• 제목/요약/키워드: diatom community

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부착돌말류를 이용한 생물학적 수질평가지표 개발 (Development of Biological Criteria for Water Quality Assessment using Benthic Diatoms)

  • 노성유;변명섭;김미아;이재관
    • 한국물환경학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.879-885
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    • 2009
  • The present study was carried out to develop biological criteria for water quality assessment using benthic diatoms. Selecting of the indicator diatoms, three parameters were considered: broad distribution (180 taxa occurred over 3% at upper level), species abundance (158 taxa occurred over $1.5{\times}10^5cells/cm^2$), and sensitivity (184 taxa occurred more than once as 1st and 2nd dominant species). Overall, total 208 taxa were selected, including 38 varieties, 170 species, 34 genera, 9 families, 3 orders, and 1 phylum. The most dominant taxonomic group (family) was Naviculaceae (52%), followed by Diatomaceae (15%), Nitzschiaceae (12%) and Achnantaceae (11%). COD and TP were proposed as new water quality standards (draft) to improve the existing BOD standard and to manage and control efficiently non-biodegradable organic pollutants. With this regard, we used TP standard (draft) in developing biological water quality criteria for diatoms. TP standards (draft) proposed as Ia = 0.02 mg/L or less, Ib = 0.05 mg/L or less, II = 0.1 mg/L or less, III = 0.2 mg/L or less, IV = 0.4 mg/L or less, V = 0.6 mg/L or less and VI = above 0.6 mg/L. Biological assessment system (4 class system) was developed and proposed for diatom using modified Tropic Diatom Index (TDI). Biological assessment of TDI appear B grade (Good).

국내 하구역 부착돌말의 시, 공간적 분포에 미치는 몬순의 영향 (Spatial and Temporal Distribution of Epilithic Diatom Communities in Major Harbors of Korean Peninsula)

  • 김하경;김용재;원두희;황순진;황수옥;김백호
    • 한국물환경학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.598-609
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    • 2013
  • Spatial and temporal distribution of environmental factors and epilithic diatom communities in major rivers (30 rivers and 58 sampling points) of the Korean peninsula were surveyed each one time before (May) and after the monsoon (October) 2012. The stream of the east harbor (EAST), the south harbor (SOUTH), and the west harbor (WEST) was sampled in order. Over the survey, a total of 284 taxa were classified, and the number of diatom species in each harbor did not show significant changes after the monsoon, but a biomass significantly decreased. Results also showed that EAST deterioration of water quality and chlorophyll-a after the monsoon, was opposite to SOUTH. Five major dominant species including Nitzschia inconspicua, which contained higher biomass over the survey, were common species which widely distributed in brackish water. Indicator Species Analysis showed that a large number of clean water species in EAST and polluted water species in SOUTH and WEST were emerged respectively. In sum, the Asian monsoon significantly decreased a biomass of epilithic diatoms and water qualities over the harbors (lower stream) in the Korean peninsula, but did not change the major species indicating water quality.

진해만 동부 해역내 식물플랑크톤 군집과 수질환경의 계절 변동 (Seasonal Variations of Phytoplankton Community and Water Quality in the East Area of Chinhae Bay)

  • 여환구;박미옥
    • 한국환경과학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.231-238
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    • 1997
  • The community of phyloplankton and water quality were Investigated 5 times from October, 1994 to October, 1995 In the east area of Chinhae Bay. Seasonal changes of enoronmental parameters were shown general pattern and related to the red tide mechanism of phytoplankton community. Seasonal variations of dissolved oxygen concentrations were affected by the photosynthetic activity of phytoplankton community and the Increase of COD at the bottom water was occurred after the red tide. The standing stocks of phytoplankton In this study area ranged 202 - 1616 Cells . ml-1 and the bloom(red tide) was formed from April to July. The diatom species, Skeletonema costahm was a dominant species all the year round and the dinoflagellate species, Alexandrium tmuense and prorocentrum triestinum were red tide species Increased standing stocks in phytoplankton bloom.

