간행물
생태와 환경 KCI 등재 Korean Journal of Ecology and Environment
- 발행기관 한국수생태학회(구 한국하천호수학회)
- 자료유형 학술지
- 간기 계간
- ISSN 2288-1115 (Print)2288-1123 (Online)
- 수록기간 1968 ~ 2024
- 주제분류 공학 > 토목공학 공학 분류의 다른 간행물
- 십진분류KDC 454DDC 551
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Vol. 32 No. 3 (1999년 9월) 11건
Articles
1.
1999.09
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본 연구는 대청호에서 식물플랑크톤의 우점종 변화양상과 취기물질 생산종을 밝히기 위해 1998년 5월부터 11월까지 월별로 2개 정점(추동, 회남교)을 선정하여 이 화학적 수질과 식물플랑크톤의 분포를 조사하였으며, 대표적 취기물질인 geosmin과 2-methylisoborneol (MIB) 의 분포를 purge & trap concentrator가 장착된 gas chromatograph로 조사하였다. 조사기간에 나타난 식물 플랑크톤의 계절적 분포는 수온, pH 및 총질소/총인 등과 상관관계가 있는 것으로 분석되었다. 조사된 식물플랑크톤 중에서 cyanobacteria가 평균 54% (세포수 기준)의 우점을 나타낸 추동수역(정점 1)에서는 geosmin이 7 월, 8월 하순에 세포건량기준으로 각기 1.1 ng/mg, 18.1 ng/mg이 검출되었고, 63% 이상의 우점을 보인 회남교수 역(정점 2)에서는 geosmin이 7월, 8월 하순에 각각 0.7 ng/mg 및 69.8 ng/mg, MIB가 7월 하순에 0.6 ng/mg 검 출되었다. 따라서 geosmin과 MIB는 조사기간중 cyanobacteria가 우점하게 되는 7월, 8월에 주로 Anabaena에 의해 생산되는 것으로 판단된다.
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2.
1999.09
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옥정호는 1994년이후 가두리 양식장이 감소하기 시작 하여 98년도에 모두 철거되었으며 현재 상수원 보호구역 지정검토등 많은 노력을 기울임으로 수질개선에 노력하고 있으나 상류하천으로부터 오염물질이 계속 유입되고 있어 수질상태가 현격히 좋아질 것으로 기대되기는 어려운 실정이다. 1998년도에 조사한 옥정호 수질자료를 분석한 결과에서 COD, T-N 값은 조금 높아지는 경향을 나타냈으며 SS, T-P, 투명도 등은 예년과 비슷하거나 경우에 따라서는 조금 낮은 수준으로 평가되어 전반적으로 예년과 유사한 것으로 평가되었다. 그러나 영양상태를 평가하는 여러 가지 기준에 따라 수질상태를 평가해보면 옥정호는 시기에 따라 또는 기준에 따라 약간의 차이를 보이기는 하나 대체로 중영양상태와 부영양상태를 나타내는 것으로 평가되어 조속한 대책을 수립 시행하여야 할 것으로 판단되며, 특히 유입하천 조사에서는 임실천의 수질상태가 다른 조사지점에 비해 오염도가 높게 조사되어 임실천에 대해서는 확실한 오염원대책이 강구되어야 할 것으로 평가되었다.
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3.
1999.09
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1986년부터 1995년까지 소양호에서의 유기탄소수지를 조사하였다. 식물플랑크톤의 1차생산에 의한 자체생산 유기탄소, 유역으로부터의 외부기원 유기탄소, 그리고 양어장으로부터의 유기탄소 유입을 측정하여 전체 유기 탄소부하량을 산정하였다. 소양호의 식물플랑크톤에 의한 1일 1차생산은 여름의 최대강우의 시기와 일치하여 높게 나타났다. 호수내 자체생산 유기탄소와 유역으로부터의 외부기원 유기탄소는 연간 변동이 거의 일치하였다. 이것은 강우기에 유기탄소와 함께 유입되는 영양염류의 공급이 식물플랑크톤에 의한 유기탄소 생산을 증가시킨 요인으로 작용하였기 때문인 것으로 보인다. 1차 생산력은 조사기간동안 4~5,357 mgC m-2 day-1로 여름에 높게 나타났다. 한편 양어장의 유기탄소 부하에 대한 기여도는 총부하량의 2.3~7.2%로 인 등의 영양염류 부하량에 대한 기여도에 비하여 낮은 것으로 조사되었다. 소양호 유기탄소수지에서 호수밖으로 배출되는 유기탄소량은 총부하량의 10.2~17.1%로 나머지는 호수내에서 호흡 등으로 분해되고 일부는 침전되는 것으로 보인다. 자체생산에 의한 유기탄소기여도는 총부하량의 34.7~69.6%로 주요 유기물 근원인 것으로 나타났다.
