팔당호 수변지역 내 부유조류와 부착조류의 일차생산력은 부착조류의 일차생산력이 더 높게 나타났다. 따라서 수변 지역이나 하천에서는 부착조류에 의한 유기물 생성이 주요한 수생태계 에너지 공급원이 될 것으로 판단된다. 본 연구를 통해 국내에서 처음으로 지표색소의 생산속도 분석결과가 제시되었는데 향후 일차생산력을 측정하는 데 있어서 조류의 총 일차생산력으로 국한된 측정 방법을 좀 더 세분화 하여 특정 조류의 기여도 및 개별 생산력을 판단하는 데 유용하게 사용될 것으로 사료된다.

Thermal effluent of the hot spring has long been a field of interest in the relationship between temperature gradient and freshwater algae in geology, limnology and aquatic ecology throughout the world. On the other hand, many artificial hot springs have been developed in Korea, but the research on them has not been still active. This study was performed every month from December 2015 to September 2016, to elucidate the spatiotemporal effects of thermal wastewater effluent (TWE) on the ecosystem of benthic algal assemblage in four stations (BSU (upstream), HSW (hot spring wastewater outlet), BSD1~2 (downstream)) of the upstream reach of the Buso Stream, a tributary located in the Hantan River basin. During the survey, the influencing distance of temperature on TWE was <1.0 km, and it was the main source of N·P nutrients at the same time. The effects of TWE were dominant at low temperature and dry season (December~March), but it was weak at high temperature and wet season (July~September), reflecting some seasonal characteristics. Under these circumstances, the attached algal communities were identified to 59 genera and 143 species. Of these, the major phylum included 21 genera 83 species of diatoms (58.0%), 9 genera 21 species of blue-green algae (14.7%) and 25 genera 32 species of green algae (22.4%), respectively. The spatiotemporal distribution of them was closely related to water temperature (5℃ and 15℃) and current (0.2 m s-1 and 0.8 m s-1). In the basic environment maintaining a high water temperature throughout the year round, the flora favoring high affinity to PO4 in the water body or preferring stream habitat of abundant NO3-PO4 was dominant. As a result, when compared with the outcomes of previous algal ecology studies conducted in Korea, the Buso Stream was evaluated as a serious polluted state due to persistent excess nutrient supply and high thermal pollution throughout the year round by TWE. It can be regarded as a dynamic ecosystem in which homogeneity (Summer~Autumn) and heterogeneity (Winter~Spring) are repeated between upstream and downstream.

Understanding effects of thermal pollution and acidification has long been a concern of aquatic ecologists, but it remains largely unknown in Korea. This study was performed to elucidate the effects of thermal wastewater effluent (TWE) and acid rain on water quality and attached algae in a small mountain stream, the Buso Stream, a tributary located in the Hantan River basin. A total of five study sites were selected in the upstream area including the inflowing point of hot-spring wastewater (HSW), one upstream site (BSU), and three sites below thermal effluent merged into the stream (1 m, 10 m and 300 m for BSD1, BSD2, and BSD3, respectively). Field surveys and laboratory analyses were carried out every month from December 2015 to September 2016. Water temperature ranged 1.7~28.8°C with a mean of 15.0°C among all sites. Due to the effect of thermal effluent, water temperature at HSW site was sustained at high level during the study period from 17.5°C (January) to 28.8°C (September) with a mean of 24.2±3.7°C, which was significantly higher than other sites. Thermal wastewater effluent also brought in high concentration of nutrients (N, P). The effect of TWE was particularly apparent during dry season and low temperature period (December~March). Temperature effect of TWE did not last toward downstream, while nutrient effect seemed to maintain in longer distance. pH ranged 5.1~8.4 with a mean of 6.9 among all sites during the study period. The pH decrease was attributed to seasonal acid rain and snow fall, and their effects was identified by acidophilic diatoms dominated mainly by Eunotia pectinalis and Tabellaria flocculosa during March and August. These findings indicated that water quality and periphyton assemblages in the upstream region of Buso Stream were affected by thermal pollution, eutrophication, and acidification, and their confounding effects were seasonally variable.

