방태천의 어류군집 특성과 냉수성 어류의 서식양상을 파악하기 위해 2020년 4월부터 10월까지 조사를 실시하였다. 조사기간 동안 11개 지점에서 9과 26종 4,640개체의 어류가 채집되었다. 우점종은 금강모치(Rhynchocypris kumgangensis, relative abundance 31.5%)였고, 아우점종은 참갈겨니(Zacco koreanus, 27.8%), 그 다음으로는 새미 (Ladislavia taczanowskii, 15.9%), 돌고기(Pungtungia herzi, 4.0%), 열목어(Brachymystax lenok tsinlingensis, 3.7%), 배가사리(Microphysogobio longidorsalis, 2.4%), 피라미(Z. platypus, 2.3%), 퉁가리(Liobagrus andersoni, 2.3%) 등의 순으로 우세하였다. 출현종 중 한국고유종은 17종(65.4%)이었고, 법정보호종으로 환경부지정 멸종위기 야생생물 II급 인 묵납자루(Acheilognathus signifer), 가는돌고기(Pseudopungtungia tenuicorpa), 돌상어(Gobiobotia brevibarba), 열목어 4종, 천연기념물인 어름치(Hemibarbus mylodon) 1종 등 5종이, 육봉형 어류는 둑중개, 열목어 2종이 채집되었 다. 냉수성 어류는 금강모치, 둑중개(Cottus koreanus), 열목어, 새미 4종이 출현하였으며 모두 주로 중·상류역에 서식하 고 있었다. 어류군집 분석 결과, 상류에서 하류로 갈수록 우점도와 균등도는 낮아지고 풍부도와 다양도는 높아지는 경향을 보였으며, 군집구조는 크게 상류와 하류 그룹으로 구분되었다. 하천 건강성은 매우 좋음(9지점)과 좋음(2지점)으 로 평가되어 양호하였다. 과거 조사와 비교한 결과, 어류상은 과거와 큰 변화가 없었으나, 과거에는 출현하였으나 본 조사에서 출현하지 않은 종은 3종(붕어 Carassius auratus, 대농갱이 Leiocassis ussuriensis, 쏘가리 Siniperca scherzeri)이었고, 과거에는 출현하지 않았지만 본 조사에서 처음으로 출현한 종은 3종(끄리 Opsariichthys uncirostris amurensis, 돌마자 Microphysogobio yaluensis, 대륙종개 Orthrias nudus)이었다. 방태천은 서식지가 잘 보존되어 있으며, 기후변화민감종과 멸종위기 야생생물, 천연기념물 등이 서식하고 있어 보존가치가 높은 지역으로 판단되기 때문에 지속적인 관심과 체계적인 보존방안체계적인 보존방안이 요구된다.

Urban areas in watersheds increase the impervious surface, and agricultural areas deteriorate the water quality of rivers due to the use of fertilizers. As such, anthropogenic land use affects the type, intensity and quantity of land use and is closely related to the amount of substances and nutrients discharged to nearby streams. Riparian vegetation reduce the concentration of pollutants entering the watershed and mitigate the negative impacts of land use on rivers. This study analyzes the data through correlation analysis and regression analysis through point data measured twice a year in spring and autumn in 21 selected damaged tributary rivers within the Han River area, and then uses a structural equation model to determine the area land use. In the negative impact on water quality, the mitigation effect of riparian vegetation was estimated. As a result of the correlation analysis, the correlation between the agricultural area and water quality was stronger than that of the urban area, and the area ratio of riparian vegetation showed a negative correlation with water quality. As a result of the regression analysis, it was found that agricultural areas had a negative effect on water quality in all models, but the results were not statistically significant in the case of urban areas. As a result of the model estimated through the structural equation, BOD, COD, TN, and TP showed a mitigation effect due to the accumulation effect of river water quality through riparian vegetation in agricultural areas, but the effect of riparian vegetation through riparian vegetation was found in urban areas. There was no These results were interpreted as having a fairly low distribution rate in urban areas, and in the case of the study area, there was no impact due to riparian forests due to the form of scattered and distributed settlements rather than high-density urbanized areas. The results of this study were judged to be unreasonable to generalize by analyzing the rivers where most of the agricultural areas are distributed, and a follow-up to establish a structural equation model by expanding the watershed variables in urban areas and encompassing the variables of various factors affecting water quality research is required.

