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느타리버섯 배지 제조기를 이용한 배지의 제조 연구 (A Short Composting Method by the Single Phase Composter for the Production of Oyster Mushroom)

  • 이호용;신창엽;이영근;장화형;민봉희
    • 한국균학회지
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    • 제27권1호통권88호
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    • pp.10-14
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    • 1999
  • 느타리버섯의 재배시에 사용되는 배지재료인 볏짚과 폐면을 사용하여 기계적으로 침수, 살균 및 접종이 가능한 느타리버섯 배지 제조기를 제작하고, 이를 이용한 균사 배양을 시도하였다. 본 배지 제조기에 의한 침수시간은 약 20분 정도가 소요되었으며 이때 최초 단계인 침수 후 배지재료의 함수량은 평균 76.27%이었으며 최종 단계인 종균 접종단계에서의 함수량은 평균 70.64%로 최적의 상태를 유지하였다. 이는 관행의 방법에서의 10여시간과 비교하여 0.33%의 수준이었다. 또한 배지살균에 필요한 상온시간은 약 $40{\pm}10$분이 소요되었으며 배지살균에는 $65^{\circ}C$에서 10시간이 소요되었다. 살균에 사용된 시간은 관행방법과 비교하여 50%의 시간 안에 정확한 온도와 고른 교반으로 우수한 살균 효과를 거둔 것으로 평가되었다. 고온 호기성 미생물의 배양단계인 후발효 단계는 $45{\sim}50^{\circ}C$의 온도에서 48시간으로서 기존의 재래식 방식에서 사용하던 후발효 시간보다 24시간이 단축되었다. 종균 접종방법에 따른 균사 배양 성공률은 표면+혼합접종(95%)>표면접종(80%)>수작업 혼합접종(71%)>기계적 혼합접종(36%)의 순으로 나타나 표면+혼합접종 방법이 가장 양호하였으며 기계적 혼합방법이 가장 저조한 것으로 나타났다 그러나 더욱 효과적인 느타리버섯 배지제조의 기계화를 위하여는 보다 활성이 높은 후발효 균주의 개발이 요구되며 이를 위한 고온 호기성 미생물의 선별 및 관리를 비롯하여 후발효 과정에서의 증식과 발효효과 등에 대한 연구가 앞으로도 계속되어져야 할것으로 사료된다.96년도에 게재한 제 II보에서 발표한 1속 6종 미기록균류 및 제 III보에서 발표한 1속 6종 미기록균류와 함께 본 연구에서 확인된 2속 4종 미기록균류를 합산하면 한국산 목재부후 민주름버섯류는 도합 17과 104속 240종 1변종으로 집계되었다. 이들 미기록종 균류는 내량리 , 대모산, 및 왕산에서 채집되었으며, 이들중 깃털유색고약버섯과 침유색고약버섯은 미확인 활엽수, 흰가죽아교버섯은 산벚나무, 및 주름버짐버섯은 소나무에서 발견되었다. 군위 지역은 과거의 균류조사 기록의 부재와 지방 산업으로 인한 공해에도 불구하고 지역특유의 균류 분포상을 지닌 것으로 보이며, 서울과 서울근교는 정학성(1996)의 제 III보에서 지적한 바와 같이 다양하고 특이한 균류 분포상을 지니고 있는 점으로 미루어 군위 지역과 서울을 위시한 서울 근교 일대는 산업 공해와 관련하여 민주름버섯류의 분포상 연구에 매우 적합한 지역으로 판단된다.2.87%로 0 1x에 비해 18.9% 높았다. 또한 빛의 강도가 높을수록 자실체의 분화율이 높았으며, 2500 lx에서는 60.5%의 자실체 분화율을 나타냈다. 광종류에 따른 자실체 생육은 적색등>형광등>백열등>청색 등순이었으며, 자실체 생육을 위한 적정 배지로는 누에 번데기와 곡물배지를 비교한 바 곡물배지 중 우수하였다. $CO_2$ 농도가 자실체 생육에 미치는 영향은 배양병마개를 닫고 생육하였을 때, 자실체 수량이 5.1g/병이 증수되었으며, 전체수량 대비 자실체 수량도 5.8% 증가되었다.했던 계란의 난각부분(Egg-shell)에서만 가금티푸스(fowl Typhoid)의 병원체인 S. gallinarum이 1주$(0.2\%)

