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문제 정의
- 본 연구는 강우(또는 팔당댐 방류)에 의한 식물플랑크톤 군집변동, 특히 남조류 현존량의 변화를 파악하여 효율적인 수자원의 확보 및 수질관리를 위한 기초자료를 제공하기 위하여, 한강 하류 5개 지점 (성수대교~성산대교)에서 2000년 4월부터 2003년 10월까지 총 43개월 동안 월별로 2~5회씩 식물플랑크톤 및 기초 환경조사를 실시하였다.
제안 방법
- 질산성 질소 (NO3-N)의 측정은 cd-cu reduction column에 시료를 통과시켜 아질산염으로 환원시킨 뒤, 543nm에서 흡광도를 측정하였고, 인산염 (PO4-P) 은 인산이온이 몰리브덴 산 (molibdate solution)과 반응하여 생기는 황색의 몰리브덴 산 착체를 아스코르빅 산(ascorbic acid)으로 환원시켜 그 홉광도를 측정하여 정량하는 아스코르빅 방법 (ascorbic method) 을 이용하여 분석 하였다. Chlorophyll a는 현장수 500 mL를 GF/C filter (Whatman 1.2 μm, England)로 여과한 후, 90% acetone 10mL를 넣은 test tube에 넣고 마쇄하여 하룻밤 냉 암소에 방치하여 엽록소를 추출한 후 2000rpm에서 20분간 원심분리하고 상등액을 취하여 UV/Visible Spectrophotometer (Beckman DU650)를 사용하여 Multiple wave- length에서 측정하였다.
- 식물플랑크톤 현존량은 세포밀도를 고려하여 잘 혼합하여 광학현미경 (Axioskop, Zeiss, Germany) 200 ~ 400배 하에서 Sedgewick-Rafter Chamber를 이용하여 계수하였다.
- 1). 조사는 2000년 4월부터 2003년 10월까지 총 43개월간 매월 2 ~ 5회씩 채수하였다. 시료채수는한강시 민공원사업 소에서 운영 하는 선박을 이용하여 하폭 중심부에서 표층수(50 cm)를 채수하였다.
- 한강 중하류의 남조류 및 환경요인의 연간변화 (2000~2003)를 파악하기 위하여, 2000년 4월부터 2003년 10월까지 4년간 성수대교에서 성산대교까지 총 5개 지점을 선정하여, 수계의 기초환경요인 및 식물플랑크톤 현존량 변화를 조사하였다. 조사기간 동안, 남조류의 현존량은 점차적으로 감소하여 장기간 강우가 가장 많았던 2003년에는 거의 관찰되지 않았으며, 총 식물플랑크톤 현존량에 대한 남조류의 기여도는 약 10% 범위내였다.
대상 데이터
- 조사는 2000년 4월부터 2003년 10월까지 총 43개월간 매월 2 ~ 5회씩 채수하였다. 시료채수는한강시 민공원사업 소에서 운영 하는 선박을 이용하여 하폭 중심부에서 표층수(50 cm)를 채수하였다. 조사기간 동안 한강 유역 강수량은 기상청, 팔당댐 방류량은 (주)한국수력원자력의 자료를 각각 참고하였다.
- 시료채수는한강시 민공원사업 소에서 운영 하는 선박을 이용하여 하폭 중심부에서 표층수(50 cm)를 채수하였다. 조사기간 동안 한강 유역 강수량은 기상청, 팔당댐 방류량은 (주)한국수력원자력의 자료를 각각 참고하였다.
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1. 조사지점 및 조사기간
조사지점은 성수대교에서 성산대교까지 총 5개 대교의 중심부를 선정하였으며 위치는 다음과 같다. St.
이론/모형
- 영양염 분석을 위한 시료는 5L Van Dorn 채수기를 이용하여 채수후 4L 폴리에틸렌 채수통에 시료를 넣고 Ice box에 담아 실험실로 운반한 후 수질오염 공정시험 방법 (환경부, 1997)에 준하여 분석하였다. 암모니아성 질소 (NH4-N)는 암모니 아가 차염소 산 (sodium hypochlorite) 공존하에 페놀 (phenol)과 반응하여 생 기는 인도페놀 블루의 흡광도를 측정하여 정량하는 인도페놀법 (penenate method)을 이용하였고, 아질산성 질소 (NO2-N)는 시료를 5 A 여지로(Whatman, England) 여고 과한 다음 sulfanilamide solution과 산성하에서 반응시킨 후 napthyl-ethylenediamine dihydrochloride solution을 이용하여 발색시킨 뒤 543 nm에서 흡광도를 측정하여 정량하였다. 질산성 질소 (NO3-N)의 측정은 cd-cu reduction column에 시료를 통과시켜 아질산염으로 환원시킨 뒤, 543nm에서 흡광도를 측정하였고, 인산염 (PO4-P) 은 인산이온이 몰리브덴 산 (molibdate solution)과 반응하여 생기는 황색의 몰리브덴 산 착체를 아스코르빅 산(ascorbic acid)으로 환원시켜 그 홉광도를 측정하여 정량하는 아스코르빅 방법 (ascorbic method) 을 이용하여 분석 하였다.