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4.
1999.09
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유기오염 및 부영양화 제어를 위한 생태공학적 오염 하천 정화기술의 하나로서 사상성 부착조류(Filamentous periphyton, FP)의 적용성 및 이용가능성을 검토하였다. FP의 증식도는 매질의 종류, 설치방법, 공극, 유속, 수온 및 수중 영양염의 농도에 따라 큰 차이를 보였다. 가장 높은 FP의 증식도를 보이는 조건은 유속 10 cm/s 내외, 수류방향에 수직으로 수직으로 설치된 4 mm 망목의 그믈망 매질이었으며 같은 물리적 조건에서는 유입수의 인농도에 따라 증식도가 커졌다. 유입수 인산염 인농도가 0.025~0.075 mgP/L, 유속이 5~15 cm/s의 조건에서 Pilot 인공수로(40 cm폭×25 cm깊이×20m길이)내 FP의 순생산성은 74~125 mgChl-am-2d-1, 비증식속도는 0.42 ~0.46/d, 인제거율은 19~103 mgPm-2hr-1, 조체당 비제 거율은 62~196 mgPgChl-a-1hr-1였으며 유입수의 인농도와 유속의 증가시 인제거율은 함께 증가하였다. FP가 정상적으로 착상된 상태에서 유입수의 농도대비 인제거 효율은 약 45% 내외였다. 과영양 하천인 경안천의 현장수로내 부착조류량은 최고 1,168 mgChl-a/m2에 달하였으며 접종 후 2주간 부착물의 증가속도는 20gDWm-2d-1, FP의 순생산성은 83mgChl-am-2d-1, FP의 비증식속도는 0.36/d였다. 접종한지 1주일 이후의 평균 용존산소 증가율은 7.7 gO2m-2 hr-1였으며 물질제거율은 BOD5가 4.4 gO2m-2hr-1, 총질소는 1.7 gNm-2hr-1, 총인과 인산염인은 각각 278, 85 mgPm-2hr-1였다. 부착물의 건조중량 당 비제거율은 총 인이 1,252 μgPgDW-1hr-1, 인산염인이 376 μgPgDW-1hr-1 였다. 인제거율은 FP의 양에 따라 함께 증가하였으며 FP 시스템에서의 인의 제거는 인산염인의 흡수, 유기성 인의 침전과 흡착 및 분해, 재흡수의 복합과정에 의한 것임을 시사하였다. FP 성장시 인이 조류생장에 대한 제 한요인으로 작용하여 유출수의 질소/인 비는 유입수에 비해 현저히 높았다. 이는 FP 시스템이 영양물질의 제거 뿐만 아니라 그 조성비를 변화시키므로써 수환경의 변화를 유발할 수 있음을 시사하는 것이다. 이상의 결과에서 FP 시스템은 수생관속식물에 비해 20~40배의 영양염류 제거율을 가지므로 하천수의 직접정화에 매우 효율일 것으로 판단된다. 그러나 FP는 증식속도가 빠르므로 매질의 폐쇄를 억제하기 위한 노화 식물체의 관리, 효율증대를 위한 매질의 선별과 설치 방법, 시스템내 미소생태계의 변화 등 지속적인 연구가 계속되어야 할 것이다. 유기물과 영양염이 모두 고농도 인 오염하천의 경우 유기물 제거를 위한 생물막과 영양 염 제거를 위한 FP 시스템을 연결한 복합시스템도 고안 할 수 있을 것이다.
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5.
