종다양성 규명을 위한 계통분류학적 연구는 원시형질의 상동성에 근거한 기존의 형태형질과 효율적인 새로운 분자계통분류학적 연구방법이 병행된다면 좀 더 정확한 분류 및 계통을 추적하는데 객관적인 결론을 제시 할수 있을 것이다. 현재 활발히 연구되고 있는 미토콘드리아 DNA를 이용한 분자계통분류를 재검토할 뿐아니라 계통진화학상 조상과 자손과의 관계를 유추하는데 새로운 가설을 세울 수 있는 토대를 제공하는 기초자료로서 이용될 수 있다.

자외선에 의한 조류기원 용존유기물의 특성변화를 조사하기 위하여 배양한 남조류 두종 (Microcystis aeruginosa, Oscillatoria agardhii)의 체외배출용존유기물에 자외선 처리전과 처리후의 생분해도와 유기물의 화학적조성을 비교하였다. 자외선처리는 pyrex용기에 시료를 넣고 인공자외선램프(UVA: 40 W/$m^2$, UVB: 2 W/$m^2$)로 24시간 조사하였다. 유기물의 화학적조성은 XAD-8, 양이온, 음이온수지를 이용하여 소수성 산 (hydrophobic acids; HoA), 소수성 중성 (hydrophobic neutrals;HoN), 친수성 산 (hydrophilic acids; HiA), 친수성 염기 (hydrophilic bases; HiB), 그리고 친수성 중성 (hydrophilic neutrals; HiN)의 5개 분획으로 분류하였다. 자외선처리동안 유기물의 농도변화는 거의 없었던 반면 생분해도는 자외선처리 전에 비해 현저히 감소하였다(M. aeruginosa: 17%, O. agardhii: 28% 감소). 또한 자외선 처리 전과 후의 유기물의 화학적조성도 상당한 차이를 보였다. 자외선처리 후 HiB분획(단백질, 아미노산류)은 감소한 반면 HiA분획 (카복실산류)은 증가하였다. 유기산분석에서도 3종류의 카복실산이 자외선처리 후 증가하는 것으로 나타났다. 일반적으로 수체의 유기물은 자외선에 의해 난분해성 유기물이 분해되거나 잘게 쪼개져 이분해성 유기물로 전환되는 것으로 알려졌다. 그러나 본 연구에서는 조류기원의 이분해성 유기물의 경우는 자외선에 의해 완전한 광분해는 보이지 않았지만 난분해성 유기물로 전환되었고 화학적조성도 바뀌었다. 이는 유기물의 기원과 종류에 따라 자외선에 대한 영향이 다르다는 것을 시사한다.0.73, P< 0.001). 본 연구기간동안 동물플랑크톤 섭식에 의한 청수기는 관찰되지 않았으며, 동 ${\cdot}$ 식물플랑크톤의 다양성은 식물플랑크톤의 생물량 증가 시 회복되는 것으로 나타났다. 본 연구결과에서는 부영양 호수에서 동물플랑크톤의 섭식이나 제한영양염의 결핍이 식물플랑크톤의 현존량에 영향을 출 수 있으나 군집의 변화를 야기하지는 못함이 제시되었다.X>$NH_4\;^+$, $NO_3\;^-$, $PO_4\;^{3-}$ 및 $SiO_2$의 용출량 범위는 각각 -9${\sim}$ 105 mgN $m^{-2}day^{-1}$, -156${\sim}$62 $m^{-2}day^{-1}$ -5${\sim}$5 $m^{-2}day^{-1}$, 및 12 ${\sim}$ 117 $m^{-2}day^{-1}$였다. 낙동강과 서낙동강에서 식물플랑크톤의 1차 생산성과 조체의 C:N:P의 Redfield 비율 106: 16: 1을 이용하여 추정한결과 저질에서 용출되는 $NH_4\;^+$는 식물플랑크톤의 요구량의 9 ${\sim}$23%이었고, $PO_4\;^{3-}$는 11 ${\sim}$ 22%를 차지하였다.도로 검출되어 이를 고려한정수공정의 관리가 필요하리라 생각된다.$yr^{-1}$)의 71%가 감소되어야 할 필요성이 제기되었다. 또한 여름철 심층 산소 고갈이 야기되었고, 이 시기에 퇴적물로 용출된 인이 식물플랑크톤 성장에 이용될 수 있기때문에 퇴적물에 대한 관리도 수행될 필요가 있다