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농업부산물(農業副産物)의 이용성향상(利用性向上)에 관(關)한 연구(硏究) -제3보(第3報) 탈지미강(脫脂米糠)부터 phytin 분리(分離)- (Studies on utilization of agricultural waste products -Part 3. Separation of phytin from defatted rice bran-)

  • 신재두
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제9권
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    • pp.71-81
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    • 1968
  • 1) 생미강(生米糠)을 n-hexane으로 탈지(脫脂)한 탈지미강(脫脂米糠)에 희(稀) HCl 또는 희(稀) $H_{2}SO_4$를 혼합(混合)하고 가끔 저어주면서 $8{\sim}12$ 시간(時間)동안 두어서 phytin을 침출(浸出)시키고 여과(濾過)하여서 침출액(浸出液)을 얻었다 .다음에 침출액(浸出液)을 염기(鹽基)로 중화(中和)하여서 phytin을 침전(沈澱)시키고 여과(濾過)하여서 phytin을 분리(分離)하였다. 이와 같이 하여서 탈지미강(脫脂米糠)으로부터 phytin을 분리(分離)함에 있어서의 여러 가지 조건(條件)에 관(關)하여 기초(基礎) 실험(實驗)을 하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 2) 침출용(浸出用) 산액(酸液)으로써는 0.3% HCl이 좋았다. 탈지미강(脫脂米糠)에 희산(稀散)을 작용(作用)시키면 phytin 이외(以外)로 희산(稀散)에 가용성(可溶性)인 단백질(蛋白質) 당류(糖類), Vitamin B 군(群), 색소(色素)등도 상당량(相當量) 즉 탈지미강(脫脂米糠)의 $18{\sim}19%$가 침출(浸出)되어 나온다. 0.3% HCl 때 침출고형물(浸出固形物)은 탈지미강(脫脂米糠)의 30%이다. 탈지미강중(脫脂米糠中)의 염기성(鹽基性) 물질(物質)의 침출(浸出) 속도(速度)는 phytin의 그것과 차이(差異)가 있다. phytin은 탈지미강(脫脂米糠)과 희산액(稀酸液)을 혼합(混合)한 후 $1{\sim}5$시간(時間) 사이에서 주(主)로 침출(浸出)되어 나온다. 3) 침출용(浸出用) 산액량(酸液量)은 탈지미강(脫脂米糠)의 $8{\sim}10$ 배량(倍量)이 좋고 침출(浸出) 시간(時間)은 실온(室溫)에서 $8{\sim}12$ 시간(時間)이면 충분(充分)하다. 침출(浸出) 온도(溫度)는 $20{\sim}30^{\circ}C$가 좋고 그 이상(以上)이 되면 phytase의 작용(作用)이 활발(活潑)하여지므로 침출량(浸出量)이 저하(低下)된다. 4) 침출용(浸出用) 산(酸)으로써는 HCl를 사용(使用)할 때가 $H_{2}SO_4$를 사용(使用)할 때보다도 phytin 침출량(浸出量)이 많다. 0.3% HCl를 탈지미강(脫脂米糠)의 8배량(倍量) 쓰고 실온(室溫)에서 12시간(時間) 침출(浸出)시키였을때 phytin 침출율(浸出率)은 11.34%로써 이론치(理論値)의 93%였다. 5) phytin를 침전(沈澱)시키기 위한 침출액(浸出液)의 중화제(中和劑)로써는 포화(飽和) $Ca(OH)_2$ 용액(溶液)이 좋다. 침출액(浸出液)을 포화(飽和) $Ca(OH)_2$ 용액(溶液)으로 pH 7.0까지 중화(中和)하였을 때에 phytin 침전율(沈澱率)은 이론치(理論値)의 94.77%였다. 중화제(中和劑)로써 NaOH, KOH, $NH_{4}OH$를 쓸 때는 중화도(中和度)에 관계없이 침전(沈澱)이 대단히 불충분(不充分)하였다. 중화도(中和度)는 pH $6.8{\sim}7.0$이 좋다. 중화제(中和劑)로써 $NH_{4}OH$를 썼을 때가 phytin 침전(沈澱)이 제일 희고 여과(濾過)도 비교적(比較的) 쉽게 잘 되었다. 6) pH $6.0{\sim}7.2$에서 각(各) 용해도(溶解度)는 다음과 같다. K-phytate〉$NH_{4}-phytate$ > Na-phytate > Ca-phytate.

