본 연구는 국가하천인 오산천에서 수행되었으며, 하천의 자정기능을 증대시키기 위해 부착미생물군집을 중심으로 하천에서 거동을 정량적으로 조사하였다. 하천현장에서 장기간에 걸친 모니터링을 통해 다음과 같은 결과를 도출하였다. 부착미생물군집의 현존량은 소보다는 여울구간에서 더 높았으며, 여울구간에서도 흐름 유속이 상대적으로 빠른 급여울지역에서 더 많았다. 또한, 부착미생물군집이 하상기질에 부착하는 초기에는 빠른 유속이 부착미생물군집의 증식에 부정적으로 작용하지만, 부착미생물군집이 기질에 적응하여 증식하게 되는 중${\cdot}$후반기에는 유속이 오히려 증식을 돕는데 긍정적으로 작용하였다. 강우, 댐이나 저수지 방류와 같은 외부압력에 의해 교란이 발생하였을 때, 흐름의 세기와 외부압력의 형태에 따라 탈리되는 정도가 서로 다르고, 부착미생물군집 전량이 탈리되지 않기 때문에 회복속도는 비교적 빠른 것으로 관측되었다. 따라서 본 연구를 통해서 부착미생물군집은 하천의 자정작용에 부정적 혹은 긍정적으로 작용하는 것을 알 수 있었다. 따라서 하천의 자정작용을 향상시키기 위해서는 그 하천의 수질특성에 적합한 하상형태가 적용되어야 하며, 각 구간에 적합한 하도구조물을 설치하여 각 구간별 정화작용을 극대화 시킬 수 방법이 모색되어야 할 것으로 사료된다.
본 연구는 국가하천인 오산천에서 수행되었으며, 하천의 자정기능을 증대시키기 위해 부착미생물군집을 중심으로 하천에서 거동을 정량적으로 조사하였다. 하천현장에서 장기간에 걸친 모니터링을 통해 다음과 같은 결과를 도출하였다. 부착미생물군집의 현존량은 소보다는 여울구간에서 더 높았으며, 여울구간에서도 흐름 유속이 상대적으로 빠른 급여울지역에서 더 많았다. 또한, 부착미생물군집이 하상기질에 부착하는 초기에는 빠른 유속이 부착미생물군집의 증식에 부정적으로 작용하지만, 부착미생물군집이 기질에 적응하여 증식하게 되는 중${\cdot}$후반기에는 유속이 오히려 증식을 돕는데 긍정적으로 작용하였다. 강우, 댐이나 저수지 방류와 같은 외부압력에 의해 교란이 발생하였을 때, 흐름의 세기와 외부압력의 형태에 따라 탈리되는 정도가 서로 다르고, 부착미생물군집 전량이 탈리되지 않기 때문에 회복속도는 비교적 빠른 것으로 관측되었다. 따라서 본 연구를 통해서 부착미생물군집은 하천의 자정작용에 부정적 혹은 긍정적으로 작용하는 것을 알 수 있었다. 따라서 하천의 자정작용을 향상시키기 위해서는 그 하천의 수질특성에 적합한 하상형태가 적용되어야 하며, 각 구간에 적합한 하도구조물을 설치하여 각 구간별 정화작용을 극대화 시킬 수 방법이 모색되어야 할 것으로 사료된다.
This study was carried out in Osan river to quantitatively investigate behavior of attacked microbial community (AMC) for enhancing self-purification process of river. We gained the results such as follows throughout long-term monitoring at in-situ river. The biomass of AMC had higher in the riffle ...
This study was carried out in Osan river to quantitatively investigate behavior of attacked microbial community (AMC) for enhancing self-purification process of river. We gained the results such as follows throughout long-term monitoring at in-situ river. The biomass of AMC had higher in the riffle than the almost stagnant pool and they were more developed in the riffle with high current velocity (HCV). Although the fast flowing current affects negatively to growth of the AMC during the early phase when the community gets attached to the benthic substrate, it was observed that it affected positively to their growth during the intermediate and later phase after the community is adapted to the substrate. When turbulence due to external pressure (storm or discharge of dam and reservoir) occurs, the degree of separation depends upon the flowing strength and the type of the external pressure. Since the community is not all separated, recovery is rather fast. Therefore, this study found that the degree of reduction of the pollutant by self-purification of the stream is depended upon the riverbed shape and the AMC contributes to self-purification positively or negatively in river. Therefore, the riverbed shape must be constructed in accordance with the characteristics of water quality in stream. Furthermore, the technique of installing the water channel structure appropriate for each section must be developed to maximize self-purification ability.
