• 해양환경안전학회지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.67-73
• /
• 2019

연안지역의 오염된 저서환경을 개선 및 관리하기 위한 피복재의 성능 평가를 위하여 Mesocosm 실험을 수행하였다. 석탄회 조립물을 연안 오염 퇴적물에 피복하고 1, 3, 6개월 후의 pH, ORP(Oxidation Reduction Potential), 인산염 및 황화수소 농도 변화를 조사하였다. 석탄회 조립물에 함유되어 있는 산화칼슘은 가수분해 과정에 의해 산성화 된 퇴적물을 중화시키는 것으로 조사되었다. 또한 석탄회 조립물에서 용출되는 칼슘 및 실리카 이온은 퇴적물 간극수 중의 인산염을 침전시켜 퇴적물 내의 인산염 농도를 84.31 % 감소시키는 것으로 조사되었다. 황화수소 농도는 1개월 만에 133.5 mg/L가 감소하였으며, 이는 황화수소가 석탄회 조립물 중의 산화망간과의 화학적 반응을 통해 침전되고, 퇴적물의 투수성 향상으로 퇴적물 내부의 혐기성이 약해졌기 때문으로 판단된다. 이상의 Mesocosm 실험 결과를 통해 석탄회 조립물을 오염된 퇴적물 상부에 피복하는 기술은 저서환경 개선에 효과적인 것으로 판단된다.

• 한국환경생물학회:학술대회논문집
• /
• 한국환경생물학회 2001년도 학술대회
• /
• pp.80-81
• /
• 2001

• Journal of Ecology and Environment
• /
• 제35권4호
• /
• pp.291-299
• /
• 2012

This experiment was conducted to investigate the effects of the addition of wintering waterfowl's feces prior to planting rice on nutrient dynamics, rice growth, and decomposition of rice straws in a controlled mesocosm. Waterfowl's feces and rice straws were placed on paddy soils in a mesocosm and the water level maintained at 5 cm. The amounts of supplied feces were 0 (control), 222, and 444 g/$m^2$. While the addition of feces showed no immediate effects, nutrients in the surface water increased in the month following treatment. Nutrients increased to a greater degree in the treatments with more feces added. Simultaneously, the decomposition of rice straws was promoted, indicating that more nutrients would be made available over time. The rice showed high productivity in the period during which nutrient level was increased, when rice needs more nutrients for the tillering stage. Therefore, the wintering waterfowl's feces could be associated with increased productivity during the growing season of rice through promoting nutrient supply and rapid decomposition of rice residue.

• 한국환경농학회지
• /
• 제35권2호
• /
• pp.148-151
• /
• 2016

BACKGROUND: There are few studies on the impacts of hydrophytes on water quality, so there is a need to research the effects of death of hydrophytes on the worsening of water quality. This study aimed to monitor the effects of Trapa japonica death on reservoir water quality.METHODS AND RESULTS: T.japonica shows the life cycle that highest growth in summer and rapid death in fall decomposing their body in general. T.japonica contains comparatively large portion of nutrients and minerals. Through the field survey using Mesocosm to identify the effects of excessive population of T.japonica on water quality, the water quality of plots planted T.japonica is gradually worse compared with the control plot. And the result of Wilcoxon-test also shows that the negative effect of T.japonica on water quality with significant (p<0.05).CONCLUSION: It is necessary to control the population growth of T.japonica in order to prevention of water pollution in fall.

• Journal of Ecology and Environment
• /
• 제46권3호
• /
• pp.243-249
• /
• 2022

Background: Mixed breeding herb Viola collina Besser, which produces both chasmogamous and cleistogamous flower, has limited habitats under closed canopy and short and early flowering timing, making it relatively more vulnerable to climate change. To better understand the effect of light and nutrient on the flower formation and vegetative growth of V. collina, a mesocosm experiment was conducted. Two-by-two factorial treatments of two light conditions (100% and 60% of natural light) and two fertilizer treatment conditions (fertilized and not fertilized) were applied in the mesocosm experiment. Results: The number of flowers, including chamogamous and cleistogamous flowers, was highest (5.65/pot) under 60% light and fertilized condition and lowest (1.41/pot) under 100% light and not-fertilized condition. However, above ground vegetative growth was highest (2.89 g/pot) under 100% light and fertilized condition and lowest (2.38 g/pot) under 60% light and not-fertilized condition. Above ground biomass to belowground biomass ratio was highest (1.50) under 60% light and fertilized condition and lowest (1.26) under 100% light and fertilized condition. Conclusions: This study showed that high light and nutrient are responsible for the vegetative growth, though the effect of fertilizer was reduced due to allocation and retainment of nutrients. In addition, the low light is necessary to make flowers, especially chasmogamous flowers.