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송사리 Tyrosine Hydroxylase: cDNA 클로닝 및 생물지표로서의 TH 유전자 발현의 분자생물학적 추적 (Ttrosine Hydroxylase in Japanese Medaka (Oryzias latipes): cDNA Cloning and Molecular Monitoring of TH Gene Expression As a Biomarker)

  • Shin, Sung-Woo;Kim, Jung-Sang;Chon, Tae-Soo;Lee, Sung-Kyu;Koh, Sung-Cheol
    • Environmental Analysis Health and Toxicology
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    • 제15권4호
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    • pp.131-137
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    • 2000
  • 최근 독성 유해물질의 환경으로의 방출로 인해 인간 및 생태계에 대한 위해성 문제가 심각하게 제기되고 있다. 독성화학물질을 포함한 여러 환경 오염물질의 위해성평가는 화학물질의 유해성과 노출량 측정을 동시에 측정함으로써 가능한데 이 경우 생물지표(biomarker)가 최근 각광을 받고 있다. 본 연구에서는 동물의 행동에 관련된 신경전달물질의 생성에 결정적 역할을 하는 tyrosine hydroxylase(TH)및 그 유전자가 생물지표로서 이용 가능성이 있는지를 검토하였다. Ovary cDNA library의 PCR 스크리닝을 통한 송사리 TH유전자를 부분적으로 를론하였으며(327 bp), DNA염기서열 분석 결과 쥐 (rat)의 TH유전자와 동일한 염기서열을 보였다. 그리고 다이아지논 처리구 및 무처리구에서 송사리의 머리부분(head)및 몸통 부분(body)에서 추출된 총RNA에 TH mRNA가 존재함을 RT-PCR를 통하여 확인하였다. 그러나 다이아지논의 처리효과가 송사리의 행동에 미치는 영향을 보기 위해서는 TH의 발현을 보다 정량적으로 검토할 필요가 있을 것으로 판단된다. 생물지표로서 TH의 활성 및 mRNA의 기관별 또는 조직별 검출은 독성물질에 영향을 받는 어류 신경행동 변화를 모니터링 할 수 있는 유용한 수단이 될 것이다. 나아가 환경관리에 있어서 신경화학물질과 분자생물학적 상관관계를 통한 이상반응행동의 분석은 환경 위해성평가에 상당히 기여할 것이다.

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환경유래의 세슘 저항성 균주 선별 및 세슘 흡착제거 연구 (Screening and Identification of a Cesium-tolerant Strain of Bacteria for Cesium Biosorption)

  • 김지용;장성찬;송영호;이창수;허윤석;노창현
    • 환경생물
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    • 제34권4호
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    • pp.304-313
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    • 2016
  • 현재 전 세계적으로 원자력 발전소가 직면하고 있는 문제 중 가장 큰 문제는 방사성 핵종($^{134}Cs$, $^{135}Cs$, $^{137}Cs$)에 오염된 핵 폐기물 저장 및 처리시설 확충이다. 원자력 발전소의 꾸준한 증가율에 비하여 방사성 폐기물을 처리할 수 있는 처리시설의 공간적 한계에 직면하고 있기 때문이다. 이에 환경 친화적이면서 효율적인 폐기물 처리방법의 개발이 시급하다. 이에 따라, 경제적이면서 높은 회수율을 가지는 균주와 세슘 이온의 상호 작용을 통한 방사성 세슘 생물학적 흡착에 대한 연구가 각광받고 있다. 하지만, 현재 세슘 저항성을 지닌 균주는 많이 보고되어 있지 않은 상태이다. 본 연구는 한국원자력연구원 첨단방사선 연구소 주변에서 샘플을 채취하여 세슘 저항성을 지닌 균주를 선별하였다. 세슘 저항성 균주 선별 방법은 다음과 같다. 샘플 및 100 mM CsCl을 R2A 액체 배지에 첨가한 뒤, 72시간 후에 살아남은 균주들을 16S rRNA 염기서열을 NCBI's BlastN의 database의 균주들의 염기서열과 비교/분석을 하여 균주를 동정 분석하였다. 동정 분석 결과, B. anthracis Roh-1, B. cereus Roh-2 균주들이 세슘 저항성 우점종 균주인 것을 확인할 수 있었다. B. cereus Roh-2 균주가 B. anthracis Roh-1 균주보다 세슘에 대한 저항성을 보이는 것을 본 실험을 통해 확인할 수 있었으며, 특히 50 mM CsCl 환경에서 B. cereus Roh-2 균주는 B. anthracis Roh-1 균주보다 최대 30% 이상 세슘에 대해 저항성을 가지는 것을 확인하였다. 또한, $0.2mg\;L^{-1}$ $Cs^+$가 함유된 R2A 배지를 24시간 동안 처리하였을 때, B. anthracis Roh-1 균주는 g당 최대 $2.01mg\;L^{-1}$의 세슘 흡착능을 유도결합플라즈마 질량분석기 분석을 통해 확인하였다. 본 세슘 저항성 균주 스크리닝 기술 및 선별된 균주들은 차후에 방사성 오염지역 생물학적 환경 정화 및 제염해체를 위한 플랫폼 기술로 활용될 수 있을 것으로 보인다.