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금호강의 부착규조 군집분석과 수질 변화비교 (Analysis of the Epilithic Diatom Community and Comparison of Water Quality in the Kumho River)

  • 최재신;채현식;김한순
    • 생태와환경
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    • 제48권2호
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    • pp.115-121
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    • 2015
  • 부착규조 군집의 유기오탁지수 (DAIpo)에 의해 금호강의 수질을 평가하고 이전 수질과 비교하기 위하여 금호강에 5개의 정점을 선정하고, 2010년 4월부터 2012년 9월까지 매년 4월과 9월 총 6회에 걸쳐 채집조사를 실시하였다. 116종이 출현하였으며 2목, 3아목, 7과, 26속, 103종, 13변종으로 분류되었다. Achnanthes minutissima 등 10종이 우점하였고 하류로 갈수록 호오탁성종이 늘어났다. 부착규조 군집과 이화학적 요인과의 상관관계 (r)는 -0.62~0.71의 범위로 상관성의 범위가 넓었다. 두 규조지수 (DAIpo, TDI)가 총질소와 높은 상관성 (r=0.57, r=0.67)을 나타내어 총질소가 부착규조 군집에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 상관분석 결과, DAIpo와 TDI는 상관계수 0.62로 나타났다. 평균DAIpo는 37.24~74.98이었고 상류에서 하류로 갈수록 수치가 낮아졌다. 금호강의 정점별 평균수질은 정점 1은 ${\beta}$-빈부수성수역, 정점 2는 ${\alpha}$-빈부수성수역, 정점 3는 ${\beta}$-중부수성수역으로 이전의 수질과 변화가 거의 없었다. 그러나 정점 4와 5는 ${\alpha}$-중부수성수역과 강부수성수역으로 수질오염이 심하였으나, 이번 조사에서 ${\beta}$-중부수성수역으로 나타나 하류의 수질이 상당히 개선된 것으로 나타났다. DAIpo를 이용한 종합적 수질평가인 RPId는 52.27로 금호강은 중간 정도의 수질로 평가되었다.

공업용수 생산 정수장의 침전지 조류 부착방지를 위한 황산동 투입 (Using $CuSO_4$ for Preventing Algae Attachment on the Sedimentation Basin of Industrial Water Treatment Plant)

  • 손희종;정종문;김상구;장성호
    • 대한환경공학회지
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    • 제34권11호
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    • pp.780-785
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    • 2012
  • 침전지 구조물에서의 조류 부착현상은 4월말에서부터 10월초까지 나타났고, 침전지 청소 7일 후부터 부착조류가 관찰되었으며, 운전기간이 경과할수록 부착조류의 양은 점진적으로 증가하였다. 부착 조류 종들은 남조류인 Oscillatoria sp.와 Phormidium sp., 규조류 인 Synedra sp., 녹조류인 Mougeotia sp.와 Oedogonium sp.가 관찰되었으며, 부유성 규조류인 Stephanodiscus sp.도 부착조류의 군집에서 자주 관찰되었다. 침전지 월류 조류 종들은 규조류인 Cymbella sp., Navicula sp., Synedra sp.와 Stephanodiscus sp.가 관찰되었고, 녹조류의 경우는 Mougeotia sp.와 Cosmarium sp., 남조류는 Anabaena sp.가 관찰되었다. 황산동의 투입효과를 살펴보기 위해 침전지 트러프의 단위 면적당($cm^2$) 부착조류의 농도를 조사한 결과, 황산동을 투입한 침전지의 경우는 침전지 청소 후 14일과 28일 경과 후에 단위 면적당 부착조류의 농도가 각각 $4{\mu}g/L/cm^2$$19{\mu}g/L/cm^2$로 나타나 조류 부착현상이 매우 더디게 진행된 반면, 황산동을 투입하지 않은 침전지의 경우는 침전지 청소 후 14일과 28일 경과 후의 부착조류 농도가 각각 $59{\mu}g/L/cm^2$$147{\mu}g/L/cm^2$로 나타나 시간의 경과에 따라 다양한 부착조류가 부착하여 성장하였다. 공업용수 처리수의 수질에 미치는 영향을 조사하기 위하여 공업용수도용 배수지의 침전물을 분석한 결과, 적갈색의 미세한 침전물들에서 규조류의 파편들이 검출되었으며, 녹조류와 남조류의 경우는 분해되어 침전물의 유기물 성분으로 존재하면서 산화철과 결합하여 침전물을 형성하였다.