광주천의 5개 지점에서 2003년 4월부터 2004년 2월 까지 부유 및 부착 조류를 조사한 결과 총 8강 19목 6아목 35과 4아과 79속 274종이 동정되었다. 군집 구조는 규조류가 절대우점하는 가운데, 녹조류와 남조류 등이 포함된 다양한 종조성을 나타냈다. 조사기간 동안 부유조류는 방림교정점과 양동시장정점에서 총 137종이 채집되어 가장 다양한 부유조류 분포를 나타냈고, 유촌교정점에서 118종이 출현하였으며 동산타워정점에서는 50종이, 증심천정점

부산시 대천의 생물학적 수질판정을 하기 위하여 4개 정점에 인공부착기질을 설치하고 부착조류의 출현 특성을 조사하였다. 현존량의 상위 10%인 우점종은 정점 1과 2에서는 Cymbella ventricosa, Aulacoseira, granulata, Gomphonema olivaceum, Synedra ulna, Fragilaria intermedia로 나타났고, 정점 3과 4에서는 상기 4종과 더불어 Fragilaria intermedia 대신 Nit

섬진강 수계의 옥정호 하류 수역부터 임실군 남부의 적성면에 이르는 섬진강 중류 수역을 대상으로 이화학적 환경요인, 식물플랑크톤의 종조성과 현존량 및 부착 조류에 대한 조사를 1998년 8월부터 1999년 4월까지 5개 정점에서 실시하였다. 이화학적 환경요인 중 pH는 중성에서부터 약알카리성을 나타내었고, 출현한 식물플랑크톤은 137 종류이었으며 모든 정점에서 돌말류는 고르게 출현하였다. 조사 정점 중 하류수역인 정점 1 및 정점 2에서는 남조류 및 녹조류의 출현빈도가 높아 정점간의 차이를 나타내었다. 출현한 돌말류는 대부분이 막대 모양의 깃돌말류였다. 계절별로는 동계에 적게 출현하였고 춘계 및 하계에 많이 출현하였으며 정점별로는 하류 정점으로 갈수록 출현종류 수가 증가하였다. 식물플랑크톤 현존량은 1998년 8월에 정점 3의 15,100 cells/l이 최저였으며 1999년 4월 정점 4의 1,771,700 cells/l이 최대였다. 정점별 현존량 변이는 정점 1 및 정점 2 에서와 정점 3, 정점 4 및 정점 5에서는 다른 양상을 나타내었다. Cymbella minuta가 모든 정점에서 최고의 점유율을 나타내었으며 이외에 Cymbella affinis, C. silesiaca, C. turgidula, Fragilaria fragilarioides, Navicula cryptocephala, Nitzschia frustulum, N. sp. 1 등이 주요 우점종으로 출현하 였다. 부착조류는 106 종류가 출현하였으며, 돌말류의 출현 빈도가 매우 높았으며 출현종류는 식물플랑크톤 군집과는 약간의 차이를 나타내었다. 출현종류 수는 비교적 사계절 고르게 출현하여 식물플랑크톤의 출현상황과는 차이를 나타내었다. 출현한 식물플랑크톤 및 부착조류 중 각각의 돌말류를 대상으로 Van Dam et al. (1994)의 Ecological indicator values를 적용시켜본 결과, 본 조사 수역의 수질 오염정도는 β-중부수성을 나타내었으며, 영양상태는 중-부영양과 부영양 사이 단계 및 부영양에 근접한 상태를 나타내었다. 부유돌말류 및 부착돌말류의 출현에 따른 Ecological indicator values에는 큰 차이가 없었다.

주변 토지이용과 수질이 서로 다른 도시하천인 양재천(서울)과 산지하천인 사기막천(경기도)에서 부착조류 동태 파악을 위해 1996년 3월부터 1998년 10월까지 월별 및 격월별로 조사를 실시하였다. 양재천의 영양염류 농도는 총질소가 8.9 mg/l 총인이 0.42 mg/l로 사기막천 (총질소 농도: 1.9 mg/l, 총인농도: 0.13 mg/l)보다 3~4배 가량 높았다. 부착조류 생체량 역시 양재천에서 평균 62±67 mg/l로 평균 17±11 mg/l인 사기막천 보다 매우 높게 나타났다. 두 지점 모두 봄에 높은 생체량을 보였고 여름동안은 생체량이 낮은 것으로 조사되었으며 여름동안의 집중호우에 의한 탁류 유입 및 하상구조의 교란의 영향이 큰 것으로 나타났다. 양재천의 경우 전체 출현종 중 호오탁성종이 50.0%, 광적응성종이 48.8%를 차지하였고 호청수성종은 1.2%로 현저히 낮은 출현율을 나타내었다. 사기막천에서는 전체 출현종 중 호청수성종이 54.6%, 광적응성종이 44.6%, 호오탁성종은 0.8%의 출현율을 나타내어 양재천과는 대조적이었다. 조사기간 중 종조성 역시 양재천에서는 호오탁성종으로 분류되는 Navicula subminuscula과 Nitzschia palea가 사기막천에서는 호청수성종으로 분류되는 Achnanthes convergens와 광적응성종으로 분류되는 Cymbella minuta가 우점종으로 조사되어 큰 차이를 나타내었다.