본 연구는 하천형 저수지 (팔당호)에서 강우 ·유량 패턴과 주요 수환경 요인과의 관련성을 파악하기 위해 1999년 1월부터 2001년 12월까지 일 모니터링 하였다. 수환경의 일 변동을 관찰한 결과 자연적 기후 요인과 유량 변동의 수문학적 요인 영향이 주요한 것으로 나타났다. 강수량은 수문 변동의 주된 근원이 되었고, 강수빈도는 유량의 변동 폭을 좌우하는 직접적인 변수가 될 수 있었다. 강수량은 11 ${\sim}$ 5월에 적었고, 6 ${\sim}$ 10월에 풍부하여 대비가 되었으며 여름철과 가을철에 편중된 구조를 보였다. 유량은 7 ${\sim}$ 9월사이에 변동 폭이 가장 컸고, 1 ${\sim}$ 2월로 갈수록 변동이 거의 없었다. 주요 환경 요인에 대한 수문학적 영향은 각 요인의 계절적 변동을 좌우하였고, 그 양상은 크게 증가형, 감소형 및 중간형의 3가지유형으로 나눌 수 있었다. 환경 요인 중에서 수온, 탁도, 색도 및 유기물(COD)요인은 증가형에, DO, pH는 감소형에 해당하였다. 중간형에는 전기전도도, 알칼리도 및 염소 이온 농도가 포함되었으며, 각 요인간에도 상호 관련성이 관찰되었다. 육수학적 특성으로 볼 때,호수형 저수지의 특성과 다소 이질적인 하천형 저수지의 수환경관리에 대해 수문학적 요인의 중요성이 제시될 수 있었다.

하천형 저수지 (팔당호)에서 탁도의 변동과 탁수에 포함된 입자의 분포를 파악하기 위해 1999${\sim}$2001년동안 일 모니터링 하였다. 수중 탁도와 탁수의 입자 분포는 강우 패턴의 기후학적 요인과 유입${\cdot}$방류량의 수문학적요인 영향이 중요하게 작용하였다. 탁도의 연 평균 농도는 매년 비슷하였고, 연중 10 NTU 이하는 85.0%를 차지하였다. < 5 NTU는 겨울철${\sim}$봄철에, 5${\sim}$10 NTU범위는 가을철에, > 20 NTU이상은 여름철에 우점하는 계절적 특성이 뚜렷하였다. 탁도의 최대값은 7월 하순${\sim}$8월 초순에 발생하였고, 수문 변동과 달리 1999년에서 2001년으로 갈수록 증가하였다. 특히, 2001년에 저수지의 최대탁도는 하류로 갈수록 더욱 증가하는 양상이 현저하였다. 또한, 1999년에는 유량과 탁도가 완만하게 증감되었으나, 2000년과 2001년에는 초기에 급격하게 증가한 후 유량이 커지면서 감소하는 패턴을 보였다. 탁수의 입자는 전 정점에서 clay성분으로 갈수록 분포가 더욱 조밀하였을 뿐만 아니라 차지하는 비율도 높았다. 탁수에서clay는 63.9${\sim}$66.6%, silt는 33.4${\sim}$36.1% 범위로서 총 입자수의 98.9${\sim}$100%범위를 차지하였고, sand는 1.1%이내이었다. 하천형 저수지에서 수중 탁도는 비강우기에 플랑크톤의 생물량에 의한 영향을 많이 받으나 강우기에는 토양 성분을 근간으로 하는 무기입자의 양과 상대적 비율이 매우 우세한 것으로 평가되었다.

