Dissolved organic matter (DOM) is a key component in the biogeochemical cycling in freshwater ecosystem. However, it has been rarely explored, particularly complex river watershed dominated by natural and anthropogenic sources, such as various effluent facility and livestock. The current research developed a new analytical method for TOC/TN (Total Organic Carbon/Total Nitrogen) stable isotope ratio, and distinguish DOM source using stable isotope value (δ13C-DOC) and spectroscopic indices (fluorescence index [FI] and biological index [BIX]). The TOC/TN-IR/MS analytical system was optimized and precision and accuracy were secured using two international standards (IAEA-600 Caffein, IAEA-CH-6 Sucrose). As a result of controlling the instrumental conditions to enable TOC stable isotope analysis even in low-concentration environmental samples (<1 mgC L-1), the minimum detection limit was improved. The 12 potential DOM source were collected from watershed, which includes top-soils, groundwater, plant group (fallen leaves, riparian plants, suspended algae) and effluent group (pig and cow livestock, agricultural land, urban, industry facility, swine facility and wastewater treatment facilities). As a result of comparing characteristics between 12 sources using spectroscopic indices and δ13C-DOC values, it were divided into four groups according to their characteristics as a respective DOM sources. The current study established the TOC/TN stable isotope analyses system for the first time in Korea, and found that spectroscopic indices and δ13C-DOC are very useful tool to trace the origin of organic matter in the aquatic environments through library database.

This study compares the abundance and community structure of zooplankton organisms from pelagic regions, and considers particularly the trophic levels vs. zooplankton abundances and biomass. Zooplankton samples were collected three times from May to November 2022, at 30 temperate lakes and reservoirs, which belong to four different river basins. The total zooplankton abundance, biomass and species index were showed considerable spatial variation. The spatial pattern of rotifer abundance was similar to that of total zooplankton abundance, while there were not showed similar patterns of zooplankton biomass (μg L-1) in lentic ecosystems. The rotifer strongly dominated the zooplankton assemblage in smaller lentic system than that of larger. A total of 130 species of zooplankton were identified (83 rotifers, 34 cladocerans and 13 copepods). The total average of zooplankton abundance and biomass were 213.7±342.3 Ind. L-1 (n=129) and 1382.8±1850.4 μg L-1, respectively. Total and average of zooplankton abundance were usually dominated by the rotifers (>56.9%), while those of zooplankton biomass were dominated by the cladocerans and copepods (>73.6%) in lentic ecosystems. Considering the Trophic State Index (TSI), the factors of zooplankton abundance and biomass were included in between meso- and eutrophic states (27 lakes, 90% of all). The mean abundance and biomass of zooplankton in eutrophic systems were higher than that of meso- and hypertrophic systems. From this result, we suggest that management strategy for the lentic ecosystem water environment has to be focused more on small-sized lakes and reservoirs, in terms of zooplankton assemblages.

Since the discovery of the first artificial synthetic plastic, bakelite, polymer materials have been recognized as one of the most innovative fields of research. The plastic debris that is being piled up on the earth (called abandoned plastic litters) is now being observed everywhere on Earth, becoming an increasingly serious environmental threat. The term 'microplastics', created in 2004, now refers to plastic particles that are smaller than 5 mm, including all nano-sized plastic particles. However, there is no legal regulation, and there is still a lack of comprehensive definitions that practically include microplastic size standards. In this study, we will refer to “microplastics” as the English name, and look at how to identify these microplastics and propose new definitions that focus on their size. This study is expected to contribute to the domestic consensus on scientific definitions of microplastics.

담수 무척추동물은 다양성, 풍부성, 생태계 대표성, 민감성, 채집의 용이성 등의 특성으로 담수 환경을 평가하는 지표생물로서 널리 이용되어 왔다. 담수 무척추동물을 이용한 수환경 평가는 1960년대에 국내에 도입된 이래 1980년대 이후 지속된 범국가적 모니터링 사업에 힘입어 비약적인 발전을 하였다. 주로 하천을 대상으로 개발된 생물지수는 저서성 대형무척추동물의 종다양도지수(Shannon diversity)를 적용한 방법, 오수생물지수(Saprobic Index), 종합생물점 수(TBS), 군오염도지수(GPI), 저서무척추동물 생태점수(ESB), 한국오수생물지수(KSI), 저서동물지수(BMI), BMWP-K, 다변수 메트릭을 이용한 수질평가법(KB-IBI), 하천생물지수(SBI)등 다양한 평가방법이 개발되었다. 본 강연에서는 국내에서 개발된 생물지수를 고찰하고, 습지, 강 본류, 댐호, 퇴적물 등 특이 서식처에 적용되는 생물지수 연구의 최신 동향과 과제를 논의하고자 한다.

