The Hangang River* is necessary to manage the water environment of severe pollution due to the high density of residential areas, parks, and agriculture and the large population concentrated there. Benthic macroinvertebrates, such as chironomids larvae, are bioindicator species that reflect environmental changes and are crucial for water quality monitoring. In this study, we investigated morphological characteristics and molecular analysis of the chironomids larvae inhabiting the Hangang River area for water environment surveys. For this research, 20 rivers, lakes, and urban area in the Hangang River basin were selected. Chironomids larvae were collected from July to September 2022, and their appearance and characteristics were identified through morphological identification. In addition, phylogenetic analysis was performed based on the mtCOI gene sequences of the collected chironomids larvae, and identification at the genus level was confirmed. As a result, 32 species and 18 genera of 3 subfamilies of Chironomidae larvae were identified, and Stictochironomus sp. dominated most sites (6 sites). The morphological characteristics of the identified chironomids larvae, such as the mentum, ventromental plate, and antenna, were organized into table and pictorial keys, and a Bayesian inference molecular phylogeny was presented. These results provide basic morphological information for genus-level identification and can be used as fundamental information for water quality management. *The public nomenclature following by NGII 2015

2015년 4월부터 10월까지 남양호 유역의 어류군집 특성을 밝히기 위해 유입하천을 포함한 9개 지점에서 조사 하였다. 남양호 유입하천 (St. 1~St. 6)에서 27종 5,899개체가 출현하였으며 우점종은 참붕어 Pseudorasbora parva (33.5%)로 나타났다. 남양호 (St. 7~St. 9)에서는 20종 5,672개체가 출현하였으며 우점종은 붕어 Carassius auratus (32.2%)로 나타났다. 남양호 유역에서 츨현한 고유종은 각시붕어 Rhodeus uyekii, 가시납지리 Acanthorhodeus gracilis, 몰개 Squalidus japonicus coreanus, 왜매치 Abbottina springeri, 얼룩동사리 Odontobutis interrupta 5종으로 유입하천에서 전체 출현 종의 18.5%, 남양호에서 15% 로 유입하천에서 고유종의 빈도가 높게 나타났다. 외래종은 떡붕어 Carassius cuvieri, 블루길 Lepomis macrochirus, 배스 Micropterus salmoides가 출현하였으며 유입하천에서 전체 출현 종의 7.4% 남양호 15.0%로 호소 내에서의 외래 종의 빈도가 높게 나타났다.

한강수계 상천천에서 한강납줄개 Rhodeus pseudosericeus와 떡납줄갱이 R. notatus의 잡종으로 추정되는 2개체를 채집하였다. 자연잡종 개체의 체색은 황갈색으로 한강 납줄개와 떡납줄갱이의 중간적인 특성을 나타냈지만, 전반적으로 떡납줄갱이의 특징이 두드러졌다. 계수 및 계측 형질에서 등지느러미 기조수, 뒷지느러미 기조수, 종렬비늘 수의 3가지 형질은 hybrid index (HI) 값이 0으로 나타나 떡납줄갱이의 형질을 따랐다. 체장에 대한 등지느러미 기점 거리 (HI=74.6), 뒷지느러미 기점 거리 (HI=75.3), 배지느러미 기점 거리 (HI=77.6)는 한강납줄개의 형질을 따르는 것으로 나타났다. 새파수 (HI=55.3), 체장에 대한 체고 (HI=67.9), 두장에 대한 문장 (HI=43.4), 양안간격 (HI=44.8)의 4가지 형질은 한강납줄개와 떡납줄갱이의 중간형질을 나타내는 것으로 나타났다. 나머지 14가지 형질은 0과 100 사이를 벗어나 잡종개체만의 고유한 특성을 나타냈다. Recombination activating gene 1 (RAG1) 분석 결과 잡종개체는 부모종의 유전자가 중복되어 나타나자 연잡종으로 판별되었으며, cytochrome b gene (COB)를 분석한 결과 한 개체는 한강납줄개를 모계로, 또 다른 한 개체는 떡납줄갱이가 모계로 나타났다.