1999.09
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국내의 거의 모든 호수는 인공호이며 그 상당수가 부 영양 상태이고 영양염류가 주로 유역의 비점오염원에서 유입되고 있어 기계적 오염원 관리가 어려운 상태이다. 본 연구는 수생관속식물을 이용한 영양물질 제거를 주 목적으로 수행되었다. 팔당호 자연습지의 수생관속식물에 의한 질소와 인의 연간 총흡수량은 연간 외부 총유 입부하량의 1% 내외에 불과하나, 강우가 적은 4~6월의 시기 중 생육지에서 인의 유입대비 흡수비는 약 27%에 달하며, 탈질이나 인의 용출억제 효과를 고려할 때 수질에 미치는 수생관속식물의 역할은 매우 크다. 팔당호에서 재배된 부레옥잠의 생체량 기준 비증식속도는 0.034 ~0.086 /d, 배가시간은 8~19일, 증식의 온도계수는 1.06, 질소흡수율은 0.56~1.67 gNm-2d-1, 인흡수율은 0.10~0.33 gPm-2d-1였으며 대규모 재배지에서의 수질은 현저히 개선되었다. 부레옥잠의 지하부 건물량(U)에 대한 지상부 건물량(A)의 비(U/A)는 수중의 영양물질 농도와 함께 증가하였다. 하수처리시 식물체의 인 함량과 수중의 인농도는 밀접한 관계를 보인 반면 질소는 유의성이 없었는데, 이는 하수의 질소/인 농도비가 높아 질소가 식물성장의 제한요인이 되지 못함을 시사한다. 하수원수에 대한 체류시간 2.2일의 인공늪지 처리시 BOD5 제거효율은 61~68%로 식물종류별로 차이가 적었으나 인제거효율은 부레옥잠조 63%, 기타 정수식물 (애기부들, 미나리, 꽃창포) 처리조는 35% 이하였다. 하수원수와 2차하수처리수에 대한 부레옥잠 인공늪지시스템의 인제거율은 각각 0.22, 0.16 gPm-2d-1이었으며, 기타 정수식물 처리조는 각각 0.06~0.12 gPm-2d-1, 0.03~ 0.06 gPm-2d-1의 범위였다. 유출수의 질소/인 비는 수로 시스템에 비해 늪지시스템에서 낮았는데 늪지 저토에서의 탈질과 인 용출이 큰 것으로 추정된다. 2차 하수처리 수에 대한 질소 제거율(R)과 식물체흡수율(U)의 백분비 (U/R)는 부레옥잠조 31~58%, 미나리조 5~11%, 기타 처리조는 5% 이하였으며, 인에 대한 U/R비는 부레옥잠조 47~54%, 미나리조 11~45%, 기타 처리조는 10% 이하였다. 부수식물 시스템에서는 흡수제거가 크나 정수식 물 시스템에서는 침전과 흡착 및 탈질이 주요 제거기작임을 알 수 있다.
4,500원
6.
1999.09
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주변 토지이용과 수질이 서로 다른 도시하천인 양재천(서울)과 산지하천인 사기막천(경기도)에서 부착조류 동태 파악을 위해 1996년 3월부터 1998년 10월까지 월별 및 격월별로 조사를 실시하였다. 양재천의 영양염류 농도는 총질소가 8.9 mg/l 총인이 0.42 mg/l로 사기막천 (총질소 농도: 1.9 mg/l, 총인농도: 0.13 mg/l)보다 3~4배 가량 높았다. 부착조류 생체량 역시 양재천에서 평균 62±67 mg/l로 평균 17±11 mg/l인 사기막천 보다 매우 높게 나타났다. 두 지점 모두 봄에 높은 생체량을 보였고 여름동안은 생체량이 낮은 것으로 조사되었으며 여름동안의 집중호우에 의한 탁류 유입 및 하상구조의 교란의 영향이 큰 것으로 나타났다. 양재천의 경우 전체 출현종 중 호오탁성종이 50.0%, 광적응성종이 48.8%를 차지하였고 호청수성종은 1.2%로 현저히 낮은 출현율을 나타내었다. 사기막천에서는 전체 출현종 중 호청수성종이 54.6%, 광적응성종이 44.6%, 호오탁성종은 0.8%의 출현율을 나타내어 양재천과는 대조적이었다. 조사기간 중 종조성 역시 양재천에서는 호오탁성종으로 분류되는 Navicula subminuscula과 Nitzschia palea가 사기막천에서는 호청수성종으로 분류되는 Achnanthes convergens와 광적응성종으로 분류되는 Cymbella minuta가 우점종으로 조사되어 큰 차이를 나타내었다.
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7.