Spatial Dynamics of Diatom Community in the Mid to Lower Part of the Nakdong River, South Korea

  • Kim, Myoung-Chul;La, Geung-Hwan;Jeong, Kwang-Seuk;Kim, Dong-Kyun;Joo, Gea-Jae
    • 생태와환경
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    • 제40권4호
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    • pp.576-580
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    • 2007
  • Phytoplankton community dynamics were studied from 2004 to 2006 with two and four weeks interval at mid to lower part of the Nakdong River (Waegwan: RK 194, Goryeong: RK 157, Jukpo: RK 112, Namji: RK 75 and Hanam: RK 63: RK: distance from the Estuarine Barrage), South Korea. Annual averages of water temperature was about $16^{\circ}C$, and dissolved oxygen was ranged between 10.0 and 11.5 mg $L^{-1}$ (percent saturation, 106.5 to 112.8%). Diatoms were dominant group with over 60% of phytoplankton abundance in all study sites (Waegwan: 64%, Goryeong: 69%, Jukpo: 73%, Namji: 79%, and Hanam: 83%). However, the occasional dominances of other groups such as green algae and blue-green algae were observed from March to October. Stephanodiscus hantzschii was dominant species and the relative abundances were highat all study sites (48-72%). The ratio of S. hantzschiiltotal phytoplankton abundance were showed a clear increasing tendency toward the estuarine barrage: i.e. 0.31 at Waegwan, 0.39: Goryeong, 0.50: Jukpo, 0.56: Namji, 0.60: Hanam. The results of this study provide the information that the phytoplankton community structure in a regulated river system is basically affected by the physical properties such as water velocity and retention time, resulting in single species dominance by the stagnancy of river flow.

베이지안 모델을 이용한 하구수생태계 부착돌말류의 생태 네트워크 (Ecological Network on Benthic Diatom in Estuary Environment by Bayesian Belief Network Modelling)

  • 김건희;박채홍;김승희;원두희;이경락;전지영
    • 생태와환경
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    • 제55권1호
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    • pp.60-75
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    • 2022
  • 베이지안 알고리즘 모델은 입력된 자료를 기반으로 확률을 계산하는 모델 알고리즘으로써 주로 복합재난 및 수질관리를 위해 사용되었다. 최근에는 생물 간, 혹은 생물-비생물 요인들 사이의 생태학적 구조를 파악하고 이를 이용한 생태 네트워크 분석에 활용되고 있다. 본 연구는 국내 하구수생태계의 부착돌말류 군집 변화와 이화학적 요인들 사이의 베이지안 네트워크 분석을 수행하여 부착돌말류 건강성 변화의 주요 요인들을 파악하였다. 베이지안 분석을 위해 본 연구 자료를 위해 물환경측정망의 생물 측정망을 기준으로 전국 하구 지역에 분포하는 668개 지점을 2008년부터 2019년까지 연간 2회 조사를 수행하였다. 자료는 서식지 요인, 물리적 요인, 화학적 요인, 생물학적 요인으로 분류하였으며 이를 베이지안 네트워크 모델에 입력하여 전국 및 해역별 하구수생태계 네트워크 분석을 수행하였다. 2008년부터 2019년까지 전국 하구수역에서 부착돌말류는 총 625개 분류군이 출현하였으며 2목, 5아목, 18과, 141속, 595종, 29변종, 1품종으로 구성되었다. Nitzschia inconspicua의 누적 세포밀도가 가장 높았으며 Nitzschia palea가 뒤를 이었고, 이외에도 Pseudostaurosira elliptica와 Achnanthidium minutissimum 분류군의 누적 세포밀도가 높았다. 부착돌말류를 이용한 하구수생태계 건강성 평가 결과는 조사 지점이 증가함에 따라서 대체로 보통(C등급)~나쁨(D등급) 등급의 비율이 증가하였으나 조사 시기에 따른 등급별 변화는 매우 미약하였다. 베이지안 네트워크 모델을 이용하여 하구수생태계 부착돌말류 건강성 평가 결과와 서식지 정보 및 이화학적 수질 정보 사이의 관계를 분석한 결과, 건강성 평가 점수에 가장 민감하게 영향을 미치는 요인은 생물 요인이었으며 서식지 및 이화학적 요인은 상대적으로 민감도가 낮았다. 하구수생태계 건강성 평가 점수에 가장 민감하게 영향을 미치는 부착돌말류 분류군은 Nitzschia inconspicua, N. fonticola, Achnanthes convergens, Pseudostaurosira elliptica으로 나타났으며 생물 요인 이외에도 서식지 인근의 공단과 축사의 비율이 건강성 평가 점수에 많은 영향을 미쳤다. 해역에 따라서 부착돌말류 건강성 평가 점수에 민감한 주요 분류군 조성은 다르게 나타났으나 모든 해역에서 부착돌말류의 세포밀도와 AFDM 및 Chl-a는 부착돌말류 건강성 점수에 민감한 영향을 미치지 않았다. 베이지안 네트워크 분석은 하구수생태계와 같이 복잡한 생태구조에서도 건강성에 영향을 미치는 주요 분류군과 요인들을 파악하는데 유용하였으며 이를 통해 향후 훼손된 하구수생태계의 복원을 수행함에 있어서 복원 대상을 보다 정확하게 제시할 수 있을 것으로 판단된다.

