낙동강 중류 지역의 부착규조 군집의 변화와 유기오탁지수(DAlpo)에 의한 수질평가 Variations of Epilithic Diatom Community and an Assessment of Water Quality by DAlpo in the Middle Reaches of the Nakdong River원문보기
본 연구는 낙동강 중류 지역에 9개의 정점을 선정하여, 2002년 5월부터 2003년 1월까지 2개월마다 각각 1회씩 채집 ${\cdot}$ 조사하였다. 동정된 부착조류는 모두 102분류군으로 33속 139종 23변종으로 구성되었고, Achnanthes minutissima, Navicula subminuscula, Navicula viridula var. rostellata, Nitzschia inconspicua 및 Nitzschia palea등 5분류군이 조사 기간 내내 출현하였다. 본 조사정점의 DAlpo의 월 평균값의 범위는 30.90${\sim}$44.61로 ${\beta}$-중부수성이었다.
본 연구는 낙동강 중류 지역에 9개의 정점을 선정하여, 2002년 5월부터 2003년 1월까지 2개월마다 각각 1회씩 채집 ${\cdot}$ 조사하였다. 동정된 부착조류는 모두 102분류군으로 33속 139종 23변종으로 구성되었고, Achnanthes minutissima, Navicula subminuscula, Navicula viridula var. rostellata, Nitzschia inconspicua 및 Nitzschia palea등 5분류군이 조사 기간 내내 출현하였다. 본 조사정점의 DAlpo의 월 평균값의 범위는 30.90${\sim}$44.61로 ${\beta}$-중부수성이었다.
In order to the epilithic diatom community and an assessment of water quality with diatom assemblage index of organic water pollution (DAlpo) in the middle reaches of the Nakdong River, the samples were collected from nine sampling stations on May, July, September, November, 2002 and on January 2003...
In order to the epilithic diatom community and an assessment of water quality with diatom assemblage index of organic water pollution (DAlpo) in the middle reaches of the Nakdong River, the samples were collected from nine sampling stations on May, July, September, November, 2002 and on January 2003. A total 162 taxa was identified from this study, which were classified into 139 species and 23 varieties belonging to 33 genera. Achnanthes minutissima, Navicula subminuscula, Navicula viridula var. rostellata, Nitzschia inconspicua and Nitzschia palea indentified in every stations and examination for the whole periods. A total of 12 taxa was dominant species at any station at least one more times. In this study, average DAlpo was 30.90 ${\sim}$ 44.61 and the saprobic level was estimated ${\beta}$-mesosaprobic in the middle reaches of the Nakdong River.
In order to the epilithic diatom community and an assessment of water quality with diatom assemblage index of organic water pollution (DAlpo) in the middle reaches of the Nakdong River, the samples were collected from nine sampling stations on May, July, September, November, 2002 and on January 2003. A total 162 taxa was identified from this study, which were classified into 139 species and 23 varieties belonging to 33 genera. Achnanthes minutissima, Navicula subminuscula, Navicula viridula var. rostellata, Nitzschia inconspicua and Nitzschia palea indentified in every stations and examination for the whole periods. A total of 12 taxa was dominant species at any station at least one more times. In this study, average DAlpo was 30.90 ${\sim}$ 44.61 and the saprobic level was estimated ${\beta}$-mesosaprobic in the middle reaches of the Nakdong River.
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문제 정의
본 연구는 낙동강의 중류지역에 대한 기초 연구로써부착규조류의 종조성과 우점종의 변화 등 군집 변화를 분석하고, 부착규조류의 오염 내성종에 따른 생태군을 이용하여 유기오탁지수에 의한 생물학적 수질현황을 파악하였다 (Asai, 1995; Asai and Watanabe, 1995).
제안 방법
본 조사에서 유기오염에 대한 각 규조종의 내성도를 이용하여 수질을 평가한 DAIpo값을 근거로 수질을 분석해 보았다. 그 결과 5월에는 정점 2에서 10.
