• 대기
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• 제34권2호
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• pp.123-138
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• 2024

Using 18 multi-model-based a Shared Socioeconomic Pathway (SSP) and Representative Concentration Pathways (RCP) climate change scenarios, future changes in temperature and warmth index on the Korean Peninsula in the 21st century (2011~2100) were analyzed. In the analysis of the current climate (1981~2010), the ensemble averaged model results were found to reproduce the observed average values and spatial patterns of temperature and warmth index similarly well. In the future climate projections, temperature and warmth index are expected to rise in the 21st century compared to the current climate. They go further into the future and the higher carbon scenario (SSP5-8.5), the larger the increase. In the 21st century, in the low-carbon scenario (SSP1-2.6), temperature and warmth index are expected to rise by about 2.5℃ and 24.6%, respectively, compared to the present, while in the high-carbon scenario, they are expected to rise by about 6.2℃ and 63.9%, respectively. It was analyzed that reducing carbon emissions could contribute to reducing the increase in temperature and warmth index. The increase in the warmth index due to climate change can be positively analyzed to indicate that the effective heat required for plant growth on the Korean Peninsula will be stably secured. However, it is necessary to comprehensively consider negative aspects such as changes in growth conditions during the plant growth period, increase in extreme weather such as abnormally high temperatures, and decrease in plant diversity. This study can be used as basic scientific information for adapting to climate change and preparing response measures.

• 한국해양바이오학회지
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• 제16권1호
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• pp.63-86
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• 2024

This study analyzed the distribution, diversity, and density variation of algal clusters in a freshwater reservoir from an oceanic island and a traditional inland water system to gain insights on future marine freshwater resource management. In the Paldang water system (Han River), despite the upstream Paldang Dam and the downstream Jamsil underwater reservoir being in the same meteorological zone, their algae density patterns varied inversely. The distinct algal cluster structure (diversity/dominance) of Paldang was altered in the downstream reservoir, suggesting that physical devices aid algae management in traditional water systems. In contrast, 24 out of 35 genera (63.2%) identified in the Jeolgol Reservoir (Baeknyeong Island) were unique, lacking regulatory mechanisms, and existing in a complex ecotone. The desmid Chlorophyceae Cosmarium, adapted to higher photosynthetic stress and low temperatures, dominated in January (38.04%) and August (86.45%) during the periods of extreme photosynthetic stress. Jeolgol's annual algal cluster structure (H' 2.097; D 0.259; S' 35) demonstrated higher stability than Paldang (H' 1.125; D 0.448; S' 13) and the Jamsil underwater reservoir (H' 1.078; D 0.469; S' 12), maintaining an H' above 1.5 even during midwinters. No evidence of TN/TP inflow from surrounding soils was observed, even during torrential rainfalls, with phosphorus being the limiting factor for algal growth. TOC, BOD, chlorophyll-a, and turbidity peaked during Cosmarium bloom. Future climate change is expected to cause fluctuations in algal clusters and related water quality factors. The complex transitional nature of the Jeolgol Reservoir, its algal diversity, and the interspecies interactions contribute to the high stability of its algal community.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제19권3호
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• pp.279-284
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• 1998