상사호에서 순천만까지 짧은 수역 특성을 나타내는 이 사천 수계 (Isa Stream systems)의 수질 환경 및 식물플랑크 톤 군집의 시ㆍ공간 분포 특성을 분석하였다. 결과, 상사호는 상대적으로 빈영양 및 중영양 조건을 나타내지만, 순천만에 이루는 담수역과 기수역은 축산폐수 등 산업폐수의 영향으로 상사호 및 해수역보다 극심한 부영양상태를 나 타내었다. 식물플랑크톤 군집은 상사호와 순천만보다 담수역 및 기수역에서 출현 종수가 높았지만, 현존량 및 엽록소 a 농도는 상사호와 해수역에서 상대적으로 높게 나타났다. 특히 봄과 여름 상사호는 중영양종인 Fragilaria crotonensis와 Asterionella formosa가 표층과 저층에서 서로 다른 우점 현상을 보이는 것으로 댐 하류의 담수역과 기수 역에서는 A. formosa에 의한 영향이 크게 나타났다. 그러나 가을과 겨울은 기수역에서 해수역까지 부영양화 지표종인 Skeletonema costatum-ls가 극우점하였다. 즉 이사천 수계의 급격한 환경변화는 순천만 연안생태계 구조를 심각하게 훼손시킬 수 있을 것으로 판단되었다. 급격한 연안생태계 변화는 한국 제1호 람사르습지인 순천만 및 순천 생물권보 전지역 및 최대 꼬막 산지인 여자만의 효율적 이용과 관리, 그리고 보전이라는 측면에서 매우 위협적인 내용이기에, 더욱 심층적인 관리방안 도출이 요구된다고 할 수 있다.

본 연구는 점오염원인 하수종말처리장으로부터 배출되는 물의 수질을 분석하고 배출수의 영향을 받는 어류 중 지점들에서 공통적으로 출현하는 어종인 피라미 (Z. platypus) 를 선택하여 조직학적 변화를 참조하천 지점의 수질과 어류 조직을 비교·분석하였다. 2019년 6월 27~28일 하수종 말처리장 4곳 (대전, 전주, 청주, 익산)의 채집 결과, 참조하 천에서 22종 450개체로 가장 많은 종수 및 개체수가 확인 되었다. 지점별로 5개체씩 2~3년생 피라미의 조직표본을 제작하여 아가미와 근육조직 (피부조직)을 관찰한 결과, 참조하천을 제외한 나머지 지점의 조직은 병리적인 양상을 나타내었다. 수질분석 결과, 각 WTP에서는 배출수질 기준을 준수 혹은 더 좋은 수질로 방류하고 있었다. 그러나 하수종말처리수 배출수 및 방류수계 수질에서 오염도지표를 나타내는 항목인 BOD, COD, TP, TN, SS 값이 참조하천에 비해 높은 것으로 나타났다. 빈약한 어류상과 바이오마커로 이용된 종의 조직병리학적 상태는 참조하천에 비해 낮은 수질에서 기인한 것으로 추측되며, 따라서 원인이 되는 하수종말처리장 배출수 수질개선이 이루어져야 할 것으로 사료된다.

어천 용천수에서 금강모치(Rhynchocypris kumgangensis)의 생태적 특징 연구를 위하여 2017년 10월부터 2018년 9월 까지 조사를 실시하였다. 수온은 10.2 ~ 14.3℃로 변화폭이 매우 적고 연중 15℃ 이하를 유지하였다. 공서종으로는 금강모 치가 70.14%로 가장 풍부하였으며, 그 다음으로 둑중개(16.62%), 연준모치(Phoxinus phoxinus, 10.74%), 버들치 (Rhynchocypris oxycephalus, 1.55%), 무지개송어(Oncorhynchus mykiss, 0.56%), 참갈겨니(Zacco koreanus, 0.28%), 참종개(Iksookimia koreensis, 0.14%) 등 7종 이었다. 암수의 성비(female : male)는 1 : 0.91로 큰 차이는 보이지 않았다. 5~6월에 채집된 개체에 있어 전장이 40 mm 미만인 집단은 만1년생, 40~69 mm 집단은 만 2년생, 70~85 mm 집단은 만 3년생, 85 mm 이상은 만 4년생으로 추정되었고, 만 2년생 이상부터 성적 성숙이 이루어지기 시작했다. 산란시기는 5월부터 시작되어 8월 말에 끝났으며 산란 성기는 6월에서 7월로 추정되었다. 산란시기의 수온은 12.3~14.3℃ 이었고 산란 성기의 수온은 13.8~14.3℃ 이었다. 포란수는 평균 1,006개(664~1,666) 이었고 성숙란은 노란색 구형으로 직경이 1.34±0.17 mm 이었다. 전장-체중과의 상관관계식은 BW = 0.00003TL2.77로 상수 a는 0.00003를, 매개변수 b는 2.77 이었고, 비만도 지수는 평균 K=1.04(0.65~1.48) 이었으며 기울기(Slope)에서 -0.0012로 음의 값을 나타내었다. 용천수에 서식하는 금강모치는 다른 서식지에 서식하는 금강모치에 비해 산란기간이 길었고, 포란수가 적었으며, 비만도는 낮았다.