이화학적 요인인 수온, pH 및 전기전도도는 check mate 90으로, DO는 YSI 58을 사용하여 현장에서 측정하였다. BOD, CODMn 및 C* OD 는 경북지역환경기술 개발센터의 연구보고서를 인용하였다 (이 등, 2003).
대상 데이터
BOD, CODMn 및 C* OD 는 경북지역환경기술 개발센터의 연구보고서를 인용하였다 (이 등, 2003). 부착 규조의 시료 채집은 주로 수심 10~30cm에 있는 돌 중에서 지름 10~20cm 정도의 돌을 수개 선정하여 칫솔로 수 면과 평행한 윗면을 긁어서 채집한 후, 원시료를 잘 혼합하여 사용하였다.
본 연구는 낙동강 중류지역인 경북 예천군 풍양면 청곡리에서 성주대교가 위치한 경북 성주군 선남면 소학리까지 모두 9개의 정점을 선정하여, 2002년 5월부터 2003 년 1월까지 2개월마다 각각 1회씩 채집 .조사하였다 (Fig.
BOD, CODMn 및 C* OD 는 경북지역환경기술 개발센터의 연구보고서를 인용하였다 (이 등, 2003). 부착 규조의 시료 채집은 주로 수심 10~30cm에 있는 돌 중에서 지름 10~20cm 정도의 돌을 수개 선정하여 칫솔로 수 면과 평행한 윗면을 긁어서 채집한 후, 원시료를 잘 혼합하여 사용하였다.
이론/모형
부착규조 군집의 상대빈도는 임의로 선정된 현미경 하의 시야에서 500개 이상의 피각을 계수하여 산출하였다. 군집분석은 각 정점마다 출현종의 상대빈도를 이용하여 Shannon-Weaver (1963)의 다양도 지수, Simpson (1949)의 우점도 지수를 구하였다.
동정을 위한 시료는 Permanganate method (Hendey, 1974)에 의하여 세정하고 Pleurax로 봉입하여 영구 표본을 제작한 후 Nikon Labophot로 동정하였다. 출현 종의 동정은 Krammer and Lange-Bertalot (1986, 1988, 1991a, b)를 주로 이용하였고, 분류체계는 Simonsen (1979) 체계에 따라 분류하였다.
조사수역의 생물학적 수질오염의 평가는 부착 규조의 상대빈도를 이용하여 Watanabe et aZ(1990)의 DAIpo (Diatom Assemblage Index to Organic Pollution) 방법으로 평가하였다. DAIpo는 각 규조류의 유기오염에 대한 내성도를 기준으로 호오염성종 (saprophilous taxa), 호청수성종 (saproxenous taxa), 그리고 광적응성종 (indiffer ent taxa) 의 3가지 생태군으로 나누어 (Asai and Watanabe, 1995) 규조군집내 이들 생태군들의 상대빈도를 근거로 구해지는 값이다.
제작한 후 Nikon Labophot로 동정하였다. 출현 종의 동정은 Krammer and Lange-Bertalot (1986, 1988, 1991a, b)를 주로 이용하였고, 분류체계는 Simonsen (1979) 체계에 따라 분류하였다. 부착규조 군집의 상대빈도는 임의로 선정된 현미경 하의 시야에서 500개 이상의 피각을 계수하여 산출하였다.
성능/효과
정점 2와 정점 7 (2003년 1월은 제외)은조사 시기에서 다른 정점에 비해 그 값이 감소하는 경향을 나타내는데, 정점 2는 상주시를 관통하는 병성천과 합류되는 정점이고, 정점 7은 조사 정점의 상류에 왜관 공단이 위치해 있으므로 두 정점은 도시 하수와 공단에서 유입되는 물질에 많은 영향을 받고 있는 것으로 판단된다. 2001년 6월에 골재 채취 허가 전의 낙동강과 만나는 반변천 하류와 안동시를 관통하는 낙동강에 출현하는 부착 규조류들에 대한 DAIpo 값에서 (미발표, 2001), 반변천 하류의 값은 73.19~80.76 (β-빈부수성), 안동시를 관통 하는 낙동강은 58.21~76.28 (a-빈부수성)로 본 조사 수 역보다 훨씬 높은 값을 나타내어 낙동강 중류 수역의 낮은 DAIpo 값은 골재 채취의 영향과 외부 유입물질의 영향이 있을 것으로 생각된다.