체온을 섭씨 20도 이하로 인위적으로 감소시켜 혈액 순환을 일시적으로 중단시키는 초저체온 순환정지법은 심장수술의 한 보조방법으로 유용하게 이용되고 있다. 이러한 초저체온 상태는 정상적인 생리 상황이 아니기 때문에 이때 두가지 저체온 혈액가스 조절법인 STAT와 pH-STAT 조절법 중 어느 쪽을 택하는 것이 좋으냐에는 이론이 많다. 본실험은 막형 산화기를 사용한 심폐바이패스 생체 실험회로에서 두 저체온 혈액가스 조절법의 기술적인 측면을 비교하는데 목적이 있다. 실험동물로는 모두 14마리의 어린 돼지를 사용하였는데 두 실험군에 7마리씩 배정하였다. 정중흉골절개술후 동정맥 캐뉼라를 삽관하고 심폐바이패스를 시행하였다. 2500 ml/min의 관류 속도하에서 비인두 체온으로 2$0^{\circ}C$까지 관류냉각을 시행하고 40분 동안 초저체온 순환정지를 시행하였다. 냉각기간 동안 실험군에 따라 STAT 또는 pH-STAT군의 22.83$\pm$2.14분 보다 유의하게 짧았으나, 재가온시간에서는 STAT군(40.0$\pm$5.07분)과 pH-STAT군(46.5$\pm$6.32) 사이에 유의한 차이는 없었다. PH-STAT에서는 3.0-5.5 % 사이의 이산화탄소가 주입되었고 STAT에서는 이산화탄소의 추가 투여가 없었다. 산소 투여는 체온 감소와 함께 점진적으로 감소시켰다. 두 실험군 모두에서 PH, 이산화탄소분압 및 산소분압이 만족스럽게 조절되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제30권4호
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• pp.862-870
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• 1998

Myosin과 그 subfragment인 S-1과 LMM를 항원으로 하는 간접경합 효소면역분석법(Ci-ELISA)을 이용하여 동결육의 변화를 연구함으로써 수입 냉동육과 국내산 냉장 한우육과의 차별화를 위한 기초 자료를 마련하기 위하여 본 연구를 실시하였다. 각 항체의 표준곡선을 작성하였으며 최적반응범위는 $4{\sim}125{\;}{\mu}g/mL$이었고, 검출한계는 $0.1{\;}{\mu}g/mL$이었다. 확립된 Ci-ELISA를 이용하여 각각 $-10^{\circ}C,{\;}-20^{\circ}C,{\;}-50^{\circ}C$, 그리고 $-80^{\circ}C$에서 동결 기간 동안의 변화와 해동과 재동결에 따른 변화를 측정하였을 때 동결 기간 중 anti-MWM IgG와 반응한 myosin은 비교구와 비교하였을 때 $-20^{\circ}C$에서 변성도가 가장 컸으며 $-50^{\circ}C$에서 가장 적게 변성되었다. 단백질 용해성의 변화와 myosin과 항체와의 면역 친화성을 비교하였을 때 용해성이 감소하는 속도보다 더 빠르게 myosin이 변성되는 것으로 판단되었다. Anti S-1 IgG의 면역 친화성의 변화는 anti-MWM IgG에서 얻은 결과와 비교하였을 때 전혀 다른 경향을 보였다. anti-MWM IgG는 면역 친화성이 1개월 이후 급격히 감소된 데 비하여 anti S-1 IgG는 그와 같은 큰 변화를 나타내지 않았다. 반복되는 해동과 재동결 처리에서 anti-MWM IgG는 myosin과의 반응에서 2회 해동시부터 공격한 반응성의 감소를 보였으며 6회 해동시에는 85%까지 반응력을 상실했다(P<0.05). 두 실험 조건에서 $-20^{\circ}C$의 처리구의 myosin이 가장 심한 영향을 받은 것으로 나타났다. Anti-LMM IgG는 anti-MWM IgG에서 얻은 결과와 매우 유사한 경향을 보였다. $-10^{\circ}C$와 $-20^{\circ}C$에서 처리된 우육의 myosin은 저온에서 처리된 시료의 그것보다 보다 약 $10{\sim}15%$ 정도 더 많은 변성을 보인 것으로 사료된다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제31권6호
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• pp.553-559
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• 1998