대청호의 남조류 수화를 초기와 중기, 후기로 구분하여 각 단계별로 수화 발달에 대한 주요 제한 인자의 상관관계를 조사하였고, 주요 영양염의 중회귀모형을 개발하였다. 조사지점은 댐으로부터 약 13km상류에 위치하고 본류 중 수화가 가장 심한 회남대교 지점을 대상으로 하였으며,시료의 채집은 수화발생 기간인 2001견 6월에서 10월까지 매주 1회 실시하였다. 수화 발달의 초기 동안 chl-a 농도와의 T-P와 $PO_4$-P의 상관계수 r값이 각각 0.986과 0.894로 매우 높은 양의 상관도를 나타내어 인이 수화발달에 가장 중요한 환경요인으로 확인되었으며, Zeu/Zm의 비와 chl-a와의 상관도도 r=-0.995의 매우 높은 음의 상관도를 보였다. 수화의 절정기에 해당하는 중기에는 chl-a와 $PO_4$-P가 r = 0.958로 가장 높은 상관도를 가졌으며, T-P와 수온도 각각 r = 0.857과 r = 0.813으로 높은 상관도를 보였다. 후기에는 $NH_3$-N만이 높은 상관도를 가지는 것으로 조사되었다. 중회귀모형 개발을 위한 회귀분석 결과 대청호의 남조류 수화 발생에 가장 큰 영향을 미치는 영양염은 $PO_4$-P로 나타났다. 결론적으로 대청호의 남조류 수화는 Zeu/Zm의 비가감소하고 인 농도가 증가함에 따라 급속히 발달되며, $NH_3$-N 농도의 감소와 비례하여 소멸 과정이 진행되는 양상을 보였다. 수화 소멸기에 $NH_3$-N 농도의 면밀한 관찰은 수화 소멸의 모니터링과 예측에 있어 매우 유용한 인자로 활용할 수 있을 것으로 기대되었다

주암호의 수직 수평적 수온 구조의 계절변화를 이해하기 위하여, 2000년 3월부터, 2001년 5월까지 수온을 관측하였다. 관측된 수온자료와 기상자료를 이용하여, 수온 변화에 직접적인 영향을 미치는 열수지를 정량적으로 계산하였다. 겨울에는 호수가 대기로 열을 빼앗겼는데, 12월에 최대 109.45w/$m^2$의 열을 잃었다. 표층수의냉각으로 대류가 일어나, 수직적으로 균일한 수온을 보였다. 수평적으로는 수온의 차이를 보여, 호수로 물이 유입되는 상류 쪽은 수온 $3^{\circ}C$, 댐 부근에서는 약 $5^{\circ}C$의 물이 존재했다. 봄이 되면서 주로 표층을 통해 얻는 열로 인해 표층 수온이 상승하여, 수직적인 온도 차이를 보였다. 여름에는 표층을 통해 유입되는 열의 양이 증가하여, 7월에 최대 101.95w/$m^2$였다. 표층 가열과 함께, 상류로부터 크게 증가한 유량으로 인해 주암호 내부의 열이 증가하여 8월에는 표층 수온이 최대 $29^{\circ}C$ 이상이 되었다. 그러나 저층수는 약 $7^{\circ}C$였다. 가을이 되면서 표층을 통해 열을 잃게 되어 표층수의 수온이 낮아졌고, 표면혼합층은 두꺼워졌다. 기온이 더 낮아지는 겨울에는 표층을 통한 열 손실이 더 증가하여 2월에 수온이 가장 낮아졌고, 수직적으로 균일한 수온 특성을 보였다. 이러한 수온구조는 3월까지 지속되었다.

본 연구는 수심이 얕고 부영양화가 지속되고 있는 인공호수에서의 동 ${\cdot}$식물플랑크톤의 종 조성과 현존량의 계절변화, 수질인자와의 상관관계 그리고 PEG모델과의 비교를 위해 실시되었다. 식물플랑크톤의 분류군 별 계절적 출현양상은 봄과 가을에 녹조류와 규조류가 우점하고 여름에 남조류의 현존량이 증가함에 따라 PEG모델과 유사하였다. 그러나 현존량에 의한 우점종의 변화는 2002년 1월부터 3월가지 녹조류가 우점했던 것을 제외하고는 조사기간 내내 남조류가 우점 함으로써 PEG모델과 다르게 나타냈다. 수체 내 영양염의 증가가 나타난 봄철 녹조류가 증가하였고, 무기영양염의 감소와 함께 남조류의 우점비율이 증가하였다. 주요출현 남조류는 Microcystis, Oscillatoria, Lyngbya, Merismopedia속 내종들 이였고, 2000년 10월에 가장 높은 현존량을 나타났으며 (12.9${\pm}$5.8${\times}10^5$ cells/ml, 3.5${\pm}$0.9${\times}10^3{\mu}gC/l$), 엽록소 a ($r^2$ = 0.71, P< 0.001), TP농도 ($r^2$ = 0.62, P< 0.001)와 양의 상관관계를 나타냈다. 녹조류가 우점한 3월부터 5월 사이에 윤충류인 Keratella cochlearis와 같은 크기가 작은 윤충류의 증가가 나타났다. 성체보다는 대부분 유생의 비율이 (70%이상)높았던 요각류와 지각류 (Diaphanosoma brachyurum, Bosmina longirostris등)의 현존량 증가는 식물플랑크톤 중 와편모조류와 규조류가 증가한 6월과 9월 사이에 나타났다($r^2$=0.73, P< 0.001). 본 연구기간동안 동물플랑크톤 섭식에 의한 청수기는 관찰되지 않았으며, 동 ${\cdot}$ 식물플랑크톤의 다양성은 식물플랑크톤의 생물량 증가 시 회복되는 것으로 나타났다. 본 연구결과에서는 부영양 호수에서 동물플랑크톤의 섭식이나 제한영양염의 결핍이 식물플랑크톤의 현존량에 영향을 출 수 있으나 군집의 변화를 야기하지는 못함이 제시되었다.