This study was carried out in Osan river to quantitatively investigate behavior of attacked microbial community (AMC) for enhancing self-purification process of river. We gained the results such as follows throughout long-term monitoring at in-situ river. The biomass of AMC had higher in the riffle than the almost stagnant pool and they were more developed in the riffle with high current velocity (HCV). Although the fast flowing current affects negatively to growth of the AMC during the early phase when the community gets attached to the benthic substrate, it was observed that it affected positively to their growth during the intermediate and later phase after the community is adapted to the substrate. When turbulence due to external pressure (storm or discharge of dam and reservoir) occurs, the degree of separation depends upon the flowing strength and the type of the external pressure. Since the community is not all separated, recovery is rather fast. Therefore, this study found that the degree of reduction of the pollutant by self-purification of the stream is depended upon the riverbed shape and the AMC contributes to self-purification positively or negatively in river. Therefore, the riverbed shape must be constructed in accordance with the characteristics of water quality in stream. Furthermore, the technique of installing the water channel structure appropriate for each section must be developed to maximize self-purification ability.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
따라서 본 연구에서는 부착미생물군집을 정량화하기 위하여 실제 하천에서 하상재료로부터 부착면적을 산출하는 방법 중 오차를 줄일 수 있는 방안으로 Heron 공식을 응용한 면적 산출법을 제시하였다. 또한, 이전의 여러 문헌자료(Bott 등, 1985; Dudgeon와 Chan, 1992; Hill 등, 1997; Mosisch와 Bunn, 1997; Vis 등, 1998)를 통해 부착미생물군집을 정량적으로 가장 잘 표현하는 항목으로는 AFDW (Ash-Free Dry Weight, g .
본 연구는 하천의 자정작용을 향상시킬 수 있는 방안을 마련하는데 활용될 수 있는 자료를 산출하기 위하여 하상부착미생물군집의 하천에서의 거동을 세밀히 조사하였다. 따라서 하상부착미생물군집 증식에 가장 큰 영향인자인 흐름의 세기(유속에 의한 영향을 중심으로 하상형태(여울과 소)에 따른 부착미생물군집의 현존량 분포에 의한 장기적인 분포 특성과 강우와 같은 외부 압력 발생 후에 나타나는 여울 내에서의 단기적인 분포 특성을 조사하였다.
제안 방법
5 mm - hr-1) 후 4일이 경과되었을 때 유속 분포에 따른 부착미생물군집 현존량 조사를 실시하였다. 각 부착미 생물군집이 분포하는 곳의 유속은 전자유속계(2100- STDX, USA)를 이용하였으며, 선정된 각각의 하상재료에서 유속계에 의해 발생되는 선회류에 의한 난류의 영향을 최소로 할 수 있는 하상재료의 5 cm 상부지점에서 유속을 측정하였다. 각 하상재료마다 3~L0회 유속을 측정하였으며, 본 논문에서는 이를 산술평균한 유속 값을 사용하였다.
각 부착미 생물군집이 분포하는 곳의 유속은 전자유속계(2100- STDX, USA)를 이용하였으며, 선정된 각각의 하상재료에서 유속계에 의해 발생되는 선회류에 의한 난류의 영향을 최소로 할 수 있는 하상재료의 5 cm 상부지점에서 유속을 측정하였다. 각 하상재료마다 3~L0회 유속을 측정하였으며, 본 논문에서는 이를 산술평균한 유속 값을 사용하였다.
따라서 하상 부착미생물군집의 거동을 파악하기 위하여 연구대상지역의 조사지점을 크게 여울과 소로 구분하였다. 그리고 흐름 유속의 세기에 따라 형성되는 하상구조 사이에 차이가 발생함으로 여울에서는 흐름의 세기에 따라 흐름이 느린 지역(Low Current Velocity: LCV), 균일한 흐름을 보이는 보통 흐름 지역 (Moderate Current Velocity: MCV), 급여울이 형성된 유속이 빠른 지역 (High Current Velocity: HCV)으로 세분화 하였다. 따라서 조사 대상 하천인 오산천에서 총 4개(Pool, LCV, MCV, HCV)의 조사지점을 선정하였으며, 하상형태에 대한 특성은 Table 1과 같다.