서론: 초저체온 순환정지법은 일부 심장수술에서 매우 유용하게 사용되고 있다. 그러나 사람은 정상 생리상태에서 이 정도 저체온에 노출되는 적이 없기 때문에 초저체온 상태에서 $\alpha$-STAT와 pH-STAT 산-염기 조절법 중 어느 쪽을 택하는 것이 좋으냐에는 여전히 이론이 많다. 본실험에서는 어린 돼지에서 초저체온 순환정지 실험모델을 확립한뒤 pH-STAT와 $\alpha$-STAT 간에 (1) 심폐바이패스 냉각 및 재가온시 뇌냉각 및 재가온 속도 비교, (2) 뇌혈류, 뇌대사 및 뇌혈류/뇌대사 비의 변화 양상 분석, 그리고 (3) 초저체온 순환정지후 뇌부종 정도를 비교 분석하였다. 대상 및 방법: 25~30 KG의 어린 돼지를 실험군마다 7마리씩 사용하였다. 마취후 두개골을 절제하고 상시상동 삽관을 통해 뇌혈류를 측정하였다. 그리고 정중흉골절개술 및 캐뉼라 삽관후 심폐바이패스를 시행하였다. 막형 산화기와 롤러펌프를 사용하였고, 관류속도는 2500 ml/min로 유지시켰다. 심폐바이패스 시작후 첫 10~15분 동안 정상체온 관류를 시행한 뒤 이어 $20^{\circ}C$(비인두체온) 까지 관류냉각을 시행하였다. $20^{\circ}C$에서 40분 동안 완전순환정지를 시행하였다. 냉각기간 동안 실험군에 따라 $\alpha$-STAT 또는 pH-STAT에 따른 산-염기 조절을 시행하였다. 순환정지후에는 정상 체온까지 재가온하였다. 재가온 종료후 실험동물을 희생시키고 뇌를 추출하였다. 뇌혈류 및 뇌대사 측정은 바이패스전, 냉각전, 순환정지전, 재가온후 15분, 재가온 종료시, 재가온 종료후 1시간에 각각 시행하였다. 결과: 양군간 냉각시간은 $\alpha$-STAT군이 16.57$\pm$5.13분으로 pH-STAT 군의 22.83$\pm$2.14분 보다 유의하게 짧았으나(P<0.05), 재가온시간에서는 $\alpha$-STAT군(40.0$\pm$5.07분)과 pH-STAT군(46.5$\pm$6.32) 사이에 유의한 차이는 없었다. 뇌혈류 및 뇌대사에서는 pH-STAT군이 $\alpha$-STAT군에 비하여 높은 경향을 보였지만 통계학적으로 유의한 차이는 없었다. 뇌혈류량/뇌대사율의 비에서도 두군간에 차이가 없었다. 그러나 두 실험군내에서 체온변화에 따른 뇌혈류량 및 뇌대사의 차이는 유의하였다. 특히 비인두체온 20도에서는 뇌대사율의 감소가 뇌혈류의 감소 보다 더욱 커서 결과적으로 뇌혈류량/뇌대사율의 비는 1 보다 높은 수치로 기록되었다. 뇌수분양은 두 실험군간에 유의한 차이는 없었다. 결론: 본 실험에서 $\alpha$-stat와 pH-STAT 산염기 조절법간에 냉각시간 이외에는 유의한 차이가 없음을 알 수 있었다.

• 대기
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• 제17권4호
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• pp.471-481
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• 2007