Heavy metals in stream water and sediments around industrial complex were studied in order to assess the contamination and to identify the potential source of metals. High variability has been observed for both dissolved and particulate phases in stream water with coefficient of variation (CV) ranging from 1.3 to 2.8. The highest metal concentrations in both phases were observed in Gunja for Ni and Cu, in Jungwang for Zn and Pb and in Shiheung for Cd, respectively. These results indicate that the different metal sources could be existing. The concentrations of the heavy metals in sediments decreased in the order of Cu>Zn>Pb>Cr>Ni>As>Cd>Hg, with mean of 2,549, 1,742, 808, 539, 163, 17.1, 5.8, 0.07 mg kg-1, respectively. Mean of metal concentrations (except for As) in sediments showed the highest values at Shiheung stream comparing with other streams. In sediments, the percent exceedance of class II grade that metal may potentially harmful impact on benthic organism for Cr, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb was about 57%, 62%, 84%, 60%, 68%, 81% for all stream sediments, respectively. Sediments were classified as heavily to extremely polluted for Cu and Cd, heavily polluted for Zn and Pb, based on the calculation of Igeo value. About 59% and 35% of sediments were in the categories of “poor” and “very poor” pollution status for heavy metals. Given the high metal concentrations, industrial wastes and effluents, having high concentrations of most metals originated from the manufacture and use of metal products in this region, might be discharged into the stream through sewer outlet. The streams receive significant amounts of industrial waste from the industrial facilities which is characterized by light industrial complexes of approximately 17,000 facilities. Thus, the transport of metal loads through streams is an important pathway for metal pollution in Shihwa Lake.

어천 용천수에 서식하는 연준모치(Phoxinus phoxinus)의 생태적 특징을 연구를 위하여 2016년 1월부터 12월까지 조사를 실시하였다. 수온은 9.7~14.3℃로 연중 15℃ 이하를 유지하였다. 연준모치 공서종은 금강모치(Rhynchocypris kumgangensis, 70.14%), 둑중개(Cottus koreanus, 13.63%), 버들치(Rhynchocypris oxycephalus, 3.16%), 무지개송어 (Oncorhynchus mykiss, 0.97%), 참갈겨니(Zacco koreanus, 0.49%), 참종개(Iksookimia koreensis, 0.24%) 등 이었다. 암수의 성비는 1:0.86 이었고 전장이 30~50 mm 집단은 만1년생, 50~65 mm는 만 2년생, 65~75 mm는 만 3년생, 75 mm 이상은 만 4년생으로 추정되었다. 암컷은 전장의 길이가 50 mm 이상이, 수컷은 60 mm 이상이 되어야 성적 성숙이 이루어졌다. 산란시기는 4월부터 7월이었으며 산란 성기는 6월에서 7월 이었다. 산란시기의 수온은 12.3~14. 3℃ 이었고 산란 성기는 13.8~14.3℃ 이었다. 포란수는 평균 508개로 이었고 성숙란은 노란색으로 구형이었고 직경은 1.58±0.13 mm 이었다. 전장-체중과의 상관관계식은 BW=0.000007TL3.09로 상수 a는 0.000007를, 매개변수 b는 3.09 이었고, 비만도 평균 0.99(0.76~1.32) 이었다.

The ecosystem in the Gwangju Stream has taken a wide range of disturbance such as the discharging water of sewage treatment plant, the lake water and the river water from different water system over the past decade. This study was figured out some significant influence factors by analyzing the relationship between biotic and abiotic factors in the urban stream. Abiotic components included 15 water quality variables which were measured in five sampling sites along the stream from October 2014 to July 2015, whereas the benthic macroinvertebrates found in those sites were used to estimate various biotic indices representing the ecological status of the community. The results of correlation analyses indicated that abiotic factors by human activities affected on the inhabitation of benthic macroinvertebrates more than biotic factors. The results of cluster analyses and ANOVA tests also showed that biotic and abiotic characteristics were clearly different in season. The main influence factors of cluster analysis by sites were NH3-N, EPT(I) and DO. It was considered that more various statistical analyses would be necessary to find some different relationships and influence factors between biotic and abiotic variables in the urban stream.

