본 연구는 한국의 서남해 연안의 새우 양식장을 대상으로 pH, 염분, 용존산소, 암모니아질소 및 황화수소와 같은 새우 양식장의 수질과 저질을 조사한 후, 새우 양식장의 수질과 저질을 개선할 수 있는 방안을 모색하고자 하였다. 즉, 맑은 날씨와 흐린 날씨로 구분하여 현장의 새우 양식장에서의 용존산소의 일 변화를 측정한 결과, 정도의 차이는 있었으나 정오부터 오후 6시까지 증가하다가 점점 감소한 후 새벽 6시 경에 최소값을 보인 후 다시 점점 증가하는 경향을 보였다. 이와 같은 결과는 새우 양식장의 관리가 취약한 새벽녘에 용존산소의 부족으로 인해 새우가 질식사 학 수 있으며, 계속적인 저 산소는 저질을 악화시켜 암모니아질소나 황화수소의 농도를 증가시킬 수 있음을 시사하므로 지나치게 용존산소가 낮은 경우와 용존산소가 지나치게 높은 경우에는 인위적 또는 자동적으로 용존산소를 조전할 필요가 있는 것으로 판단되었다. 또한, 현장의 새우 양식장에서의 암모니아 질소는 새우 양식장의 수질 기준을 초과하는 0.172-2.298 ppm으로 높게 나타나고 있었고, 황화수소 농도도 새우 양식장의 농도 기준을 훨씬 상회하는 0.075 ppm까지 나타나고 있어 암모니아질소의 생성 억제와 황화수소의 발생 억제가 새우 양식장의 수질관리에 있어 중요한 요인임을 알 수 있었다.
본 연구는 한국의 서남해 연안의 새우 양식장을 대상으로 pH, 염분, 용존산소, 암모니아질소 및 황화수소와 같은 새우 양식장의 수질과 저질을 조사한 후, 새우 양식장의 수질과 저질을 개선할 수 있는 방안을 모색하고자 하였다. 즉, 맑은 날씨와 흐린 날씨로 구분하여 현장의 새우 양식장에서의 용존산소의 일 변화를 측정한 결과, 정도의 차이는 있었으나 정오부터 오후 6시까지 증가하다가 점점 감소한 후 새벽 6시 경에 최소값을 보인 후 다시 점점 증가하는 경향을 보였다. 이와 같은 결과는 새우 양식장의 관리가 취약한 새벽녘에 용존산소의 부족으로 인해 새우가 질식사 학 수 있으며, 계속적인 저 산소는 저질을 악화시켜 암모니아질소나 황화수소의 농도를 증가시킬 수 있음을 시사하므로 지나치게 용존산소가 낮은 경우와 용존산소가 지나치게 높은 경우에는 인위적 또는 자동적으로 용존산소를 조전할 필요가 있는 것으로 판단되었다. 또한, 현장의 새우 양식장에서의 암모니아 질소는 새우 양식장의 수질 기준을 초과하는 0.172-2.298 ppm으로 높게 나타나고 있었고, 황화수소 농도도 새우 양식장의 농도 기준을 훨씬 상회하는 0.075 ppm까지 나타나고 있어 암모니아질소의 생성 억제와 황화수소의 발생 억제가 새우 양식장의 수질관리에 있어 중요한 요인임을 알 수 있었다.
This study was performed to estimate the water quality of pH, salinity, dissolved oxygen, ammonium and sulfur hydroxides of sediment in shrimp aquaculture farms of Southwestern coastal of Korea from June to September, 2003. We surveyed the status of water quality and achieved the improve water and s...
This study was performed to estimate the water quality of pH, salinity, dissolved oxygen, ammonium and sulfur hydroxides of sediment in shrimp aquaculture farms of Southwestern coastal of Korea from June to September, 2003. We surveyed the status of water quality and achieved the improve water and sediment quality to restraint the production of ammonium and sulfur hydroxides from sediment of shrimp aquaculture farms. The concentrations of dissolved oxygen increased from noon to the evening for 6 hour and decreased to 2.98 ppm at six o'clock in the next morning and increased repeatedly, even though DO level has a different level in sunny day and cloudy day. This results suggest that the most importance time of the control of DO in shrimp aquaculture farm is next early morning and if the DO concentration increased continuously which may be growing up the concentrations of NH₄/sup +/ and H₂S. The measured of pH and salinity were suitable to growth of shrimp. However, the level of ammonium and sulfur hydroxides produced from the sediments of shrimp aquaculture farms were 2.30 ppm and 0.075 ppm, respectively, which are exceeded to the concentration of guide line for the growth of shrimp. In the results of this study, we found it difficult to improve the water quality using of the present frame of shrimp aquaculture farms. Then, we can improved water quality of DO, NH₄/sup +/ and sediment quality of ORP, H₂S and also achieved down to the rate of shrimp fatal by changed the frame of shrimp aquaculture farms in the scale of laboratory.