전국 (60개 지점 평균)과 서울의 온도 및 강수를 분석하였다. 분석된 기간은 전국의 경우 1973-2007 년 기간 중 8월과 여름 및 서울의 경우 1908-2007년 기간 중 8월과 여름 이다. 금년 8월과 여름은 전국과 서울 모두 기온 (평균, 최고, 최저)이 평년에 비해 높았다. 전국의 경우 1973년부터 서울의 경우 1908년부터 8월과 여름 모두 최저기온이 꾸준히 증가하는 경향을 보인다. 최저 기온의 상승률은 평균 및 최고기온에 비하여 높다. 이러한 최저기온의 상승은 현재 전 지구적인 추세이며 전지구 온난화에 따른 증발량의 증가로 구름의 양이 증가하게 되어 최저기온이 상승한 것으로 해석하고 있다. 열대야라 불리는 최저기온 $25^{\circ}C$ 이상인 날은 8월과 여름 모두 1973년부터 2007년 현재까지 꾸준히 증가한다. 이는 전 지구 온난화와 도시화의 효과가 복합적으로 작용한 결과이다. 금년 8월의 전국 강수량 (60개 지점 평균)은 330.9mm 로 평년 (265.0 mm)보다 65.9 mm 많았다. 하지만 서울의 금년 8월 강수량은 237.6 mm 로 평년 (348.0mm)에 비해 110.4 mm 적었다. 전국의 금년 여름 강수량은 676.3 mm로 평년 (699.9 mm)과 비슷하였으며 서울은 566.2 mm 로 평년 (809.2 mm)모다 243.0 mm 적었다. 1973년부터 2007년까지 8월과 여름의 강수량을 분석한 결과 비록 변동 폭은 크나 1973년부터 (서울의 경우 1908년부터) 8월과 여름 모두 강수량은 증가하는 경향을 보인다. 전국 60개 지점의 8월 및 여름의 호우 일수 (120 mm 이상/일, 80 mm이상/일, 1시간 최다 30 mm 이상, 10분간 최다 10 mm 이상)는 1973년부터 꾸준히 증가하는 경향을 보였으나 금년에는 예외적으로 집중호우 현상이 일반적으로 오히려 감소한 것으로 분석되었다.

• 한국산림과학회지
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• 제39권1호
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• pp.47-56
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• 1978

본(本) 연구(硏究)는 일본(日本) 및 한국(韓國)에서 내한성(耐寒性)이 강(强)하다고 생각되는 삼나무 클론 및 개체간(個體間)에 내한성도(耐寒性度)의 차이(差異)를 알기 위하여 진주(晋州)와 전주(全州)의 두 지역(地域)에서 생장(生長)하고 있는 삼나무 묘목(苗木) 및 성목(成木)으로 부터 1977~1978년도(年度) 겨울동안 3차(次)에 걸쳐 채취(採取)된 시료(試料)에 대(對)하여 주(主)로 엽(葉), 형성층(形成層), 재부유조직(材部柔組織)을 중심(中心)으로 내한성(耐寒性)을 조사(調査)하였다. 실험결과(實驗結果)와 고찰(考察)을 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 클론 및 개체간(個體間)의 내한성도(耐寒性度) 차이(差異)는 채취지역(採取地域)에 따라 최고(最高) $9^{\circ}C{\sim}15^{\circ}C$정도(程度)였다. 이러한 내한성도(耐寒性度)의 차이(差異)는 선발(選拔)된 모수(母樹)가 자라고 있는 지역(地域)의 기후조건(氣候條件)과 상관관계(相關關係)가 없었다. 대부분(大部分)의 삼나무 삼림(森林)이 인공조림(人工造林)된 것이므로 내한성(耐寒性) 유전자(遺傳子)와 환경(環境)과의 사이에 자연도태(自然淘汰)에 의(依)한 평형(平衡)이 아직도 이루어지지 않는 것으로 해석(解釋)되었다. 2. 한겨울에 채취(採取)된 몇 품종(品種)이 엽(葉)의 내한성도(耐寒性度)가 형성층(形成層)이나 재부유조직(材部柔組織)보다 높은 결과(結果)를 보였던 것 외에는 엽(葉), 형성층(形成層), 재부유조직(材部柔組織) 간(間)에 내한성도(耐寒性度)의 차이(差異)는 거의 없었다. 가장 내한성(耐寒性)이 낮은 부위(部位)는 정아(頂芽)이지만 정아(頂芽)가 동해(凍害)을 받을 경우는 잠아(潛芽)나 부정아(不定芽)에 의(依)하여 생장(生長) 계속되는 것이 관찰(觀察)되었다. 3. 엽(葉), 형성층(形成層), 재부유조직(材部柔組織)의 내한성도(耐寒性度)로 미루어 한국(韓國) 중부지역(中部地域)에서도 내한성(耐寒性)이 강(强)한 삼나무들은 생육(生育)될 수 있을 것이 예상(豫想)된다. 그러나 삼나무의 가장 내한성(耐寒性)이 약(弱)한 부위(部位)는 지면(地面)에 가까운 줄기라고 보고(報告)되었기 때문에 앞으로 더 연구(硏究)가 필요(必要)하다고 생각되며 지제부(地際部)의 동해(凍害)를 방지(防止)할 수 있는 조림학적(造林學的) 방법(方法)들이 타문헌(他文獻)을 통(通)하여 고찰(考察)되었다.

