[논문]평택호에서 수환경과 식물플랑크톤의 계절적 동태

신재기

doi:10.4490/algae.2003.18.2.145

평택호에서 수환경과 식물플랑크톤의 계절적 동태
Seasonal Dynamics of Aquatic Environment and Phytoplankton in Pyeongtaek Reservoir, Korea 원문보기

Algae, v.18 no.2, 2003년, pp.145 - 156

신재기

Abstract ▼ AI-Helper

Seasonal investigations were conducted to determine the major aquatic environmental factors and the variation of phytoplankton in Pyeongtaek Reservoir in March, June, September, and December 2000. Heavy rainfall mainly occurs from late June to mid-September, and water quality of reservoir was high in the influent zone of stream and riverine zone of reservoir. The biomass of phytoplankton was related to aquatic environmental factors. In particular, its value increased where nutrient concentration was high. Likewise, the increase of turbidity was found to have anthropogenic effects on the varying quantity of phytoplankton. The phytoplankton composition in quantitative survey identified into 43 genera and 71 species. Species numbers of Bacillariophyceae, Cyanophyceae, and Chlorophyceae accounted for 17%, 15%, and 49%, respectively, with the remainder constituting less than 3-7%. The distribution of such phyla also significantly varied according to seasons, accounting for 25%, 37%, 61%, and 14% in March, June, September, and December, respectively. Bacillariophyceae and Chlorophyceae were observed throughout the year, while Cyanophyceae proliferated in June and September. Euglenophyceae and Dinophyceae were prevalent in March and September, while Cryptophyceae occurred in March and December. The succession trend of phytoplankton showed the maximum cell density was followed by Bacillariophyceae (6.8$\times$$10^3$ cells ${\cdot}$ml)$\rightarrow$ Chlorophyceae (3.7$\times$$10^3$ cells ${\cdot}$ml)$\rightarrow$Cyanophyceae (1.3$\times$$10^4$ cells ${\cdot}$ml)$\rightarrow$Cryptophyceae (1.2$\times$$10^3$ cells ${\cdot}$ml). The cell density was the highest in the upstream. Dominant species were composed of Aulacoseira ambigua, Stephanodiscus hantzschii f. tenuis of Bacillariophyceae, Anabaena spiroides var. crassa, Microcystis aeruginosa, Oscillatoria amphibia of Cyanophyceae, Actinastrum hantzschii var. fluviatile, Pediastrum duplex var. reticulatum of Chlorophyceae, Euglena gracilis, Trachelomonas spp. of Euglenophyceae, and Chroomonas spp., Cryptomonas spp. of Cryptophyceae. As a results, seasonal variation of phytoplankton in Pyeongtaek Reservoir was evident in spite of inflow the high concentration of nutrients from watershed streams, because hydrological control and anthropogenic disturbance in reservoir were found to have major effects on the retention time of water.

주제어

AI 본문요약
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제안 방법

알칼리도는 Gran 적정법 (Wetzel and Likens 1991), 경도는 EDTA 적정법 (APHA-AWWA-WEF 1995)을 사용하였다. TSS는 전처리된 GF/F에 시료를 여과하고 건조 전후의 무게 차이로 계산하였다(APHA・AWWA・WEF 1995).
농축 시료는 먼저 광학현미경(400X 또는 1, 000x배율)으로 종조성을 파악하였고, 시료 1m7을 Sedgwick-Rafter chamber에 담아 200X배율하에서 계수하였다(Wetzel and Likens 1991). 규조류는 질산과 중크롬산 (笔*2ᄋ7)으로 산화시킨 후 세정하여 Pleurax로 영구표본을 만들어 동정하였다(APHA・AWWA・WEF 1995). 규조류 동정에는 Krammer and Lange-Bertalot(1991)를, 규조류를 제외한 다른 분류군은 Hirose et al.
농축시켰다. 농축 시료는 먼저 광학현미경(400X 또는 1, 000x배율)으로 종조성을 파악하였고, 시료 1m7을 Sedgwick-Rafter chamber에 담아 200X배율하에서 계수하였다(Wetzel and Likens 1991). 규조류는 질산과 중크롬산 (笔*2ᄋ7)으로 산화시킨 후 세정하여 Pleurax로 영구표본을 만들어 동정하였다(APHA・AWWA・WEF 1995).
본 연구는 평 택호를 대상으로 강우 사정을 고려하여 2000 년 3월 , 6월 , 9월과 12월에 각 1회씩 계절적으로 조사하였다.
2000). 수온, DO, pH, 전기전도도와 탁도는 매번 보정한 YSI 6000 UPG meter로 현장에서 측정하였다. 수질 분석을 위한 시료는 CHI와 ANS의 경우 하상에서 , R1-R3 구간은 소형 보트를 이용하여 각 지점의 중앙에서 직접 채수하였다.
수질 분석을 위한 시료는 CHI와 ANS의 경우 하상에서 , R1-R3 구간은 소형 보트를 이용하여 각 지점의 중앙에서 직접 채수하였다. 유기물분석을 위한 시료는 채수 후 그대로 사용하였고, 무기 영양염 분석을 위한 시료는 Whatman GF/F filter로 여과한 후사용하였다. 수중 총질소(TN)와 총인(TP)은 persulfate digestion 법(APHA.

