266 ㎍ L^-1)의 순이었으며, MC-RR의 농도가 가장 높았고 MC-YR은 검출되지 않았다. 대상 지역에서 채집된 16종 215개체의 어류 중 3개체의 간에서 0.222~9.808 ㎍ g^-1 건조중량의 독소가 검출되 었으며, 나머지 어류의 근육과 간에서는 검출한계 이하였다. 어류의 섭식 특성과 수체 및 어류 조직의 독소 농도를 비교한 결과, MC가 먹이 사슬을 통한 생물증폭은 일어나지 않는 것으로 판단되었다. 한국인의 어류 섭취량과 MCs의 일일 섭취 허용량을 근거로 위해성을 검토한 결과, 독소가 검출된 어류의 섭취로 인한 위해성은 없는 것으로 판단되었다. 하지만 MCs에 의한 위해도를 줄이기 위하여, 추가 연구를 통하여 유해남조류가 우점하는 지역에서 다양한 시기에 채집된 어류의 조직에서 MCs 농도를 분석함으로써 어류 섭취로 인한 MCs의 노출 정도에 대한 자료를 확보하고, 이를 근거로 어류 중 MCs에 대한 관리 기준을 설정하는 것이 필요하다고 사료된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제11권4호
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• pp.158-164
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• 2006

2000년 12월부터 담수를 시작한 용담호는 총 저수량 8.2억톤으로 국내 5위의 대규모 다목적댐 호수로서, 새만금 담수호에 유입되는 하천수의 최상류에 위치한 인공호이다. 새만금 방조제가 완공되어 수문을 조작하면, 용담호의 계절적인 식물플랑크톤 군집변화는 신생 새만금호의 녹조현상을 좌우하는 한 요인이 될 것이다. 용담호의 초기 담수화 과정 중 2002-2003년 하계에 남세균 녹조현상이 나타났으며, 녹조현상을 일으킨 주요 속은 Anabaena, Microcystis, Aphanizomenon 등이었다. 이 가운데 사상체 남세균인 Anabaena속에는 영양세포 이외에 이질세포나 휴면세포 등의 특수기능 세포를 가진 종들이 포함되어 있다. 용담호 녹조현상이 나타난 현장의 시료에서 분리한 Anabaena spiroides v. crassa의 단종배양체인 KNU-YD0310종주를 확립하였으며, 실내배양 실험을 통하여 이 종주의 영양염 요구를 연구하였다. 질소영양염 제한 조건에서는 이질세포의 영양세포에 대한 비율이 높았으며, 질소제한 정도에 따라 그 비율은 더욱 증가하였다. 질소고정능이 있는 KNU-YD0310는 질소제한 조건에서도 성장이 지속되나, 인의 경우에는 초기의 공급 농도에 비례하는 성장을 나타내었다. 인영양염 제한 조건에서는 휴면세포의 형성량이 증가하여, 인 제한의 경우에는 실험 종주가 세포대사를 억제하여 부적합한 환경조건에서의 생존기간을 연장시키는 적응전략을 가진 것으로 판단된다. 이와 같은 Anabaena spiroides v. crassa의 생리 생태적 특성은 향후 새만금 담수호의 녹조현상 예방대책 수립을 위한 수서생태학적 기준으로 활용될 수 있을 것이다.

• 생태와환경
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• 제37권1호통권106호
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• pp.26-35
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• 2004