• 미생물학회지
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• 제51권2호
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• pp.97-107
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• 2015

육상과 수계의 전이지대에 위치한 습지는 빈번한 침수, 육상생태계로부터의 영양염류의 유입, 수계와 토양에 적절하게 적응된 식생의 존재 및 토양 내 산소 결핍과 같은 독특한 특징을 가지고 있다. 이러한 생지화학적 특성과 독특한 식생의 존재는 유기물의 분해과정에 물리적 화학적 영향을 미치고 있는데, 특히 미생물에서 생산되는 체외효소 활성도는 유기물의 분해 과정과 관련을 맺고 있다. 체외효소는 고분자 유기물을 간단한 형태의 유기탄소, 무기 질소, 인, 황으로 분해하여 미생물과 식물이 용이하게 이들 영양물질을 흡수할 수 있도록 도움을 주기 때문에, 체외효소에 대한 연구는 습지 토양 내에서의 유기물 분해와 물질순환의 기작을 이해하는 데 필수적인 요소이다. 본 연구는 습지 토양 내 ${\beta}$-glucosidase, ${\beta}$-N-acetylglucosaminidase, phosphatase, arylsulfatase, phenol oxidase와 같은 체외 효소활성도에 영향을 미치는 물리적 생지화학적 요소가 무엇인지 문헌연구를 통하여 고찰하였다. 물리적 요소로써, pH와 유기물의 입자 크기는 체외효소 활성도에 크게 영향을 미치지 않았으나, 온도에 대한 영향은 미생물의 극한 온도에서의 적응성 정도에 따라 다양하게 나타났다. 화학적 요소로써, 탄소, 질소, 인의 첨가는 습지 토양의 영양상태, C:N 비율과 제한 요소, 및 체외효소의 종류에 따라 그 영향이 다양하게 발현되었다. 특히, 유기물의 기질 특성(Substrate quality)은 다른 어떤 요소보다도 체외효소 활성도에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 향후 연구 과제로써는 기후 변화와 질소 침적의 증가에 따른 효소 활성도의 변화 및 분자생물학적 접근을 통한 미생물 군집과 체외효소 기능간의 관계를 규명하는 연구가 필요하다. 또한, 습지 토양내 체외효소 활성도를 극대화 할 수 있는 환경을 조성함으로써, 앞으로 습지 토양이 오염물질을 제거하고 습지의 생태학적 기능을 최대화 할 수 있는 연구가 요구된다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제36권1호
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• pp.1-6
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• 2016