대상 데이터

강수량은 유역에 위치한 측후소(수원, 평택, 안성과 천안) 에서 측정된 일 자료의 평균값을 사용하였다(기상청 2000). 수온, DO, pH, 전기전도도와 탁도는 매번 보정한 YSI 6000 UPG meter로 현장에서 측정하였다.
평택호는 그 중의 하나이고, 농업용수 확보를 목적으로 경기도와충청남도의 경계에 위치한 감조수역인 진위천-안성천 하구를 가로질러 1970년 12월에 착공 후 1973년 12월에 준공된인공호이다(홍 등 1976; 황과 이 1998; 신 등 2003b). 방조제의 총 길이는 2, 564 m이고, 높이는 17 m이다. 유역면적은 40.
본 연구 대상지는 우리나라 중부 서해에 인접한 아산만 (37°00'N, 127°00'E)부근이다(Fig. 1). 만 연안의 주변에는방조제 건설에 의해 간척 개발된 4개의 저수지(대호, 삽교호, 석문호와 평택호)가 위치하고 있다(신 등 2003b).
수온, DO, pH, 전기전도도와 탁도는 매번 보정한 YSI 6000 UPG meter로 현장에서 측정하였다. 수질 분석을 위한 시료는 CHI와 ANS의 경우 하상에서 , R1-R3 구간은 소형 보트를 이용하여 각 지점의 중앙에서 직접 채수하였다. 유기물분석을 위한 시료는 채수 후 그대로 사용하였고, 무기 영양염 분석을 위한 시료는 Whatman GF/F filter로 여과한 후사용하였다.
조사 지점은 하천의 유입부이면서 저수지의 최상류에 해당하는 진위천(CHI)과 안성천(ANS)에서 각 1개 정점과 저수지의 상류(R1), 중류(R2)와 하류(R3)에서 각 1개 정점으로 총 5개 지점이었고, 매번 GPS를 이용하여 동일 지점을 확인하였다(Fig. 1).

데이터처리

(1977), Prescott(1982)과 Watanabe(1996) 문헌을 참고하였다. 자료의 상관 분석은 SYSTAT® 8.0(SPSS Inc., 1998) 통계 패키지를 이용하였다.

이론/모형

Chlorophyll-a 농도는 90% ethan이로 비등 추출하여 665 nm와 750 nm의 흡광도값으로 산정하였다(Nusch 1980). Algal Growth Potential Test(AGPT)는 신과 황(2003)에제시된 방법으로 측정하였다. BOD는 초기 DO와 5일 동안배양한 후 측정값의 차이로 보았고, COD는 중크롬산 (K2C*O₇)을 산화제로 사용하는 크롬법을 적용하였다 (APHA-AWWA-WEF 1995).
Algal Growth Potential Test(AGPT)는 신과 황(2003)에제시된 방법으로 측정하였다. BOD는 초기 DO와 5일 동안배양한 후 측정값의 차이로 보았고, COD는 중크롬산 (K2C*O₇)을 산화제로 사용하는 크롬법을 적용하였다 (APHA-AWWA-WEF 1995). 알칼리도는 Gran 적정법 (Wetzel and Likens 1991), 경도는 EDTA 적정법 (APHA-AWWA-WEF 1995)을 사용하였다.
규조류는 질산과 중크롬산 (笔*2ᄋ7)으로 산화시킨 후 세정하여 Pleurax로 영구표본을 만들어 동정하였다(APHA・AWWA・WEF 1995). 규조류 동정에는 Krammer and Lange-Bertalot(1991)를, 규조류를 제외한 다른 분류군은 Hirose et al. (1977), Prescott(1982)과 Watanabe(1996) 문헌을 참고하였다. 자료의 상관 분석은 SYSTAT® 8.
유기물분석을 위한 시료는 채수 후 그대로 사용하였고, 무기 영양염 분석을 위한 시료는 Whatman GF/F filter로 여과한 후사용하였다. 수중 총질소(TN)와 총인(TP)은 persulfate digestion 법(APHA.AWWA.WEF 1995), NH₄, NO₃, NO₂, SRP(soluble reactive phosphorus)오} SRSi(soluble reactive silicon) 영양염은 Rump and Krist(1988)와 APHA.AWWA.WEF(1995)의 방법에 따라 분석하였다. Chlorophyll-a 농도는 90% ethan이로 비등 추출하여 665 nm와 750 nm의 흡광도값으로 산정하였다(Nusch 1980).
BOD는 초기 DO와 5일 동안배양한 후 측정값의 차이로 보았고, COD는 중크롬산 (K2C*O₇)을 산화제로 사용하는 크롬법을 적용하였다 (APHA-AWWA-WEF 1995). 알칼리도는 Gran 적정법 (Wetzel and Likens 1991), 경도는 EDTA 적정법 (APHA-AWWA-WEF 1995)을 사용하였다. TSS는 전처리된 GF/F에 시료를 여과하고 건조 전후의 무게 차이로 계산하였다(APHA・AWWA・WEF 1995).