This study was performed to estimate the water quality of pH, salinity, dissolved oxygen, ammonium and sulfur hydroxides of sediment in shrimp aquaculture farms of Southwestern coastal of Korea from June to September, 2003. We surveyed the status of water quality and achieved the improve water and sediment quality to restraint the production of ammonium and sulfur hydroxides from sediment of shrimp aquaculture farms. The concentrations of dissolved oxygen increased from noon to the evening for 6 hour and decreased to 2.98 ppm at six o'clock in the next morning and increased repeatedly, even though DO level has a different level in sunny day and cloudy day. This results suggest that the most importance time of the control of DO in shrimp aquaculture farm is next early morning and if the DO concentration increased continuously which may be growing up the concentrations of NH₄/sup +/ and H₂S. The measured of pH and salinity were suitable to growth of shrimp. However, the level of ammonium and sulfur hydroxides produced from the sediments of shrimp aquaculture farms were 2.30 ppm and 0.075 ppm, respectively, which are exceeded to the concentration of guide line for the growth of shrimp. In the results of this study, we found it difficult to improve the water quality using of the present frame of shrimp aquaculture farms. Then, we can improved water quality of DO, NH₄/sup +/ and sediment quality of ORP, H₂S and also achieved down to the rate of shrimp fatal by changed the frame of shrimp aquaculture farms in the scale of laboratory.
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문제 정의
또한 새우 양식장의 수질, 저질 관리에 관한 지침서는 해양수산부[2000]와 국립수산과학원[2003] 및 각 지방 해양수산청에서 발간되고 있으나 현장의 시간별 날씨 별로 새우 양식장의 수질, 저질의 변동과 구조개선에 관한 연구는 보고된 바가 없다. 따라서 본 연구에서는 서남해 연안의 새우 양식장을 대상으로 새우의 성장과 질병발병 및 폐사에 큰 영향을 미치는 용존산소와 암모니아질소 및 황화수소를 중심으로 현장 새우 양식장의 수질을 조사하여 그 문제점을 파악하고, 새우 양식장의 수질, 저질을 개선할 수 있는 방안을 모색하고자 하였다.
), pH, 용존산소(DO), 이온성 암모니아질소(NIL*), 아질산질소(NOi), 탁도, 수색, 화학적 산소요구량(COD) 등이 있고, 저질 조사 항목으로는 강열감량(IL), 황화수소(HzS), 입도분석, 산화환원치 (ORP) 등이 있다. 본 연구에서는 현장 새우 양식장의 수질 및 저질의 현황을 파악하고자 신안군 암태면과 증도면에 소재한 새우 양식장을 대상으로 6월부터 시작하여 9월 까지 월 1-5회 현장 조사를 실시하였다. 수질 조사는 pH, DO, Sal.
3). 이와 같은 결과는 24시간 동안의 결과이나 흐린 날이 계속 될 경우, 그 DO 농도의 변화 양상은 다소 다를 것으로 예상되나 본 연구에서는 DO 농도의 일변화 양상과 최저 농도가 언제 발생되는지를 파악하고자 하였다. 즉, 맑은 날과 흐린 날 정도의 차이는 있으나 모두 새벽녘에 용존산소의 부족현상이 나타난 후 점차 증가하는 것으로 나타났다.
특히, 하루 동안 새우 양식장의 용존산소의 농도가 어떻게 변화 하는지 또한 하루 동안 용존산소가 가장 낮은 X간이 언제인지를 파악하고자 하였다. 즉, 기온이 높은 8월에 맑은 날과 흐린 날로 구분하여 2시간 간격으로 현장의 새우양식의 용존산소 농도를 24 시간 연속 측정하였다.
제안 방법
, Sal., DO, NH;의 수질 조사와 HzS와 ORP의 저질 조사를 비교, 조사 하면서 아울러 새우의 사멸율에 대해서도 비교, 실험을 하였다.
수온은 봉상 수은 온도계로, pH는 pH meter(Model ORION 720A)로, 염분은 염분측정기 (ORION Model 162)로 측정하였고, N田는 인도페놀법으로 HzS는 검지관법으로 퇴적물의 산화환원치인 ORP는 ORP 전극으로 측정하였다. DO측정은 DO 측정기 (YS1 5000)와 Winkler Azide 적정법을 병행하였고, 실내 실험에 서는 DO meter로 연속적으로 측정하였다.