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.

To evaluate the relationship between dynamics of cyanobacteria and odorous compounds, a monthly monitoring of water quality and phytoplankton were conducted at the three serial lakes (Lake Ui-am, Lake Cheong-pyeong and Lake Pal-dang) in the North Han River for 11 times from May 2014 to March 2015. In the three serial lakes, phytoplankton communities showed that seasonal changes in Bacillariophyceae- Cyanophyceae-Bacillariophyceae. Anabaena and Pseudanabaena were dominant species in August and September 2014. At the same time the odors (Geosmin, 2-MIB) were also detected with high concentration. Relationship between environmental factors and cyanobacterial abundance showed a significant correlation with Anabaena circinalis and geosmin (r=0.983, p<0.01). In the case of Pseudanabaena limnetica showed a significant correlation of total nitrogen (r=0.685, p<0.01) and NO3-N (r=0.723, p<0.01). In addition, similarly Pseudanabaena limnetica and 2-MIB (r=0.717, p<0.01) was high. The odorous compounds appeared in the North Han River water were considered to be a direct relationship with cyanobacteria.

The objective of this study was to determine temporal patterns and longitudinal gradients of water chemistry at eight artificial reservoirs and ten streams within the Han-River watershed along the main axis of the headwaters to the downstreams during 2009-2010. Also, we evaluated chemical relations and their variations among major trophic variables such as total nitrogen (TN), total phosphorus (TP), and chlorophyll-a (CHL-a) and determined intense summer monsoon and annual precipitation effects on algal growth using empirical regression model. Stream water quality of TN, TP, and other parameters degradated toward the downstreams, and especially was largely impacted by point-sources of wastewater disposal plants near Jungrang Stream. In contrast, summer river runoff and rainwater improved the stream water quality of TP, TN, and ionic contents, measured as conductivity (EC) in the downstream reach. Empirical linear regression models of log-transformed CHL-a against log-transformed TN, TP, and TN:TP mass ratios in five reservoirs indicated that the variation of TP accounted 33.8% (R2=0.338, p<0.001, slope=0.710) in the variation of CHL-a and the variation of TN accounted only 21.4% (R2=0.214, p<0.001) in the CHL-a. Overall, our study suggests that, primary productions, estimated as CHL-a, were more determined by ambient phosphorus loading rather than nitrogen in the lentic systems of artificial reservoirs, and the stream water quality as lotic ecosystems were more influenced by a point-source locations of tributary streams and intense seasonal rainfall rather than a presence of artificial dam reservoirs along the main axis of the watershed.

2012년 5월부터 2013년 4월까지 북한강 수계 3개의 연속댐(의암호, 청평호, 팔당호)의 수리-수문, 수질 및 식물플랑크톤 현존량 등을 월 1회씩 총 12회에 걸쳐 조사하였다. 3개 저수지의 식물플랑크톤 군집은 몬순전기에는 돌말류, 몬순기에는 남조류, 몬순후기에는 다시 돌말류가 우점하는 계절성을 보였으며, 팔당호에서는 몬순후기 저온기에 녹조류가 높은 밀도를 나타냈다. 조사기간 동안 가장 높은 현존량을 보였던 남조 Anabaena spp.는 의암호에서 2012년 6월에 출현하여 7월에 최고치(43,850cells mL-1)를 보이고 높은 수준을 유지하다가 11월에 소멸되었다. 이에 비해 청평호 (31,648 cells mL-1)와 팔당호 (7,136 cells mL-1)에서는 공히 7월에 처음 출현하여 8월에 최고치를 보이다가 9월에 완전히 사라졌다. 수환경과 남조 Anabaena spp. 현존량과의 관계를 보면, 3개 저수지 모두 강우 (r=0.72, r=0.83, r=0.88, P⁄0.01 for all)를 비롯한 유입량, 유출량 및 영양염에 대하여 높은 상관성을 나타냈다. 따라서 2012년 봄철 갈수기 동안 북한강 수계 3개 저수지에서 일어난 Anabaena 대발생 및 소멸은 강우의 직, 간접적인 영향을 받았으며, 의암호는 강우 이후에도 상당기간 동안 다른 남조류가 비교적 높은 현존량을 유지하고 있어 상수원 저수지의 이취미 및 독소발생 가능성은 지속될 것으로 판단되었다.