굴 세척액 유래 분말수프의 품질안정성 (Quality Stability of Powdered Soup Using Powder from Oyster Wash Water)

  • 허민수;이정석;김풍호;조문래;안화진;심효도;김진수;김인수
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제44권4호
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    • pp.224-229
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    • 2001
  • 굴통조림 가공부산물(세척액) 유래 분말수프의 효율적으로 이용을 위해 이의 품질안정성에 대하여 검토하였다. 굴 세척액 유래 분말수프와의 품질특성을 비교하기 위한 굴 열수추출물 유래 분말수프는 열수 추출물 분말 15 g,식염 5 g, 크림분말 19 g, 유장 분말 12 g, 밀가루 20 g, 옥수수 분말 15 g, 전분 5 g, 포도당 7.5 g, 양파가루 1.5 g을 각각 혼합하여 제조하였다. 그리고, 굴 세척액 유래 분말수프는 첨가물을 굴 열수추출물 분말수프와 같은 비율로 첨가하되, 열수 추출물 분말 15g 대신에 세척액 유래 분말 15 g을 첨가하여 제조하였다. 이와같이 제조한 굴 유래 분말수프는 알루미늄 적층필름(OPP, $20{\mu}m$; PE, $20{\mu}m$; paper, $45\;g/m^3$; PE, $20{\mu}m$; Al, $7{\mu}m$; PE, $20{\mu}m$)에 포장하여 실온에 저장하여 두고 실험하였다. 굴 세척액 유래 분말수프의 경우 저장 중 수분함량, 수분활성, 과산화물값 및 지방산 조성은 거의 변화없었고, pH, 휘발성 염기질소, 갈변도는 약간 증가하는 경향을, 백색도는 약간 감소하는 경향을 나타내었다. 이와 같은 저장 중 성분 변화 경향은 굴 세척액 유래 분말수프와 굴 열수추출물 유래 분말수프 간에 차이가 거의 없었다. 이들 굴 유래 분말수프를 식용할 수 있게 조리하여 관능검사한 결과 저장 12개월 동안 품질에 큰 변화가 인정되지 않았다. 이상의 이화학적 및 관능적 검사 결과로 미루어 볼 때 굴 세척액 유래 분말수프는 알루미늄 적층 필름(OPP, $20{\mu}m$; PE, $20{\mu}m$; Paper, $45\;g/m^3$; PE, $20{\mu}m$; Al, $7{\mu}m$; PE, $20{\mu}m$)에 포장하는 경우 상온에서 12개월 동안 품질변화가 크게 인지되지 않아 안전하게 유통 가능하다고 판단되었다.

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홍수터 여과 모형을 이용한 하천수중의 유기물과 질소 제거 (Removal of Organic Matter and Nitrogen from River Water in a Model System of Floodplain Filtration)

