본 연구는 우리나라 실정에 맞는 생물학적 수질 평가방법을 확립하기 위한 기초 연구의 일환으로 섬진강 수계의 규조류 영양염 지수(TDI)와 유기물 지수(DAIpo) 분석과 상대밀도에 대한 각 %별 우점종을 가지고 TDI와 DAIpo를 분석하여 전체 출현종에 대한 TDI와 DAIpo값을 비교 분석함으로써 규조류 영양염 지수(TDI)와 유기물 지수(DAIpo)의 오차범위를 줄이는 방법으로서의 타당성을 확인하기 위하여 2011년 4월과 2011년 9월 두 번에 걸쳐 규조류 분석을 실시하였다.
조사 기간동안 수온은 4월 조사 시 12.9 ~ 17.7 ℃, 9월 조사 시 22.8 ~ 31.1 ℃의 범위를 보였으며, pH는 4월 조사 시 7.06 ~ 9.72, 9월 조사시 7.36 ~ 9.05로 대부분 중성에서 약알칼리에 가까운 pH를 나타냈다. ...
본 연구는 우리나라 실정에 맞는 생물학적 수질 평가방법을 확립하기 위한 기초 연구의 일환으로 섬진강 수계의 규조류 영양염 지수(TDI)와 유기물 지수(DAIpo) 분석과 상대밀도에 대한 각 %별 우점종을 가지고 TDI와 DAIpo를 분석하여 전체 출현종에 대한 TDI와 DAIpo값을 비교 분석함으로써 규조류 영양염 지수(TDI)와 유기물 지수(DAIpo)의 오차범위를 줄이는 방법으로서의 타당성을 확인하기 위하여 2011년 4월과 2011년 9월 두 번에 걸쳐 규조류 분석을 실시하였다.
조사 기간동안 수온은 4월 조사 시 12.9 ~ 17.7 ℃, 9월 조사 시 22.8 ~ 31.1 ℃의 범위를 보였으며, pH는 4월 조사 시 7.06 ~ 9.72, 9월 조사시 7.36 ~ 9.05로 대부분 중성에서 약알칼리에 가까운 pH를 나타냈다. 전기전도도는 4월 조사 시 75.9 ~ 697.1 μS/cm, 9월 조사시 90.1 ~ 1,044.0 μS/cm로 나타났으며 특히 기수역 지역과 가까운 섬진강 하류지역에서 다른 지점에 비해 높게 조사되었다. 탁도는 4월 조사 시 0 ~ 5.1 NTU로 대부분의 지역에서 0 NTU의 값을 보였으며 2차 조사가 이루어진 9월에서는 전 지점에서 0 NTU로 조사되었다. 용존산소 농도는 4월 조사 시 7.46 ~ 10.40 ㎎/ℓ, 9월 조사 시 6.25 ~ 9.30 ㎎/ℓ의 범위로 나타났으며, 전 지점에서 1차 조사가 이루어진 4월에 비해 9월 조사에서 더 높게 나타났다. 생물학적산소요구량은 4월 조사 시 0.30 ~ 3.00 ㎎/ℓ, 9월 조사 시 0.54 ~ 1.97 ㎎/ℓ로 지점별로 매우 상이하게 조사되었다. 총질소 농도는 4월 조사 시에는 1.270 ~ 3.279 ㎎/ℓ, 9월 조사 시에는 1.020 ~ 2.840 ㎎/ℓ의 범위로 수화가 발생할 수 있는 최저 기준 농도인 0.3 ㎎/ℓ 이상으로 조사되었다. 암모니아성 질소의 경우 4월 조사 시 0.011 ~ 0.158 ㎎/ℓ, 9월 조사 시 0.007 ~ 0.359 ㎎/ℓ의 범위를 나타내었고, 질산성 질소의 경우 4월 조사 시 0.223 ~ 3.059 ㎎/ℓ, 9월 조사 시 0.607 ~ 2.366 ㎎/ℓ의 범위로 조사되었다. 총인 농도는 4월 조사에서는 0.010 ~ 0.077 ㎎/ℓ, 9월 조사에서는 0.017 ~ 0.068 ㎎/ℓ의 범위로 전체 정점 모두 부영양화기준인 0.15 ㎎/ℓ 이하로 조사되었고, 인산염인 농도는 4월 조사 시 0.000 ~ 0.040 ㎎/ℓ, 9월 조사 시 0.000 ~ 0.030 ㎎/ℓ의 범위로 1차 조사 시기인 4월에 변이의 폭이 더 크게 나타났다. 클로로필-a의 경우 4월 조사 시 0.50 ~ 18.40 ㎍/ℓ, 9월 조사 시 1.10 ~ 8.07 ㎍/ℓ로 나타났으며, 섬진강상류에 비해 하류부의 생물량이 더 크게 조사되었다.
