The clear-water phase (CWP) is a notable limnological phenomenon in freshwater systems caused by predatory interactions between large filter-feeding zooplankton and phytoplankton. However, the mechanisms and factors that influence the extent of CWP, particularly in complex water systems with both fluvial and lacustrine characteristics, remain poorly understood. The present study evaluated CWP occurrence patterns at different sites in a large reservoir located in a temperate monsoon region (Lake Paldang, Korea); the relationships among factors associated with CWP occurrence, such as transparency, zooplankton diversity, and chlorophyll a concentration were investigated. Transparency exhibited significant correlations with precipitation and retention time, as well as the relative abundance of zooplankton (p<0.01), suggesting that a change in the retention time due to precipitation can alter CWP. Data collected before and after CWP occurrence were analyzed using paired t-test to determine variations in CWP occurrence based on the water system characteristics. The results demonstrated that various factors were associated with CWP occurrence in the fluvial-type and lacustrine-type sites. The correlation between zooplankton biomass and transparency was stronger in the lacustrine-type sites than in the fluvial-type sites. The lacustrine-type sites, where cladoceran emergence is common and is associated with long retention times, favored CWP occurrence. The results suggest that lacustrine-type sites, which are conducive to zooplankton development and have relatively long retention times, enhance CWP occurrence. Furthermore, CWP occurrence was notable in spring, and the present study revealed that site-specific CWP could occur throughout the year, regardless of the season.

춘천호의 2014~2015년 평균 강수량은 800 mm 이하였으나, 2016~2017년에는 1,200 mm 이상으로 나타났다. 수온의 범위는 17.0~21.1°C, COD는 연평균 농도가 2.7~4.2 mg L-1였고, 2015년에 가장 높았으며 적은 강수량으로 체류시간이 증가하여 다른 해에 비해 높은 농도가 나타난 것으로 판단된다. TP와 TN의 연평균 농도는 각각 0.012~0.019 mg L-1와 1.272~1.922 mg L-1로 나타났으며 TN은 2014년부터 지속된 갈수현상으로 2015년이 다른 년도에 비해 높았다. 식물플랑크톤의 종 다양성 지수는 2014~2015년에 2.0 이하로 다른 년도에 비해 낮았으며, 강수량과 환경요인과의 상관 분석 결과 수온, TP 및 Chl. a가 높게 나타났다. 식물플랑크톤의 세포수는 CC3 (상류) 지점이 CC1 (하류)과 CC2 (중류) 지점보다 상대적으로 많았으며 그 이유는 갈수현상으로 수체의 안정 및 유기물이 농축되어 남조류를 포함한 식물플랑크톤이 성장하기 유리한 조건이 되었을 것으로 판단된다. 수온에 따른 식물플랑크톤의 분류군별 상관관계 결과 규조류는 음의 상관관계, 녹조류와 남조류는 양의 상관관계를 보였다. 춘천호의 식물플랑크톤은 온대호수의 천이 형태를 보이고 있으나 강우에 따라 식물플랑크톤의 종 다양성 및 발생량과 수질환경요인이 다르게 나타났을 것으로 판단된다. 본 연구는 춘천호의 수질 및 식물플랑크톤의 장기변화를 조사한 최초의 결과이며 향후 추가 연구를 위한 선행자료로 제공하고자 한다.

본 연구는 2017년 4월부터 10월까지 북한강 수계 3개의 연속댐 (의암호 (UA), 청평호 (CP), 팔당호 (PD))의 미소생물 군집과 이취미 농도와 관계를 알아보기 위해 환경요인, 이취미 물질, 미소생물 군집 등을 조사하였다. 3개 저수지의 박테리아 군집은 주로 Actinobacteria와 Betaproteobacteria가 우점 분류군으로 나타났으며, 계절성은 나타나지 않았다. 식물플랑크톤 군집은 봄철, 규조류 및 은편모조류 여름철 남조류, 가을철 규조류 및 은편모조류 순서로 우점하는 계절성을 보였으며, 북한강 수계에서 출현한 남조류는 Dolichospermum spp., Microcystis aeruginosa, Pseudanabaena spp. 속이 우점 출현하였다. 북한강 수계에 출현한 미소생물 중 이취미 물질을 발생하는 분류군은 Actinobacteria와 남조 Anabaena, Pseudanabaena 속 등이며, 이취미 물질인 Geosmin과 2-MIB가 높게 나타났을 때, 높은 현존량으로 출현하였다. 미소생물과 이취미 물질의 상관관계는 Actinobacteria의 경우 2-MIB (r=0.491, p<0.01)와 유의한 상관성을 나타냈으며, 남조류의 경우 geosmin (r=0.381, p<0.05), 2-MIB (r=0.386, p<0.05)와 유의한 상관성을 나타냈다. 따라서, 북한강 수계에서 나타나는 이취미 물질은 Actinobacteria 및 남조류의 출현과 직접적인 관계가 있을 것으로 사료되며, 남조류 미출현 시 발생하는 높은 농도의 이취미 물질은 Actinobacteria가 생성하는 것으로 판단된다.