  • 하현수;김상태;김승현;정병룡;이영득;엄진섭;지승환;정종배
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제45권2호
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    • pp.84-91
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    • 2002
  • 유기물과 질소 함량이 높은 하천수가 대하천에 유입되기전 소하천의 잡초가 자라는 홍수터에 살포하여 사질 토층을 수직 이동하는 동안 잡초의 근권에서 유기물의 분해와 함께 탈질에 의해 질소가 제거되도록 하는 홍수터 여과공법을 개발하였다. 직경 15cm, 길이 150cm의 PVC pipe에 실제 홍수터에서 채취한 사질의 토양을 충진하여 제작된 홍수터 모형에 하천수를 27.2, 40.8, $68.0\;ml/day/m_2$의 유량으로 연속적으로 살포하고 정상상태에 이른 후 토양 깊이별로 토양 용액을 채취하여 유기물과 $NO_3-N$을 비롯한 무기질소의 이동과 제거 현상을 조사하였고 토양 기체를 채취하여 $N_2$$N_20$의 발생 현상을 측정하였다. 포화상태에 가까운 수준으로 유량을 조절할 경우 하천수에 포함된 유기물만을 이용하더라도 매우 효과적인 탈질 환경이 5cm깊이 부근의 표층 토양에서부터 형성되었으며 유기물의 제거와 함께 질소도 효과적으로 제거할 수 있는 것으로 나타났다. 90cm깊이의 홍수터 토양을 통과하는 동안 평균적으로 COD는 18.7에서 5mg/l로 무기질소함량은 2.7에서 0.4mg/l로 정화되었다. 탈질 기체는 대부분 $N_2$ 형태로 발생되었으며 온실효과와 오존층 파괴를 유발하는 $N_2O$ 발생량은 매우 적었다. 표층 토양에 잡초의 근권이 형성되어 있는 실제 홍수터에 이와 같은 기법을 적용할 경우 모형 실험에서 나타난 결과보다 더욱 활발한 탈질 현상이 유발될 수 있을 것으로 판단된다. 이러한 홍수터 여과는 부지가 따로 필요하지 않으므로 시설 및 운영비가 경쟁기술에 비해 싸고, 화학약품 처리나 슬러지 발생이 없는 환경친화적인 하천수 처리방법이 될 것으로 기대되며, 하천수 외에도 도시하수나 산업폐수의 3차 처리에도 응용되어 하폐수의 재활용을 통한 수자원의 절약과 하천수량의 증대에도 기여할 수 있을 것이다.

형산강 수계의 생태 서식지, 화학적 수질 및 어류의 다변수모델 평가 (Evaluations of Ecological Habitat, Chemical Water Quality, and Fish Multi-Metric Model in Hyeongsan River Watershed)

  • 김유표;안광국
    • 생태와환경
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    • 제43권2호
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    • pp.279-287
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    • 2010
  • 본 연구는 형산강 수계 6개 지점을 선정하고, 2009년 4월과 9월에 조사를 실시하여 이 화학적 수질, 물리적 서식지 분석을 통하여 어류 분포특성 및 생태 건강도를 진단하였다. 생물통합지수(Index of Biological Integrity, IBI) 모델 분석은 국내 하천의 특성에 맞게 수정 보완하여 8개 다변수 메트릭 모델을 이용하였고, 물리적 서식지 평가지수(Qualitative Habitat Evaluation Index, QHEI)분석은 11개의 다변수 메트릭 모델을 적용하였다. 형산강의 1, 2차 생태 건강도 조사 결과 평균 25.4(n=6)로 "보통상태" (C)로 나타났다. 1차 조사 결과 평균 25로 "보통상태" (C), 2차 조사 결과 평균 25.7로 "보통상태" (C)로 나타났다. 물리적 서식지 평가 결과 최상류 H1에서 150.5로 "양호상태" (B)로 나타났으며, 하류인 H6에서 76으로 "보통상태" (C)로 나타나 하류로 갈수록 감소하는 경향을 보였다. 이 화학적 수질 분석은 형산강 수계의 환경부 수질 측정망 자료 중 2000년부터 2009년까지 10년간의 자료를 이용하여 분석하였다. 형산강의 지난 10년간 평균 BOD 값은 2.4 $mgL^{-1}$ (범위: 0.3~13.8 $mgL^{-1}$)로서 우리나라 수질기준(2010년 1월의 환경부 기준고시)에 의거할 때 II (약간 좋음) 등급을 보였고, COD 역시 큰 변이를 보이며(범위: 0.6~12.8 $mgL^{-1}$), BOD와 유사한 경향을 보였다. TN의 평균값은 3.0 $mgL^{-1}$ (범위: 0.3~10.4 $mgL^{-1}$)이고, TN 역시 형산강이 경주시를 지나면서 TN이 증가한 후 감소하는 경향을 보였다. TP의 평균값은 103.5 ${\mu}gL^{-1}$(범위: 0~606 ${\mu}gL^{-1}$)로 TN과 비슷한 양상을 보였다. SS는 7.5 $mgL^{-1}$ (범위: 0.1~25.2 $mgL^{-1}$)로 하류로 갈수록 증가하는 경향을 보였다. 전체적으로 본류 지점은 하류로 갈수록 건강성이 악화되는 것으로 나타났는데 이는 경주시를 관통하면서 수질이 악화되었고, 생활하수, 산업폐수 및 분뇨처리수가 유입되어 이와 같은 결과가 나타난 것으로 사료되었다.