자연습지 토양에서 소수성 유기화합물(염화벤젠 및 페난쓰린)의 흡착동력학을 실험실규모의 회분식 반응기를 이용하여 조사하였다. 단일영역 물질전달모델 (one-site mass transfer model, OSMTM)과 두영역 1차속도모델 (two compartment first-order kinetic model, TCFOKM)을 사용하여 흡착속도를 분석하였다. OSMTM 분석결과 염화벤젠의 경우 10${\sim}$75시간 이내에, 페난쓰린의 경우 약 2시간 이내에 각각 겉보기 흡착평형에 도달하였다. 염화벤젠의 경우, 표면 토양에서의 흡착평형시간이 하부 토양보다 길게 나타났는데, 이는 토양 유기탄소의 물리화학적 특성의 차이에 기인한다. 그러나, 페난쓰린의 경우 각 토양간에 흡착평형시간의 차이는 없었다. 관련 모델매개변수의 수에서 기대되듯이 변수가 3개인 TCFOKM이 변수가 2개인 OSMTM보다 흡착속도를 더 잘 표현할 수 있었다. 실험결과에 대한 TCFOKM의 곡선맞춤으로부터 얻은 매개변수인 빠른 흡착영역의 분율($f_1$)과 빠른 흡착영역과 느린 흡착영역의 1차 흡착속도 상수($k_1$,및 $k_2$)를 얻을 수 있었다. TCFOKM 분석결과 빠른 흡착영역에서의 흡착속도 상수는 느린 흡착영역에서의 흡착속도 상수 보다 큰 것으로 나타났다. 빠른 흡착영역의 분율 ($f_1$)과 흡착속도상수 ($k_1$)는 $k_{ow}$ 값이 증가(페난쓰린>염화벤젠)함에 따라 증가하였다. 빠른 흡착영역과 느린 흡착영역에서의 1차 흡착 속도상수는 각각$10^{-0.1}\;-10^{+1}$과 $10^{-4}\;-10^{-2}$의 범위에서 변화하였다.

수심이 얕고 부영양 호소인 L. Kasumigaura를 대상으로 퇴적층으로부터 유기물 용출특성을 조사하였다. 퇴적물의 함수율은 약 80%이상을 차지하고 있었으며 공극수의 DOC농도는 표층에서 높고 깊어질수록 감소하는 경향을 나타냈다. 특히 조사기간중 공극수의 DOC농도(104mg C/l)가 크게 증가하여 공극수로부터 수체로 용출 가능성이 높을 것으로 추정되었다. DOC 용출실험결과, 호기조건에서는 Labile-DOC (L-DOC)용출이 거의 관측되지 않았고 Refractory-DOC (R-DOC)만 관측되었으며, 혐기조건에서는 L-DOC와 R-DOC 모두 용출되는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 퇴적층의 상부수층에 DO가 충분히 유지되면 L-DOC는 용출되어도 호기성 bacteria에 의해 쉽게 분해되기 매문에 R-DOC만 용출되는 것으로 조사되었으며, 혐기조건하에서는 혐기성 bacteria의 유기물 분해능력의 감소로 L-DOC와 R-DOC모두 용출되는 것으로 나타났다. 결과적으로 내부생성기원의 유기물중 퇴적층으로부터 R-DOC 용출은 수체의 유기물 농도를 증가시키는 주요 원인으로 나타났으며, 수중 유기물의 대부분을 차지하고 있는 R-DOC는 유기물순환에 중요한 역할을 담당하고 있다는 사실이 확인되었다.

