Daechung Reservoir has been suffering from severe cyanobacterial blooming periodically due to the water pollutants from the watershed, especially nutrients from nonpoint sources. As a countermeasure, an artificial wetland was constructed to mitigate the pollutant load from the watershed by utilizing the vegetation. We investigated the water quality of the influent and outflow of the wetland during years 2014~2020 to evaluate the performance of pollutant removal through the wetland. Major pollutants (e.g. BOD, COD, SS, T-N, and T-P) were largely reduced during the retention in the wetland while nutrients removal was more efficient than that of organic matters. Pollutant removal efficiency for different inflow concentrations was also investigated to estimate the wetland’s capability as a way of managing nonpoint sources. The efficiency of water treatment was significantly higher when inflow concentrations were above 75th percentile for all pollutant, implying the wetland can be applied to the pre-treatment of high pollution load including initial rainfall runoff. Furthermore, the yearly variation of removal efficiency for seven years was analyzed to better understand long-term trends in water treatment of the wetland. The annual treatment efficiency of T-P was very high in the early stages of vegetation growth with high concentration of inflow water. However, it was confirmed that the concentration of inflow water decreased, vegetation stabilized, and the treatment efficiency gradually decreased as the soil was saturated. The findings of the study suggest that artificial wetlands can be an effective method for controlling harmful algal blooms by alleviating pollutant load from the tributaries of Daechung Reservoir.
Microcystins (MCs) are cyano-toxins mainly produced by cyanobacteria in the genera of Microcystis, Anabaena, and Oscillatoria. The concentrations of MCs in the water bodies and fish tissues taken from the four weirs (Ipo, Gangjeong-goryeong, Baekje, and Juksan) in the four main rivers in Korea, and the health risk of human due to consumption of toxin-detected fish was examined. The maximum values of MCs concentration in the water samples were as follows: Juksan (3.261 μg L-1), Gangjeong-goryeong (1.014 μg L-1), Baekje (0.759 μg L-1), and Ipo (0.266 μg L-1) weirs. The MC-RR concentration was the highest among the MCs, and MC-YR was not detected. MCs of 0.222~9.808 μg g-1 dry weight were detected in the liver of 3 out of 215 fishes of 16 species, and below the detection limit in muscle. As a result of comparing the feeding characteristics of the collected fishes and toxin concentrations in water and fish tissue, it was concluded that the biomagnification of MCs through the food chain did not occur. It was judged that there was no health risk due to the consumption of the fish detected the toxin, based on the amount of the fish intake of the Korean people and the allowable daily intake of MCs. However, in order to reduce the health risk due to MCs, further studies should be conducted to analyze the concentration of MCs contained in fish tissues collected at various times in the area dominated by harmful cyanobacteria to obtain data on the exposure of MCs due to fish consumption. In addition, it is necessary to establish the management guidelines for MCs in fish tissues.
The occurrence of cyanobacterial blooming and the contaminant sources were analyzed in the downstream of Jecheon Stream, a tributary of Chungju Reservoir. The concentrations of chlorophyll a at the Myungseo Fishing Point (GPS; 37°03′25.5″N, 128°03′13.6″E) were 399.2 and 184.8 mg m-3 on October 18, 2015 and September 25, 2016, respectively, and the concentrations of total microcystins, a cyanobacterial toxin mainly produced by Microcystis, were 124.09 and 79.71 μg L-1, respectively. The occurrence of cyanobacterial blooming at the downstream of Jecheon Stream was closely related to the water level of Chungju Reservoir. The cyanobacterial blooming occurred after the increase of water level in Chungju Reservoir, when the water body stagnated. As a result of analyzing National Water Quality Monitoring Data of the upper region of Jecheon Stream, the main source of pollutant was Jangpyeong Stream, the tributary of Jecheon Stream, and the discharge water from Jecheon Wastewater Treatment Plant located in Jangpyeong Stream was considered to be the most important source of contaminant.