Despite the importance of behavioral ecotoxicological tests, few researches have been conducted to assess the quality of freshwater using behavior of test species, in part due to lack of standardized test method for quantifying the response. In this study, we developed a new test methods using non-biting midge larva’s burrowing behavior to assess field water quality and a new index, AUC (area under curve), to compare burrowing behavior quantitatively. Four kinds of field samples (residential, natural, agricultural and industrial areas) were tested using the method to validate our methodology and index. There were not significant differences in 96 h mortality and heavy metal concentration between samples, but AUC from the industry sample was significantly decreased.

Understanding effects of thermal pollution and acidification has long been a concern of aquatic ecologists, but it remains largely unknown in Korea. This study was performed to elucidate the effects of thermal wastewater effluent (TWE) and acid rain on water quality and attached algae in a small mountain stream, the Buso Stream, a tributary located in the Hantan River basin. A total of five study sites were selected in the upstream area including the inflowing point of hot-spring wastewater (HSW), one upstream site (BSU), and three sites below thermal effluent merged into the stream (1 m, 10 m and 300 m for BSD1, BSD2, and BSD3, respectively). Field surveys and laboratory analyses were carried out every month from December 2015 to September 2016. Water temperature ranged 1.7~28.8°C with a mean of 15.0°C among all sites. Due to the effect of thermal effluent, water temperature at HSW site was sustained at high level during the study period from 17.5°C (January) to 28.8°C (September) with a mean of 24.2±3.7°C, which was significantly higher than other sites. Thermal wastewater effluent also brought in high concentration of nutrients (N, P). The effect of TWE was particularly apparent during dry season and low temperature period (December~March). Temperature effect of TWE did not last toward downstream, while nutrient effect seemed to maintain in longer distance. pH ranged 5.1~8.4 with a mean of 6.9 among all sites during the study period. The pH decrease was attributed to seasonal acid rain and snow fall, and their effects was identified by acidophilic diatoms dominated mainly by Eunotia pectinalis and Tabellaria flocculosa during March and August. These findings indicated that water quality and periphyton assemblages in the upstream region of Buso Stream were affected by thermal pollution, eutrophication, and acidification, and their confounding effects were seasonally variable.

In this study, we investigated the correlation between the number of cyanobacterial species and the water quality factors after installation of Nakdong river weirs. Factor analyses of water quality factors were also performed. The results of correlations showed that there was no significant water quality with the cyanobacterial concentration but the correlation coefficient of nutrients increased from the upstream to the downstream. There was a significant correlation between W·T and pH as important water quality factors for the growth of cyanobacteria. In the downstream region of Nakdong river, algae were more frequently detected than in the upstream region, and the blooms of algae species seem to be influenced by the higher pH and the influx of the phosphorus from the upstream tributaries. Nutrient concentration was higher in the downstream region than in the upstream region due to the effects of tributaries Geumho river and Nam river in Nakdong river. As a result of the factor analyses, nitrogen species were the principal factors in the upper region, and phorsphorus species were the principal factors in the downstream region.

