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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 댐의 완공전 강진만 수역에서 종속영양 세균, 일반균류, 분변성 연쇄상구균 그리고 분변성 대장균 등과 같은 미생물 군집분포와 용존산소량(DO), 화학적 산소요구량 (COD), 그리고 질소성물질 등의 이화학적인 특성을 계절별로 조사함으로서 이 수역의 생물학적 수실변동과 향후 강진만의 생태계 변화를 예측하는 기초자료로 활용하는데 목적을 두고자 한다.
제안 방법
- 5% agar)에서, 해양성 종속영양세균은 Bacto Marine agar배지 (Difco)에 접종하여 25℃로 24시간 동안 배양하였다. 그리고 균류(Fungi, FG)는 2.3% nutrient agar (Difco), 0.1% yeast extract, 0.45% peptone, 1% glucose, 0.05% chloramphenicol, 100 ml filtered sea water로 만든 배지에서 25, C로 5일간 배양하였고, 분변성 대장균군 (fecal coliform, FC)은 membrane filter (Satorius, dia. 47 mm, pore size 0.45 μm)로 여과한 다음, M-FC agar (Difbo)배지 (1.0% tryptose, 0.5% polypeptone, 0.3% yeast extract, 0.5% sodium chloride, 0.15% bile salts No. 3, 0.01% aniline blue)에 접종하여 vinyl bag에 밀봉한 다음, 44S>C의 water bath에 담궈 24〜36 시간 동안 배양하였다. 그리고 분변성 연쇄상구균 (fecal steptococci)은 membrane filter로 여과한 다음, KF streptococcus agar (Difco)배지 (1.
- 01% aniline blue)에 접종하여 vinyl bag에 밀봉한 다음, 44S>C의 water bath에 담궈 24〜36 시간 동안 배양하였다. 그리고 분변성 연쇄상구균 (fecal steptococci)은 membrane filter로 여과한 다음, KF streptococcus agar (Difco)배지 (1.5% agar)에서 35°C로 48시간 동안 배양하여 나타난 colony수 (colony forming unit; CFU)를 평판계수 법으로 측정하였다.
- 영양염류의 농도를 측정하기 위해 총질소 (T-N)와 인산엮 인 (POj-P)을 계절별로 조사하였다. 총질소는 인과 함께 하천과 바다에 존재하는 생물체를 성장시키는 필수 영양소로 작용할 뿐만 아니라 과다한 양이 존재할 경우 생물체의 대량생장으로 수질을 악화시킨다(18).
- 미생물군집 분석은 Standard Method(16)에 따랐다. 채수된 시료를 멸균된 해수로 일정량 희석 (10-1~10-3)한 후, 담수성 종속영양 세균(heterotrophic bacteria, HB)은 TYG 한천 배지(0.5% tryptone, 0.25% yeast extract, 0.1% glucose, 1.5% agar)에서, 해양성 종속영양세균은 Bacto Marine agar배지 (Difco)에 접종하여 25℃로 24시간 동안 배양하였다. 그리고 균류(Fungi, FG)는 2.
- 투명도는 Secchi disk를 이용 . 현장 측정하였으며, 염분도는 Salinity meter (YSI #33)를 이용하여 측정하였다. 수온 (DO meter, YSI #58)과 pH (Orion EA 940)는 현장에서 직접 측정하였고, 용존산소 (DO)의 측정은 DO meter와 Winkler-Azide 빙법 (16)을 병행 실시하였다.
대상 데이터
- 본 연구에서 현장조사 및 시료채취는 1999년 2월, 5월, 7월 그리고 10월에 실시하였으며, 조사 수역은 전라남도 강진군에 위치한 강진만으로 조사정점은 다량의 담수유입이 이루어지는 정점 1번부터 비교적 외해 영향을 받는 비래도 남단의 정점 7번까지 총 7곳을 선정하였다(Fig. I ).
- 시료는 Van Dorn 채수기를 이용, 해당 정점의 수면 아래 0.5 m 깊이에서 표층시료를 채수하였고, 저층수는 필요시 수심이 4 m 이상인 정점을 대상으로 실시하였으며, 채수 부위는 저질에서 1 m 상층부위에서 채수하였고, 조사를 위한 채수 시료는 멸균된 1 / 시료병에 담아 4℃로 냉장하여 실험실로 운반 . 분석하였다 (16).
