Spatio-temporal variations of phytoplankton abundance and nutrient concentrations were investigated in the Namdaechon estuary, Yangyang, from April to December, 2003. A total of 51 phytoplankton species were identified with 32 diatom species in the study area. Phytoplankton abundance ranged from 14 ...
Spatio-temporal variations of phytoplankton abundance and nutrient concentrations were investigated in the Namdaechon estuary, Yangyang, from April to December, 2003. A total of 51 phytoplankton species were identified with 32 diatom species in the study area. Phytoplankton abundance ranged from 14 cells/mL to 3,798 cells/mL. Small sized benthic and pennate-type diatoms like Cymbella spp., Fragilaria spp., Navicula spp., Synedra spp. were dominant at throughout the whole study area. Various planktonic species like Chlamydomonas sp., Peridinium spp., Euglena spp., Cryptomonas spp. etc. were abundant especially at the estuary of the Namdaechon, from May to August. Phytoplankton bloom (>3,000 \;cells/mL) occurred from the late May to mid June. After September when the sandbank of estuary was broken by the typhoon 'Maemi', planktonic species disappeared. These planktonic species were followed by oceanic diatoms, Skeletonema costatum and Chaetoceros spp.. Concentrations of dissolved inorganic nitrogen (DIN) and silicate were relatively high at the upstream in summer. In May, before phytoplankton bloom, high concentrations of phosphate $(>3.5\;{\mu}mol/L)$ were observed at all the study area. These results suggested that spatio-temporal variation of phytoplankton in the Namdaechon estuary was related to formation of sandbank at the mouth of the estuary, fluid speed affected by sandbank and nutrients supplied in spring. High correlation $(r^2=0.928)$ between chlorophyll a and biological oxygen demand (BOD) implies that BOD was related to phytoplankton abundance in the Namdaechon estuary.
Spatio-temporal variations of phytoplankton abundance and nutrient concentrations were investigated in the Namdaechon estuary, Yangyang, from April to December, 2003. A total of 51 phytoplankton species were identified with 32 diatom species in the study area. Phytoplankton abundance ranged from 14 cells/mL to 3,798 cells/mL. Small sized benthic and pennate-type diatoms like Cymbella spp., Fragilaria spp., Navicula spp., Synedra spp. were dominant at throughout the whole study area. Various planktonic species like Chlamydomonas sp., Peridinium spp., Euglena spp., Cryptomonas spp. etc. were abundant especially at the estuary of the Namdaechon, from May to August. Phytoplankton bloom (>3,000 \;cells/mL) occurred from the late May to mid June. After September when the sandbank of estuary was broken by the typhoon 'Maemi', planktonic species disappeared. These planktonic species were followed by oceanic diatoms, Skeletonema costatum and Chaetoceros spp.. Concentrations of dissolved inorganic nitrogen (DIN) and silicate were relatively high at the upstream in summer. In May, before phytoplankton bloom, high concentrations of phosphate $(>3.5\;{\mu}mol/L)$ were observed at all the study area. These results suggested that spatio-temporal variation of phytoplankton in the Namdaechon estuary was related to formation of sandbank at the mouth of the estuary, fluid speed affected by sandbank and nutrients supplied in spring. High correlation $(r^2=0.928)$ between chlorophyll a and biological oxygen demand (BOD) implies that BOD was related to phytoplankton abundance in the Namdaechon estuary.
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문제 정의
본 연구는 양양 남대천의 하구역에서 식물플랑크톤 현존량 과 영양염의 월별 변동양상을 조사하여 모래톱의 개폐에 따른 식 물플랑크톤과 수질의 변동특성을 파악하고, 식 물플랑크톤 현존량과 하구역 수질과의 관계를 이해하고자 하였다.
제안 방법
45 “m 멤브레인 여과지로 여과하고, 여과가 끝나기 직전 1% 탄산마 그네슘을 여과지에 투입시켜 여과지를 분석 시까지 냉동 보관 하였다. 분석을 위하여 여과지를 90% 아세톤 10mL로 냉암소 에서 24시간 동안 색소를 추출한 후, 그 상등액을 분광광도계 를 사용하여 663 nm, 645 nm, 630 nm에서 흡광도를 즉정 하여 농도를 계산하였다 (Strickland and Parsons, 1972).
강수량은 남대천 최상류역과 근접한 대관령과 양양 인근의 속초에서 측정된 일 자료의 평균값을 사용하였다 (KMA, 2003). 수온, pH, 용존산소는 다항목 수질측정 기 (660 XLM, YSI)로 현장에서 측정하였으며, 수질분석을 위한 시료는 하천 변에서 채수하였다. 총부유물질 (TSS) 농도는 전처리된 유리 섬유 여과지 (GF/F, Whatman)에 시료를 여과하고 건조 전후의 무게 차이로 계산하였으며, 생물학적 산소 요구량 (BOD)은 시료수의 초기 용존산소 (DO) 농도와 시료수를 BOD 병에 넣어 5일 동안 배양한 후의 DO 농도 차이로 계산하였다.