본 연구는 2007년 11월부터 2010년 9월까지 2차 하천부터 6차하천까지 하천 차수에 따라 총 51개의 지점을 7회에 걸쳐 조사하였다. 채집된 어류는 총 12과 55종이었으며, 전체 지점에서 참갈겨니 (Zacco koreanus)가 우점하고, 피라미 (Zacco platypus)가 아우점 하였다. 또한 천연기념물 1종 (1.8%), 환경부지정 멸종위기야생동물 2급 6종(10.9%), 한국고유종 22종(40.0%)이 확인되었다. 하천차수가 2차하천에서 6차하천으로 증가할수록 종수, 다양도지수, 균등도지수, 종풍부도지수, 내성종, 잡식종이 증가하며, 개체수, 우점도지수, 민감종, 충식종, IBI종합 지수는 감소하는 경향이 나타났다. 주성분 분석결과 각 지점들의 분포양상은 종수, 개체수, 군집지수, 내성종, 민감종, 잡식종, 충식종에 따라 상류와 하류로 구분이 되었다. 다변량 상관관계 분석결과 하천차수와 다변수(종수, 다양도지수, 잡식종, 하폭, 수심, 수온)는 유의미한 양의 상관관계가 나타났다.

본 연구에서는 남한강 상류수계의 10개 지점에서 생 물보전지수 (Index of Biological Integrity, IBI) 및 물리적 서식지 평가 지수 (Qualitative Habitat Evaluation Index, QHEI)를 이용하여 생태건강도 특성을 평가하였다. 생물 보전지수 조사는 Karr (1981)가 제시한 12개 항목 중 11개 메트릭에 대하여 평가하였다. 생물보전지수 등급은 “양호상태”였고, 지점별 IBI 값의 범위는 33 (악화상태)~47 (양호상태)로 나타났다. 물리적 서식지측면에서는 Plafkinet al. (1989)에 의해 도입된 서식지 평가 지수(QHEI)의 12항목 중 9개 항목에 대해 평가를 실시했으며, QHEI 값의 범위는 75~109로 나타났으며, 전체 서식지 건강도 평균치는 부분 지지상태(Partially supporting)로 나타났다. 연구지점내의 하천 비교평가에 따르면, Gj 하천의 IBI 모델 값 및 QHEI 모델 값은 타 하천들 (Ig, Dn 하천)에 비해 양호한 상태로 평가되었다. 어류의 영양단계 종 성분 분석에 따르면, 식충종, 잡식종 및 육식종은 61.9%, 19.0% 및 9.5%를 차지하는 것으로 나타났다. 어류의 내성도 길드분석에 따르면, 민감종 (76.1%)은 내성종 (4.7%)보다 우점하여 생태계가 건전한 것으로 평가되었다. 서식지 길드 분석에 따르면, 여울성 저서종(57.1%)은 수층종(28.5%)보다 우점하는 것으로 나타났다. 연구기간 동안, 외래종 및 질병에 걸리거나 비정상적인 증상을 나타내는 개체는 관측되지 않았다. 전체적으로 생태건강도 모델값(IBI) 및 서식지평가지수 모델값의 분석에 따르면 본 상류 하천지역은 생태학적으로 양호한 상태로 잘 유지되는 것으로 평가되었다.

2012년 북한강수계 전역에 걸쳐 대발생을 일으킨 남조 Anabaena의 분자생물학적 특성을 검토하였다. 시료는 2012년 7월 13일에 남조 Anabaena 밀도가 높았던 3개 호소- 의암호, 청평호, 팔당호에서 각각 채집하였다. 분석은 선행연구 문헌을 근거로 하는 형태학적 분석, 16S rRNA 염기서열 분석을 통한 분자계통학적 분석을 동시에 실시 하였다. 결과를 종합하면 북한강수계 3개 호소에서 조류 대발생을 일으킨 남조 Anabaena는 모두 동일종 Anabaena crassa (Lemmermann) Komark.-Legn. & Cronberg 이며, 동시에 출현하고 본 종과 형태 및 분자생물학적으 로 매우 유사한 A. circinalis는 환경요인에 따라 형태변 이가 쉽게 일으키는 동일종으로 밝혀졌다.