- USA). 영양염 분석을 위한 시료는 5L Van Dorn 채수기를 이용하여 채수후 4L 폴리에틸렌 채수통에 시료를 넣고 Ice box에 담아 실험실로 운반한 후 수질오염 공정시험 방법 (환경부, 1997)에 준하여 분석하였다. 암모니아성 질소 (NH4-N)는 암모니 아가 차염소 산 (sodium hypochlorite) 공존하에 페놀 (phenol)과 반응하여 생 기는 인도페놀 블루의 흡광도를 측정하여 정량하는 인도페놀법 (penenate method)을 이용하였고, 아질산성 질소 (NO2-N)는 시료를 5 A 여지로(Whatman, England) 여고 과한 다음 sulfanilamide solution과 산성하에서 반응시킨 후 napthyl-ethylenediamine dihydrochloride solution을 이용하여 발색시킨 뒤 543 nm에서 흡광도를 측정하여 정량하였다.
- 암모니아성 질소 (NH4-N)는 암모니 아가 차염소 산 (sodium hypochlorite) 공존하에 페놀 (phenol)과 반응하여 생 기는 인도페놀 블루의 흡광도를 측정하여 정량하는 인도페놀법 (penenate method)을 이용하였고, 아질산성 질소 (NO2-N)는 시료를 5 A 여지로(Whatman, England) 여고 과한 다음 sulfanilamide solution과 산성하에서 반응시킨 후 napthyl-ethylenediamine dihydrochloride solution을 이용하여 발색시킨 뒤 543 nm에서 흡광도를 측정하여 정량하였다. 질산성 질소 (NO3-N)의 측정은 cd-cu reduction column에 시료를 통과시켜 아질산염으로 환원시킨 뒤, 543nm에서 흡광도를 측정하였고, 인산염 (PO4-P) 은 인산이온이 몰리브덴 산 (molibdate solution)과 반응하여 생기는 황색의 몰리브덴 산 착체를 아스코르빅 산(ascorbic acid)으로 환원시켜 그 홉광도를 측정하여 정량하는 아스코르빅 방법 (ascorbic method) 을 이용하여 분석 하였다. Chlorophyll a는 현장수 500 mL를 GF/C filter (Whatman 1.
- 현장의 수온, pH, 용존산소 측정은 선상에서 Portable multiparameter를 이용하여 직접 측정하였다 (YSI 610D, USA). 영양염 분석을 위한 시료는 5L Van Dorn 채수기를 이용하여 채수후 4L 폴리에틸렌 채수통에 시료를 넣고 Ice box에 담아 실험실로 운반한 후 수질오염 공정시험 방법 (환경부, 1997)에 준하여 분석하였다.
성능/효과
- 3)를 보였으며, 집중호우가 있었던 하계 에 비교적 낮은 반면, 갈수기 (2 ~5월) 에 높은 농도를 나타냈다. 결국, 한강수계의 질소 성분은 강우에 의해 큰 영향을 받으며, 남조류 현존량에 큰 영향을 주는 것으로 사료되었다. 한편, PO4-P는 최저 N.
- 이러한 현상은 매년 강우집중기 동안 팔당댐으로부터 많은 방류수가 유입됨으로서 수온감소는 물론 광량감소, 영양염류 희석 등에 의한 남조류의 성장이 제한된 것으로 판단되며, 동일시기에 다른 조류 (녹조, 규조 등)의 높은 성장으로 엽록소 a와 식물플랑크톤 현존량이 뚜렷하게 증가하였다. 따라서 한강 하류의 고온기 동안 남조류 성장은 잦은 강우와 방류에 의해 제한을 받지만 규조나 녹조와 같은 다른 조류들의 높은 성장으로 대치되는 천이 현상을 보였으며, 기후영향을 크게 받는 전형적 인 하천생태계의 특성을 나타냈다.
- 5)의 범위를 나타났다. 전체적으로 조사지점, 시기, 계절별 농도차이는 보이지 않았으나, 중랑천이 유입되는 St. 2에서 전반적으로 높은 농도를 보였으며, T-P역시 유사한 경향을 나타냈다. 지점 2는 갈수기 동안 가장 높은 체류시간을 가지며, 선행 보고문에 의하면 남조 발생이 빈번하게 일어났던 지점이기도 하다.
- 5)로서 주로 봄철에 높은 밀도를 보였으며 하류지점에서 높았다. 조사 기간 동안 2000년과 2002년 봄철 (1~4월)에는 낮은 밀도를 나타냈으며 같은 시기 2003년에는 높은 밀도를 보여 해를 거듭할수록 점차 조류밀도가 증가하는 경향을 나타냈다.
- 변화를 조사하였다. 조사기간 동안, 남조류의 현존량은 점차적으로 감소하여 장기간 강우가 가장 많았던 2003년에는 거의 관찰되지 않았으며, 총 식물플랑크톤 현존량에 대한 남조류의 기여도는 약 10% 범위내였다. 이러한 현상은 매년 강우집중기 동안 팔당댐으로부터 많은 방류수가 유입됨으로서 수온감소는 물론 광량감소, 영양염류 희석 등에 의한 남조류의 성장이 제한된 것으로 판단되며, 동일시기에 다른 조류 (녹조, 규조 등)의 높은 성장으로 엽록소 a와 식물플랑크톤 현존량이 뚜렷하게 증가하였다.
후속연구
- 5℃ 정도 낮았고 지속적인 강우로 수온감소는 물론 광량, 영양염 희석 등(Granhall and Berg, 1972; Rheinhermer, 1985, 이와 장, 1997; 정 등, 2003)에 의해 남조류 성장이 크게 제한을 받은 것으로 판단된다. 다만, 강우 (또는 댐방류) 가 다양한 식물플랑크톤 중 유독 남조류 성장만을 제한 하는 것인지에 대한 규명은 추후 연구가 계속되어야 할 것이다.
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