식물플랑크톤의 종조성 및 개체수를 파악하기 위하여 각 정점의 표층에서 시료를 500mL 폴리에틸렌 채수병에 취하여 루골 (Lugol) 용액 5mL를 넣어 고정시킨 후, 시료의 광산화를 방지하기 위하여 알루미늄 호일로 광을 차단, 암소에서 보관 하여 실험실로 운반하였다. 현미경관찰은 시료를 침전관에서 48시간 이상 침전시킨 다음, 상등액을 제거하여 10mL로 농축 한 다음, Sedgewick-Rafter chamber를 이용하여 100, 400배의 비율로 동정계수하였다.
수온, pH, 용존산소는 다항목 수질측정 기 (660 XLM, YSI)로 현장에서 측정하였으며, 수질분석을 위한 시료는 하천 변에서 채수하였다. 총부유물질 (TSS) 농도는 전처리된 유리 섬유 여과지 (GF/F, Whatman)에 시료를 여과하고 건조 전후의 무게 차이로 계산하였으며, 생물학적 산소 요구량 (BOD)은 시료수의 초기 용존산소 (DO) 농도와 시료수를 BOD 병에 넣어 5일 동안 배양한 후의 DO 농도 차이로 계산하였다. 영양 염 분석을 위해서는 채수한 시료수 500 mL를 공경 0.
식물플랑크톤의 종조성 및 개체수를 파악하기 위하여 각 정점의 표층에서 시료를 500mL 폴리에틸렌 채수병에 취하여 루골 (Lugol) 용액 5mL를 넣어 고정시킨 후, 시료의 광산화를 방지하기 위하여 알루미늄 호일로 광을 차단, 암소에서 보관 하여 실험실로 운반하였다. 현미경관찰은 시료를 침전관에서 48시간 이상 침전시킨 다음, 상등액을 제거하여 10mL로 농축 한 다음, Sedgewick-Rafter chamber를 이용하여 100, 400배의 비율로 동정계수하였다. 식물플랑크톤 동정은 Chung (1993) 과 Hirose et al.
대상 데이터
강수량은 남대천 최상류역과 근접한 대관령과 양양 인근의 속초에서 측정된 일 자료의 평균값을 사용하였다 (KMA, 2003). 수온, pH, 용존산소는 다항목 수질측정 기 (660 XLM, YSI)로 현장에서 측정하였으며, 수질분석을 위한 시료는 하천 변에서 채수하였다.
양양 남대천 하구역의 영양염과 식물플랑크톤의 월별 변동 양상을 살펴보기 위하여 강원도 양양군 양양읍 구다리 지점에 서부터 하구입구까지 4개 정점을 선정하여 2003년 4월부터 12월까지 매월 조사를 하였다 (Fig. 1).
후천 상류지점인 강원도 양양군 서면 영덕리 일원에 1995년부터 2006년 완공을 목표로 100만 kw 용량의 양수발전소가 건설 중에 있다. 연구지역 인 남대천 하류수역은 중.상류에 비해 유속이 상대적으로 느리 고, 양양읍 등 상대적으로 인구집중이 높은 지역으로, 수질오 염의 가능성이 가장 높은 수역이다.
이론/모형
현미경관찰은 시료를 침전관에서 48시간 이상 침전시킨 다음, 상등액을 제거하여 10mL로 농축 한 다음, Sedgewick-Rafter chamber를 이용하여 100, 400배의 비율로 동정계수하였다. 식물플랑크톤 동정은 Chung (1993) 과 Hirose et al. (1977)을 참고하였다.
45 멤브레인 여과지 (Whatman)로 여과한 후, 여과된 시료를 분석 시까지 냉동 보관하였다. 영양염은 Strickland and Parsons (1972)의 비색법으로 아질산염 (nitrite), 질산염 (nitrate), 암모 니움염 (ammonia), 인산염 (phosphate), 규산염 (silicate)을 즉 정하였다.
성능/효과
월별로는 5월초, 8월 및 9월에 농도가 높고 정점 간 농도 폭이 컸으며, 4월, 11월 및 12월에 농도가 낮고 정점 간 농도 차이도 비교적 적었다. BOD는 5월말부터 측정하기 시작하여 0.07-3.55 mg/L의 농도 범위를 보였으며, 상류에서 하류로 갈수록 농도가 높아졌다. 계절별로는 5월, 6월 및 12월의 농도가 타 계절에 비해 높고 정점 간 농도차이도 크게 나타났으나, 그 외 계절에는 농도가 낮았다.
따라서 양양 남대천 하구역에서도 모래톱의 영향으로 인한 하구수의 정체로 부영양화, 식물플랑크톤 대증식, 저서 무생 물구역의 출현 등이 예상되고, 모래톱의 개폐에 따른 수질과 식물플랑크톤의 종조성 변동도 클 것으로 예상된다. 그러나 양양 남대천에 대해서는 Chung and Lee (1983)와 Cung et al.