수환경에서 유해성 미생물을 검출하는 것은 환경미생물위해성 관리에서 가장 중요한 연구 분야 중 하나이다. 유해성 미생물 검출은 인체 병원성 세균과 항생제 내성을 지닌 세균의 검출을 포함한다. 기존의 배양방법은 배양이 잘 되지 않는 유해성 세균의 검출이 불가하므로, 최근에는 환경 유전체를 전체로 염기서열을 분석하는 de nove metagenomic sequencing 방법으로 병원성에 대한 진단을 하려는 방법에 대한 연구가 시작되고 있다. 본 연구에서는 수환경에서 유해 미생물 검출을 위해 Next Generation Sequencing 방법인 Illumina Hi-Seq으로 미생물군집유전체를 shot-gun sequencing해서 병원성과 항생제 내성에 대한 정량적인 정도 도출하는 신규 방법에 대해서 결과와 함께 토의할 것이다.

도시 하수는 미량오염물질의 수환경 배출 주요 점오염원이며 인구증가 및 도시화로 향후 도시인근 수자원 수질에 미치는 영향이 증가할 것으로 예상된다. 규제측면에서는 그 위해성이 명확하고 대표성이 있으며 현실적 제거 목표 달성이 가능한 오염물질에 대하여 수질기준정립이 예상된다. 하수 유출수에서 미량오염물질 제거를 위한 산화 (오존, UV/H2O2), 흡착 (분말활성탄), 막분리 (NF, RO)) 세가지 공정에 대한 연구가 활발한데, 본 발표에서는 위와 같이 도시 수환경 미량오염물질 이슈와 초고도 하수 처리공정에 대해 살펴보겠다.

축산과 농경배수가 주요 오염원인 소규모 농업용 저수지, 전대저수지에서 2011년 3월부터 2013년 10월까지의 모니터링 결과를 바탕으로 수환경 변화와 조류발생 특성을 분석함으로써, 부영양화된 소형저수지에서의 수환경과 조류발생 (Algal bloom)과의 관계를 규명하고자 하였다. 2013년의 경우 전년에 비해 강우가 적은 사실을 제외하면 기상의 큰 변화는 없었다. 전대저수지의 TN, TP등 영양염류농도는 농업용수 수질기준을 초과하고 있으며 발생원인이 상이하였다. 조류발생과 수환경요인간의 상관관계가 많은 항목에서 중상관(r›0.25)의 관계를 보여주어 부영양 호소에서 COD 발생과 조류발생이 매우 복합적으로 이루어짐을 짐작케 했다. 전대저수지에서 출현한 식물플랑크톤은 총 6과 40속 62종이었으며, 현존량은 1.3×104~2.8×106 cells mL-1로 TN, TP의 농도 감소와 함께 식물플랑크톤의 현존량도 연차별로 점차 감소 하였다. 주요 우점종은 남조류인 Anabaena sp., Oscillatoria sp., Microcystis sp. 등이었으며, Oscillatoria sp.의 우점 빈도가 가장 높았다. 수온이 증가하면서 Anabaena sp., Microcystis sp., Oscillatoria sp. 순으로 우점종이 변화하였으며, TN이 높은 경우 Anabaena sp., TP가 높은 경우 Microcystis sp.가, TN과 TP가 낮은 경우 Oscillatoria sp.가 우점하였다. N/P ratio는 Anabaena sp. 우점시 가장 높았고, Oscillatoria sp. 우점시 가장 낮았다. Chl-a 농도는 Oscillatoria sp. 우점시 높게 나타나고, 식물플랑크톤 현존량은 Anabaena sp. 우점시 높게 나타났으며, Microcystis sp. 우점시에는 Chl-a와 현존량 모두 낮았다. 이를 통해, 오염이 심각한 소형저수지에서는 Microcystis sp.보다 Anabaena sp.와 Oscillatoria sp.에 의한 대발생이 주로 문제가 됨을 알 수 있었다. Anabaena sp.가 우점할 때는 수환경 요인간의 상관계수가 높아 예측과 관리에 활용이 가능한 반면 Oscillatoria sp. 우점시에는 Chl-a 상관성이 낮게 나타나는 등, 조류대발생을 신속하게 예측하고, 예방, 관리하기 위해서는 조류발생 환경과 원인종의 관계를 규명하고 이를 활용하는 방안이 필요할 것으로 사료된다.