4 mg L-1 의 범위로 정점별 및 계절적 변화의 폭이 컸다. CODMn는 0.6~7.0mg L-1 의 범위였으며, 계절적으로 7월이 평균 4.6 mg L-1 로 가장 높았다. COD%는 14.
subminuscula, Nitzsc. palea 등 을 포함하여 모두 11분류군이었고, 호청수성종은 D. vulgaris,Fragilaria capucina, Achnanthes japonica, C. affinis,Gomphonema clevei 등을 포함하여 모두 18분류군으로, 호청수성종의 출현종 수가 호오염성종에 비해 많이 출현하였으나 상대빈도에서는 호오염성종이 훨씬 높게 나타났다. 이러한 생태군의 상대빈도에서, 골재채취 지역과 비골재 채취 지역간에도 거의 대부분 호오염성종의 상대빈도가 높게 나타나 낙동강의 중류수역은 내부적 영향뿐만 아니라 외부에서 유입되는 물질도 많은 영향이 있을 것으로 추측된다.
subminuscula, Navicula viridula var. rostellata, Nitzschia inconspicua 그리고 Nitzschia palea 등 5분류군으로 이들 분류군이 낙동강 중류 지역에서 중요한 분류군이었다.
정점 7에서 Nav. subminuscula는 상대빈도가 82.36%로 출현종의 대부분을 차지할 정도로 초우점이었고, 반면 출현 종수는 15분류군으로 적었다. 11월의 다양도 지수는 1.
9mg L-1 의 범위로 상 당히 낮았다. 그러나 COD%의 값은 14~37.7mg L-1 로 BOD값에 비해 약 10배, CODMn의 값에 비해서는 약 5 배 정도 높은 값을 나타내므로, 본 조사 수역에서 이들 종들의 출현율이 높게 나타난 것은 낙동강 중류 지역의 수질은 오염도가 높다는 것을 간접적으로 대변해 주고있다.
본 조사에서 동정된 부착조류는 모두 162분류군으로 이들은 2목 3아목7과 33속 139종 23변종으로 구성되었다 (Table 2). 월별 출현 종수에서 2002년 5월은 97분류군, 7월은 108분류군, 9월은 91분류군, 11월은 85분류군, 그리고 2003년 1월에는 86분류군이 출현하여 7월에 출현 종수가 가장 많았다 출현 분류군 중에서 Navicula속이 34분류군으로 가장 많이 출현하였고, 이어서 Nitz-schiai, 속이 19분류군, Gomphonema 속이 12분류군, Fragilaria속이 11 분류군 순으로 출현하였으며, Cyclostephanos속, Thalassiosira속, Meridion속, Hantzschia속 등을 포함한 12속은 1분류군만 출현하였다.
inconspicua 등 2분류군의 출현빈도가 가장 높았다. 본 조사에서 생태군의 상대빈도에서 5월과 7월 그리고 9월에는 호오염성종의 비율이 월등히높은 반면 호청수성종의 비율은 낮았으며, 수온이 낮아진 11월과 1월은 호오염성종의 비율이 낮아진 반면 호청수성종의 비율이 약간 증가하는 경향을 보였다. 생태군별우점종 변화에서 5월과 7월은 호청수성종이 없었으나 9 월에 정점 6과 8에서 호청수성종이 우점으로 출현하였고 11월에는 정점 8에서 그리고 2002년 1월에는 정점 1과 4에서 호청수성종이 우점으로 출현하였다.