2014/2015년도 전국 동계사료작물, 특히 벼 입모 중 파종했던 이탈리안 라이그라스의 월동 후 생육 상황은 매우 저조했다. 이탈리안 라이그라스의 생육저해 요인을 찾기 위해 충남 논산지역의 생육상황과 인근 대전지역의 기상을 분석한 결과는 다음과 같다. 월동 후인 2015년 2월 8일과 9일의 최저기온과 최대순간풍속은 각각 $-8.8^{\circ}C$와 10.7 m/s, $-12.4^{\circ}C$와 9.6 m/s로서 소낙눈을 동반한 강풍이 불면서 온도도 매우 낮았는데, 이는 토양 과습으로 토양 표면에 노출되어 있던 이탈리안 라이그라스의 뿌리 생장에 매우 불리하게 작용하였다. 연이어 2월 12, 13, 14일에도 각각 $-4.1^{\circ}C$와 11.6 m/s, $-5.6^{\circ}C$와 10.3 m/s, $-4.7^{\circ}C$와 7.5 m/s의 저온과 강풍피해를 받았다. 더욱이 1월부터 지속된 가뭄현상으로 건조상태가 지속되다가 2월 15, 16일에 19 mm의 강우가 내렸으나 생육을 회복하기엔 역부족이었다. 2월 26, 27, 28일에도 $-1.8^{\circ}C$와 13.7 m/s, $-3.5^{\circ}C$와 10.6 m/s, $-4.1^{\circ}C$와 6.8 m/s의 저온과 강풍피해가 있었다. 3월 3일까지 고사개체가 59% 이상으로 많았으며 3월 4일부터 12일까지 9일간의 저온과 강풍은 이탈리안 라이그라스를 생육 회복불능상태로 몰고 갔다. 따라서 2014/2015년의 이탈리안 라이그라스 수량감소의 주원인은 다음과 같이 분석되었다. 2014년 10월, 11월의 강우로 인하여 벼 수확 후 볏짚수거가 지연되어 볏짚 밑에 눌려 연약하게 자란 개체가 월동 후 저온에 고사되었다. 배수로 미설치로 논 토양 표면의 수분이 과다하여 뿌리를 땅속으로 내리지 못한 채 월동하게 된 이탈리안 라이그라스가 봄에 서릿발 및 가뭄과 강풍을 동반한 저온피해를 받아 뿌리가 말라버려 작물이 고사되어 버리는 상황이 발생되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권10호
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• pp.1607-1623
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• 2019

Sediment bioelectrochemical systems (SBESs) can be integrated into brackish aquaculture ponds for in-situ bioremediation of the pond water and sediment. Such an in-situ system offers advantages including reduced treatment cost, reusability and simple handling. In order to realize such an application potential of the SBES, in this laboratory-scale study we investigated the effect of several controllable and uncontrollable operational factors on the in-situ bioremediation performance of a tank model of a brackish aquaculture pond, into which a SBES was integrated, in comparison with a natural degradation control model. The performance was evaluated in terms of electricity generation by the SBES, Chemical oxygen demand (COD) removal and nitrogen removal of both the tank water and the tank sediment. Real-life conditions of the operational parameters were also experimented to understand the most close-to-practice responses of the system to their changes. Predictable effects of controllable parameters including external resistance and electrode spacing, similar to those reported previously for the BESs, were shown by the results but exceptions were observed. Accordingly, while increasing the electrode spacing reduced the current densities but generally improved COD and nitrogen removal, increasing the external resistance could result in decreased COD removal but also increased nitrogen removal and decreased current densities. However, maximum electricity generation and COD removal efficiency difference of the SBES (versus the control) could be reached with an external resistance of $100{\Omega}$, not with the lowest one of $10{\Omega}$. The effects of uncontrollable parameters such as ambient temperature, salinity and pH of the pond (tank) water were rather unpredictable. Temperatures higher than $35^{\circ}C$ seemed to have more accelaration effect on natural degradation than on bioelectrochemical processes. Changing salinity seriously changed the electricity generation but did not clearly affect the bioremediation performance of the SBES, although at 2.5% salinity the SBES displayed a significantly more efficient removal of nitrogen in the water, compared to the control. Variation of pH to practically extreme levels (5.5 and 8.8) led to increased electricity generations but poorer performances of the SBES (vs. the control) in removing COD and nitrogen. Altogether, the results suggest some distinct responses of the SBES under brackish conditions and imply that COD removal and nitrogen removal in the system are not completely linked to bioelectrochemical processes but electrochemically enriched bacteria can still perform non-bioelectrochemical COD and nitrogen removals more efficiently than natural ones. The results confirm the application potential of the SBES in brackish aquaculture bioremediation and help propose efficient practices to warrant the success of such application in real-life scenarios.