진해만에 출현하는 식물플랑크톤을 정량 분석하여 종조성과 분포를 시 공간적으로 파악하고, 군집의 변화와 환경요인과의 관계를 파악하기 위해, 진해만 주변해역 15개 정점에서 2011년 1월부터 2011년 12월까지 매월 1회씩 총 12회 조사하였다. 식물플랑크톤은 총 158종 출현하였으며, 이 중 규조류가 95종, 와편모류가 58종, 유글레나류가 1종, 규질편모류가 4종 출현하였다. 조사 기간 동안 식물플랑크톤의 개체수는 각 정점에서 4.0×103~9.0×107 cells·L-1의 범위로 나타났다. Chl.a의 경우 7월 평균 값이 가장 높게(13.19 mg·m-3)나타났으며, 3월 평균 값이 가장 낮게(3.44 mg·m-3) 나타나, 식물플랑크톤의 현존량과 유사한 양상을 보이고 있었다. 정량 분석 결과 우점종의 경우, 봄철 Leptocylindrus danicus, Pseudo-nitzschia spp.이 나타났으며, 여름철 Dactliosolen fragilissimus, Pseudo-nitzschia spp., 가을과 겨울에는 Chaetoceros spp., Skeletonema spp.가 우점하여 계절별 종 특이성을 나타내고 있었다. 조사 기간 동안의 질소와 인의 총량의 DIN : DIP비는 진해만 서부 해역은 14 : 1의 비율을 보였고, 진해만 동부 해역은 28 : 1의 비율로 보다 높은 질소의 양을 나타내고 있었다. 또한 총인과 총질소 Chl.a 또한 진해만 서부 해역과 비교하여 진해만 동부 해역이 보다 높게 나타났다. 또한 Thalassiosira spp.와 Skeletonema spp.에 의해 진해만 동부해역이, Leptocylindrus danicus와 Pseudo-nitzschia spp.에 의해 진해만 서부 해역으로 식물플랑크톤 군집 구조에 의해서 나뉘어 졌다.

대청호의 중.하류 주요지점에서 수질특성을 파악하기 위하여 환경요인과 식물플랑크톤의 변동을 98년 6월부터 99년 6월까지 매월 조사하였다. 환경요인 중 수온, DO및 pH는 각각 5.3~27.7℃, 6.2~13.8 mgO2/1 및 6.4~9.5 범위로서 계절적 영향이 컸다. 무기영양염 중 NH4, NO3, SRP 및 SRSi 농도는 각각 18~104 μg N/1, 79~1,111 μg N/1, 0~16

Proper management of small rural watershed is important since it does affect water quality improvement of larger scale watershed. Therefore, effective small watershed management guideline including participatory program of local people is required to achieve water environment improvement. Feasibility of water quality goal, short and long-term watershed management plan and funding sources were investigated by field monitoring of Hampyungchun watershed which has characteristics of rural stream, and literature review. The relevant parties and their roles fer watershed management were identified and suggested. A hybrid model, that is mixture of government driven model and NGO model, is recommended for watershed management organization in this study.

Seasonal and vertical distribution of water quality were investigated from May 2001 to June 2002 in Kumoh reservoir located nearby Kumi City, Kyungpook. Kumoh reservoir that lost the role of agricultural irrigation is currently of rapid eutrophication. The vertical distribution of DO was observed clinograde with hypolimnetic anoxic zone. T-P concentrations at the surface ranged from 0.008 to 0.152 mgP/L and T-N concentrations ranged from 1.4 to 3.0mgN/L. The vertical and seasonal variation of T-N was smaller than T-P. DOC concentrations, indicator of organic matter pollution, ranged from 2.8 to 5.4 mgC/L. Apportionment of Total-DOC (T-DOC) indicated that 14% of T-DOC was attributed to Labile-DOC(L-DOC) and the rest was due to Refractory- DOC(R-DOC). The values of TSI(Trophic State Index) ranged between 44 and 52 indicating that Kumoh reservoir is under mesotrophic condition. The results of this study indicate that Kumoh reservoir is likely to be under influence of eutrophication and thus water quality will be aggravated. Therefore, the Kumoh reservoir requires further treatment to improve water quality and a plan of the reusing water resource should be developed.

서해안의 신도시 및 산업단지 근교에 위치한 인공 시화호에서 유입지천 부근의 상류쿠터 최하류의 수문부근까지 3~8개 지점에서 1994년~1999년에 걸쳐 수환경 오인을 매월 1~2회 조사하였다. 환경요인은 연평균 , 엽록소 , 총질소, 총인농도 및 투명도가 각각 5.2~15.1mg/L, /L, 1.50~4.48 mgN/L, 0.055~0.281 mgP/L 및 0.5~1.4 m로서 중영양단계에서 과영양단계까지의 수질을 보였다. 시화호가 조성된 1994년부터