낙동강의 하류지역 (낙동강, 서낙동강 및 조만강)의 수질오염에 있어서 저질퇴적층의 영향을 파악하기 위하여 저질과 저층수의 환경을 조사하였다. 세 지점에서 수질을 모니터링 하였을 때, 고수온기인 5 ${\sim}$ 8월에 수표면과 저층간의 수온, 용존 산소, $PO_4\;^{3-}$, $NH_4\;^+$의 차이가 컸다. 7 ${\sim}$ 8월 중에 저층의 용존 산소는 대체로 5 mg $O_2/l$ 이하로 유지되는 빈도가 높았고, 이 기간에 저질-수층 경계면에서 $PO_4\;^{3-}$와 $NH_4\;^+$의 이동이 활발할 것으로 추정된다. 저질에 가까운 저층에서 무기 영양염 농도와 수층chl-a 농도는 지역적으로 낙동강<서낙동강<조만강의 순이었고 수심이 얕고 저질 퇴적층이 발달할수록 수질에 미치는 영향이 컸다. 저질의 유기물 함량은 하류 쪽으로 갈수록 증가하였고, 낙동강보다는 서낙동강 수계에서 더 높았으며 저질의 가비중과 역 상관관계로서 오염도 뿐 아니라 저질입도와 관련이 있었다. 저질 공극수내 $PO_4\;^{3-}$와 $NO_3\;^-$은 수층보다 그 농도가 매우 낮았으나 $NH_4\;^+$와 $SiO_2$농도는 수층과 유사하거나 더 높았다. 공극수 내 $NH_4\;^+$와 $SiO_2$농도는 저질 깊이에 따라 증가하였고, $PO_4\;^{3-}$는 감소한 반면 $NO_3\;^-$은 일정하였다. 반면 저질 내 치환성 무기영양염은 공극수 무기영양염 농도보다 최대 수백배 높았으며 $PO_4\;^{3-}$, $NH_4\;^+$, $SiO_2$는 저질 깊이에 따라 감소했으나 $NO_3\;^-$는 증가하였다.

낙동강 하류 지역에서 저질의 환경, 산소 소모량 (SOD), 무기 영양염 ($PO_4\;^{3-}$, $NH_4\;^+$, $NO_3\;^-$, $SiO_2$)의 용출량을 측정하여 용출 특성과 저질에 의한 내부 부하량을 추정하고자 하였다. 저질의 SOD는 10 ${\sim}$ $30^{\circ}C$범위에서 온도에 따라 직선적으로 증가하였으며 $Q_{10}$값은 1.1${\sim}$1.6이었고, $20^{\circ}C$기준 SOD는 76${\sim}$120 mg $O_2\;m^{-2}\;hr^{-1}$범위였다. 저질에서 영양염 용출은 호기/빈산소 조건, 온도, 저질의 유기물함량 등의 영향을 크게 받았다. $NH_4\;^+$와 $SiO_2$는 호기조건 및 빈산소 조건에서 용출이 활발하여 용존산소 농도에 관계없이 저질에서 수층으로 이동하였으나 $PO_4\;^{3-}$는 빈산소 조건에서 용출량이 높은 반면 호기 조건에서는 미미하였으며 $25^{\circ}C$이상 조건에서 크게 증가하는 양상을 띠었다. $NH_4\;^+$, $SiO_2$ 및 $PO_4\;^{3-}$의 용출량은 온도 증가에 대해 지수적으로 증가하였으며 온도에 대한 $Q_{10}$은 $PO_4\;^{3-}$가 3.7${\sim}$7.3으로 가장 높았다. 저질에서 $PO_4\;^{3-}$와 $NH_4\;^+$의 용출량은 지역적으로 차이가 컸으나, $SiO_2$ 용출량은 지역적 차이가 미미하였다. 반면 호기 및 빈산소 조건에서 $NO_3\;^-$은 수중에서 저질로 흡수되었으며 그 흡수량은 온도에 따라 직선적으로 증가하였다. 온도에 따른 흡수율 증가는 호기성보다 빈산소 조건에서 더 컸다. 낙동강 하류 지역의 저질 호기조건/빈산소 조건에서 $NH_4\;^+$, $NO_3\;^-$, $PO_4\;^{3-}$ 및 $SiO_2$의 용출량 범위는 각각 -9${\sim}$ 105 mgN $m^{-2}day^{-1}$, -156${\sim}$62 $m^{-2}day^{-1}$ -5${\sim}$5 $m^{-2}day^{-1}$, 및 12 ${\sim}$ 117 $m^{-2}day^{-1}$였다. 낙동강과 서낙동강에서 식물플랑크톤의 1차 생산성과 조체의 C:N:P의 Redfield 비율 106: 16: 1을 이용하여 추정한결과 저질에서 용출되는 $NH_4\;^+$는 식물플랑크톤의 요구량의 9 ${\sim}$23%이었고, $PO_4\;^{3-}$는 11 ${\sim}$ 22%를 차지하였다.