본 연구대상 하천인 오산천의 경우, 여울과 소가 교대로 거의 1 km 마다 반복적으로 출현하고 있으며, 특히 흐름이 존재하는 구간은 다양한 유속에 의해 다양한 하상형태를 띄게 된다. 따라서 하상 부착미생물군집의 거동을 파악하기 위하여 연구대상지역의 조사지점을 크게 여울과 소로 구분하였다. 그리고 흐름 유속의 세기에 따라 형성되는 하상구조 사이에 차이가 발생함으로 여울에서는 흐름의 세기에 따라 흐름이 느린 지역(Low Current Velocity: LCV), 균일한 흐름을 보이는 보통 흐름 지역 (Moderate Current Velocity: MCV), 급여울이 형성된 유속이 빠른 지역 (High Current Velocity: HCV)으로 세분화 하였다.
본 연구는 하천의 자정작용을 향상시킬 수 있는 방안을 마련하는데 활용될 수 있는 자료를 산출하기 위하여 하상부착미생물군집의 하천에서의 거동을 세밀히 조사하였다. 따라서 하상부착미생물군집 증식에 가장 큰 영향인자인 흐름의 세기(유속에 의한 영향을 중심으로 하상형태(여울과 소)에 따른 부착미생물군집의 현존량 분포에 의한 장기적인 분포 특성과 강우와 같은 외부 압력 발생 후에 나타나는 여울 내에서의 단기적인 분포 특성을 조사하였다. 또한, 유속에 따른 부착미생물군집 의 증식 속도와 흐름이 거의 정체된 소(pool)에서 퇴적 물의 퇴적속도 그리고 C, N, P를 중심으로 화학적인 조성을 하상형태별로 조사하였다.
따라서 하상부착미생물군집 증식에 가장 큰 영향인자인 흐름의 세기(유속에 의한 영향을 중심으로 하상형태(여울과 소)에 따른 부착미생물군집의 현존량 분포에 의한 장기적인 분포 특성과 강우와 같은 외부 압력 발생 후에 나타나는 여울 내에서의 단기적인 분포 특성을 조사하였다. 또한, 유속에 따른 부착미생물군집 의 증식 속도와 흐름이 거의 정체된 소(pool)에서 퇴적 물의 퇴적속도 그리고 C, N, P를 중심으로 화학적인 조성을 하상형태별로 조사하였다.
따라서 본 연구에서는 부착미생물군집을 정량화하기 위하여 실제 하천에서 하상재료로부터 부착면적을 산출하는 방법 중 오차를 줄일 수 있는 방안으로 Heron 공식을 응용한 면적 산출법을 제시하였다. 또한, 이전의 여러 문헌자료(Bott 등, 1985; Dudgeon와 Chan, 1992; Hill 등, 1997; Mosisch와 Bunn, 1997; Vis 등, 1998)를 통해 부착미생물군집을 정량적으로 가장 잘 표현하는 항목으로는 AFDW (Ash-Free Dry Weight, g . m-2) 를 선정하였고, 부착조류를 정량적으로 나타낼 수 있는 항목은 Chl.a (Chllorophyll a, g . m-2) 을 선정하여 본 논문에 제시하였다.
이와 같은 현장 조사에서 발생되는 부착미생물군집 의 부착면적에 대한 측정오차를 줄이기 위하여 본 연구에서는 헤론(Heron) 공식을 응용한 면적산정법을 이용 하였다. 먼저, 자갈에서 부착미생물군집을 채취할 때 brush을 이용하여 일직선으로 각이 있는 모양으로 절취하여 최종 절취된 모양이 다각형이 되도록 하였다. 면적산출을 위해 채취할 부분의 다각형에서 가상으로 삼각형이 되도록 윤곽을 그린 후 삼각형 세변의 길이를 측정하고 나머지 삼각형에 대해서도 동일하게 길이를 측정하였다.