저온기 부영양 수계의 규조 발생에 대한 말조개의 섭식특성 (Grazing Effects of Freshwater Bivalve Unio douglasiae on the Hibernal Diatom Bloom in the Eutrophic Lake and Stream)

  • 이송회;황순진;김백호
    • 생태와환경
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    • 제41권2호
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    • pp.237-246
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    • 2008
  • 서로 다른 물리-화학적 성격이 다른 저온기 두 부영양수계에서 우점하는 규조류 중심의 현장수에 대한 한국산 말조개(Unio douglasiae)의 섭식특성-여과능 및 배설물 생산을 각각 비교 조사하였다. 두 실험수 모두 패류밀도가 증가할수록 뚜렷한 엽록소 $\alpha$ 감소를 보였으며, 한강시료는 1시간 이후부터, 일감호 시료는 패류 처리와 함께 즉시 감소였다. 한강시료는 고밀도 처리에서 감소율이 높았으며 (약 90%), 일감호시료는 패류밀도 간에 다소 차이는 보였으나 고밀도군에서도 50% 정도 감소하였다. 조류 현존량의 변화경향는 엽록소와 유사하였으며, 시료와 조류종에 따라 차이를 보였다. 패류의 조류여과능은 패류적용 1시간째 시료 간에는 큰 차이를 보였으나 시간이 경과할수록 유사한 수준에 도달하였다. 배설물 생산은 한강시료에서는 밀도간에 차이가 적었으며 일감호의 높은 전도도와 탁도, 낮은 DO 포화도에서는 밀도 간에 100배 이상의 큰 차이를 나타냈다. 특히 일감호에서 고밀도 패류 적용시, 낮은 엽록소(조류)감소 및 높은 배설물 생산 등은 소화가 어려운 고형물의 축적효과가 높아 저온기 동안 탁도가 높은 하천 및 호수의 수질개선에 매우 효과적일 것으로 사료되었다.

인공하천에서 유량감소로 모사한 가뭄효과가 수질 및 부착돌말류 군집에 미치는 영향 (The Effect of Drought Simulated by Discharge Control on Water Quality and Benthic Diatom Community in the Indoor Experimental Channel)