(Table 2). 월별 출현 종수에서 2002년 5월은 97분류군, 7월은 108분류군, 9월은 91분류군, 11월은 85분류군, 그리고 2003년 1월에는 86분류군이 출현하여 7월에 출현 종수가 가장 많았다 출현 분류군 중에서 Navicula속이 34분류군으로 가장 많이 출현하였고, 이어서 Nitz-schiai, 속이 19분류군, Gomphonema 속이 12분류군, Fragilaria속이 11 분류군 순으로 출현하였으며, Cyclostephanos속, Thalassiosira속, Meridion속, Hantzschia속 등을 포함한 12속은 1분류군만 출현하였다.
91 로 매우 낮은 강부수성이었으며 정점 6과 8이 β-중부수성이었고 나머지 정 점은 a-중부수성이었다. 정점 7에서 DAIpo값은 본 조사 정점에서 가장 낮은 수치인데 이 때의 우점종은 Nav.subminuscula였으며 상대빈도는 82.36%로 초우점을 보였다. 11월은 수질이 약간 양호하게 개선되어 정점 1, 5, 6 그리고 8이 a-빈부성이었고 정점 7만 a-중부수성을 나타냈다.
palea 등 2분류군이 었다. 호청수성종은 0.64~43.78%의 범위였고, 우점종중 호청수성종은 Achnanthes lanceolata 등을 포함하여 4분 류군이었다. 광적응성종은 19.
후속연구
palea는 유기오염이 심한 곳이나 산업폐수가심한 곳의 대표적인 종으로 알려져 있다(김, 2001). 본 조사 정점들은 골재 채취가 이루어지고 주변은 주로 비점오염원만 있으므로, 두 종의 우점에 대해서는 골재 채취로 인해 부유한 퇴적물의 영향인지 혹은 비점오염원의 영향인지는 보다 세밀한 생태 조사가 필요하다. 정점 6, 7, 8, 그리고 9에서 우점한 종들 역시 대부분 오염 내성종 (Kobayasi and Mayama, 1989)들로 이들 종들의 우점은 대도시인 구미 및 왜관 등지에서 유입된 물질의 영향과 골재 채취의 영향 등이 복합적으로 작용하기 때문인것으로 추정된다.
참고문헌 (23)
김용재. 1999. 부착규조 군집에 의한 포천천의 수질평가, 한국육수학회지 32: 135-140
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sai, K. and T. Watanabe. 1995. Statistic classification of epilithic diatom species into three ecological groups relating to organic water pollution (2) Saprophilous and saproxenous taxa. Diatom. 10: 35-47
Descy, J.P. 1979. A new approach to water quality estimation using diatoms. Nova Hedwigia. 64: 305-323
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Krammer, K. and H. Lange-Bertalot. 1988. Suβwasserflora von Mitteleuropa. Band 2/2. Bacillariophyceae 2. Teil: Bacillariaceae Epithemiaceae, Surirellaceae (H. Ettl. J. Gerloff, H. Heynig and D. Mollenhauer, eds.). Gustav Fischer Verlag. Stuttgart.
Krammer, K. and H. Lange-Bertalot. 1991a. Suβwasserflora von Mitteleuropa. Band 2/3. Bacillariophyceae 3. Teil: Centrales, Fragilariaceae, Eunotiaceae (H. Ettl, J. Gerloff, H. Heynig and D. Mollenhauer, eds.). Gustav Fischer Verlag. Stuttgart
Krammer, K. and H. Lange-Bertalot. 1991b. Suβwasserflora von Mitteleuropa. Band 2/4. Bacillariophyceae 4. Teil: Achnanthaceae. Kritische Erganzungen zu Navicula (Lineolatae) und Gomphonema (H. Ettl, J. Gerloff, H. Heynig and D. Mollenhauer, eds.). Gustav Fischer Verlag. Stuttgart
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