먼저, 자갈에서 부착미생물군집을 채취할 때 brush을 이용하여 일직선으로 각이 있는 모양으로 절취하여 최종 절취된 모양이 다각형이 되도록 하였다. 면적산출을 위해 채취할 부분의 다각형에서 가상으로 삼각형이 되도록 윤곽을 그린 후 삼각형 세변의 길이를 측정하고 나머지 삼각형에 대해서도 동일하게 길이를 측정하였다. 삼각형 세변의 길이는 헤론 공식에 의해 면적이 계산되며, 각각의 삼각형 면적을 모두 더하면 부착미생물군집의 채취면적이 산출된다.
하상형태 (Pool, LCV, MCV, HCV) 에 따른 부착미생 물군집의 현존량 조사는 각 지점에서 비교적 평평한 자갈(직경 : 10-20 cm)들을 3배수로 선정하였다. 본 연구에서 제시한 하상특성에 따른 부착미생물군집 현존량 조사 자료는 3배수로 측정된 값들을 산술평균 하였다.
부착미생물군집 분석에서는 건조중량(Dry Weight : DW), 회분제거건조중량 (Ash-Free Dry Weight : AFDW), ChlorophyU a (Chi. a), TOC, T-N, T-P를 측정 하였으며, 부착미생물군집 량은 AFDW, 부착조류 (attached algae) 생물량은 Chi. a로 나타내었다(Hill 등, 1997; Mosisch와 Bunn, 1997; Vis 등, 1998).
실험에 사용된 하상재료는 실제 하천의 조사지점내에 존재 하는 것을 이용하였으며, 선정된 자연하상재료에서 기존에 부착된 부착미생물군집은 brush를 이용하여 깨끗하게 제거하였다. 세척된 하상재료를 유사한 수심과 유속을 나타내는 지점에 10~20개씩 하상퇴적물이 부상되지 않도록 조심하면서 하상에 고착시켰으며, 1~5일 간격으로 부착미생물군집을 각각 채취하여 증식속도를 조 사하였다.
하상특성 중 본 연구지역내에 가장 큰 비율을 차지하는 MCV(평수시 평균 유속-0.20~0.31 m · s-1)구간에서는 강우발생(강우지속시간-4시간, 평균강우강도-4.5 mm - hr-1) 후 4일이 경과되었을 때 유속 분포에 따른 부착미생물군집 현존량 조사를 실시하였다. 각 부착미 생물군집이 분포하는 곳의 유속은 전자유속계(2100- STDX, USA)를 이용하였으며, 선정된 각각의 하상재료에서 유속계에 의해 발생되는 선회류에 의한 난류의 영향을 최소로 할 수 있는 하상재료의 5 cm 상부지점에서 유속을 측정하였다.
하상형태 (Pool, LCV, MCV, HCV) 에 따른 부착미생 물군집의 현존량 조사는 각 지점에서 비교적 평평한 자갈(직경 : 10-20 cm)들을 3배수로 선정하였다. 본 연구에서 제시한 하상특성에 따른 부착미생물군집 현존량 조사 자료는 3배수로 측정된 값들을 산술평균 하였다.
하상형태에 따른 부착미생물군집 증식속도(g AFD W・m-2)와 소에서 퇴적물 퇴적속도(g DW・m-2)는 하 상형태별(Pool, LCV, MCV, HCV)로 실시하였다. 실험에 사용된 하상재료는 실제 하천의 조사지점내에 존재 하는 것을 이용하였으며, 선정된 자연하상재료에서 기존에 부착된 부착미생물군집은 brush를 이용하여 깨끗하게 제거하였다.
대상 데이터
그리고 흐름 유속의 세기에 따라 형성되는 하상구조 사이에 차이가 발생함으로 여울에서는 흐름의 세기에 따라 흐름이 느린 지역(Low Current Velocity: LCV), 균일한 흐름을 보이는 보통 흐름 지역 (Moderate Current Velocity: MCV), 급여울이 형성된 유속이 빠른 지역 (High Current Velocity: HCV)으로 세분화 하였다. 따라서 조사 대상 하천인 오산천에서 총 4개(Pool, LCV, MCV, HCV)의 조사지점을 선정하였으며, 하상형태에 대한 특성은 Table 1과 같다. 다음 Fig.