  • 박혜진;김백호;공동수;황순진
    • 생태와환경
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    • 제45권1호
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    • pp.129-138
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    • 2012
  • 본 연구는 하천에서 가뭄으로 인해 나타나는 갈수현상을 단기간의 유량의 감소로 모사하여 수질 및 부착돌말류 군집에 미치는 생태학적 영향을 인공수로에서 분석하였다. 아크릴로 제작한 실내 인공수로에 부착돌말 인공기질로는 슬라이드글라스를 설치하고, 부영양 저수지의 표층수를 유입시켜 실험수로 이용하였다. 실험기간 중 부착돌말 군체형성기 동안 모든 실험군의 유량은 6 L $min^{-1}$, 이후 유량감소기 동안 각 실험군의 유량은 NDF(No depletion of flow rate (Control): 6 L $min^{-1}$), LDF (Low depletion of flow rate: 3 L $min^{-1}$), 그리고 HDF (High depletion of flow rate: 1 L $min^{-1}$)로 설정하였다. 유량감소의 영향을 비교하기 위하여 16일간의 실험기간 동안 유입수와 배출수의 수온, 전기전도도, 용존산소, pH, 탁도, 부유물질, 영양염 및 Chl-$a$ 농도를 분석하였으며, 또한 부착기질의 Chl-$a$와 AFDM(ash free dry matter), 그리고 부착돌말류의 조성과 세포밀도를 1일 간격으로 분석하였다. 광도는 처리 유량이 적어질수록 유의하게 증가했다(F=229.5, p=0.000). $NH_4$-N는 NDF보다 HDF에서 현저하게 높은 농도를 유지하였다. 유입수의 SS 농도(100%) 대비 배출수의 SS 농도는 HDF에서 88%로 감소하였으며 LDF (97%)와 NDF (99%)에 비하여 높은 감소율을 보였다. 기질의 Chl-$a$는 NDF에 비하여 유량감소 처리군에서 약 2배 이상 유의하게 증가하였다(F=8.399, p=0.001). 또한 기질의 AFDM과 부착돌말류 총밀도는 NDF에 비하여 두 처리군에서 유의하게 증가하였다(F=9.390, p=0.001; F=6.088, p=0.007). 실험기간 동안 대조군과 처리군 모두에서 $Aulacoseira$ $ambigua$, $Achnanthes$ $minutissima$, $Aulacoseira$ $granulata$ 등 총 3종의 부착규조류가 총 밀도의 10% 이상을 보인 우점종으로 나타났고, 제1 우점종인 $A.$ $ambigua$는 LDF에서 가장 높은 밀도를 보였으며 HDF, NDF순으로 생물량이 낮았다(F=8.551, p=0.001). 본 연구 결과, 인공 하천생태계에서 가뭄(갈수) 효과는 수질과 부착돌말류 현존량에 유의한 변화를 야기하였으며, 특히 부착돌말류 현존량이 유의하게 증가하였다. 이는 실제 하천에서 가뭄에 의한 생태계의 변화를 이해하는데 유용한 기초자료를 제공할 것으로 사료된다.

안동호에서 환경요인과 식물플랑크톤의 시.공간적 변동 (Spatial and Temporal Variations of Environmental Factors and Phytoplankton Community in Andong Reservoir, Korea)

  • 박재충;박정원;김종달;신재기
    • ALGAE
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    • 제20권4호
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    • pp.333-343
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    • 2005
  • Spatial and temporal variations of environmental factors and phytoplankton community were investigated in the three stations of Andong Reservoir in 1997 and 2003. The changes of physico-chemical water quality and phytoplanktonic biomass were higher in 2003 than that of 1997, due to rainfall difference. The concentration of total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP) in the reservoir decreased, but total nitrogen fell relatively more between them. TN/TP ratio decreased from 109 to 90 showing no change at the downstream but a big decrease at the midand upstream. Predominant phylum of phytoplankton in Andong Reservoir were six genus that composed to Anabaena, Aphanizomenon and Microcystis of Cyanophyceae, Cosmarium and Scenedesmus of Chlorophyceae and Synedra of Bacillariophyceae, respectively. Among the observed phytoplankton, diatom Synedra occured as the maximum amount of 3,400 cells mL$^{-1}$ even at the above 30°C. Green algae Scenedesmus observed along with Microcystis. It seemed to be compete with Microcystis during the high water temperature period. Although trophic state of Andong Reservoir was decreased, the standing crops of phytoplankton were increased. Moreover bluegreen algae, Aphanizomenon and Microcystis in the region of upstream to midstream and diatom, Synedra in the region of midstream to downstream were increased until to reach the algal bloom, respectively. It seemed necessary to attention the changes of blue-green algae Aphanizomenon, that has an ability of nitrogen fixation.