성능/효과

j-1 범위이었고, CHI를 제외한 정점에서 큰 차이가 없었으나 하류로 갈수록 감소하는 경향이었다. 경도는 평균값은 66.0-189.0 mg CaCO" j-1 범위 이었고, 평균값은 113.9 mg CaCO3・j-1로써 다른 정점의 평균 농도에 비해 CHI가 59mg CaCOjj-1 정도 높았다(Table 2). 경도값에 의해 연수(0-75 mg CaCOjj-1 ), 중경수(76-150 mg CaCO₃- j-1)와 경수(151-300 mg CaCO₃- v)로 구분하는 기준(Miller et al.
westii (25 cells・mlT)오} Scenedesmus spp. (20 cells.m厂')의 총 10종으로 다른 분류군에 비해 종수가 풍부하였다(Table 3). 이 중에서 S.
2H). CHI는 주요 오염물질 공급원으로 볼 수 있었고, 높은영양염을 기반으로 식물플랑크톤 발생 잠재력이 다른 정점에 비해 R1 에서 큼을 알 수 있었다. 이러한 현상은 유역 하천의 심각한 오염도를 짐작할 수가 있으며 , 유입 하천은 저 수지의 부영양화에 대해 1차적으로 원인을 제공하는 유용한사례가 될 수 있을 것으로 본다(신 등 2003a, b).
rmT)가 관찰되었다. Cyclot이la속 개체군은 Aulacoseira속이 관찰되는 시기와 유사하였고, C. atomus는 9월에 , C. meneghiniana는 6월에 , C. stelligera는 12월에 각각높은 현존량을 기록하였다.
lT이었다(Table 2). SRP는 TP의 15.4-63.5% 범위를 차지하였고, TP가 높을수록 SRP의 농도도 높은 경향을 보였다. 또한, 9월을 제외한 시기에는 R1 이 R2-R3 구간보다 높았고, 그 차이는 6월에 더욱 컸다.
capitatum var. longispinum, O. cochleare 및 O. parvulum의 출현이 확인되었다(Table 3). 간척 담수호에서 해양성 와편모조류의 출현은 높은 현존량을 기록하지는 않으나, 다소 연안수의 영향을 받고 있음을 시사하는 원인이 될 수 있고, 이러한 결과는 신과 김 (2002)에서도 제시되고 있었다.
4 mg dw.厂1 범위이었고, 평균값은 CHI에서 212.7 mg dw-厂1, R1 에서 72.7 mg dw- 厂1로써 매우 높았다(Table 2). CHI는 유역의 점오염원 영향이 절대적이었고(신과 황 2003), R1 은 유역의 영향 뿐만 아니라 유속감소에 따른 체류시간의 증가가 복합적으로 작용하였기 때문으로 본다.
j-1이었다(Table 2). 계절에 관계없이 R1 에서 항상 높은 농도를 유지하였고, 하천 유입부인 CHI와 ANS에서 낮았으며, 다른 시기에 비해 3월과 9월에 더욱 높았다. 또한, 선행강수량이 빈약한 3월 갈수기에는 저수지의 전 정점에서 평균 농도가 96.
조사된 식물플랑크톤은 총 43속 기종으로 정리되었고, 주요 분류군은 규조류(17%), 남조류(15%), 녹조류(49%), 유글레나조류, 와편모조류, 은편모조류와 황색착편모조류(< 3-7%)로 구성되었다. 계절적으로 볼 때, 3월, 6월, 9월과 12월에 각각 25%, 37%, 61%와 14%로써 , 규조류, 유글레나조류와 와편모조류는 3월과 9월에 , 남조류는 6월과 9월에 , 녹조류는 3월 , 6월과 9월에 , 은편모조류는 3월과 12월에 각각 풍부하였다(Fig. 3). 관찰된 총 세포수에 대한 상대 밀도는 규조류, 남조류와 은편 모 조류가 높았고, 정 점간에 변동 폭이 큰 분류군으로는 남조류와 녹조류가 해당하였다(Fig.
3). 관찰된 총 세포수에 대한 상대 밀도는 규조류, 남조류와 은편 모 조류가 높았고, 정 점간에 변동 폭이 큰 분류군으로는 남조류와 녹조류가 해당하였다(Fig. 3). 평택호의 식물플랑크톤 종조성과 변동은 1997년 3-11 월 기간에 정성과 정량조사된 신과 김 (2002)의 결과와 유사하였다.
lT이었다(Table 2). 또한, TN에 대한 비율은 NH₄가 32.7-52.0%, NOa^ 8.1-15.2%, NO₂는 2.0 3.0% 범위로써 N 성분은 정점에 따라 상이한 결과를 보였고, NH₄의 비중이 더욱 높았다. TN은 R1 에서 R3로 갈수록감소하였고, 농도가 가장 낮은 9월을 제외하고는 시공간적으로 차이가 적었다.
2). 수중 영 양염은전술한 바와 같이 CHI/가 ANS보다 월등히 높은 농도로 유입되었고, R1 에서 R3로 갈수록 감소하는 현상이 현저하였다. 특히 , R1-R3 구간에서 chl-a가 증가함에 따라 NO₃와 NO₂는 유의한 상관이 관찰되지 않았고(p > 0.
3과 같다. 조사된 식물플랑크톤은 총 43속 기종으로 정리되었고, 주요 분류군은 규조류(17%), 남조류(15%), 녹조류(49%), 유글레나조류, 와편모조류, 은편모조류와 황색착편모조류(< 3-7%)로 구성되었다. 계절적으로 볼 때, 3월, 6월, 9월과 12월에 각각 25%, 37%, 61%와 14%로써 , 규조류, 유글레나조류와 와편모조류는 3월과 9월에 , 남조류는 6월과 9월에 , 녹조류는 3월 , 6월과 9월에 , 은편모조류는 3월과 12월에 각각 풍부하였다(Fig.
주요 수환경 요인과 chl-a의 관계에서 하천 유입부와 R1- R3 구간의 특성은 구분될 수 있었다(Fig. 2). 수중 영 양염은전술한 바와 같이 CHI/가 ANS보다 월등히 높은 농도로 유입되었고, R1 에서 R3로 갈수록 감소하는 현상이 현저하였다.
수중 영 양염은전술한 바와 같이 CHI/가 ANS보다 월등히 높은 농도로 유입되었고, R1 에서 R3로 갈수록 감소하는 현상이 현저하였다. 특히 , R1-R3 구간에서 chl-a가 증가함에 따라 NO₃와 NO₂는 유의한 상관이 관찰되지 않았고(p > 0.001, Figs 2C D), TN(r = 0.998, p < 0.001), NH₄(r = 0.988, p < 0.001), TP(r = 0.998, p < 0.001), SRP(r = 0.989, p < 0.001)와 SRSi(r = 0.998, p < 0.001) 농도는 높아졌으며(Fig. 2A-B, E-G), AGPT(r = 0.989, p < 0.001)값도 증가하였다(Fig. 2H). CHI는 주요 오염물질 공급원으로 볼 수 있었고, 높은영양염을 기반으로 식물플랑크톤 발생 잠재력이 다른 정점에 비해 R1 에서 큼을 알 수 있었다.
평택호에서 2000년에 정량 조사된 식물플랑크톤 분포에서 ml당 103 세포를 초과한 종을 우점종으로 구분할 때 , 총 11 종으로 요약되었다(Table 4). 주요 우점 종조성은 규조류 Aulacoseira ambigua, Stephanodiscus hantzschii f.