본 조사 결과에서와 같이 기존 새우 양식장에서는 하루 동안에도 DO 농도의 변화 폭이 크고 새우에게 유해한 암모니아와 황화 수소의 농도가 적정 기준치를 초과하고 있어 새우 양^장의 수질, 저질 개선 방안이 절실히 요구되었다. 따라서 본 연구에서는 기존 양식장과는 구조가 다르게 양식장 저층의 중앙 부분으로 경사 구 배를 주어 , 중앙으로 침전물이 모여지게 한 후, 간헐적으로 침전 물을 배출하게 하는 구조 개선을 통해 기존의 새우 양식장과 비교하면서 실험실 규모의 새우 양식장에서의 NHU와 H2S 및 DO 감소경향, 퇴적물의 ORP 및 새우의 사멸율을 비교 조사한 결과는 Table 3과 같다.
따라서 본 연구에서는 실험실에서 700x1, 000x700 mm의 규모(Fig. 1)로 똑같은 크기의 기존 양식장 형태의 실험 수조와 침전 물이 중앙으로 모여 쉽게 배출되도록 구조를 개선한 양식장의 실험 수조를 제작하여 현장 새우양밀도와 유사하게 각각 체장 5 cm 크기의 새우 40 미를 넣어 실내에서 저층의 바닥 층 두께(5 cm) 와 바닥조성 , 물 교환, 사료공급 등의 동일한 조건 하에서 새우를 양식하면서 6월부터 10월까지 주 1-2회 두 수조의 Temp., Sal.
수온은 봉상 수은 온도계로, pH는 pH meter(Model ORION 720A)로, 염분은 염분측정기 (ORION Model 162)로 측정하였고, N田는 인도페놀법으로 HzS는 검지관법으로 퇴적물의 산화환원치인 ORP는 ORP 전극으로 측정하였다. DO측정은 DO 측정기 (YS1 5000)와 Winkler Azide 적정법을 병행하였고, 실내 실험에 서는 DO meter로 연속적으로 측정하였다.
특히, 하루 동안 새우 양식장의 용존산소의 농도가 어떻게 변화 하는지 또한 하루 동안 용존산소가 가장 낮은 X간이 언제인지를 파악하고자 하였다. 즉, 기온이 높은 8월에 맑은 날과 흐린 날로 구분하여 2시간 간격으로 현장의 새우양식의 용존산소 농도를 24 시간 연속 측정하였다.
성능/효과
또한, NH4+, H2S, ORP 및 사멸율의 차이와는 달리 DO의 차이가 크지 않은 이유는 침전물의 중앙 배출식의 구조에서는 침전물이 양호하게 배출되었으나 기존 양식장에서는 침전물이 확실히 많이 쌓인 까닭과 햇빛의 차이가 현장에서보다 크지 않았고 폭기 및 물 교환이 현장보다 양호하여 DO의 차이는 미소하였으나 퇴적물의 산화환원치, 황화수소 및 암모니아질소의 농도 차는 크게 나타 났다고 사료된다.
이와 같이 기존 양^장에 비해 구조 개선된 양식장에서 황화수소 및 암모니아 생성량은 현저히 억제되었으며, DO의 감소율도 다소 개선되었다. 또한, 퇴적물의 산화 환원상태 (ORP)와 새우의 사멸율에서 뚜렷한 개선효과가 나타났다. 즉, 구조 개선된 새우 양식장의 저질 상태가 뚜렷이 개선되었고 생존율이 월등히 우수하였다.
본 연구 조사의 현장 새우 양식장의 황화수소 농도는 양식 초기에는 검출되지 않았으나 시간이 점차 지남에 따라 암모니아와 마찬가지로 새우 양식장의 황화수소 농도 기준인 0.004-0.04 ppm (해양수산부[2000])을 훨씬 상회하는 0.075 ppm까지 나타나고 있어 현장의 새우 양식장에서 암모니아의 생성과 함께 황화수소의 발생 억제가 새우混장의 수질관리에 있어서 중요한 요인임을 알 수 있었다.
본 연구조사에는 기온이 높았던 8월의 맑은 날과 흐린 날 2회 2시간 간격으로 24시 간 동안 현장의 새우 양식장에서의 용존산소 의 시간별 농도 변화를 측정한 결고卜, DO 농도가 정오부터 증가하여 오후 6시 경에 최대 12.5 ppm를 보이다가 점점 감소하여 새벽 6시 경에 최소치인 3.4 ppm를 보인 후 다시 점점 증가하는 반복 적인 경향을 보였다(Fig. 2). 새우 양식장에서 저산소의 상태가 지 속되면 생물체의 잔사와 잉여 사료의 침적물의 분해에 의해 암모니아와 황화수소의 농도가 증가될 뿐만 아니라 새우의 성장과 질병발생 및 폐사에도 영향을 끼치는 것으로 알려져 있다(해양수산 부 [2000]).
