Cyanobacterial harmful algal blooms (Cyano-HABs) are an international environmental problem that negatively affects the ecosystem as well as the safety of water resources by discharging cyanotoxins. In particular, the discharge of microcystins (MCs), a highly toxic substance, has been studied most actively, and various water treatment methods have been proposed for this purpose. In this paper, we reviewed adsorption technology, which is recognized as the most feasible, economical, and efficient method among suggested treatment methods for removing MCs. Activated carbons (AC) are widely used adsorbents for MCs removal, and excellent MCs adsorption performance has been reported. Research on alternative adsorption materials for AC such as biochar and biosorbents has been conducted, however, their performance was lower compared to activated carbon. The impacts of adsorbent properties (characteristics of pore surface chemistry) and environmental factors (solution pH, temperature, natural organic matter, and ionic strength) on the MCs adsorption performance were also discussed. In addition, toward effective control of MCs, the possibility of the direct removal of harmful cyanobacteria as well as the removal of dissolved MCs using adsorption strategy was examined. However, to fully utilize the adsorption for the removal of MCs, the application and optimization under actual environmental conditions are still required, thereby meeting the environmental and economic standards. From this study, crucial insights could be provided for the development and selection of effective adsorbent and subsequent adsorption processes for the removal of MCs from water resources.

본 연구에서는 바이오매스 폐기물인 Corynebacterium glutamium을 Alg를 이용한 고정화와 PEI 표면개질 과정을 통하여 유해 미세조류인 Microcystis aeruginosa를 제거할 수 있는 흡착소재인 PEI-AlgBF를 개발하였다. 녹조의 발생단계에 상관없이 PEI-AlgBF는 수계로부터 M. aeruginosa를 성공적으로 제거할 수 있었으며 유해조류 제거과정에서 M. aeruginosa 세포의 파괴를 유발하지 않았다. 흡착소재의 표면적은 M. aeruginosa의 제거효율에 매우 큰 영향을 주는 주요인자로 확인할 수 있었다. PEI-AlgBF를 사용한 M. aeruginosa 흡착/제거 방식은 기존 기술에 비하여 환경영 향성이 낮기 때문에 보다 안전하고 안정적인 유해조류의 제어 방식이 될 것이다.

본 연구에서는 동물플랑크톤인 Daphnia magna를 이용하 여 유해조류인 Microcystis aeruginosa, Anabaena variabilis, Limnothrix planctonica에 대한 제어 가능성을 평가하였다. D. magna와 유해조류를 공생배양 시킨 경우, M. aeruginosa (80.2±4.2%), A. variabilis (39.7±4.0%) 그리고 L. planctonica (25.9±10.9%)의 순으로 조류 발생 억제효율을 보였 다. 동물플랑크톤의 섭생에 의한 조류 제어 효과 이외에 D. magna의 대사/분비물질의 조류 제어 가능성을 확인할 수 있 었다. D. magna를 배양한 배지를 유해조류 제어에 이용했을 때, M. aeruginosa와 A. variabilis에 대하여 각각 24.9±9.9% 와 8.9±4.0%의 성장 억제효과를 확인할 수 있었다. 하지만, L. planctonica에 대한 성장 억제효과는 나타나지 않았다. 본 연구의 결과를 통하여 동물플랑크톤인 D. magna를 활용한 친환경적 유해조류 제어기술 개발이 가능할 것으로 판단된 다.

1998년 7월부터 10월까지 약 4개월간 질병매개모기 및 뇌염다발지역인 전라남도 영암군 덕진면 소재 약 30,000M2의 자연수답을 선정, 이에 서식하는 질병매개모기인 중국얼룩날개모기(Anopheles sinensis)와 작은빨간집모기(Culex tritaeniorhynchus)를 대상으로 포식천적어송사리(Aplocheilus latipes) 및 왜몰개(Aphyocypris chinensis)방사와 미생물제제(Bacillus thuringensis H-14)를 병합처리하여 방제효과를 조사하였다. 포식천적어송사리가 0.6fish/TEXM2/TEX가 존재하는 논에서는 7월부터 8월까지 55.0~57.6%의 자연 방제가 이루어졌으며, 한 표본당 평균 10마리 이상으로 증가될 때 미생물제제(B.t. H-14)를 1Kg/ha의 농도로 처리한 결과, 24시간후 100%의 방제를 보였으며, 10월 11일 본 실험이 끝날 때까지 98%의 방제율을 유지하였다. 천적어가 존재하지 않는 논에서는 수면 1TEXM2/TEX 당 1.5마리의 비율로 포식어(Aphyocypris)를 방사한 결과 9월 21일(방사후 2주)까지 88.2~96.7%의 만족할 만한 방제율을 유지하였다. 천적어가 존재하지 않는 또 다른 논에서 미생물제제(B.t. H-14)를 1Kg/ha의 농도로 단독 처리한 결과, 24시간 후 100%의 방제율을 보였으나, 7일 후에는 개체군밀도의 회복현상을 나타내었으며 B.t.(H-14) 2차 처리후 모기유충의 개체군밀도를 억제할 수 있었다.