강우부족현상이 지속되었던 2015년 팔당호에서의 이화학적 요인과 동물플랑크톤 군집 특성은 선행연구에서의 몬순기후에 의한 강우와 수리·수문학적 요인의 영향을 받아 변화하던 동물플랑크톤 군집과 다른 양상을 나타냈다. 조사기간 동안 팔당호의 수리학적 체류시간은 2014년부터 지속된 강우부족현상에 영향을 받아 2013년대비 크게 증가하였다. 이에 따라 유입·방류량이 감소하여 팔당댐앞 (St.1)의 이화학적 수질은 호소형 특성의 남한강수역 (St.2) 수질보다 하천형 특성의 북한강수역 (St.3) 수질과 비슷한 특성이 나타났다. 동물플랑크톤의 군집변화는 봄 (3~5월)에는 주로 소형 윤충류 (Syncheata, Keratella)가 우점하였으며, 여름 (7~9월)에는 집중호우가 적어 연중 가장 높은 현존량을 기록했으며 우점종은 윤충류인 Keratella cochlearis와 원생동물인 Difflugia corona로 나타났다. 가을 (9~11월)에는 수온이 감소함에 따라 윤충류와 원생동물의 현존량이 감소하고 요각류 유생 (Nauplius)이 우점하는 천이를 보였다. 통계분석 결과 복합적 수계의 특성을 보여주는 팔당호에서 북한강수역은 하천형, 남한강수역과 경안천수역은 호소형 특성으로 지점별 상이하게 구분되며, 이에 따라 동물플랑크톤 군집 또한 영향을 받을 수 있음을 나타냈다.

Concern about water quality and pollution was heightened as contaminants flowed into the Namhan River downstream of the Chungju Dam. Thus, this study calculated the Real-Time Water Quality Index (RTWQI) using monthly average water quality monitoring data for major tributaries that require water quality control, which were obtained between 2010 and 2019. To review the applicability of the RTWQI for water quality assessment in the major tributaries of the Namhan River, it was compared with the living environment standard river. The calculated RTWQI result indicated that Bokhacheon, with 59 points, was in the “fair” grade, and this stream was identified as a tributary that preferentially requires water quality improvement as it showed a decreasing (-) tendency of RTWQI. A comparison between RTWQI and the living environment standard of T-P showed that the categories of “completely coincident” and “different by one grade” accounted for 45% of the total, and the water quality of major tributaries was assessed as low. Therefore, the RTWQI, which applies comprehensive water quality parameters and has higher reliability than assessing a single water quality parameter, was determined to be efficient for water quality assessment of the major tributaries of the Namhan River.

This study was carried out in the Bukhan River in the summer of 2014 and 2015, to identify the relationship between geosmin and the morphological changes in Anabaena. Identification of Anabaena was conducted using morphological and molecular analyses. Anabaena in this study was similar to Anabaena circinalis, A. crass, and A. spiroides with regard to regular coils, vegetative cell, akinete shape, and size, hoever, it was distinguishabl from A. crass and A. spiroides because of its larger trichome coil size. Additionally, the sequences of phycocyanin (PC) gene from Anabaena showed a 99% genetic similarity with A. circinalis NIES-1647 strain. The coil diameter of trichome ranged from 106 to 899 μm, and the diameter and abundance showed an insignificant positive correlation (r=0.544, p<0.05). The result of relationship between the coil diameter and the cell number per 360-degree rotation was kept at 33.8±5.2 cells per 100 μm diameter despite variable diameter. The average geosmin concentrations in 2014 and 2015 were investigated to be 99 ng/L and 35 ng/L, respectively. A. circinalis cell density contributed considerably to the change in geosmin and was positively correlated with geosmin concentration (2014; r=0.599, p<0.01, 2015; r=0.559, p<0.01). Our results suggest that geosmin and coil diameter could be estimated with the help of cell density.

Phytoplankton populations were examined at three sites in Lake Cheongpyeong, South Korea from March 2008 to December 2016, including measurement of phytoplankton communities and their dominant species, abundance and environmental factors. The annual average ranges of water temperature, dissolved oxygen and conductivity were 15.2-18.8℃ , 10.3-12.2 mg/L, 86-140 μS/cm, respectively, with similar values at all studied sites. The highest phytoplankton cell density was observed in spring and fall, and it subsequently decreased rapidly during heavy rainfall. Diatoms were dominant in spring (mainly Stephanodiscus hantzschii, Asterionella formosa) and fall (mainly Aulacoseira granulata), while greenalgae and cyanobacteria had high appearance in early-summer and summer, respectively, indicating that water temperature is the most important factor influencing their growth. Stephanodiscus hantzschii and Asterionella formosa frequently occurred at low water temperature (4.5-15.0℃ and 5.4-21.6℃ , respectively) while Aulacoseira granulata and Anabaena spp. were favored by high water temperature (8.6-28.4 and 14.9-26.2℃ , respectively) and phosphorus. Additionally, Fragilaria crotonensis occurred at low nutrient conditions. Rhodomonas spp. frequently appeared year-round.