1999.09
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유역 변경을 통한 수자원 확보방안으로 추진되고 있는 소규모 저류댐 건설에 대한 평가를 사례로 들어 자연 환경의 개발 계획에 대한 비용-편익 분석에 에머 지(Emergy)라고 하는 새로운 개념을 적용하였다. 에머지 개념은 환경 자원들이 우리 경제의 진정한 부에 기여하는 바를 평가하려는 시도이다. 에머지 평가를 위한 모델들은 시스템의 네트워크 특성들을 특별한 기호들을 이용하여 전체적으로 보여주는 모델링 언어인 에너지 시스템 언어(Energy Systems Language)를 이용하여 작성하였다. 제안된 댐 건설이 가져오는 대부분의 에머지 편익은 이 댐의 건설 목적인 용수 공급에 있었다. 댐의 건설로 형성될 호수의 생산성 증가로 인한 에머지 편익은 0.01% 미만으로 미미하였다. 주요 에머지 비용은 댐 건설비용 (28.2%), 유지관리비용 (27.2%), 사회적 혼란(22%), 수몰민의 이주비용(12.5%) 등으로 나타났다. 에머지 산출비율(Emergy yield ratio)은 퇴적물의 손실이 포함되지 않았을 경우 1.06, 퇴적물의 손실 포함되었을 경우 1.02로 나타나, 제안된 댐 건설의 순산출(Net yield) 은 그리 크지 않았다. 전통적인 비용-편익 분석 방법에 의한 비용-편익비(1.62)와 비교하여 볼 때, 에머지 개념을 이용한 비용-편익 평가에서는 제안된 댐의 편익이 낮게 나타났다. 이러한 에머지 산출비율은 생물종에 포함된 높은 에머지 때문에 시스템의 경계내에서 댐의 건설로 희귀 생물종의 손실이 일어난다면 1.0 미만으로 나타날 것이다. 이 경우 댐의 건설이 초래하는 에머지 비용은 에머지 편익보다 더 크게 될 것이다. 본 연구는 환경 자원이 감소하는 현 시점에 있어서 환경의 보다 나은 관리라는 측면에서 개발 계획들의 영향을 평가하는 데 적용될 수 있는 새로운 방법론을 소개하였다.
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8.
1999.09
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增水時계류수질은 강우시에 발생하는 토양 표층의 유출과 지하수 유출에 의해 수질이 많은 영향을 받는다(松浦陽次郞, 1993). 增水時의 pH는 평균 6.78로 평수시의 7.31보다 낮게 조사되었으며, 특히 정점 4의 경우 pH 변화 폭이 4.32에서 7.24로 수질이 매우 불안정한 상태로 나타났다. 강우에 대한 수질 응답특성에서 Type 1의 경향을 나타내는 이온성분은 DOC, SiO2, Type 2의 경향을 나타내는 이온성분은 NO3-N, K+으로 나타났다. 시간에 따른 이온의 농도 변화는 강우강도 및 강우지속시간에 의해서 다른 양상을 보일 수 있을 것으로 생각된다. 비강우일수 289일 동안 유출량은 Ca2+은 17.89 ton, Mg2+은 1.23 ton, Na+은 6.84 ton, SO4 2-은 6.81 ton, SiO2 는 4.59 ton, DOC는 2.16 ton, K+은 1.65 ton, Cl-은 1.28 ton, NO3-N은 1.00 ton이 유출되는 것으로 나타났으며, 강우일수 76일 동안의 유출량은 Ca2+은 1.44 ton, Na+은 0.25 ton, SO4 2-은 0.24 ton, K+은 0.11 ton, Cl-은 0.12 ton, NO3-N은 0.02 ton, Mg2+은 0.08 ton, DOC는 0.05 ton, SiO2는 0.02 ton유출되는 것으로 산정되었다. 增水時와 비강우시를 고려하여 연간 유출부하량으로 산정하면, Ca2+은 23.8 ton/yr, Na+은 7.0 ton/yr, SO4 2-은 2.6 ton/yr, K+은 2.4 ton/yr, DOC는 2.19 ton/yr, Cl-은 1.9 ton/yr, Mg2+은 1.7 ton/yr, NO3-N은 1.6 ton/yr이 유출되는 것으로 나타났다. 增水기간 동안 유출부하량은 연간 유출부하량의 약 20% 이상의 기여율을 보이는 것으로 조사되었다.
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9.