본 연구에서는 금강 대권역에 서식하는 멸종위기 담수어류의 분포, 이들 종에 대한 화학적 지표와의 관계 및 물리적 서식지 특성을 분석하였다. 금강 대권역에 서식하는 멸종위기종의 개체수는 감돌고기(Pseudopungtungia nigra), 꾸구 리(Gobiobotia macrocephala), 돌상어(Gobiobotia brevibarba), 퉁사리(Liobagrus obesus), 미호종개(Iksookimia choii) 순으로 나타났다. 멸종위기 야생생물 I급 어류인 감돌고기는 금강 대권역 내 18개 하천에서 가장 광범위하게 분포하여, 향후 감돌고기의 I급 어종 선정에 대한 재평가가 필요한 것으로 사료되었다. 또한 초강 중권역에서 멸종위기어종이 총 4종 384개체가 채집되어 종수 및 개체수가 풍부하였다. 멸종위기어종 서식지에서 이화학적 수질내성도 분석에 따르면, 생물학적 산소요구량(BOD) 및 총인(TP)은 각각 매우 좋음(Ⅰa), 좋음(Ⅰb)으로 평가 되었으며. 암모니아성 질소(NH4+), 총질소(TN), 인산염 인(PO4-P) 등의 수질 항목도 멸종위기종 비 출현지점에 비해 훨씬 양호한 것으로 분석되었다. 한편, 미호종개의 경우 수질의 내성범위가 다른 어종에 비해서 광범위하게 나타나, 화학적 수질특성이 크게 악화되지 않을 경우 수질특성 보다는 미소서식처의 하상구조, 수리수문학적 특성 등의 물리적 서식지 조건이 더 중요한 것으로 나타났다. 또한, 멸종위기종의 분포는 1∼3차의 소형하천보다 4∼6차 대형하천에서 높게 나타났으며, 주로하천의 상류 및 중상류에 작은 무리를 이루며 서식하는 것으로 나타났다. 멸종위기종 미출현지역과 출현지역의 생태건강도 다변수 평가모델 값은 각각 21.6 “보통상태(Fair)” 및 30.5 “양호상태(Good)”로 나타나 뚜렷한 차이를 보여, 생태건강도가 잘 유지된 곳에서 멸종위기종이 잘 서식하는 것으로 나타났다. 본 연구를 요약해 보면, 감돌고기와 같은 어종의 멸종위기종 선정에 대한 재평가가 향후 필요하며, 수질오염 및 서식지교란이 가속화되고 있어 멸종위기종 에 대한 체계적인 보호 및 관리가 필요하다.

This study explored spatiotemporal variability of water quality in correspondence with hydrometeorological factors in the five stations of Paldang Reservoir located in the Han River during 4 years from May 2012 to December 2015. Variability of basic water quality factors were largely related with seasonal fluctuations of hydrology. Temperature stratification occurred in the deep dam station, and prolonged hypoxia was observed during the draught year. Nitrogen nutrients were increased with decreasing inflow in which changing pattern of NH4 reversed to NO3 by the effect of treated wastewater effluent. Phosphorus increase was manifest during the period of high inflow or severe drought. Chl-a variation was reversely related with both flow change and AGP (algal growth potential) variations. Our study demonstrated that water quality variability in Paldang Reservoir was largely attributed to both natural and operational changes of inflow and outflow (including water intake) based on major pollution source of the treated wastewater (total amount of 472×103 m3 d-1) entering to the water system from watershed. In the process of water quality variability, meteorological (e.g., flood, typhoon, abnormal rainfall, scorching heat of summer) and hydrological factors (inflow and discharge) were likely to work dynamically with nutrients pulse, dilution, absorption, concentration and sedimentation. We underline comprehensive limnological study related to hydro-meteorolology to understand short- and long-term water quality variability in river-type large reservoir and suggest the necessity of P-free wastewater treatment for the effective measure of reducing pollution level of Paldang drinking water resource.

본 연구는 2014년 6월부터 10월까지 강원도 태백산도립공원 10개 조사지점의 이화학적 수질특성과 담수어류상을 조사하였다. 채집된 어류는 3과 7종이 확인되었고, 멸종위기종에 속하는 얼룩새코미꾸리(Koreocobitis naktongensis) 1종이 출현하였다. 한국고유종은 얼룩새코미꾸리(Koreocobitis naktongensis), 참종개(Iksookimia koreensis) 2종이 출 현하였다. 우점종은 버들치(Rhynchocypris oxycephalus)로 전체 개체수의 89%를 차지하였으며, 아우점종은 대륙종개 (Orthrias nudus)가 8.9%로 나타났다. 이·화학적 수질변수 중 전기전도도, 탁도, pH, 총용존물질(TDS)은 조사 지점별로 농도의 큰 변이를 보였다. 이 중 전기전도도와 총용존물질은 하류하천보다 상류하천에서 더 높은 농도값을 보였으며, 계절적 변이도 상류하천에 더 큰 것으로 나타났다. pH는 하류로 갈수록 감소하는 경향을 보였으며, 특히 S5에서 급격한 감소를 보였다. 이는 S4의 산성광산배수 유입으로 인한 희석효과가 나타나는 것으로 보인다. 정성적 서식지 평가지수(QHEI)에 의거한 소도천 유역의 물리적 서식지 상태는 “양호”한 서식환경(평균 : 157.3, 범위 : 78 ~ 194)을 보이는 것으로 평가되었다.