등의 해양성 규조류들이 출현하였고 염분이 측정되어졌던 사실은 이 시기동안 양양 남대천 하구역이 담수와 해수가 직접 만나는 전형적인 하구역으로 전환되어 졌음을 의미한다. 따라서 양양 남대천은 식물플랑크톤 조성에 있어 상류에서 부터 최하부 하구수역 바로 위 상류수역까지는 큰 차이가 없었으나, 최하부수역인 하구역은 상류수역과는 뚜렷하게 구 별되는 양상을 나타내었으며, 이와 같은 구분양상은 강물의 유속과 하구역의 환경을 결정짓는 모래톱의 형성에 직접적인 영향을 받는 것으로 판단된다.
본 연구에서 동정된 식물플랑크톤의 종수는 총 40속 51종으 로 Chung and Lee (1983)와 Chung et al. (1987)이 보고한 80종 및 60종에 비해 낮았으며, 현존량은 14-3, 798 cells/mL의 범위 로 Chung et al. (1987)이 보고한 81-92 cells/mL에 비해 월등히 높았다. Chung and Lee (1983)와 Chung et al.
조사 기간동안 식물플랑크톤의 정량채집을 통해 동정된식물플랑크톤은 총 40속 51종이 동정되었다 (Table 2). 이 중 규조류가 25속 32종 (62.7%)으로 가장 많이 출현하였으며, 이외에 녹조류가 8속 12종 (23.5%), 유글레나류와 남세균류가 각각 2속 2종, 와편모조류, 규질편모조류 및 은편모조류가 각각 1속 1종씩 출현하였다. 조사 기간동안 지속적으로 출현 하였던 주요 종은 Amphiprora sp.
전반적으로 남대천의 수환경 변동은 시공간적으로 영양염보 다는 식물플랑크톤에 의해서 뚜렷하게 구분되는 양상을 보였다. 특히 담수에서 수질의 부영양화 정도를 판단하는 BOD는 12월을 제외하고 엽록소 a와 양의 상관관계 (己=0.
조사 기간동안 남대천과 근접한 대관령과 속초에서 측정된 강수량을 살펴보면 (Fig. 2), 4월 중순부터 5월초까지 갈수기임 에도 불구하고 비교적 강우량이 많았으며, 6월 중순부터 9월 까지 장기간동안 강우가 지속되는 경향을 보여주었다. 특히 8월말부터 9월 중순까지는 많은 비가 내렸으며, 9월 13일에는 태풍, 매미'에 의한 집중호우로 하루에 평균 160mm 이상의 일 강수량 수치를 나타내었다.
조사 기간동안 식물플랑크톤의 정량채집을 통해 동정된식물플랑크톤은 총 40속 51종이 동정되었다 (Table 2). 이 중 규조류가 25속 32종 (62.
후속연구
, 1987). 그러나 본 연구에서는 부착규조류에 대한 조사는 수행되지 않아 양양 남대천에서 부착 규조류의 역할과 기능을 정확히 평가하기 위해서는 부착 규조류에 대한 추가 조사가 필요할 것으로 판단된다.
, 2002), 3월에 양양내수면연구소에서 방류된 연어 치어가 약 5월말까지 하류역에 머물다 해양으로 빠져나간다 는 것을 고려하면 양양 남대천 하구역의 식물플랑크톤은 이들 상위생물들에 대한 잠재적인 먹이원으로서의 중요성도 보유 하고 있다. 따라서 양양 남대천 하구역의 수질과 생태계측면에서 식물플랑크톤이 차지하는 상대적인 중요성을 평가하기 위해서는 계속적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.
, 2000), 본 조사에서는 용존무기질소의 뚜렷한 증가는 보이지 않았다. 따라서 양양 남대천으로 유입 되는 생활하수 등의 오염부하는 하구역에 위치한 하수종말처 리장에 의해서 감소될 수 있지만, 인산염의 경우, 특정시기에 주변 농경지로부터 직접 유입되어 양양 남대천의 식물플랑크 톤 또는 수질에 심각한 영향을 줄 수 있기 때문에 양양 남대천 의 양호한 수질유지를 위해서는 인산염을 제어할 수 있는 방안이 수립되어야 할 것으로 판단된다.
비록 BOD 수치가 수질의 부영양화 정도를 반영하지 못하고 있다는 보고도 있지만 (Cho and Shin, 1995), 적어도 양양 남대천의 경우에 있어서는 식물플랑크톤이 수질 오염의 척도가 되는 BOD 수준을 잘 반영하고 있었으며, 이는 식물플랑크톤이 양양 남대천의 수질을 좌우하는 주요 요인임 을 의미한다. 특히, 양양 남대천 하구역의 수질이 식물플랑크 톤에 의해 영향을 받는다면, 5-6월의 식물플랑크톤 대증식은 하구역의 수질뿐만 아니라 식물플랑크톤이 죽은 후 저층으로 대량 침강하여 저층의 무산소 환경을 형성하는 등 2차적인 수질악화를 초래할 수도 있을 것이다. 반면, 양양 남대천의 하구역 에는 일본재 첩 {Corbicula japoHica)이 서 식 하고 있고 (Kwon et al.
참고문헌 (23)
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