Benthic attached diatoms (BADs), a major primary producer in lotic stream and river ecosystems are micro-sized organisms and require a highly magnified microscopic technique in the observation work. Thus, it is often not easy to ensure accuracy and precision in both qualitative and quantitative analyses. This study proposed a new technique applicable to improve quality control of aquatic ecosystem monitoring and assessment using BADs. In order to meet the purpose of quality control, we developed a permanent mounting slide technique which can be used for both qualitative and quantitative analyses simultaneously. We designed specimens with the combination of grid on both cover and slide glasses and compared their efficiency. As a result of observation and counting of BADs, the slide glass designed with the color-lined grid showed the highest efficiency compared to other test conditions. We expect that the method developed in this study could be effectively used to analyze BADs and contributed to improve the quality control in aquatic ecosystem health monitoring and assessment.

Despite the consumption of disinfectants have been increased by COVID-19 pandemic, the fate of the chemicals in aquatic food webs are still unclear. In order to understand the trophic transfer of the chemicals, the concentration of disinfectants including six benzalkonium chloride (BACs) and five didecyldimethylammonium chlorides (DDACs) were measured at the Geum (2020), Han (2021), and Yeongsan River (2021), before and after rainfall. The highest concentration of ΣBACs (mainly C12 and C14) and ΣDDACs (mainly C10 and C14) were observed in the Han River, followed by Yeongsan River, Geum River Estuary, and Gapcheon. After rainfalls, both concentration and detection frequency were decreased in all sites. Although the BAC and DDAC seems to be accumulated in organisms, they were bio-diluted rather than magnified in the aquatic food web with the biomagnification factor (BMF) of less than 1, trophic magnification slope (TMS) from - 0.236 to 0.001, and trophic magnification factor (TMF) from 0.85 to 1.01.

군집지수와 FD와의 상관분석 결과 FD는 군집지수 중 Shannon 다양도와 가장 높은 상관성을 보였다. 조사지점은 환경 특성에 따라 6개의 그룹으로 나누어졌으며, 고도에 따라서 뚜렷한 차이를 보였다. 이에 따라 고도가 높은 그룹 1은 산림의 비율이 많고 좋은 수질을 보였으나 고도가 낮은 그룹 6은 수질이 양호하지 않았다. 환경 구배에 따른 조사지역 그룹과 군집지수와 FD의 연관성 분석을 위해 NMDS를 시행하였으며 그룹 1~3에서 FEve를 제외한 모든 지수가 높았다. 그룹 간의 종구성은 그룹 1~3에는 하루살이목, 날도래목, 강도래목이 높았으며, 그룹 4, 5에는 잠자리목, 딱정벌레목이 주요하게 나타났다. 생물학적 형질은 그룹 1~3에서 생식기간이 길고, 이동성이 낮은 형질 특성을 보였으며 생물의 저항력 전략을 잘 보여주었다. 반대로 그룹 4~6은 생식기간이 짧고, 이동성이 높은 회복력의 전략을 뚜렷하게 반영해 주었다. 수질의 오염도가 낮은 상류는 교란의 빈도가 적고 공간적으로 높은 이질성을 가졌으며 생물이 주로 저항성 전략을 보였으며 생물이 서식지에 오래 머무를 수 있어 기능적, 구조적 생물다양성이 높게 나타났다. 반대로 수질의 오염도가 높은 하류는 교란의 빈도가 높고 공간적으로 균질성이 높으며 생물은 주로 회복력의 전력을 보여 교란에 의해 이동하거나 회피할 수 있는 휴면기, 고치, 세포, 알 등의 독특한 형태를 갖는 반면 생물다양성은 낮게 나타났다. 본 연구를 통해 저서성 대형 무척추동물의 기능적 다양성은 수서 생태계 환경과의 관계를 잘 설명해 주었다. 따라서 생물의 형질을 이용한 기능적 다양성은 잠재적으로 수생태계 건강성 평가에 효과적으로 이용될 수 있을 것이다.