본 연구에서는 남, 북한강 그리고 경안천으로부터 팔당호에 유입되는 유기물 및 영양물질농도의 연속성 예측을 위하여 단순로그선형모델과 다변수 로그선형모델이 함께 적용되었으며, F-검정과 결정계수에 기초하여 산정된 모델의 유의성과 유효성이 검토되었다. 검토 결과 단순로그선형모델은 산정된 9개의 모델 중 4개 모델만이 통계적으로 유의한 반면 다변수 로그선형모델의 경우에는 9개 모델 모두 통계적으로 유의한 것으로 나타났다. 모델의 유효성을 평가하는 결정계수 또한 다변수 로그선형모델의 경우에 더 높게 예측되었다. 즉 팔당호 유입 수질 농도의 연속성 예측과 경향성 파악을 위해서는 다변수 로그선형모델의 적용이 더 적합한 것으로 판단되었다. 다변수 로그선형모델 결과에 기초하여 팔당호 유입수질의 유량 의존성, 경향성, 계절성을 분석하였다. 분석결과 모든 지류에서 유량이 증가함에 따라 팔당호로 유입되는 BOD 농도는 감소하는 것으로 나타났으며, TN과 TP의 경우에는 BOD와 달리 유량이 증가하더라도 농포는 증가 또는 감소하지 않는 것으로 나타났다. 따라서 3개 지류 유역에서 유기물을 배출하는 주요 오염원은 점오염원인 반면 영양물질의 경우에는 점오염원 뿐만 아니라 비점오염원 역시 주요 배출원으로 작용하고 있는 것으로 판단된다. 경향성을 분석한 결과 1995턴부터2000년까지 모든 지류에서 팔당호로 유입되는 BOD농도의 증감 경향은 보이지 않았다. 남한강과 북한강으로부터 팔당호로 유입되는 TP의 경우 1988년부터 1994년까지 점진적인 증가 추세를 보이는 것으로 보고된 바 있으나 본 연구의 대상 기간인 1995년 이후에는 이러한 증가 추세는 관찰되지 않았으며, 반면 경안천으로부터 유입되는 TP농도는 연간 10%정도 증가하고 있는 것으로 예측되었다. 한편 북한강으로부터 팔당호로 유입되는 TN농도는 연간 10%정도 감소하는 반면 남한강과 경안천으로부터의 유입 농도는 각각 연간 3%와 7%씩 증가하는 경향을 보였다. 수질 농도의 계절별 변화 경향을 분석한 결과 팔당호로 유입되는 3개 지류의 유기물 및 영양물질 농도는 모두 계절성을 갖는 것으로 분석되었으며, 이 중 가장 작은 변동폭을 갖는 수질항목은 총 질소인 것으로 나타났다.