본 연구는 청정수역으로 알려져 있던 북한강 수계에서 저수온기에 우점한 남조류 Anabaena spiroides 현존량과 이취미 물질인 지오스민 (geosmin)에 대해 조사하고 환 경인자와의 통계적 분석을 통하여 A. spiroides의 증식 특성을 알아보고자 하였다. 2011년 11월 말에 A. spiroides가 과다증식하였는데 출현지역은 의암호 내의 공 지천 유입부 부터 하류의 팔당호까지 그 범위가 넓고 하 류로 확산되는 특성을 보였다. 저수온기에 수온 상승과 체류시간 증가 등의 물리학적 수환경 변화가 남조류 A. spiroides의 과다증식에 영향을 미쳤다. A. spiroides 현존 량은 팔당호에서 11,325 cells mL-1로 최대증식을 보였으 며, 수온이 4􀆆C 이하로 내려가면서 A. spiroides 현존량이 급격히 감소하였다. 수환경 요인 중에서 수온 하강이 A. spiroides 현존량 감소에 가장 큰 영향을 준 인자였다. 남 조류의 대사물질로 이취미의 원인물질인 Geosmin은 팔 당호에서 최대 1,640 ng L-1 농도를 나타냈다. 북한강 수 계에서 Geosmin 농도는 A. spiroides와 매우 유의한 상 관관계를 보여 A. spiroides에 의해 이취미가 유발되었음 을 시사하였다.

2008년 8월부터 2009년 6월까지 양화천의 8개 미소서식처 유형에 따른 어류상 및 군집의 분포특성을 조사하였으며, 조사기간 동안 채집된 어류는 총 8과 30종 2,797개체가 확인되었다. 출현한 어종 중 한국고유종은 Rhodeus uyekii 등 총 10종(33.3%)으로 확인 되었으며, 우점종은 Rhodeus notatus, 아우점종은 Pseudorasbora parva였다. 서식처 유형별 우점종은 댐형 웅덩이, 개방형 하도습지에서 Pseudorasbora parva, 평여울에서 Pseudogobio esocinus, 급여울에서 Zacco platypus, 샛강, 낙차형 웅덩이에서 Rhodeus notatus, 사행형 웅덩이에서 Squalidus gracilis majimae, 폐쇄형 하도습지에서 Carassius auratus가 우점하였다. 군집분석 결과 우점도지수는 낮고, 다양도지수, 균등도지수, 풍부도지수는 높게 나타나 서식처 유형별 비교적 안정적인 군집구조를 유지하고 있는 것으로 분석되었다. 유사도 분석과 주성분 분석 결과 8개의 서식처 유형들이 유수역 특성이 나타나는 서식처와 정수역 특성이 나타나는 서식처로 구분되어 분석되었다.