물거미는 한국에서 유일하게 연천군 은대리의 좁은 습지에서만 제한적으로 분포하고 있다. 이 연구에서는 물거미 개체군에 영향을 주는 서식 환경요인을 규명하기 위하여 습지내 물거미의 개체수와 수생태계의 다양한 물리화학 및 생물학적 환경요인과의 관계를 조사하였다. 그 결과 물거미의 개체수는 서식지의 물리화학적 환경요인 중에서 습지의 면적이 좁고 암모니아태질소와 전기전도도가 높을수록 증가하였다. 물거미는 포식자나 먹이인 피식자와는 관련성이 낮고 왕우렁이의 개체수가 많을수록 감소하였다. 또한 정수식물의 피도와는 관련성이 없었으나 부엽식물의 피도가 높을수록 물거미수는 감소하였고, 그 반대로 침수 식물의 피도가 높을수록 이에 비례하여 물거미 수는 증가 하였다. 이러한 결과는 물거미의 서식환경에서 수생식물이 중요하게 관련됨을 의미하고, 현재 이 서식지에서 외래종인 왕우렁이는 수생식물의 최대 섭식자로 작용하고 있으므로 이에 대한 제어대책이 시급히 필요하다.

River water quality and organisms have a very close relationship with the human living environment and health, so it is very important to ensure and maintain the ecological integrity of the aquatic ecosystem. In that sense, benthic diatoms have relatively little mobility, can explain the effects of long-term exposed pollution sources, and are very suitable indicator organisms for river ecosystem evaluation. Diatom ecologists have been developed various diatom indices to assess water quality and stream ecosystem over the world. However, they so far have insufficient identification of taxa, are strongly regional, and are difficult to apply as they are domestically. Unfortunately, there has not been developed an independent diatom index suitable for the Korean stream. Therefore, management of water quality and aquatic ecosystem suitable for domestic rivers can be made, and development or improvement of comprehensive multivariate diatom index for the integrated assessment of water quality and aquatic ecosystem is urgently needed.

본 연구에서는 금강수계에 속하는 하천 중 가장 큰 하천인 논산천을 대상으로 해당 수계 수질의 이화학적 자료에 담수어류를 지표로 제시하여 2009년도 논산천의 수질현황과 수생태계 건강성을 조사·분석하였다. 논산천은 금강과 합류되는 지점 부근에 도시화가 집중되어 있고, 전 지역에 걸쳐 축산농가가 산재되어 있으며, 소하천을 따라 농경지가 분포되어 있는 등, 수질악화 및 생태계 건강성이 우려되나, 아직까지 정확한 실태 파악되지 않고있다. 논산천은 전반적으로 이화학적 수질이 낮은 것으로 나타났다. 특히 금강 본류와 합류되기 전 부근에 수문이 설치되어 있어, 이 일대의 지점에서는 도시화가 덜 된 지점들에 비해 TP, PO₄-P, Chl-a 등의 수치가 더욱 증가한다. 어류 상에서 민감종은 전체 채집된 어류 개체수에 비해 3.7%에 그치며, 내성종은 54.7%에 이르고, 외래종(떡붕어, 배스)은 1.4%의 출현을 보였다. 생태건강도지수(IBI) 결과는 40점 만점 중 18점으로 ‘보통상태’라는 결과가 도출되었다. 4대강 중 금강의 수질개선을 위해 지속적인 관리와 모니터링이 필요한 실정이다.