1999.09
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강원도 치악산 계류에서 하루살이과에 속하는 가는무늬하루살이와 무늬하루살이의 온도와 연관된 생활사 적응에 대하여 연구하였다. 하루살이 개체군의 고도분포에 따라 3개의 조사지점(상류와 중류지점: 가는무늬하루살이; 하류지점: 무늬하루살이)을 선정하였다. 채집은 1997. 2~1998. 1 동안 월 1회 실시하였고, 우화기에는 월 2회 실시하였다. 수온은 1997. 5~1998. 1 동안 시간대로 모니터링 하였다. 결과로서, 3개의 조사지점은 서로 다른 온도역(평균온도 상류: 9.39°C; 중류: 10.38°C; 하류: 12.70°C)을 나타냈다. 체장과 유충단계의 분석 결과 두 종 모두 명백히 연 1세대였고, 각 개체군은 2개의 무리(cohort)를 포함하였다. 우화는 늦은 5월부터 늦은 6월까지 일어났지만 하류로 갈수록 일렀다. 유충의 충원은 우화기(여름형)와 그 5~6개월 이후(겨울형)에 시작되었다. 이처럼 2회에 걸친 유충의 충원에 대하여 알의 휴면 또는 무성생식이 원인으로 작용하는 것으로 가정되었다. 상류와 중류에서 가는무늬하루살이의 총 적산온도는 각각 2380DD와 2668DD였고, 하류에서 무늬하루살이는 3220DD였다. 가는무늬하루살이의 경우 연평균수온이 1°C 내려감에 따라 알의 부화는 약 22일, 평균 유충성장은 약 15일 지연되는 것으로 추정되었다. 가는무늬하루살이는 냉온에 적응된 생활사 양상을 나타냈고, 다른 한국산 및 일본산 근연종과 비교하여 종내 및 종간 생활사 적응에 대하여 추가로 논하였다.
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10.
1999.09
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경남 창원시의 농경지에 산란된 한국산 도롱뇽(Hynobius leechii)의 알주머니 126개를 채집하여 그 길이의 변이를 조사하고 그 속의 5330개 수정란을 대상으로 수적변이를 조사하였다. 그리고 그 중 어떤 시약의 처리 없이 자연적으로 일어난 이상발생의 패턴과 조직학적 이상을 연구하였다. 알주머니의 길이 변이 폭은 11~29 cm이었으며 평균 길이는 19 cm, 상대빈도가 가장 높은 것은 20 cm 길이였다. 배의 수는 주머니 당 19~98개의 변이 폭을 나타냈으며 39~43개 사이가 가장 빈번하게 나타났다. 84개의 알주머니에서 323의 배가 발생이상을 보였으며 23종류의 발생이상패턴이 정리되었다. 그 중 외형상 심각한 이 상을 보이는 개체들의 조직절편을 관찰한 결과 눈의 색소형성부진, 뇌신경세포의 붕괴, 갑상선종, 인두형성부진, 심장위치불명, 미분화간엽조직의 미발달 등을 포함하고 있었다. 이러한 이상은 환경의 질 저하에 따른 수중 유해물질에의 노출에 의해 양서류가 악영향을 받아 최근 급격히 그 수가 감소하는 것과 관련이 있을 것이다.
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11.
1999.09
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자가사리 정자는 체외수정을 하는 일반적인 수중형의 형태를 하고 있으나 미토콘드리아의 많은 수, 핵 돌기 및 두 개의 편모를 가지는 구조적 차이를 보여주었다. 핵의 기부에는 두 개의 깊이 함입된 핵와에 각각 말단부중심립을 포함하고 두 개의 중심립은 축사를 형성할 기저체로서의 기능을 하며 서로 평행하게 배열되어 있었다. 부수체는 중심립에서부터 핵막 사이의 공간에 있으며 이들 사이의 공간적 관계를 안정화시키는 역할을 하는 것으로 여겨진다. 미토콘드리아는 중편세포질에서 2층 또는 3층으로 배열되어 있으며 그 수는 40개 정도가 있었다. 정자는 두 개의 편모를 가지며 각 편모에 2개씩 즉 4개의 axonemal fins가 나있고 이들은 축사의 이중미세소관 3번과 8번 양쪽의 원형질막이 돌출되어 나타났다. 세포질관을 덮고있는 외벽은 원형질막과 소포체 수조로 구성 되며 이들 사이에 수많은 결합구조가 발달되어 있었다. 이와같이 자가사리의 정자는 구형의 핵, 깊은 핵와, 미토콘드리아의 배열 및 편모의 구성에 있어서 메기과와 동자개과의 정자와 유사하나 이들 두 과와는 핵 돌기, 핵와, 축사 및 axonemal fins의 수에 있어서는 차이를 보여주었다. 정자의 중편과 꼬리의 구성에서 메기목 4과 중 퉁가리과와 동자개과의 계통적 유연관계가 가장 밀접한 것으로 나타났다.
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