• Ocean and Polar Research
• /
• 제45권3호
• /
• pp.113-123
• /
• 2023

Humic substances are refractory organic compounds that are relatively low in biological activity but known to stimulate phytoplankton growth in estuarine and marine environments. The effect of humic substances on phytoplankton growth was investigated in the seawater zone of the Yeongsan River estuary where an episodic anthropogenic freshwater is discharged, affecting its water properties directly. Water samples and data of water properties were collected at three stations (Sts. A-C) along the channel of the seawater zone in February, May, August and November, 2009. The collected water samples were incubated after humic acids (HA) were added in mesocosm experiments. Phytoplankton (chlorophyll-a) were fractionated into net- (> 20 ㎛) and nano-size (< 20 ㎛) to examine the response of phytoplankton according to size. Their response to HA treatment was assessed by repeated measures analysis of variance (RM-ANOVA). The experiments showed that phytoplankton biomass (chlorophyll-a) significantly increased after HA were added at the stations near the sea dike. Especially, nano-sized chlorophyll-a concentrations increased significantly throughout the seasons. This indicates that understanding the behavior of refractory organic matters such as humic substances is required to better manage altered estuarine ecosystems including the Yeongsan River estuary which are affected by episodic discharge of freshwater from sea dikes.

• 한국습지학회지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.53-61
• /
• 2015

멸종위기종인 조름나물의 인공서식지 조성을 위해 식재 모듈을 이용하여 호수의 가장자리에서 개방수면으로 생장하는 조름나물의 서식 유형을 재현하였다. 간편하게 설치할 수 있고, 관리를 최소화할 수 있는 형태의 서식지를 조성할 목적으로 메조코즘 실험을 수행하고 3년간 모니터링 하였다. 또한 조름나물 식재 모듈이 사용된 메조코즘이 수서 대형무척추동물에게 서식지로서의 기능을 발휘할 수 있는지를 확인하였다. 식재 모듈은 상토와 펄라이트, K-SOIL(바텀애쉬를 활용한 인공경량토양)로 기질 조건을 달리하였고, 이 모듈은 크기가 다른 2종류의 습지박스($1170{\times}2250{\times}300mm^3$, $900{\times}1360{\times}190mm^3$)에 설치되었다. 모니터링 결과 조름나물은 잎의 수와 피도에 있어서 기질 조건과 습지박스 크기에 의해 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 잎의 수는 상토(평균 23개)와 K-SOIL(평균 28개) 조건에서는 유사한 생육상태를 보였지만, 펄라이트(평균 2개)에서는 생육이 불량하였다. 또한 큰 습지박스의 조름나물이 작은 습지박스의 조름나물에 비해 더 많은 잎을 가졌다(p=0.015). 피도와 지하경의 길이, 지하경의 수에 있어서도 유사한 경향을 나타내었다. 1,145개체를 포함한 수서 대형무척추동물 21개 분류군이 조름나물 메조코즘 내에 서식하는 것을 확인하였으며, 다양도 지수 및 정착 지수 값 또한 주변 인공습지를 대상으로 한 결과와 유사하였다. 이러한 결과들은 조름나물 메조코즘은 수서 대형무척추동물에게 충분히 서식지를 제공할 수 있음을 의미한다. 식재 기질로 상토와 K-SOIL을 사용하고, 조름나물이 생장할 수 있는 개방수면이 확보되도록 모듈을 설치하며, 수심이 약 30cm가 되도록 관리한다면 식재모듈을 이용한 조름나물 서식지 조성은 성공적일 것이다.