본 연구는 농업용 호소의 녹조발생을 간편하고, 효율적으로 진단할 수 있는 도구를 개발하고자 하였다. 2018년 4월~10월 동안 15개 농업용 호소에서 채취된 182개의 시료를 이용하여 식물플랑크톤 현존량을 반영할 수 있는 수질 이화학적 항목을 살펴보고자 식물플랑크톤과 TN, TP, Chl-a, SD 등의 상관계수 (r)를 분석한 결과, 총 식물플랑크톤 현존량은 Chl-a (r=0.666), SD (r= -0.351)와 높은 상관관계, 남조류와 유해 남조류 현존량 역시 Chl-a과 각각 r=0.664, r=0.353, SD와 각각 r= - 0.340, r= -0.338로 유의성 있는 상관관계를 보여주었으나 TN, TP의 항목과는 유의한 상관관계가 나타나지 않았다. Chl-a 농도는 SD와 r= -0.434의 상관관계를 보여주어 식물플랑크톤 현존량 보다 높은 유사성을 나타냈으므로, 조류경보제에서 사용하는 유해 남조류 현존량 분석을 대신하여 녹조예찰을 위한 진단 요소항목으로 Chl-a와 SD를 선정하고 실시간 SD 실측 값을 이용하여 진단을 할 경우 그 결과에 대한 유의성이 있는 것으로 판단되었다. 녹조진단 도구는 SD와 탁도 측정 방법을 변형한 역원뿔 모양의 용기와 녹조판단조견표로 구성되어 있으며, 현장수를 채취하여 녹조발생 정도에 따라 용기 내에 보이는 원형환의 개수 또는 각 원형환에 표시 된 숫자를 관찰하고, 조류의 색도를 녹조판단조견표와 비교하여 최종 녹조단계를 판별할 수 있도록 하였다. 또한, 정확한 진단을 위해 Chl-a 농도와 원형환의 수에 근거한 4단계 진단 기준과 Hexa 코드명이 표기된 부채모양의 조견표를 제시하여 한가지 방법에 따른 변수와 오차를 보완하고 판단의 편리성을 함께 제공하였다. 이를 통해 농업용 호소의 녹조진단을 용이하게 할 수 있을 것으로 기대되며, 녹조 관리방안 수립을 효율화하여 녹조로부터 안전하고 건강한 농업용수 확보가 가능할 것으로 판단된다.
곤충생태 조사 및 학습관찰효과를 접목한 자동개폐식 곤충 야간채집트랩과 지하부 서식곤충 사육용기를 개발하였다.
곤충트랩은 자동개폐식으로 원하는 시간대별로 채집이 가능하며, 안전채집방식으로 곤충을 살아있는 채로 채집 및 관찰할 수 있는 것이 가장 큰 특징이다. 세부적으로는 관찰부가 설치되고, 타이머의 설정된 시간에 의해 동력전달수단의 작동에 따라 개폐기가 하부 방향으로 이송되면서 개방부가 열리게되는 것과 동시에 관찰부에 구비된 유인등이 발광(빛)되면서 수납부에 놓여 있는 유인물질의 냄새를 맡은 딱정벌레류 등을 유인하여 채집율을 향상시킬 수 있는 학습관찰용 야간채집트랩이다.
학습용 사육용기는 비단길앞잡이 등과 같이 지하부에 은닉하면서 먹이곤충을 포식하는 곤충들에 대하여 학습 및 사육이 가능한 것이 가장 큰 특징이다. 세부적으로는 하우징, 방수용 필름, 덮개로 구성되며 하단부 서식부를 흙으로 서식처를 형성함으로써, 일반적으로 흙속에서 은닉하여 생활하는 곤충의 생태적 특성을 최대한 고려함은 물론, 곤충이 지하 공간까지 자연스럽게 굴을 파고 들어가 생활할 수 있는 공간을 제공하며, 또한 서식처는 흙 외에도 젤(Gel)과 같은 투명하면서 고정된 물질을 이용하면 곤충이 굴을 파고들어가거나 먹이를 갱도속에서 포식하는 장면 등을 직접 관찰할 수 있어 먹이사슬에 대한 학습효과를 높일 수 있는 이점이 있다. 또한 사육용기의 안을 소비자가 직접 꾸미는 등 실내 장식이 가능하도록 고려한 이점도 있다.