본 조사 결과에서와 같이 기존 새우 양식장에서는 하루 동안에도 DO 농도의 변화 폭이 크고 새우에게 유해한 암모니아와 황화 수소의 농도가 적정 기준치를 초과하고 있어 새우 양^장의 수질, 저질 개선 방안이 절실히 요구되었다. 따라서 본 연구에서는 기존 양식장과는 구조가 다르게 양식장 저층의 중앙 부분으로 경사 구 배를 주어 , 중앙으로 침전물이 모여지게 한 후, 간헐적으로 침전 물을 배출하게 하는 구조 개선을 통해 기존의 새우 양식장과 비교하면서 실험실 규모의 새우 양식장에서의 NHU와 H2S 및 DO 감소경향, 퇴적물의 ORP 및 새우의 사멸율을 비교 조사한 결과는 Table 3과 같다.
5에 근접하고 있었다. 염분의 분포는 강우량이 특히 많았던 탓으로 19~22%로 적정 염분 범위인 20~32%o보다 크게 낮았으나, 대하의 경우 5~40%o의 폭넓은 염분 범위에서도 성장 가능하므로 조사된 시기의 양^장의 염분 농도가 새우의 성장에 큰 영향을 끼치지는 않은 것으로 판단되었다.
이와 같은 결과는 새우 양식장의 관리가 가장 취약한 새벽녘에 새우가 DO부족 현상으로 질식사할 수 있다는 것을 시사하고 있으므로 새벽녘과 같이 지나치게 용존산소가 낮을 경우와 정오에서 오후 동안 DO농도가 지나치게 높을 경우 인위적 또는 자동적으로 수차의 운전을 조절하여 DO 농도를 조절할 필요가 있는 것으로 판단되었다.
이와 같이 기존 양^장에 비해 구조 개선된 양식장에서 황화수소 및 암모니아 생성량은 현저히 억제되었으며, DO의 감소율도 다소 개선되었다. 또한, 퇴적물의 산화 환원상태 (ORP)와 새우의 사멸율에서 뚜렷한 개선효과가 나타났다.
또한, 퇴적물의 산화 환원상태 (ORP)와 새우의 사멸율에서 뚜렷한 개선효과가 나타났다. 즉, 구조 개선된 새우 양식장의 저질 상태가 뚜렷이 개선되었고 생존율이 월등히 우수하였다.
즉, 기존의 새우沪】장의 경우에는 침전물이 그대로 저층의 바닥에 쌓여 수질을 악화시키고 새우 성장에 장애를 주지만 본 연구에서와 같이 구조를 개선한 새우 양식장은 기존 새우 양식장과 는 달리 중앙 부분으로 침전물이 모여져 간헐적으로 배출됨으로써 새우 양식장에서의 암모니아질소와 황화수소의 발생량을 크게 억제하는 것으로 나타났다.
이와 같은 결과는 24시간 동안의 결과이나 흐린 날이 계속 될 경우, 그 DO 농도의 변화 양상은 다소 다를 것으로 예상되나 본 연구에서는 DO 농도의 일변화 양상과 최저 농도가 언제 발생되는지를 파악하고자 하였다. 즉, 맑은 날과 흐린 날 정도의 차이는 있으나 모두 새벽녘에 용존산소의 부족현상이 나타난 후 점차 증가하는 것으로 나타났다.
한편, 새우 양식장의 NH』+ 농도는 새우 양식장의 수질 환경기 준의 암모니아 질소의 농도인 1.1 ppm(pH 7-8일 때)을 상회하는 0.172-2.298 ppn&로 비교적 높게 나타나고 있어(Table 2), 현장 의 pH, 수온 및 염분과 관련하여 기준치와 비교한 결과, 암모니아 질소는 새우의 성장에 큰 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다.
후속연구
따라서 실험실 규모에서와 같이 현장의 새우 양식장에서도 배 설물, 잉여사료와 같은 양식장내 침전물이나 부유물질을 중앙 배수구로 모이게 하여 주기적으로 배출시키는 새우양식장의 구조개선을 통하여 독성물질의 발생을 억제시킨다면 새우질병의 발생과 사멸율을 현저히 줄일 수 있을 것으로 판단된다.
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