울산에 위치한 상수원인 회야댐 저수지에서 물리 ${\cdot}$ 화학적 환경요인에 따른 식물플랑크톤의 변동 및 세균수와세균학적 수질의 변화를 파악하고자 저수지내 3개 지점의 표층과 저층에서 2001년 4월에서 10월까지 2${\sim}$4주의간격으로 채수하여 분석하였다. 조사기간 동안 투명도는0.4${\sim}$3.5m, 표층에서 수온 10.2${\sim}$$10^{\circ}C$,용존산소 5.5${\sim}$12.4 mg $L^{-1}$, PH 7.3${\sim}$9.6, $BOD_5$ 0.8 ${\sim}$ 5.0 mg $L^{-1}$, $COD_{Mn}$3.7${\sim}$10.0 mg $L^{-1}$, Chl-a 8.9~60.9 mg $m^{-3}$, 저층에서 수온 7.2${\sim}$$28.9^{\circ}C$, 용존산소 0.6${\sim}$9.5 mg $L^{-1}$, pH 7.1${\sim}$9.3, $BOD_5$ 0.8~4.5 mg $L^{-1}$, $COD_{Mn}$ 3.9${\sim}$10.0 mg $L^{-1}$, Chl-a 4.3${\sim}$81.9 mg $m^{-3}$의 범위였다. 식물플랑크톤 개체수는 표층 7.4${\pm}10^2{\sim}2.6{\pm}10^5$ cells $mL^{-1}$, 저층 2.5${\pm}10^2{\sim}2.4{\pm}10^4$ CelI $mL^{-1}$의 범위였으며, 수온 및 Chl-a와 양의 상관관계를 보였다. 4월에는 Stephanodiscus속, 5월에는 Oscillatoria속이 우점하였고, 6월에서 9월 초에 걸쳐Aphanizomenon, Microcystis, Anabaena의 대발생이 관찰되었으며, 9월 중순 이후 다시 Stephanodiscus속과 Aulacoseira속이 우점하였다. 총 세균수는 1.73${\pm}10^4{\sim}1.68{\pm}10^5$cells $mL^{-1}$의 범위로 표층이 저층보다 높았으며, 수온 및 식물플랑크톤 개체수와는 표층에서 양의 상관관계가 있었다. 일반세균수는 30${\sim}4.1{\pm}10^3$ CFU $mL^{-1}$의범위로, a 지점이 다른 두 지점보다 높았고, 저층이 표층보다 높아 총 세균수와는 다른 양상을 보였으며, 저층에서 $BOD_5$및 $NO^3\;^-$-N과 양의 상관관계를 나타내었다. 분원성 대장균군과 분원성 연쇄상구균의 경우 a지점이 다른 두 지점보다 오염의 정도가 더 심했고, 저층이 표층보다 특히 높았으며, 비가 온 이후에는 취수탑이 위치한 c지점의 저층에서도 상당한 농도로 검출되어 이를 고려한정수공정의 관리가 필요하리라 생각된다.

• 생태와환경
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• 제36권4호통권105호
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• pp.467-472
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• 2003

본 연구에서는 상수원수 취수장의 취수구로 유입되는 조류 군체의 양을 물리적으로 억제할 수 있는 조류 펜스를 개발하고, 현장에 적용 및 평가하였다(2001년 6-9월). 펜스를 설치한 후 펜스 안팎의 식물플랑크톤 생체량은 통계적으로 유의한 차이를 나타내었다. 분산 분석의 결과 설치 1일 후의 chl. a는 모든 수심 (0, 1,2 m)에서 유의한 차이를 보였으며 (모든 수심에서 0.001 > p ,각 수심별 r= 16), 특히 표층과 수심 1m에서 가장 큰 차이를 보였다. 하지만 조류 저감 효과는 설치 후 3-5일이 지나면서 감소하였다. 조류 펜스의 물리적 유입 저감 효과의 지속성 유지를 위해서는 효과적인 설치 및 유지관리 방안(예, 기계적인 설치 및 주기적인 역세척 등)이 모색되어야 하며, 생태 모형을 이용하여 대번성 시기 예측이 가능할 경우 훨씬 효과적으로 조류의 유입 차단이 가능할 것으로 보인다.

• 생태와환경
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• 제37권1호통권106호
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• pp.57-63
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• 2004