전복의 생육 단계, 즉 1, 2, 3 및 4년생의 육과 내장의 이화학적 성분분석 결과를 비교 하였다. 육의 조단백질은 4년생이 로 가장 많은 함량을 보였다. 조지방은 4년생이 로 가장 많았으며, 회분은 1년생이 로 2년생의 와는 유의적인 차이로 가장 많은 함량 이었다. 그리고 3, 4년생 전복의 탄수화물 함량은 1, 2년생과는 유의적인 차이로 다소 높은 함량 이었다. 육과 내장을 비교하면 육이 수분과 조단백질 함량이 많고, 내장이 조지방, 회분
생전복과 3가지 건조방법, 음건법, 냉풍건조법 및 진공동결건조법으로 건조한 전복의 육과 내장에 대하여 이화학적 성분을 분석 비교하였다. 생전복 육은 수분이 , 조단백질 및 탄수화물 이었다. 건조 전복 육의 경우 수분은 냉풍건조가 로 가장 많았으며, 진공동결건조 한 것이 로 가장 적은 함량을 보였다. 생전복 내장은 육과 비교하여 조단백질은 적었지만 다른 성분은 많았다. 생전복은 구성아미노산 총함량이 이고, glutamic acid가 로 가장
Response surface methodology (RSM) is frequently used for optimization studies. In the present work, RSM was used to determine the antimicrobial activitiesof grapefruit seed extract (GFSE) and a lactic acid mixture (LA) against Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Escherichia coli, Salmonella typhimurium, Pseudomonas fluorescens, and Vibrio parahaemolyticus. A central composite design was used to investigate the effects of independent variables on dependent parameters. One set of antimicrobial preparations included mixtures of 1% (w/w) GFSE and 10% (w/w) LA, in which the relative proportions of component antimicrobials varied between 0 and 100%. In further experiments, the relative proportions were between 20% and 100%. Antimicrobial effects against various microorganisms were mathematically encoded for analysis. The codes are given in parentheses after the bacterial names, and were S. aureus (), B. cereus (), E. coli (), S. typhimurium (), P. fluorescens (), and V. parahaemolyticus (). The optimum antimicrobial activity of the 1% (w/w) GFSE:10% (w/w) LA mixture against each microorganism was obtained by superimposing contour plots ofantimicrobial activities on measures of response obtained under various conditions. The optimum rangesfor maximum antimicrobial activity of a mixture with a ratio of 1:10 (by weight) GFSE and LA were 35.73:64.27 and 56.58:43.42 (v/v), and the optimum mixture ratio was 51.70-100%. Under the tested conditions (a ratio of 1% [w/w] GFSE to 10% [w/w] LA of 40:60, and a concentration of 1% [w/w] GFSE and 10% [w/w] LA, 70% of the highest value tested), and within optimum antimicrobial activity ranges, the antimicrobial activities of the 1% (w/w) GFSE:10% (w/w) LA mixture against S. aureus (), B. cereus (), E. coli (), S. typhimurium (), P. fluorescens (), and V. parahaemolyticus () were 24.55, 25.22, 20.20, 22.49, 23.89, and 28.04 mm, respectively. The predicted values at optimum conditions were similar to experimental values.
본 실험은 퉁퉁마디의 에탄올 추출조건에 따른 당도, 수율, 전자공여작용 및 총 페놀화합물 함량에 대해 반응표면 분석법을 이용하여 추출조건을 최적화하였다. 중심합성계획에 따라 용매에 대한 시료비(/100 mL), 추출온도() 및 에탄올 농도()를 달리하였을 때 반응표면 회귀식의 R2는 당도, 수율, 전자공여작용 및 총 페놀화합물 함량에서 각각 0.7866(p/100 mL, 추출온도 , 에탄올 농도 로 나타났다. 최적 추출조건범위내의 임의의 조건
추청벼 등 4품종의 현미를 4.0, 6.4, 8.0, 9.6, 12.0~% 로 도정하여 벼의 도정율과 미강 중의 tocooienol 및 tocopherol 그리고 vitamin I 함량과의 관계를 구명하고자 본 시험을 수행한 결과는 다음과 같다. 1. 미강의 tocotrienol 함량이 최대가 되는 도정율은 4품종 각각 다른 반응을 보였으나 공통으로 가장 높았던 도정율은 6.4~% 이었고 추청벼와 안다벼는 도정율 8.0~% 에서도 유의차가 없었다. 2. 미강의 tocopherol 함량은 4품종 모두 도정율 8.0~% 에서 가장 높게 나타났으며, 일품벼 고시히카리 안다벼 3품종은 9.6~% 에서도 유의차가 없었다. 3. 미강의 vitamin E함량이 가장 높은 도정율은 8.0~% 이나 실험 품종들 간에 다소 차이는 있으나 대체로 6.4-9.6~% 의 도정율에서는 유의차가 없었다. 4. 쌀의 tocotrienol, tocopherol 그리고 vitamin E함량은 도정율이 높아질수록 감소되는 경향으로 도정율 8~% 일때 각각의 함량은 11.0, 8.2, 19.2 mg~cdotkg1이었고, 쌀에는 tocotrienol과 tocopherol 동족체 중 α- 와 ~gamma- 가 검출되었다.