유기오염 및 부영양화 제어를 위한 생태공학적 오염 하천 정화기술의 하나로서 사상성 부착조류(Filamentous periphyton, FP)의 적용성 및 이용가능성을 검토하였다. FP의 증식도는 매질의 종류, 설치방법, 공극, 유속, 수온 및 수중 영양염의 농도에 따라 큰 차이를 보였다. 가장 높은 FP의 증식도를 보이는 조건은 유속 10 cm/s 내외, 수류방향에 수직으로 수직으로 설치된 4 mm 망목의 그믈망 매질이었으며 같은 물리적 조건에서는 유입수의 인농도에 따라 증식도가 커졌다. 유입수 인산염 인농도가 0.025~0.075 mgP/L, 유속이 5~15 cm/s의 조건에서 Pilot 인공수로(40 cm폭×25 cm깊이×20m길이)내 FP의 순생산성은 74~125 mgChl-am-2d-1, 비증식속도는 0.42 ~0.46/d, 인제거율은 19~103 mgPm-2hr-1, 조체당 비제 거율은 62~196 mgPgChl-a-1hr-1였으며 유입수의 인농도와 유속의 증가시 인제거율은 함께 증가하였다. FP가 정상적으로 착상된 상태에서 유입수의 농도대비 인제거 효율은 약 45% 내외였다. 과영양 하천인 경안천의 현장수로내 부착조류량은 최고 1,168 mgChl-a/m2에 달하였으며 접종 후 2주간 부착물의 증가속도는 20gDWm-2d-1, FP의 순생산성은 83mgChl-am-2d-1, FP의 비증식속도는 0.36/d였다. 접종한지 1주일 이후의 평균 용존산소 증가율은 7.7 gO2m-2 hr-1였으며 물질제거율은 BOD5가 4.4 gO2m-2hr-1, 총질소는 1.7 gNm-2hr-1, 총인과 인산염인은 각각 278, 85 mgPm-2hr-1였다. 부착물의 건조중량 당 비제거율은 총 인이 1,252 μgPgDW-1hr-1, 인산염인이 376 μgPgDW-1hr-1 였다. 인제거율은 FP의 양에 따라 함께 증가하였으며 FP 시스템에서의 인의 제거는 인산염인의 흡수, 유기성 인의 침전과 흡착 및 분해, 재흡수의 복합과정에 의한 것임을 시사하였다. FP 성장시 인이 조류생장에 대한 제 한요인으로 작용하여 유출수의 질소/인 비는 유입수에 비해 현저히 높았다. 이는 FP 시스템이 영양물질의 제거 뿐만 아니라 그 조성비를 변화시키므로써 수환경의 변화를 유발할 수 있음을 시사하는 것이다. 이상의 결과에서 FP 시스템은 수생관속식물에 비해 20~40배의 영양염류 제거율을 가지므로 하천수의 직접정화에 매우 효율일 것으로 판단된다. 그러나 FP는 증식속도가 빠르므로 매질의 폐쇄를 억제하기 위한 노화 식물체의 관리, 효율증대를 위한 매질의 선별과 설치 방법, 시스템내 미소생태계의 변화 등 지속적인 연구가 계속되어야 할 것이다. 유기물과 영양염이 모두 고농도 인 오염하천의 경우 유기물 제거를 위한 생물막과 영양 염 제거를 위한 FP 시스템을 연결한 복합시스템도 고안 할 수 있을 것이다.

During the spring and fall of 1994 and winter of 1995, the exposure time of periphyton biomass on the artificial substrata at 10 headwater streams in the southeastern Korea was evaluated in 7-14 day interval. In the streams with low periphyton biomass (chl a: 2-4 ㎎/㎡) in natural rocks, biomass of artificial substrata (unglazed the: 3.7 × 9.5 × 2 ㎝) exceeded that of the natural rocks after 28 days, while sites with high biomass (chl. a: 20-60 ㎎/㎡) in natural rocks showed slower biomass accumulation after 40 days. Due to the high light input and temperature in a partially shaded mountain stream, development of periphyton biomass in spring occurred faster than that of winter. In general, development of periphyton biomass placed on artificial substrata took 4-5 weeks in spring and at least 6 weeks in winter to reach the natural level.