)는 하 상형태별(Pool, LCV, MCV, HCV)로 실시하였다. 실험에 사용된 하상재료는 실제 하천의 조사지점내에 존재 하는 것을 이용하였으며, 선정된 자연하상재료에서 기존에 부착된 부착미생물군집은 brush를 이용하여 깨끗하게 제거하였다. 세척된 하상재료를 유사한 수심과 유속을 나타내는 지점에 10~20개씩 하상퇴적물이 부상되지 않도록 조심하면서 하상에 고착시켰으며, 1~5일 간격으로 부착미생물군집을 각각 채취하여 증식속도를 조 사하였다.
이론/모형
부착미생물군집의 조성을 C, N, P 비로 나타내기 위하여 TOC (Total Organic Carbon), T~N (Total Nitrogen), T-P (Total phosphorus)를 수질공정시험법 에 준하여 분석하였다. 균일한 시료채취를 위하여 원 시료에서 30 mL를 취하여 Homogenizer (Model 60, Fisher Scientific, USA)를 10 W에서 10분 동안 처리 후 균일한 상태에서 분석에 사용하였다.
이와 같은 현장 조사에서 발생되는 부착미생물군집 의 부착면적에 대한 측정오차를 줄이기 위하여 본 연구에서는 헤론(Heron) 공식을 응용한 면적산정법을 이용 하였다. 먼저, 자갈에서 부착미생물군집을 채취할 때 brush을 이용하여 일직선으로 각이 있는 모양으로 절취하여 최종 절취된 모양이 다각형이 되도록 하였다.
성능/효과
m-2 . c「(n=7)로 상대적으로 유속 이 빠른 LCV지점에서 부착미생물군집 부착속도가 현저 하게 빠른 것으로 관측되었다. 그러나 5일 이후(t>5day) 에 부착속도는 각각 1.
따라서 하상형태별 부착미생물군집의 DW와 AFDW 사이의 관계식을 회귀분석을 통해 구하여 그 결과를 Table 2에 나타내었다. 각 하상형태별로 부착미생물군집의 DW와 AFDW 사이에는 비교적 높은 관계(R2=0.85~0.91)가 있었으며, 모두 직선적으로 비례하였다. 이와 같은 현상은 모든 하상형태에서 동일하게 나타났으며, 이는 하상기질에 부착되거나 침강에 의한 퇴적물(부착미생물군집 포함) 이 많을수록 부착미생물군집량(AFDW)이 다수 존재할 가능성이 높은 것을 예측할 수 있다.
m-2(n=10)로 낮은 유속범위에서 더 높게 검출되었다. 그러나 퇴적물(DW) 증 유기물(AFDW) 의 비율은 각각 46.3%, 57.0%로 더 높은 유속(0.12 W velocity(m . s-1)≤0.29) 범위에서 더 높았다(Table 3). 따라서 부착미생물군집은 증식초기에는 낮은 유속 범위에서 적응이 빠르고 증식속도도 증가되며, 하상재료 위에 퇴적되는 무기물질의 침전 역시 낮은 유속에서 우세하게 일어나는 것으로 판단된다.
2a). 그리고 비교적 큰 유속의 범위를 가지고 있으며, 흐름이 비교적 일정한 MCV지점에서 부착미생물 군집이 광범위하게 분포하고 있는 것이 관찰되었다. 조사된 자료를 통해 하천에서 자연기질(자갈)에 부착하여 증식하는 부착미생물군집량은 유속이 빠를수록 더 많이 분포하는 것을 알 수 있다.
s-1 부근으로 보고하였으며, 본 실험이 하천 현장에서 이루어진 점을 고려하면, Ameziane과 Capblancq(2001) 결과와 거의 유사한 것으로 생각된다. 따라서 연구지역에서 유속은 주로 0.12g velocity(m . s-1)W0.29 범위 내에 존재하며, 이 유속범위 중 흐름이 상대적으로 빠른 지역에 위치하는 부착미생물군집은 외부압력에 의해 상대적으로 높은 물의 전단력으로 탈리되는 양이 많아서 부착미생물군집량은 낮은 유속에 분포하는 부착미생물군집량보다 적게 분포하였다. 그러나 외부압력이 없이 장시간(약 20~30일)이 경과한 후 최종적인 부착미생물군집량은 낮은 유속에서 보다 높은 유속에 노출되어 있는 부착미생물군집에 더 많은 양이 축적될 것으로 추측되며, 이는 부착미생물군집 현존량 분포에서 확인할 수 있다(Homer와 Welth, 1981; Korte와 Blinn, 1983; Stevenson, 1983).