• 생태와환경
• /
• 제44권3호
• /
• pp.280-291
• /
• 2011

생물조절기법(Biomanipulation)을 이용한 수질개선 방법으로서, 인공식물섬을 이용한 부유성 수생식물(I. pseudoacorus)은 그 표면적에 따라서 수층으로의 광량 투과를 제어함으로써 미세조류의 광합성 효율을 저해한다. 또한, 수층에서 영양염을 흡수하여, 미세조류의 성장을 억제함으로서 남조류(M. aeruginosa) 대량발생을 제어할 수 있다는 것을 $^{13}C$, $^{15}N$ 추적자 실험을 통하여 정량적으로 확인하였다. 이와 같이 부유수생식물을 이용하여 저수지내 남조류 번성을 억제함으로서 수질 개선에 중요한 역할을 하지만, 동물플랑크톤의 종 조성 변화를 야기할 수 있다는 것을 고려해야 할 것이다. 본 연구 결과는 향후 인공 식물섬을 사용한 남조류 제어 기법에 중요한 자료로 활용될 것으로 사료된다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제34권4호
• /
• pp.288-294
• /
• 2012

나노산업의 발달로 인해 나노제품의 제조, 소비, 폐기 과정에서 나노물질이 직 간접적인 경로를 통해 수생태 및 토양생태계로 유입되고 있다. 나노물질은 벌크물질과는 다른 특성을 가지고 있으며 나노물질의 다양한 물리화학적 변화는 환경내 나노물질의 거동 및 무생물적 생물적 상호작용에 영향을 미친다. 나노물질의 생태 독성 연구는 꾸준하게 증가하는 추세이며 특히 나노물질의 마이크로코즘 연구가 최근 보고되고 있다. 마이크로코즘(Microcosm)은 통제된 실험 조건 하에서 생태계의 일부분을 모사하여 자연 현상을 연구하기 위한 기법으로서, 마이크로코즘 연구는 생태계 내 나노물질의 거동과 통합적인 독성영향 평가를 가능하게 한다. 본 연구는 수생태 및 토양생태계에서 나노물질을 이용한 마이크로코즘 및 메조코즘(Mesocosm) 선행연구를 국제 학술 논문을 중심으로 조사하였다. 현재까지 마이크로코즘 연구는 총 12건의 논문이 발표되었고 단 1건의 메조코즘 연구가 보고되었는데, 대부분의 연구들이 미생물 군집 수준에서 나노물질의 영향을 제한적으로 평가하였다. 나노물질의 통합적 독성 영향을 평가하기 위해서 좀 더 다양한 생물종을 대상으로 그들의 상호작용을 연구할 필요가 있다. 본 연구에서는 수생태 및 토양생태계에서 나노물질의 마이크로코즘 연구동향을 분석하고 중금속, 유기물질과 같은 일반 화학물질 이용한 마이크로코즘 독성 연구를 바탕으로 향후 나노물질의 마이크로코즘 연구방향을 제시하였다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
• /
• 제7권1호
• /
• pp.72-81
• /
• 2020

저온수기 규조 Stephanodiscus sp.에 의한 녹조 현상은 빈번하게 일어나며, 이로 인한 수자원의 질적 변화와 정수과정에 많은 경제적 손실을 주고 있다. 선행연구를 통해 Stephanodiscus sp. 종의 친환경적 제어를 위해 개발된 생물유래 물질인 naphthoquinone (NQ) 유도체의 현장조건에서 살조효과 입증을 위해 서낙동강 수변에 5 ton 규모 mesocosm을 설치하여 현장조건에서의 살조효과와 비생물학적, 생물학적 요인을 모니터링 하였다. NQ 4-6 물질을 처리한 결과, 대상 조류인 Stephanodiscus sp.의 세포밀도가 실험 초기 5 × 10³ cells mL¹에서 급격하게 감소하여 실험 종료시인 10일차에는 0.2 × 10³ cells mL¹으로 세포 대부분이 사멸되어, 81%의 높은 살조효과가 관찰되었다. 또한, NQ 4-6 물질 접종 후 식물플랑크톤을 제외한 물리·화학적요인(수온, 용존 산소, pH, 전기전도도, 영양염)과 생물요인 (박테리아, HNFs, 섬모충, 동물플랑크톤)에 영향을 미치지 않았으며, 대조구와 처리구에서 유사한 경향이 관찰되었다. 즉, NQ 4-6 물질의 현장 적용은 규조 Stephanodiscus sp. 종의 선택적 제어뿐만 아니라, 수생 생물의 서식처와 먹이 공급을 원활하게 함으로써 건강한 수 생태계를 형성하는데 큰 역할을 할 것으로 판단된다.