본 연구에서 동정된 부착규조는 총 2목 4아목 9과 27속의 114종으로 4월 조사에서 동정된 부착규조는 총 2목 4아목 9과 27속의 83종이었으며, 9월 조사에서는 2목 3아목 8과 19속의 79종으로 분류되어 4월 조사와 9월 조사의 출현종수는 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 부착규조류 개체수는 4월 조사 시 59,040 ~ 1,245,121 cells/cm2, 9월 조사 시 7.763 ~ 294,420 cells/cm2의 범위로 조사되었고, 정점 2를 제외한 전 지점에서 9월 조사에 비해 4월 조사에서 더 높은 개체수를 보였다. 주요 우점종으로는 4월 조사에서는 Achnanthes convergens, Frgilaria brevistriata, Achnanthes minutissima, 9월 조사에서는 Achnanthes convergens, Gomphonema pumilum, Cymbella turgidula로 분석되었다. 특히 Achnanthes convergens와 Gomphonema pumilum은 50% 이상의 상대밀도를 차지하는 종으로서 높은 우점율을 나타냈다.
규조류 군집지수 분석에서 우점도 지수(DI)는 0.3 ~ 0.8의 범위로 평균 0.6으로 조사되었고, 종 다양도 지수(?)는 1.7 ~ 4.1의 범위로 평균 2.8로 조사되었다. 또한 규조류를 이용한 생물학적 지수 분석에서 DAIpo 값은 평균 73.67로 유기물지수 B 등급으로 ‘좋음(Good)’으로 나타났고, TDI 값은 평균 47.47으로 이는 영양염지수 B 등급으로 ‘좋음(Good)’으로 조사되었다.
개체수 밀도의 구간별 DAIpo 값과 전체 출현종을 이용한 DAIpo값을 비교하였을 때, 10% 이상의 구간에서의 DAIpo값과 전체 출현종에 대한 DAIpo값의 일치율이 62.5%로 가장 높았으며, 그 다음으로 50% 이상의 구간이 60%, 30% 이상의 구간이 58%의 순서로 일치율을 나타내었다. TDI에서는 40% 이상의 구간에서의 TDI값과 전체 출현종에 대한 TDI값의 일치율이 90%로 가장 높았으며, 그 다음으로 50% 이상의 구간이 83%, 30% 이상의 구간이 77%의 순서로 일치율을 나타내었다. 또한 구간별 일치율을 비교해보았을 때 DAIpo에 비해 TDI의 일치율이 높게 나타난 것으로 조사되었다.
따라서 우점도 구간 선택을 이용한 DAIpo와 TDI 값의 생물지수 평가 적용은 제한적으로 이루어 질 수 있으며 TDI 값을 이용하는 것이 유의성이 보다 높다는 것을 확인하였다.
본 연구는 우리나라 실정에 맞는 생물학적 수질 평가방법을 확립하기 위한 기초 연구의 일환으로 섬진강 수계의 규조류 영양염 지수(TDI)와 유기물 지수(DAIpo) 분석과 상대밀도에 대한 각 %별 우점종을 가지고 TDI와 DAIpo를 분석하여 전체 출현종에 대한 TDI와 DAIpo값을 비교 분석함으로써 규조류 영양염 지수(TDI)와 유기물 지수(DAIpo)의 오차범위를 줄이는 방법으로서의 타당성을 확인하기 위하여 2011년 4월과 2011년 9월 두 번에 걸쳐 규조류 분석을 실시하였다.