Cyanotoxins in aquatic ecosystems have been investigated by many researchers worldwide. Cyanotoxins can be classified according to toxicity as neurotoxins (anatoxin-a, anatoxin-a(s), saxitoxins) or hepatotoxins (microcystins, nodularin, cylindrospermopsin). Microcystins are generally present within cyanobacterial cells and are released by damage to the cell membrane. Cyanotoxins have been reported to cause adverse effects and to accumulate in aquatic organisms in lakes, rivers and oceans. Possible pathways of microcystins in Lake Suwa, Japan, have been investigated from five perspectives: production, adsorption, physiochemical decomposition, bioaccumulation and biodegradation. In this study, temporal variability in microcystins in Lake Suwa were investigated over 25 years (1991~2015). In nature, microcystins are removed by biodegradation of microorganisms and/or feeding of predators. However, during water treatment, the use of copper sulfate to remove algal cells causes extraction of a mess of microcystins. Cyanotoxins are removed by physical, chemical and biological methods, and the reduction of nutrients inflow is a basic method to prevent cyanobacterial bloom formation. However, this method is not effective for eutrophic lakes because nutrients are already present. The presence of a cyanotoxins can be a potential threat and therefore must be considered during water treatment. A complete understanding of the mechanism of cyanotoxins degradation in the ecosystem requires more intensive study, including a quantitative enumeration of cyanotoxin degrading microbes. This should be done in conjunction with an investigation of the microbial ecological mechanism of cyanobacteria degradation.

광주천은 무등산에서 발원하여 광주광역시를 통과한 후 영산강과 만나는 길이 약 20km의 지방하천이다. 생태하천 복원사업 등을 통해 부족한 수량을 확보하기 위해 하천유지 용수 명목으로 주암호 호소수, 영산강 하천수, 그리고 하수 처리장 방류수 재처리수 등이 다량 방류되고 있다. 그러나 이에 대한 생태학적 영향 조사는 거의 이루어지지 않았다. 환경부 주관의 전국자연환경조사나 수생태계 건강성 평가 에 따른 대규모 생태조사시 광주천은 2~3지점 포함되어 조 사되고 있으며, 과거 광주천의 저서성 대형무척추동물에 대 한 분포조사는 거의 전무한 실정이다. 더욱이 세계적인 물 관리 패러다임이 생물․ 생태학적으로 변화함에 따라 광주천 에 대한 수생태계 건강성 평가 연구를 시작하게 되었고 그 일환으로 저서성 대형무척추동물 분포조사를 실시하였 다. 본 조사는 2014년 10월부터 2015년 4월까지 총 3회에 걸쳐 현장조사 및 저서성 대형무척추동물 분포조사를 수행 하였다. 1차 조사는 2014년 10월 30일, 2차 조사는 2015년 2월 4일, 3차 조사는 2015년 4월 22일 실시하였고 조사대상 지점은 교란지점을 중심으로 상류부터 5개 지점을 선정하 였다. 지점 1~3은 상류지역으로 하수처리장 방류수 재처리 수 방류구 , 주암호 호소수 방류구, 영산강 하천수 방류구가 설치되어 있다. 지점 4는 중류지역으로 다른 하천이 유입되 는 지점이다. 지점 5는 하류지점으로 영산강과 합류되는 지 점이다. 대조군으로는 광주천이 발원하는 무등산 제2수원 지 상류 계곡 한 지점을 선정하여 조사하였다. 조사결과 총 4문 7강 16목 31과 50종이 확인되었다. 곤충 류가 39종 (88.1%), 비곤충류가 11종 (11.9%)으로 나타났 다. 곤충류는 하루살이목(Ephemeroptera)이 48.1%, 날도래 목(Tricoptera)이 28.3%를 차지하였고 파리목(Dipteria), 딱 정벌레목(Coleoptera) 순이었다. 평균 개체수는 지점 1에서 586개체, 지점 2에서 348개체, 지점 3은 187개체, 지점 4는 184개체, 지점 5에서는 58개체였다. 분류된 종과 개체수에 대한 군집분석 결과, 각 지점별 우점종은 지점 1과 2에서는 부채하루살이(Epeorus pellusidus Brodsky), 지점 3에서는 꼬마줄날도래(Cheumatopsyche brevilineata Iwata), 지점 4 와 5에서는 개똥하루살이(Baetis fuscatus Linnaeus)로 나 타났다. 우점도지수(DI)는 평균 0.62로 5개 지점에서 모두 비슷한 결과를 나타내었다. 종다양도지수(H')는 평균 2.18 로 4, 5지점에서 다소 낮게 분석되었다. 종풍부도지수(RI) 는 평균 2.33으로 지점 1에서 평균 3.35, 지점 5에서 1.14로 상류에서 하류로 내려갈수록 낮아지는 경향을 보였다. 균등 도지수(J')는 평균 0.62를 나타내었고 상류에서 하류로 갈수 록 낮아지기는 하나 그 차가 크지 않았다. 하천 수질상태를 직접적으로 판단할 수는 없지만 간접적으로 유추해 볼 수 있는 비내성 범주 지수(EPT)를 조사한 결과 지점 1에서 86.0%, 지점 2는 85.4%, 지점 3은 61.5%, 지점 4는 54.0% 그리고 지점 5에서 46.9%를 나타내었다. 본 조사는 광주천에 대한 향후 지속적인 수생태 건강성 평가연구의 일환으로 지방하천에 대한 체계적인 생물조사 를 바탕으로 생태학적 관점에서 하천에 대한 수질관리를 목표로 하고 있다. 또한 기후변화와 저서성 대형무척추동물 의 분포와의 관계를 파악할 수 있을 것이다. 특히 유하거리 가 짧고 도시의 불투수층의 증가로 인해 하천 수량이 줄어 들며 다양한 인위적인 교란요인이 상존하는 광주천에서는 이화학적 수질조사는 그 한계가 있어 저서성 대형무척추동 물을 포함한 다양한 수서생물 이용한 생태학적 수질조사가 필요할 것으로 생각된다.

