본 연구는 하천생태계 내에서 작용하는 다양한 물리․화학 적 스트레서들의 영향을 어류를 이용한 생태건강성 평가를 통해 확인하고 Comet assay를 이용하여 DNA 수준에서의 영향을 파악하고 또한 Pre-warning system으로서의 기능을 평가하기 위한 사례연구로서 실시하였다. 대전 갑천의 5개 지점을 대상으로 생태건강성 평가를 위한 Index of Biological Integrity (IBI)를 우리나라 환경에 맞게 수정 적 용한 Multimetric Fish Assessment Index (MFAI)를 적용하 였고, 지점을 상류 (S1), 중류 (S3), 하류 (S5)로 구분하여 피라미 (Zacco platypus)를 대상으로 Comet assay를 실시 하였다. 본 연구 결과에 따르면, MFAI 모델은 평균 26.8 (Fair)이고 지점에 따라 34 (Good–Fair)에서 20 (Poor)까지 변이를 보였으며, 상류에서 하류로 갈수록 악화되는 경향을 보였다. 어류의 생태지표특성 역시 하류부에서 민감종의 급 감 및 내성종의 급증이 나타나 생태건강성 평가와 유사한 결과가 나타났다. 유전물질의 오염 정도를 나타내는 지표로 쓰이는 Comet assay도 상류보다 하류로 갈수록 DNA가 손 상된 세포수가 증가하는 것으로 나타나 상류보다 하류부에 서 오염에 대한 스트레스를 받고 있는 것으로 나타났다.

The study objectives were to evaluate the aquatic environment of an urban stream using various ecological parameters of biological biomarkers, physical habitat and chemical water quality and to develop a “Multi-metric Eco-Model” (Mm-E Model) for the ecosystem evaluations. The biomarkers of DNA, based on the comet assay approach of single-cell gel electrophoresis (SCGE), were analyzed using the blood samples of Zacco platypus as a target species. The condition factor (CF) as key indicators of the population evaluation indicator was analyzed along with the weight-length relation and individual abnormality. The four metrics of Qualitative Habitat Evaluation Index (QHEI) were added for the evaluations of physical habitat. In addition, the parameters of chemical water quality were used as eutrophic indicators. Our results suggested that attributes of biomarkers and bioindicators in the impacted zone (Iz) had sensitive response largely to the chemical stress (eutrophic indicators) and also partially to physical habitat quality, compared to the those in the control zone. Hereafter, applying Multimetric Eco-Model to stream ecosystem, it will be able to evaluate ecological health state.