우리나라에서 생산된 벼 18품종의 미강을 품종별로 tocopherol, tocotrienol, vitamin E 함량을 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 미강 중 tocopherol 함량은 9.12-14.76 범위에 평균은 11.14 mg/100g이었고 tocotrienol은 22.39-37.07 평균 28.03 mg/100g 이었으며, vitamin E 함량은 34.86-46.50으로 평균 39.17 mg/100g이었다. 2. tocopherol함량이 높은 품종은 서진벼 화성벼 추청벼 중안벼 등이고, tocotrienol 함량이 높은 품종은 안다 다마금 대립벼1호 진품벼 중안벼 서진벼 고시히카리 대안벼 봉광벼 등이며, vitamin E 함량이 높은 품종은 안다벼 서진벼 다마금 중안벼 고시히카리 등이었다. 3. 미강의 tocopherol(T) 및 tocotrienol(T3 ) 동족체함량은 δ~textrmT<β~textrmT3 <β~textrmT<δ~textrmT3 <~gamma~textrmT<α~textrmT<α~textrmT3 <~gamma~textrmT3 순으로 높았다. 특히 ~gamma~textrmT3 의 함량은 α~textrm, β~textrm, ~gamma~textrm, δ~textrmT의 합 보다 높았고 이러한 현상은 각각의 모든 품종에서도 같은 경향이었다. 4. 항산화력이 높고 유방암 항암에 효과가 뛰어난 ~gamma~textrmT3 는 평균 17.92 mg/100g으로 총 tocotrienol 중 63.9%, δ~textrmT3 는 0.88 mg/100g으로 3.1%이었고, ~gamma~textrmT3 함량은 안다벼가 33.44mg/100g으로 가장 높았으며 다마금 대립벼1호 고시히카리 중 안벼 대안벼 서진벼 진품벼 등의 품종에서 높았다
퉁퉁마디 자생지, 염전, 폐염전(간척지) 토양 분석결과 토성은 식양질이며, pH는 알카리성이었다. 전질소와 인산은 용탈에 의해 결핍된 상태이나, 치환성 양이온인 K, Mg, Ca은 풍부하였다. 염류농도는 0.70~3.15%이었다. 염분 농도에 따른 퉁퉁마디 초장 성장 상태를 살펴본 결과 1~4%의 토양염분조건에서 초장 성장과 생존률이 좋았으며, 고염의 토양에서는 성장이 둔화되고, 생존율이 낮은 것으로 나타났다. 시비조건에 따른 퉁퉁마디 성장 실험에서는 질소의 경우 7~9 kg/10a에서, 인산의 경우는 첨가비율이 가장 많은 12 kg/10a 조건에서 퉁퉁마디 초장 성장에 유의한 효과를 보였으며, 칼륨의 경우에서는 비처리구에 비해 유의한 차이를 보였지만 처리 조건간에는 초장 성장의 유의한 차이를 보이지 않았다. 염분과 온도조건에 따른 발아실험의 경우, 실험 조건내에서 염분과는 음의 상관관계를 보였으며, 온도와는 양의 상관관계를 나타내었다. 그리고 염분과 온도의 상호작용 효과를 고려할 경우, 저염조건 0~5/‰ 및 고온조건 20~30℃에서 발아상태가 좋았다. 퉁퉁마디 대단위 재배에서, 점파에 의한 단위면적당 생산량은5.40~5.90 kg이었으며, 산파 파종에 의한 단위면적당 생산량은 4.01~4.20 kg으로 점파에 의한 생산량이 산파에 비해 높은 유의한 차이를 보였다. 재배에 의한 생산량과 자생지의 생산량을 비교 분석한 결과, 재배가 자생지 생산량에 비해 점파에 의한 생산량이 2.7배, 산파에 의한 생산량이 1.9배 높은 것으로 나타났다.