이론/모형
- 미생물군집 분석은 Standard Method(16)에 따랐다. 채수된 시료를 멸균된 해수로 일정량 희석 (10-1~10-3)한 후, 담수성 종속영양 세균(heterotrophic bacteria, HB)은 TYG 한천 배지(0.
- 현장 측정하였으며, 염분도는 Salinity meter (YSI #33)를 이용하여 측정하였다. 수온 (DO meter, YSI #58)과 pH (Orion EA 940)는 현장에서 직접 측정하였고, 용존산소 (DO)의 측정은 DO meter와 Winkler-Azide 빙법 (16)을 병행 실시하였다. 영양염류인 암모니아성 질소 (NH, -N), 질산성 질소 (NO3-N), 인산염 인 (PO4P)과 부유물질은 Strickland와 Parson(24) 및 환경오염 공정시험방법(15)에 따라 분석하였으며, 화학적 산소요구량 (COD)은 Carberg(20)방법에 따라 분석하였다.
- 수온 (DO meter, YSI #58)과 pH (Orion EA 940)는 현장에서 직접 측정하였고, 용존산소 (DO)의 측정은 DO meter와 Winkler-Azide 빙법 (16)을 병행 실시하였다. 영양염류인 암모니아성 질소 (NH, -N), 질산성 질소 (NO3-N), 인산염 인 (PO4P)과 부유물질은 Strickland와 Parson(24) 및 환경오염 공정시험방법(15)에 따라 분석하였으며, 화학적 산소요구량 (COD)은 Carberg(20)방법에 따라 분석하였다.
성능/효과
- 강진만 해역에서 질소성분 중 가장 많은 농도로 검출되는 항목은 질산성 질소와 암모니아성 질소이었으며, 아질산성 질소는 거의 검출되지 않았다. 조사결과를 보면 총질소의 평균값은 각각 0.475, mg(동계), 0.4 IX mg//(춘계), 0.535, "&7(하계), 그리고 0.540 mg(추겨I) 이었고, 정점 7(외만)에서 정점 1번(내만)으로 갈수록 총질소 값이 높아졌다. 총질소에 대한 해역의 수질 기준에 따르면 1 등급은 0Q5 mg/l 이하, II 등급은 0.
- 조사기간 동안 분변성 대장균의 개체수 변화는 0.0 CFU/100 /(동계의 정점 7과 춘계의 정점 5, 6, 7 및 추계의 정점 6, 7) 〜920.0 CFU/ 100, "/(하계의 정점 2)의 변화 폭을 나타내었고, 평균 82.21 CFU/100 ml 이었다(Table 2). 이러한 결과는 박 등 (5)이 조사한 광양만의 118.
- 0 (주계)의 분포를 각각 나타내고 있었으며, 정점별로는 1번 정점으로 갈수록 높았고 외만( 정점 7번)으로 갈수록 낮아지는 경향을 보여주었다. DO 수온 및 염분농도에 반비례하므로(4) 동계 및 내만에서는 높은 농도를, 하계 및 외만에서는 낮은 농도를 나타내고 있으며, 특히 담수 유입 수역인 정점 1번의 경우는 낮은 수심으로 인한 폭기 및 하천수 유입에 의해 DO가 재보충되어 해역보다 높은 농도를 보이고 있는 것으로 판단된다. 한편 용존산소의 환경기준은 I 등급해역에서 6.
- 8<, C로 전형적으로 수심이 낮은 하천수와 유사한 경향을 나타냈다(7). pH는 평균 7.9〜8.2로 조사되었으며, 전형적인 내만의 pH의 범위를 보이고 있었으며, 모든 정점에서 약 염기성 pH를 보이는 것으로 나타났다. 강진만의 경우 다량의 염류를 포함하는 해수의 특성과 비교적 일치하는 것으로 판단된다.
- 질산성 질소(NQ-N)의 합계로 나타내는더), 주로 암모니아성 질소가 대부분을 차지한다. 강진만 해역에서 질소성분 중 가장 많은 농도로 검출되는 항목은 질산성 질소와 암모니아성 질소이었으며, 아질산성 질소는 거의 검출되지 않았다. 조사결과를 보면 총질소의 평균값은 각각 0.