옥수수 전분박(澱粉粕)을 이용(利用)한 식사료(食飼料) 효모생산(酵母生産)에 관한 연구(硏究) (Studies on the Production of Foods and Feeds Yeast from the Hydrolyzate of Corn Starch Cake)

  • 성낙계;김명찬;기우경;김종규;윤한대
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제19권4호
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    • pp.219-226
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    • 1976
  • 옥수수 전분박을 이용하여 식사료 효모를 생산하기 위하여 전분박의 산당화법을 검토하고 이 산당화액을 이용하여 liquid culture에서 식용효모, semisolid culture에서 사료효모를 생산하기 위한 배양조건을 검토한 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 옥수수 전분박의 신당화시 가수분해제로는 염산이 황산보다 효과적이었으며, 염산 농도 1%, 압력 $2.0kg/cm^2$에서 30분간 가수분해 시켰을 때 당화율이 57.2%로서 가장 좋았다. 2) 산분해시 원료와 전분박의 비가 1:10 이상에서는 분해가 증가되지 않았으며 semisolid substrate를 만들기 위해서는 1:3의 비율이 적당하였다. 3) 6종류의 효모를 전분박 당화액에 배양시켰을 때 Candida tropicalis가 가장 좋았으며, 최적 초기 pH는 6이었으며, 최적온도는 $30^{\circ}C$였다. 4) Liquid culture에서 Candida tropicalis의 무기 영양 요구도를 조사한 결과 $(NH_2)_2CO$ 0.3%, $KH_2PO_4$, 0.15%, $MgSO_4{\cdot}7H_2O$ 0.04%였으며, semisolid culture시에는 $NH_4CI$ 0.4%, $KH_2PO_4\;0.1%\;MgSO_4{\cdot}7H_2O\;0.04%$를 가했을 때가 좋았다. 5) 식용 효모생산을 위한 액체배양에서는 초기당 4%에서 88.75%를 소비하였으며, 원료에 대한 건조효모로써 19.13%의 수율을 보였다. 6) 사료효모를 생산하기 위해 semisolid한 상태에서 배양하였을 때 처리하지 않은 전분박에 비해cellulose는 14.7%에서 3.76%로 감소하였으며, 건조효모는 13.89%가 생성되었다.

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옥천천 (만) 유역 하천과 만입부의 수환경 평가 (An Evaluation of Aquatic Environment in the Okchon Stream-Embayment Watershed, Korea)

  • 김동섭;이혜근;맹승진;황순진;신재기
    • 생태와환경
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    • 제36권2호통권103호
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    • pp.181-190
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    • 2003
  • 옥천천(만)유역을 대상으로 2002년 5월부터 9월까지 총 6회 수환경을 조사하였다. 환경 요인은 하천과 구간에 따라 차이가 컸고, 유수환경과 정수환경에서 더욱 현저하여 대비가 되었다. 수중 영양염은 상류 하천에서 비교적 저농도이었으나, 하수처리수 유입 후부터 고농도로 전환되어 점오염원 영향이 절대적이었다. 특히, 유역에서 SRP와 $NH_4$의 분포는 다른 영양염에 비해 매우 뚜렷하였고, 하수처리수의 영향을 평가함에 있어 가장 중요한 인자가 될 수 있었다. 하수처리수의 유입직 후 정점에서 SRP의 평균 농도는 919.3${\mu}g$ P/l로써 유역에서 가장 영향력이 컸고, P농도에 의해 수중 영양염 비율이 조절됨을 알 수 있었다. 하수처리수의 지속적 공급은 하류의 만입부에서 chl-a 증가를 유도하는 결정적인 요인으로 볼 수 있었다. 남조류가 대발생한 시기에 만입부에서chl-a 농도는 234.5${\sim}$l,692.2 ${\mu}g$/1범위이었고, 8월에 최대 현존량은 ml당 $1.0{\times}10^6$ 세포를 훨씬 초과하여 담수적조 수준보다 200배 이상이었다. 이러한 결과는 다른 환경요인에서 잘 반영되었고, 그 중에서 AFDM/TSS 비는 100%로써 조류에 의한 수질오염이 극심함을 잘 반영하였다. 따라서, 하수처리수에 포함된 P와 N 저감이 선행되어야 하천 수환경 개선 뿐만 아니라 저수지 수질관리에 효과가 있을 것으로 본다.