이를 통해 부착미생물군집은 외부압 력의 영향을 받지 않는 시간이 장시간(20~24일) 지속될 때, Pool과 LCV에서는 증식초기해 영양염류 이용속도' 등에 의한 영향으로 유속이 존재하는 곳에서 증식속도 가 빠르게 일어나지만, 시간이 장기화 되면서 그 차이는 미미해지는 것을 알 수 있다. 또한 Po이과 LCV에서 하 상기질이 하천수에 침지된 후 부착미생물군집의 생물량 이 크게 증가하여 박리가 발생되는 기간은 유속이 존재 하는 곳에서 더 빠르게 나타나지만, 박리가 발생되는 부 착미생물군집량은 거의 비슷하거나 오히려 유속이 느린 곳에서 더 많은 것으로 관찰되었다.
본 논문에서는 하상형태별로 하상재료 위에 쌓인 퇴 적물 중 부착미생물군집(AFDW)이 차지하는 비율은 LQV지점에서 63%로 가장 높았고, MCV와 HCV지점에서 각각 33%, 34%로 거의 유사하였다(Table 5). 또한, 흐름이 거의 정지된 Pool지점에서 19%를 차지하여 가 장 낮은 비율를 차지하였다.
본 논문의 연구결과, 부착미생물군집은 하천수의 흐 름에 민감하게 반응하는 것으로 관측되었으며, 0.50 m . 이하의 흐름에서는 유속의 증가에 따라 부착미생 물군집량이 직선으로 증가하면서 분포하였다.
부착 및 침전을 동시에 나타내는 퇴적물량(DW)도 유속분포에 대하여 부착미생물군집량(AFDW)과 거의 유사한 분포 특성을 보이며, MCV구간에서 하상재료 위의 퇴적물량(DW) 중 부착미생물군집량(유기물량)은 51%를 차지하였다. 서로 다른 부착미생물군집량 분포 특성을 나타내는 유속의 범위(0<velocity(m .
둘째, foile 부드러운 재질로서 작은 압력에도 잘 구부러지기 때문에 실험자의 손이나 바람 등에 의해 쉽게 형태가 변형되어 부착 면적이 초과 산정되는 경우가 발생할 수 있다. 셋째, 신속한 측정을 요하는 현장에서 foil을 이용한 방법은 고도의 집중력과 장시간에 따른 인내심을 요하기 때문에 상당한 오차를 필히 동반한다.
「(11=14)로 Pool과 LCV지점에서 유사해지는 것으로 관측되었다. 이를 통해 부착미생물군집은 외부압 력의 영향을 받지 않는 시간이 장시간(20~24일) 지속될 때, Pool과 LCV에서는 증식초기해 영양염류 이용속도' 등에 의한 영향으로 유속이 존재하는 곳에서 증식속도 가 빠르게 일어나지만, 시간이 장기화 되면서 그 차이는 미미해지는 것을 알 수 있다. 또한 Po이과 LCV에서 하 상기질이 하천수에 침지된 후 부착미생물군집의 생물량 이 크게 증가하여 박리가 발생되는 기간은 유속이 존재 하는 곳에서 더 빠르게 나타나지만, 박리가 발생되는 부 착미생물군집량은 거의 비슷하거나 오히려 유속이 느린 곳에서 더 많은 것으로 관찰되었다.
91)가 있었으며, 모두 직선적으로 비례하였다. 이와 같은 현상은 모든 하상형태에서 동일하게 나타났으며, 이는 하상기질에 부착되거나 침강에 의한 퇴적물(부착미생물군집 포함) 이 많을수록 부착미생물군집량(AFDW)이 다수 존재할 가능성이 높은 것을 예측할 수 있다. 이와 같은 결과를 통해 실제하천에서 부착미생물군집 모니터링을 실시할 때 하상기질에 부착된 부착물의 건조중량(DW)만 분석 하여도 부착미생물군집 (AFDW)을 신속하고 정확하게 예측할 수 있을 것으로 사료된다.