- 위와 같이 1999년 2월부터 10월까지 강진만 수역에서 조사된 14개 물리화학적 및 생물학적인 환경변화의 결과로 보았을 때, 비록 4번의 조사로 완벽한 결론을 내리는데 어려움은 있지만, 강진만의 생태계는 탐진강수계에 의한 담수유입과 칠량천 등의 지천으로부터 유입되는 담수 등으로 영양염류의 증가 및 염분도의 변화를 가져옴으로써 미생물군집에도 많은 영향을 준 것으로 판단된다. 또한 강진만은 광양만(5, 8, 11, 13), 진해만(6, 9, 12, 21) 마산만(10) 및 낙동강하구(4) 등과 달리 수심이 낮고 목리교로부터 마량에 이르는 긴 수로형태일 뿐만 아니라 만 주변지역이 비교적 인구집중화가 낮고 공장지대가 없는 특성으로 인하여 복잡한 환경요인에 의해 영향을 받기보다는 계절적인 요인인 수온 및 강우 등으로 인한 탐진강 수계의 담수유입량에 따른 영양염류의 증가 및 염분도에 크게 의존하는 것으로 보여지며, 해류 및 외해의 영향은 비교적 적은 것으로 판단된다(1).
- 1과 2에서 초]대치를 보여 주고 있다. 이 결과로 볼 때 다른 균 종에 비해 정점별 변화가 뚜렷하고 특히 담수 유입지역에서 높은 수치를 나타내고 있음을 알 수 있다. 이는 분변성 대장균이 염분에 약하다는 사실로 미루어 볼 때(23), 이 수역의 경우도 분변성 대장균과 염분농도와의 상관관계가 높은 것으로 판단된다.
- 5%>(정점 6, 7)의 변화 폭을 보였다. 이러한 결과로 볼 때 강진만의 평균 염분농도는 일반 해수에 비해 전체적으로 낮았으며, 계절별 변화의 폭은 비교적 적었다. 그렇지만 담수유입 수역인 내만과 해수의 영향을 받는 외만과는 뚜렷한 차이가 있음을 나타내고 있다.
- 3%>이다. 조사 결과 각 계절별 평균 염분농도는 25.1%>(동계), 22.0%(춘계), 21.2%o( 하계), 그리고 23.4%(추계)로 조사되었으며, 정점별로는 0.0(정점 1)~31.5%>(정점 6, 7)의 변화 폭을 보였다. 이러한 결과로 볼 때 강진만의 평균 염분농도는 일반 해수에 비해 전체적으로 낮았으며, 계절별 변화의 폭은 비교적 적었다.
- 조사 수역인 강진만은 강진군 성전면의 목리교로부터 장흥군마량에 이르는 수심이 비교적 낮고 긴 수로형태로 이루어져 있는 곳으로 다른 만에 비해 상류지역에 위치한 탐진강의 담수 유입 양에 따라 강진만 생태계에 많은 영향을 줄 것으로 보인다. 그런데 최근 탐진강 상류에 댐이 착공되고 있기 때문에 댐 완공 후 담수 유입양의 변회-가 예상됨으로써 상대적으로 각종 영양염류 및 생활오폐수 유입양의 변화가 예측되어 연안 해역에 분포하는 미생물 군집의 변동으로 인한 전반적인 강진만의 생태계 변화가 예 상된다.
- 조사기간 동안 균류의 개체수 변화 (Table 2)는 2.0 CF니/W (10월 정점 4)-70 CFU/ml/(8월 정점 5)의 변화 폭을 나타내었고, 평균 16.3 CFU, W를 나타내었다. 이러한 결과는 박 등(5)이 조사한 광양만의 120.
후속연구
- 또한 강진만은 광양만(5, 8, 11, 13), 진해만(6, 9, 12, 21) 마산만(10) 및 낙동강하구(4) 등과 달리 수심이 낮고 목리교로부터 마량에 이르는 긴 수로형태일 뿐만 아니라 만 주변지역이 비교적 인구집중화가 낮고 공장지대가 없는 특성으로 인하여 복잡한 환경요인에 의해 영향을 받기보다는 계절적인 요인인 수온 및 강우 등으로 인한 탐진강 수계의 담수유입량에 따른 영양염류의 증가 및 염분도에 크게 의존하는 것으로 보여지며, 해류 및 외해의 영향은 비교적 적은 것으로 판단된다(1). 따라서 이러한 결과는 현재 강진만의 상류지역에서 진행 중인 탐진강 다목적 댐이 완공된 이후의 조사결과와 비교함으로써 댐 건설로 인한 강진만 생태계의 환경변화에 미치는 영향정도를 예측할 수 있을 것으로 판단된다.
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