논은 우리나라 총 면적의 12%를 차지하며, 인간활동이 이루어지는 토지이용 중 가장 많은 면적으로 비점오염분야에서 중요한 의미를 가진다. 논은 시비가 이루어지기 때문에 논표면수의 수질변화 폭이 매우 커 지표배수가 이루어지는 시점에 따라 논에서의 부하량에 큰 영향을 미치기 때문에 논에서의 오염부하량산정과 최적관리기법개발에 있어 획일적인 원단위 적용에는 한계가 있다. 뿐만 아니라 기존에 개발된 유역모형의 대부분은 논을 포함하고 있지 않거나 포함하더라도 논에서의 충분한 기작을 모의할 수 없어 우리나라의 적용에 있어서 제한점을 가지므로 앞으로의 합리적인 오염총량제 적용을 위해서는 논모형의 개발이 절실하다. 그러나 논은 담수라는 기능을 가지므로 유역모형과 같은 물리적인 반응보다는 수질모형과 같은 생화학적 반응이 우세하리라 판단된다. 논을 하나의 얕은 호소로 간주하여 호소모형의 적용이 가능하나 이를 위한 수많은 인자 결정에 많은 어려움이 있을 것으로 판단된다. 그러나 논에서의 영농활동은 거의 유사한 시기에 해마다 반복적으로 일어나며, 동일한 양과 형태의 시비가 이루어지며 완전낙수에 의해 다음해의 수질에 영향을 거의 미치지 않으므로. 오히려 간단한 반응공식으로도 충분한 해석이 가능하리라 판단된다. 본 연구에서는 이러한 형태의 영농활동이 이루어지는 논에서의 시비와 바닥에서의 용출에 의한 영향을 dirac deltal function과 continuous source function을 이용하여 모형을 개발하여 지하수관개지역과 지표수관개지역을 대상으로 보정 및 검증결과 높은 적용가능성을 나타내었다. 앞으로의 연구방향은 논에서의 장기적인 모니터링과 여러 지역의 적응을 통한 논 모형의충분한 검증을 실시함으로써, 논에서의 오염부하량 산정과 BMPs개발 뿐 아니라, 기존의 유역모형에 연결함으로써 우리나라 오염총량제의 합리적인 적용이 이루어져야 할 것으로 판단된다.

본 연구에서는 국제적으로 사용하고 있는 농업용수 재이용 수질기준을 검토하고 우리나라 하수처리 방류수의 재이용 가능성에 대하여 고찰하였으며, 재이용수로이용하기 위해 필요한 처리대안에 실험 ${\cdot}$ 연구한 결과이다. Biofilter 유출수를 17, 25, 40W의 3가지 램프로 UV소독한 결과 40W 램프에서는 모든 경우에 100%소독되었으며, 25 W와 17 W에서는 전반적으로 97%이상 소독효율을 나타내었으며, 적절하게 설계된 UV소독을 거친 하수처리장 유출수는 USEPA와 WHO의 가장 엄격한 수질기준을 충분히 만족시켜서 보건 ${\cdot}$ 위생적인 문제를 일으키지 않을 것으로 판단된다. 간헐 분사방식의 완속모래여과 처리후 미생물의 처리효율은 TC, FC, E. coli 모두 평균 95% 이상 높은 처리 효율을 나타내었으며, 완속모래여과 후의 평균 농도는 각각 330, 207, 154 MPN/100 mL이었고 탁도와 SS는 모두 약 50%의 처리효율을 나타내었는데, 이는 WHO의 수질기준을 충분히 만족시켰으며, USEPA의 수질기준인 200FC/100mL의 경우에도 적절한 관리가 이루어 질 경우 만족시킬 수 있을 것으로 판단된다. 탁도는 평균 0.8NTU로써 먹는물 수질기준인 INTU수준이었고, SS의 경우에도 50% 이상의 처리효율을 나타내어 USEPA의 가장 엄격한 수질기준을 충분히 만족하였으며, 영양물질의 제거에도 기여를 하기 때문에 수계의 오염부하를 줄이는 측면에서도 유리할 것으로 생각된다. 연못시스템을 거치면서 TC, FC, E. coli 모두 85%정도 제거되어 평균미생물농도가 1,000MPN/100 m1 이하이었다. 우리나라의 수질기준으로 WHO 수질기준이 논농사에 적용될 경우 소독이나 여과처리 없이도 재이용할 수 있을 것이라 판단되나, USEPA의 수질기준이 적용될 경우에는 연못시스템만으로도 부족하여 추가적인 처리가 필요할 것으로 생각된다. 과거 US EPA의 위험을 완전히 배제한 수질기준을 여러 국가에서 받아들여 사용하고 있으나, WHO에서는 이수질기준이 경제 ${\cdot}$ 사회적으로 불합리한 기준이라 판단하고 보다 완화된 수질기준을 제시하였다. 우리나라에서도 수질기준을 결정할 때 논농사라는 특수한 실정에 맞는 수질 기준을 정해 경제적이고 실용적인 처리방법을 선정하는 것이 중요하다고 할 수 있다. 벼의 경우는 껍질과 추가적인 처리 후 섭취하는 작물이기 때문에 엄격한 수질기준이 필요하지 않을 수 있으나, 장기간 담수상태를 유지함으로써 농민을 포함한 공중보건에 위해성을 줄 가능성이 크므로 세균성미생물 등에 대한 신중한 결정이 필요하다.