후속연구

간척 담수호에서 해양성 와편모조류의 출현은 높은 현존량을 기록하지는 않으나, 다소 연안수의 영향을 받고 있음을 시사하는 원인이 될 수 있고, 이러한 결과는 신과 김 (2002)에서도 제시되고 있었다. 또한, 배수갑문 조작과 일시적 준설 등의 인위적인 영향도 배제할 수 없기 때문에, 이에 대한 연구는 향후 추가적으로 필요할 것으로 본다.
또한, 2000년에 유역을 대상으로 수환경 오염도와(신 등 2003b) 조류생장잠재력측정을 평가한 연구가 추가되 었다(신과 황 2003). 본 연구는 평 택호를 대상으로 수환경과 식물플랑크톤을 동시에 조사하였고, 담수호의 수질 개선을 위해 추진되고 있는 정책에 대한 유용한 기초자료로 활용되기를 기대한다.
는 12월에 관찰만 되는 수준이었다(Table 3). 이 속은 특히우리나라의 부영양화된 수계에서 늦가을부터 이듬해 봄까지만성적인 번무현상을 보이고 있고, 오염지표 평가에 활용 가능성이 높아 앞으로 지속적인 관찰이 필요할 것으로 본다 (조 등 1998). 그 외 , 규조류는 Synedra acus가 3-9월에 13- 50cells.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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