그리고 비교적 큰 유속의 범위를 가지고 있으며, 흐름이 비교적 일정한 MCV지점에서 부착미생물 군집이 광범위하게 분포하고 있는 것이 관찰되었다. 조사된 자료를 통해 하천에서 자연기질(자갈)에 부착하여 증식하는 부착미생물군집량은 유속이 빠를수록 더 많이 분포하는 것을 알 수 있다. 이전에 연구된 자료에서 자연하천이나 실험실하천(laboratory stream)의 0~ 0.
그러나 이 방법을 하천현장에서 부착미 생물군집을 정량적으로 모니터링을 수행할 때는 상당한 오차가 유발되는 문제점을 내포하는 것으로 나타났다. 첫째, 하천 내 분포하는 하상재료, 즉 자갈은 표면이 평평하지 않고 울퉁불퉁하며, 모양이 정해져 있지 않고 제각각의 형태를 유지하고 있다. 둘째, foile 부드러운 재질로서 작은 압력에도 잘 구부러지기 때문에 실험자의 손이나 바람 등에 의해 쉽게 형태가 변형되어 부착 면적이 초과 산정되는 경우가 발생할 수 있다.
하상형태에 따른 부착미생물군집의 현존량 조사결과, 하상형태별로 유의한 차이를 보인 조사항목은 DW (ANOVA, df=116, F=3.29, p<0.05), AFDW (ANOVA, df=116, F=5.17, p< 0.01)로 관측되었다. 따라서 하상형태별 부착미생물군집의 DW와 AFDW 사이의 관계식을 회귀분석을 통해 구하여 그 결과를 Table 2에 나타내었다.
흐름이 거의 정지된 소에서 하상재료 위에 침전하는 퇴적물량은 시간의 경과에 따라 거의 직선으로 증가하 였으며(Fig. 4a), 회귀분석을 통해 시간경과와 퇴적물량 사이에는 DW = 6.Q0[Time] + 0.
후속연구
이와 같은 현상은 모든 하상형태에서 동일하게 나타났으며, 이는 하상기질에 부착되거나 침강에 의한 퇴적물(부착미생물군집 포함) 이 많을수록 부착미생물군집량(AFDW)이 다수 존재할 가능성이 높은 것을 예측할 수 있다. 이와 같은 결과를 통해 실제하천에서 부착미생물군집 모니터링을 실시할 때 하상기질에 부착된 부착물의 건조중량(DW)만 분석 하여도 부착미생물군집 (AFDW)을 신속하고 정확하게 예측할 수 있을 것으로 사료된다.
참고문헌 (33)
신재기, 조경제 (1998). '대청천에서 부착조류의 1차 생산성.' 한국육수학회지, 제31권, 제4호, pp. 294-302
조홍제, 이병호, 이근배 (2000). '도시하천 하상퇴적토의 특성에 관한 연구.' 대한토목학회논문집, 제20권, 제4-B호, pp. 607-618
환경부 (2000). 수질오염공정시험방법, 환경부 고시 99-208호, pp. 315-316
Ameziane, T. and Capblancq, J. (2001). 'Interplay between turbulence and periphyton in rough open-channel flow.' Journal of Hydraulic Research, Vol. 39, No. 3, pp. 227-239
APHA, AWWA and WPCF (1985). Standard method for the examination of water and wastewater Water. 16th Ed. American Public Health Association, Washington, D., pp. 1083-1088
Barica J. (1990). 'Seasonal variability on N:P ratios in eutrophic lakes,' Hydrobiol., Vol. 191, pp. 97-103
Bott T. L. (1983). 'Primary productivity in streams.' Stream ecology, Plenum, New York, pp. 29-53
Bott T. L., Brock J. T., Dunn C. S., Naiman R. J., Ovink R. W. and Petersen R. C. (1985). 'Benthic community metabolism in four temperate stream systems: an inter-biome compatison and evaluation of the river continuum concept.' Hydrobiologia, Vol. 123, pp. 3-45
Dudgeon D. and Chan I. K. K. (1992). 'An experimental study of the influence of periphytic algae on invertebrate abundance in a Hong Kong stream.' Freshwater Biology, Vol. 27, pp. 53-63
Hill B. H., Lazorchak J. M., McCormick F. H. and Willingham W. T. (1997). 'The effects of elevated metals on benthic community metabolism in a rocky mountain stream.' Environmental Pollution, Vol. 95, No. 2, pp. 183-190
Homer R. R. and Welch E. B. (1981). 'Stream periphyton development in relation to current velocity and nutrients.' Canadian J. of Fisheries and Aquatic Sciences Vol. 38, pp. 449-457
Homer R. R., Welch E. B. and Veenstra R. B. (1983). 'Development of nuisance periphytic algae in laboratory streams in relation to enrichment and velocity.' Periphyton of Freshwater Ecosystems (Ed. R. G. Wetzel), Dr W. Junk Publishers, The Haguepp. pp. 121-134