내분비계장애물질 (환경호르몬)의 일종인 노닐페놀(nonylphenol, NP)에 의한 수서 환경 내 생태독성 평가의 일환으로 한국에 서식하는 무당개구리 (Bombina orientalis) 수컷에서 NP에 의한 간조직 내 발현 단백질의 변화를 추적하였다. 체중 10${pm}$0.1g의 수컷 무당개구리에 NP을 10mg/kg 농도로 복강 주사한 후 48 및 96시간 후에 간을 절취 한 뒤 마쇄하여 2차원 전기영동을 수행하였다. Coomassie brilliant blue로 염색한 gel 상에서 전체적으로 50${\sim}$60개 정도의 protein spots을 확인할 수 있었으며 단백질 spots의 변화를 비교 분석한 결과 NP처리 48시간 후 8개의 spots이 증가한 반면 12개의 spots이 감소하였다. 96시간 후에는 30개의 spots이 증가되었고 8개의 spots이 감소하였다. 전체적으로는 약20%정도의 단백질의 변화가 있었다. 단백질 발현의 동태는 투여 후 2일 까지는 단백질 생산이 일시적으로 감소하지만 다시 새로운 단백질을 생성하는 것으로 사료된다. NP 노출에 따른 무당개구리 간조직 내 단백질 발현의 변화는 한국의 수서환경에서 내분비계 장애물질의위해성 평가에 요구되는 단백질 biomaker의 개발에 이용 할 수 있을 것이다.

수십년 전부터 민물의 부영양화는 수질 관리에 문제를 제기해왔다. 전세계적으로 생물학적 조절론이 아닌 영양염류 저감론에 의한 부영양화 해결 방안이 대세를 이루고 있다. 생물학적 조절법은 호소 생태계에서 최상위 먹이망에 위치한 물고기 생태와 생체량의 중요성에 착안한 수질 향상 이론으로 부영양화 해결을 위한 강력한 도구로 받아들여지고 있다. 그러나 실제적으로 수질 향상을 위한 긍정적 효과를 얻으려면 해당 각 수역 전체의 먹이망에 관한 정확한 이해가 필요하다. 생물학적 조절법으로 얻은 수질 향상 효과를 장기간에 걸쳐서 누리려면 어떻게 해야 최적인가가 현재 제기되는 논의의 중심이다.

The fertility of stream water in major streams of the Lake Shihwa Watershed was compared using water analyses and algal growth potential test (AGPT) in typical drought seasons from December 2001 to April 2002, The water quality varied considerably depending on streams. These streams were very rich in inorganic nutrients that the nutrient levels and characteristics of each stream could be easily determined. Through AGPT, 63.6% of growth was observed in the average values of each stream, with non-growth accounting for 36.4%. AGPT results showed that 40.9% of the 22 stations were in hypertrophic condition and 54.5% in eutrophic condition. AGPT values were significantly correlated with TIN, $NH_4$, and SRP (p <0.001); compared to other nutrients, however, they were more related to SRP and $NH_4$. Moreover, the values increased with high concentration of N and P and low N/P ratios. Nonetheless, the values were more dependent on P concentration than N concentration. This suggests that the effect of P on the water quality of lake situated in downstream may serve as a potential indicator of phytoplankton development. Depending on the drainage pattern of streams, the wastewaters of wastewater treatment plant (WwTP) and untreated wastewater (UTW) were found to have 53.4% and 46.6%, respevtively, of TIN, 51.9% and 48.1% of $NH_4$, 62.9% and 37.1% of $NO_3$, 62.6% and 37.4% of SRP, and 44.1% and 55.9% of SRSi. The AGPT value was 51.1% in WwTP wastewater and 48.9% in UTW wastewater, the concentration of WwTP wastewater was slightly higher. For untreated wastewaters flowing into the constructed wetland and into the lake, TIN accounts for 43.0% and 57.0%, respectively, of nitrogen components, $NH_4$ 44.4% and 55.6%, $NO_3$ 39.6% and 60.4%, SRP 53.5% and 46.5%, and SRSi 52.3% and 47.7%, respectively. The AGPT value was 58.0% in the constructed wetland and 42.0% in Lake Shihwa; the concentration in streams flowing into the wetland was slightly higher. Therefore, Persistent and large development of phytoplankton in Lake Shihwa cannot be prevented unless a measure tophytoplankton control is implemented. This is because the concentration of nutrients in specific streams flowing into the lake is very high, even though the inflow of water is low.