조사 기간동안 수온은 4월 조사 시 12.9 ~ 17.7 ℃, 9월 조사 시 22.8 ~ 31.1 ℃의 범위를 보였으며, pH는 4월 조사 시 7.06 ~ 9.72, 9월 조사시 7.36 ~ 9.05로 대부분 중성에서 약알칼리에 가까운 pH를 나타냈다. 전기전도도는 4월 조사 시 75.9 ~ 697.1 μS/cm, 9월 조사시 90.1 ~ 1,044.0 μS/cm로 나타났으며 특히 기수역 지역과 가까운 섬진강 하류지역에서 다른 지점에 비해 높게 조사되었다. 탁도는 4월 조사 시 0 ~ 5.1 NTU로 대부분의 지역에서 0 NTU의 값을 보였으며 2차 조사가 이루어진 9월에서는 전 지점에서 0 NTU로 조사되었다. 용존산소 농도는 4월 조사 시 7.46 ~ 10.40 ㎎/ℓ, 9월 조사 시 6.25 ~ 9.30 ㎎/ℓ의 범위로 나타났으며, 전 지점에서 1차 조사가 이루어진 4월에 비해 9월 조사에서 더 높게 나타났다. 생물학적산소요구량은 4월 조사 시 0.30 ~ 3.00 ㎎/ℓ, 9월 조사 시 0.54 ~ 1.97 ㎎/ℓ로 지점별로 매우 상이하게 조사되었다. 총질소 농도는 4월 조사 시에는 1.270 ~ 3.279 ㎎/ℓ, 9월 조사 시에는 1.020 ~ 2.840 ㎎/ℓ의 범위로 수화가 발생할 수 있는 최저 기준 농도인 0.3 ㎎/ℓ 이상으로 조사되었다. 암모니아성 질소의 경우 4월 조사 시 0.011 ~ 0.158 ㎎/ℓ, 9월 조사 시 0.007 ~ 0.359 ㎎/ℓ의 범위를 나타내었고, 질산성 질소의 경우 4월 조사 시 0.223 ~ 3.059 ㎎/ℓ, 9월 조사 시 0.607 ~ 2.366 ㎎/ℓ의 범위로 조사되었다. 총인 농도는 4월 조사에서는 0.010 ~ 0.077 ㎎/ℓ, 9월 조사에서는 0.017 ~ 0.068 ㎎/ℓ의 범위로 전체 정점 모두 부영양화기준인 0.15 ㎎/ℓ 이하로 조사되었고, 인산염인 농도는 4월 조사 시 0.000 ~ 0.040 ㎎/ℓ, 9월 조사 시 0.000 ~ 0.030 ㎎/ℓ의 범위로 1차 조사 시기인 4월에 변이의 폭이 더 크게 나타났다. 클로로필-a의 경우 4월 조사 시 0.50 ~ 18.40 ㎍/ℓ, 9월 조사 시 1.10 ~ 8.07 ㎍/ℓ로 나타났으며, 섬진강상류에 비해 하류부의 생물량이 더 크게 조사되었다.
본 연구에서 동정된 부착규조는 총 2목 4아목 9과 27속의 114종으로 4월 조사에서 동정된 부착규조는 총 2목 4아목 9과 27속의 83종이었으며, 9월 조사에서는 2목 3아목 8과 19속의 79종으로 분류되어 4월 조사와 9월 조사의 출현종수는 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 부착규조류 개체수는 4월 조사 시 59,040 ~ 1,245,121 cells/cm2, 9월 조사 시 7.763 ~ 294,420 cells/cm2의 범위로 조사되었고, 정점 2를 제외한 전 지점에서 9월 조사에 비해 4월 조사에서 더 높은 개체수를 보였다. 주요 우점종으로는 4월 조사에서는 Achnanthes convergens, Frgilaria brevistriata, Achnanthes minutissima, 9월 조사에서는 Achnanthes convergens, Gomphonema pumilum, Cymbella turgidula로 분석되었다. 특히 Achnanthes convergens와 Gomphonema pumilum은 50% 이상의 상대밀도를 차지하는 종으로서 높은 우점율을 나타냈다.
규조류 군집지수 분석에서 우점도 지수(DI)는 0.3 ~ 0.8의 범위로 평균 0.6으로 조사되었고, 종 다양도 지수(?)는 1.7 ~ 4.1의 범위로 평균 2.8로 조사되었다. 또한 규조류를 이용한 생물학적 지수 분석에서 DAIpo 값은 평균 73.67로 유기물지수 B 등급으로 ‘좋음(Good)’으로 나타났고, TDI 값은 평균 47.47으로 이는 영양염지수 B 등급으로 ‘좋음(Good)’으로 조사되었다.
개체수 밀도의 구간별 DAIpo 값과 전체 출현종을 이용한 DAIpo값을 비교하였을 때, 10% 이상의 구간에서의 DAIpo값과 전체 출현종에 대한 DAIpo값의 일치율이 62.5%로 가장 높았으며, 그 다음으로 50% 이상의 구간이 60%, 30% 이상의 구간이 58%의 순서로 일치율을 나타내었다. TDI에서는 40% 이상의 구간에서의 TDI값과 전체 출현종에 대한 TDI값의 일치율이 90%로 가장 높았으며, 그 다음으로 50% 이상의 구간이 83%, 30% 이상의 구간이 77%의 순서로 일치율을 나타내었다. 또한 구간별 일치율을 비교해보았을 때 DAIpo에 비해 TDI의 일치율이 높게 나타난 것으로 조사되었다.
따라서 우점도 구간 선택을 이용한 DAIpo와 TDI 값의 생물지수 평가 적용은 제한적으로 이루어 질 수 있으며 TDI 값을 이용하는 것이 유의성이 보다 높다는 것을 확인하였다.
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