Horner R. R., Welch E. B., Seeley M. R. and Jacoby J. M. (1990). 'Responses of periphyton to changes in current velocity, suspended sediment and phosphorus concentration.' Freshwater Bilolgy, Vol. 24, pp. 215-232
Korte V. L. and Blinn D. W. (1983). 'Diatom colonization on artificial substrata in pool and riffle stones studied by light and scanning electron microscopy.' J. of Phycology, Vol. 19, pp. 332-341
Lamberti G. B. (1993). 'Grazing experiments in artificial streams.' J. N. Am. Benthol. Soc., Vol. 12, pp. 337-343
Lindstrom E. A. (1996). 'The humic lake acidification experiment(HUMEX): Impacts of acid treatment on periphyton growth and nutrient availability in lake SKJERVATJERN, NORWAY.' Environment international, Vol. 22, No. 5, pp. 629-642
Mosisch T. D. and Bunn S. E. (1997). 'Temporal patterns of rainforest stream epilithic algae in relation to flow-related disturbance.' Aquatic Botany, Vol. 58, pp. 181-193
Neckles H. A., Koepfler E. T., Haas L. W., Wetzel R. L., and Orth R. J. (1994). 'Dynamics of epiphytic photoautotrophs and heterotrophs in Zostera marina(Eelgrass) microcosms : responses to nutrient enrichment and grazing.' Estuaries, Vol. 17, No. 3, pp. 597-905
Redifield, A. C. (1958). 'The bilolgical control of chemical factors in the environment.' Am Scientist, Vol. 46, pp. 205-221
Reynolds, C. S. (1984). The ecology of freshwater phytoplankton. Cambridge: Cambridge University Press, p. 384
Rodgers J. H. and Harvey R. S. (1976). 'The effect of periphytic productivity as determined using $^{14}C$ .' Water Resources Bulletin, Vol. 12, pp. 1109-1118
Rosemond, A. D. (1994). 'Factors limit seasonal variation in periphyton in a forest stream.' J. N. Am. Benthol. Soc., Vol. 13, pp. 333-344
Stevenson R. J. (1983). 'Effects of current and conditions simulating autogenically changing micro-habitats on benthic diatom immigration.' Ecology, Vol. 64, pp. 1514-1524
Sumita, M. and Watanabe T. (1983). 'New general estimation of river pollution ustin new diatom community index(NDCI) as biological indicators based on specific composition of epilithic diatoms communities.' Jpn. J. Limnol., Vol. 44, pp. 329-340
Vis C., Hudon C., Cattaneo A. and Pinel-Alloul B. (1998). 'Periphyton as an indicator of water quality in the St Lawrence River(Quebec, Canada).' Environmental Pollution, Vol. 101, pp. 13-24
Welch E. B., Jacoby J. M., Horner, R. R. and Seeley M. R. (1988). 'Nuisance biomass levels of periphytic algae in streams.' Hydrobiologia, Vol. 157, pp. 161-168
Whitford L. A. and Schumacher G. H. (1964). 'Effect of current on respiration and mineral uptake in Spirogyra and Oedogonium.' Ecology, Vol. 45, pp. 168-170
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.