본 연구에서는 2009~2010년 동안 한강 수계 인공댐 호소수 8개 지점 및 한강 본류 수계의 하천수 10개 지점 의 총 18개 지점에서 인공댐 및 하류역 하천들에 대한 수 질변이특성을 평가하고자 하였다. 이미 건설된 연속적 인 공댐들이 상류로부터 하류까지 질소 (N), 인(P), 엽록소-a (CHL-a) 등의 화학적 수질 구배특성(Chemical gradient) 에 미치는 영향을 분석하고, 수질 변수간의 경험적 모델 (Empirical model)을 적용하여 하절기 몬순강우 특성 및 연별 집중강우 영향을 분석하였다. 한강수계는 상류에서 하류로 갈수록 수질이 악화되는 경향을 보였고 특히, 점 오염원에 의한 오염물질의 유입은 수질변이에 가장 크게 작용하였으며, 특히 하류부의 중랑천 유입수는 수질을 급 격하게 악화시키는 것으로 나타났다. 또한 하절기의 몬순 강우는 하류역에서 총인(TP), 총질소(TN) 및 전기전도도 (EC)값을 크게 낮추어 수질향상에 기여하였다. 5개의 인 공댐들에서 총질소(TN), 총인(TP) 및 N:P 무게비에 대한 엽록소-a (CHL-a)의 경험적 모델식 평가에 따르면, 로그 전환된 총인(TP)은 엽록소-a (CHL-a)농도 변이를 33.8% (R2=0.338, p⁄0.001, 회귀식 기울기=0.710) 설명하였으 나, 총질소 (TN) 변이는 21.4% 설명에 그쳤다 (R2=0.214, p⁄0.001). 또한 N:P 무게비의 산정에 따르면, 본 인공호 들에서는 모두 N:P 비가 29 이상으로 인 제한효과로 나타 났으며, 총질소(TN)의 농도는 모든 수체에서 이미 1000 μg L-1을 상회하여 조류성장에 풍부한 것으로 나타나 엽 록소-a (CHL-a)의 증감은 인(P)에 의해 조절되는 인 제한 요인(P-limitation)으로 나타났다. 그러나 엽록소-a (CHLa) 의 증감은 또한 개별적 인공댐에서 보여주는 바와 같이 부유물 증가에 의한 광투과도 저하, 수체류시간 감소에 의한 세척효과(Washing-out) 등도 부가적으로 영향을 미 치는 것으로 나타났다. 결론적으로, 한강수계에서 하천 및 인공댐의 연속선 상에서 하천에 대한 댐의 이화학적 수 질 특성에 미치는 영향은 미미한 것으로 나타났다. 반면, 유입 지천과 하천 유역의 점오염원으로부터의 방류수 유 입은 이화학적 수질 변이에 크게 영향을 미치는 것으로 나타났다. 향후 연속적 인공댐의 수체에서 대형 무척추 동물 및 어류와 같은 생물학적 지표를 이용한 영향평가 도 수질과 같은 측면에서 연구될 필요가 잇는 것으로 사 료되었다.

본 연구는 강원도 정선군에 위치한 조양강 및 유입천 을 대상으로 총 9개 정점을 선정하고 2008년 6월부터 2010년 9월까지 총 6회에 걸쳐 이화학적 환경요인과 생 물량 및 부착규조류의 현존량을 조사하였다. 또한 부착규 조류의 군집구조를 분석하고 생물학적 평가를 통해 수질 을 평가하였다. 1. 조양강 일대는 석회암으로 구성되어 pH가 7.4~10.2 로 중성~알칼리성의 범위를 보였다. 2. 조양강 수계에서 출현한 부착규조류는 2목 6과 23 속 95종 15변종 2품종 5미동정종으로 총 117분류군이 출 현하였고, 산성수역의 지표종은 출현하지 않았으며 중성 ~알칼리성의 pH에서 생육하는 Achnanthes laterostrata, Cymbella delicatula 등 11분류군이 출현하였다. 3. 특히 알칼리성 수역의 지표종인 Cymbella delicatula 는 I3과 I4 정점의 일부 시기를 제외하고 10% 이상의 상 대출현빈도를 나타냈다. 4. 조양강 및 유입천에 DAIpo를 적용한 결과 조양강은 평균 77.03로 A등급을 나타냈으며, 유입천은 평균 65.84 로 B 등급으로 나타났다. TDI를 이용한 생물학적 평가 시 조양강은 A~B 등급을 나타냈으며, 유입천은 A~D 등 급에 걸쳐 나타남으로써, 조양강 본류가 유입천보다 수질 이 양호한 것으로 나타났다. 5. 본 연구에서 유입천의 수질이 조양강에 미치는 영향 은 낮은 것으로 나타났으나, 2009년 9월의 경우에는 본 류인 J2와 J3 정점이 유입천 I1 정점의 영향으로 수질이 저하되었다.