대청호의 시공간적 수질 변화 특성 및 호수내 유입지천의 영향 (Spatio-temporal Fluctuations with Influences of Inflowing Tributary Streams on Water Quality in Daecheong Reservoir)

  • 김경현;이재훈;안광국
    • 생태와환경
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    • 제45권2호
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    • pp.158-173
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    • 2012
  • 본 연구는 대청호 본류유역 7개 지점과 대청호 유입지류 8개 지점을 선정하여 2001년부터 2010년까지 측정된 환경부 수질자료를 분석해 시 공간적 변이를 파악하고, 더불어 대청호 유입 지류에 의한 대청호 수질의 영향을 분석하였다. 본류 수역의 연평균 수질 자료 분석결과에 따르면, 질소(N) 및 인(P)의 농도는 호수대 내에서 상류역에서 댐(M7)으로 갈수록 거리에 따라 1차 함수적으로 감소하는 경향을 보였다. 호수내 유수대(M1~M3), 전이대(M4~M6) 및 정수대(M7)의 TN과 TP는 외국 인공호들과 마찬가지로 뚜렷한 Zonation 패턴을 보였다. 반면, 호수내 유기물 지표로서 엽록소(CHL)와 BOD는 TN과 TP의 구간별 연속적 감소 패턴과는 달리 전이대에서 최고치를 보였다. 유수대에서는 몬순 집중강우기인 8월에 TP가 377 ${\mu}gL^{-1}$로서 최대치를 보였으나, 정수대에서는 7월에 165 ${\mu}gL^{-1}$로서 최대치를 보였다. 한편, 유수대의 TN은 3월 최대치(8.52 $mg\;L^{-1}$)를 보였으며, 정수대의 TN은 본류에 비해 상대적으로 낮은 수치를 보였고, 최대치는 8월 (3.76 $mg\;L^{-1}$)에 관측되었다. 집중강우에 의한 이온희석현상은 9~10월에 극명하게 나타났다. 호수내 제한요인의 평가지표로서 이용되는 TN : TP 비는 88 이상으로서 이미 대청호는 질소가 과잉공급 상태인 것으로 사료되었다. 몬순강우에 따라 호수의 수질은 악화되는 경향을 보였으며, TP와 SS가 강우에 가장 민감하게 반응하였고, CHL은 정수대의 변이 폭이 높게 나타났다. 호수내로 유입되는 지천의 영향평가에 따르면, 도심형 하천이자 농공단지와 하수처리장의 영향을 받고 있는 T1, T2 및 호수내에 가장 큰 영향을 줄 것으로 사료되는 옥천천(T5)의 오염도가 가장 높게 나타났다. 호수의 경험적 모델 분석에 다르면, 호수내에서 CHL의 변이는 유수대($R_z$: $R_2$=0.044, p=0.264)와 전이대 ($T_z$: $R_2$=0.126, p=0.054)에서 TN에 의해 통계학적 유의성을 보이지 않았으나, 정수대($L_z$)에서 질소는 조류 생장에 억제효과($R_2$=0.458, p=0.032)를 가질 수 있는 것으로 나타났다. 한편, 유입 지천($I_w$)의 TN은 호수내($I_r$)의 CHL의 변이에 통계학적으로 유의성이 없는 것으로 나타났고($R_2$=0.258, p=0.110), 유입 지천($I_w$)의 TP는 호수내($I_r$)의 CHL의 변이에 통계학적으로 유의성이 있는 것으로 나타났다 ($R_2$=0.567, p=0.005). 즉, 지천의 TP 유입은 대청호의 조류 생장에 직접적으로 영향을 주는 것을 의미하였다. 한편, 대청호의 TN : TP 비는 지천의 TN보다는 TP에 의한 영향을 받는 것으로 나타나 결국 TN : TP 비는 직접적으로 인(P)의 농도에 의해 조절되는 것으로 나타났다. 따라서 호수내의 여름철 TP와 SS 유입을 최소화 시키고, 높은 인이 유입되는 도심형 하천(옥천천)의 수질 개선이 대청호의 수질 개선에 큰 도움을 줄 것으로 사료되었다.