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.

본 연구는 주남저수지의 수질, 퇴적물, 저서성 무척추대형동물, 어류, 수생식물을 조사 및 분석함으로서 수생태계의 보전과 복원을 위한 기초자료 제공에 그 목적이 있다. 수질분석 결과, 수소이온농도(pH)는 8.2~8.4, 화학적 산소요구량(COD)은 6.0~7.5mg/L, 부유물질량(SS)은 10.0~10.3mg/L, 용존산소량(DO)은 8.3~11.5mg/L, 총인량(T-P)은 0.1mg/L, 총질소량(T-N)은 1.2~1.3mg/L로 나타났다. 퇴적물의 경우 Cd(카드뮴)는 0.47~0.52mg/kg, Cu(구리)는 7.08~7.43 mg/kg, As(비소)는 0.22~0.32mg/kg, Hg(수은)는 0.02~0.03mg/kg, Pb(납)는 6.20~7.45mg/kg, Ni(니켈)는 32.80~39.70mg/kg, F(불소)는 513.0~543.0mg/kg, Zn(아연)은 137.0~140.0mg/kg으로 나타났으며, Cr6+(6가크롬)은 검출되지 않았다. 저서성 대형무척추동물은 3문 5강 9목 26과 33속 39종 432개체가 있는 것으로 확인되었으며, 저서성 대형무척추동물의 생태점수(ESB)는 25로 나타났다. 어류는 8과 14종으로 나타났으며, 생태계교란야생동식물은 큰입배스와 파랑볼우럭 등 2분류군이었다. 수생식물은 28과 42속 56종 1아종 6변종 등 총 63분류군으로 확인되었으며, 정수식물은 38분류군(60.3%), 부엽식물은 5분류군(7.9%), 부유식물 및 침수식물은 각 10분류군(15.9%)로 나타났다.

본 연구는 탄소 및 질소 안정동위원소비를 이용하여 하천에서 환경변화의 지표로 활용할 수 있는 부착조류의 먹이원으로서 기여도를 파악하고자 하였다. 연구지역인 탐진강은 지류를 통해 유입되는 외래기원물질의 영향으 로 상류에서 하류로 갈수록 높은 영양염의 농도를 나타 냈으며 이와 더불어 상위섭식자인 어류의 질소 안정동위 원소비의 증가가 관찰되었다. 또한 탐진강에서 채집된 저 서성대형무척추동물과 어류의 δ13C 값이 상류에서 하류 로 이동하면서 무거워지는 경향을 나타내었다. 이는 탐진 강 하류 수역에서 무거운 δ13C 값을 보였던 암석 부착조 류가 먹이원으로서의 기여도가 높아진 결과로 판단된다.