서낙동강에서 $^{14}C$법으로 1996년 1월부터 10월까지 식물플랑크톤의 1차 생산성을 측정하였다. 서낙동강은 수심이 얕고, 국내 호수와 하천 중에서 가장 수질오염이 심한 곳으로 진광층의 깊이는1.4${\sim}$2.1 m 범위였다. 식물플랑크톤의 chi-a 농도는 67${\sim}$894 ${\mu}g\;L^{-1}$ 범위였고, 8월에는 chi-a 농도가 크게 증가하였다. 최대 물질생산성은 수표면 ${\sim}$0.4 m 깊이에서 나타났으며 2.1${\sim}$4.3 mg C mg $chl-a^{-1}$ 범위였다. 광합성 (P)-광(I)의 관계에서 식물플랑크톤의 광합성 저해는 높은 고광에서 현저히 저해되었으나 Microcystis가 대발생한 기간에는 광저해 현상이 나타나지 않았다. Chl-a 당 식물플랑크톤의 1차 생산성은 입사 광에너지의 양에 비례하였으며 면적 당 1차 생산성은 chl-a현존량과 직선적으로 비례하여 식물플랑크톤의 1차 생산성은 결과적으로 생물량과 광의 함수였다. 과거 자료를 수집한 결과. 낙동강 하구 지역에서 식물플랑크톤의 생산성은 하구둑 건설(1987년) 이후 해가감에 따라 점진적으로 증가하여 이 지역의 부영양화 현상을 반영하였다. 식물플랑크톤의 연 생산성 개념에서 평균 10 ${\mu}g\;chl-a\;L^{-1}$의 생물량 증가는 30 mg C $m^{-2}\;day^{-1}의 단위면적 당 생산성 증가를 가져왔다.

• 환경생물
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• 제33권1호
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• pp.1-6
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• 2015

전세계적으로 2000년대 이후로 남조류에 의한 녹조의 발생이 증가하고 있으며, 이와 관련된 환경 문제가 공중건강을 위협하고 인간 활동을 제한하고 있다. 1970년대 캐나다의 호수를 중심으로 수행된 다년간의 현장 연구를 통하여, 녹조발생의 핵심적인 영양 제한인자로 인이 제시되었고, 인 저감에 대한 수계 관리가 진행되었다. 그러나 2000년대 이후, 대형 담수수계에서 특히 Microcystis에 의한 녹조 현상에서는 인뿐만 아니라 질소가 남조류 녹조 발생에 미치는 영향이 부각되고 있다. 한국의 담수 수계에서도 이와 비슷한 남조류에 의한 위해성 녹조 번성 특징을 갖고 있으므로, 이러한 패러다임의 변화는 국내 담수수계의 영양염류 관리에서 중요한 의미를 갖는다. 최근 국제적인 관련 연구를 통하여, 위해성 남조류 번성을 막기 위해 제안된 방법은 다음과 같다. 1) 질소와 인을 함께 관리하는 전략, 2) 폐수의 수집 및 처리, 3) 호소 유입수의 사전처리, 4) 저니의 준설, 5) 체류시간의 단축, 6) 조류의 효율적 회수법, 7) 조류의 침강 및 응집 등이 제시되고 있다. 추가적으로 남조류의 생태학적 특성에 기반한 지속가능하고 통합적인 담수수계의 녹조 관리기법이 수립되어야 한다. 녹조를 유발하는 남조류는 척결되어야 할 생물체가 아니라, 담수 수계에 필수적인 미생물 구성원이기 때문이다.

• 환경생물
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• 제30권1호
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• pp.39-46
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• 2012

2011년 영산강 섬진강 수계 29개 호소조사에서 동정된 식물플랑크톤은 규조강 161종, 녹조강 157종, 남조강 39종, 기타 67여종으로 총 424종이었다. 조사기간 동안 4차 조사시기에 상대적으로 더 다양한 종이 출현하였으며 대동호, 대동제, 소포제, 군곡제, 개초제, 둔전제 지점에서 다양한 종들이 출현하였고, 영산호를 비롯한 하천형 호소에서는 비교적 빈약한 종이 출현하였다. 각 지점에서 20% 이상의 우점율을 보인 종은 대부분 규조류였고 2차와 3차 조사에서 녹조류와 남조류도 우점의 빈도가 높아졌다. 개체군 밀도는 조사 호소나 시기에 따른 뚜렷한 패턴이 없었고 특정 종의 성장에 크게 의존하는 특성을 나타냈다. 클로로필-$a$의 농도는 조사호소와 시기에 따른 편차가 매우 컸으며 식물플랑크톤의 개체수와 일치하지 않는 것으로 나타났다. 총질소와 총인의 농도와 클로로필-$a$의 농도 사이에는 매우 낮은 상관성이 나타났다.