2010년 2월부터 12월까지 상수원 호소인 가창호에 대한 수질 및 생물상을 조사하였다. 가창호 유역내 총 BOD 발생부하량은 생활계가 53%로 가장 많이 차지하였으며 토지계(27%), 축산계(16%) 순으로 나타났다. 가창호 유역내 총 TN, TP 발생부하량은 토지계가 각각 59%, 42%로 가장 많이 차지하였다. 가창호 유역내 총 BOD 배출부하량은 토지계가 61%의 높은 비율을 나타내었고 생활계(24%), 산업계(11%) 순으로 나타났다. TN,

Water resources in Republic of Korea have been mainly supplied by the artificial reservoirs and lakes due to severely unbalanced rainfall. rainfall through the year. The lakes and reservoirs in which littoral zones have been damaged in a dry season usually have a big difference between high and low water level. In this study, We examined the effects of artificial floating island (AFI) in the Lake Baekgoki at Jin-Cheon, Chungcheongbuk-do, Korea. Phytoplankton is flora as 29 genera and 39 species, and the dominant species were Synedra acus, Lyngbya sp. and Cryptomonas sp., etc. The plankton numbers gradually decreased after installation of the AFI. In contrast with the phytoplankton, zooplankton individuals increased under the AFI, offering the habitats for zooplankton. Fish fauna were three families and seven species and 76 individuals were counted the AFI. The artificial vegetated island showed the significant effects on the restoration of lake ecosystem.

본 연구는 Ecopath 모델을 이용하여 유수생태계인 낙동강 하류 생태계의 영양구조와 에너지 흐름을 알아보고자 하였다. 이를 위해 2007년 갈수기(5월)와 풍수기(8월)에 낙동강 하류 삼랑진 일대의 6개 지점에서 조사를 실시하였으며, 어류의 각 어종별 밀도와 자원량 자료를 위해 2007년 3월에서 11월까지 매달 2회씩 조사를 실시하였다. 낙동강 하류 생태계는 수온이 20.9~31.4℃, 전기전도도 135~364μ

본 연구는 2004년 5월부터 2004년 11월까지 총 4회 조사를 실시하였으며, 수서곤충은 과별 생물지수(FBI)와 물리적 서식환경(PHA)을 이용하여 원주천의 건강도를 평가하였다. 원주천 9개 지점을 통해 출현한 수서곤충은 총 8목 37과 62속 92종이었다. 과별생물지수의 경우 지점 1, 2, 3에서 4.55~4.82로 가장 건강한 하천생태계를 유지하고 있는 것으로 확인되었다. 물리적 서식환경과 과별생물지수 간의 상관관계는 지점 2가 각각 100, 4.82의 값으로 가장 좋은 서식환경을 나타내었다. 그러나 지점 7과 9는 45, 6.17과 6.97로 가장 낮은 서식환경을 나타내어 물리적 서식환경의 개선이 필요한 것으로 나타났다. 또한 물리적 서식환경과 과별생물지수는 서로 역의 상관성을 나타내었다.

The main habitats of diving beetles in agricultural ecosystems were identified as ponds, irrigation channels, and reservoirs, where the water system is maintained throughout the year. Four species, Cybister japonicus, Cybister brevis, Hyphydrus japonicus and Noterus angustulus, were selected as biological indicators which can be used to evaluate the healthiness of the agricultural ecosystem. The species number of 4 indicator species, the species number of diving beetle species, and the diversity index were used as factors for environmental evaluation. The evaluation was classified into grades Ⅰ~Ⅳ. The non-fertilizer and non-pesticide agricultural practicing area and the sustainable agricultural practicing area were evaluated as grades Ⅰ~Ⅱ, and the general agricultural area to be relatively fine with a grade Ⅱ. However, the analysis indicated the agricultural areas near a residential area and an industrial complex to be poor with a grade of Ⅳ, suggesting that immediate improvement in the agricultural environment is needed.