• Journal of Microbiology
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• 제45권2호
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• pp.98-104
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• 2007

Chlorophyll ${\alpha}$ concentration and cyanobacterial cell density are regularly employed as dual criteria for determinations of the alert level for cyanobacterial bloom. However, chlorophyll ${\alpha}$ is not confined only to the cyanobacteria, but is found universally in eukaryotic algae. Furthermore, the determination of cyanobacterial cell counts is notoriously difficult, and is unduly dependent on individual variation and trained skill. A cyanobacteria-specific parameter other than the cell count or chlorophyll ${\alpha}$ concentration is, accordingly, required in order to improve the present cyanobacterial bloom alert system. Phycocyanin has been shown to exhibit a strong correlation with a variety of bloom-related factors. This may allow for the current alert system criteria to be replaced by a three-stage alert system based on phycocyanin concentrations of 0.1, 30, and $700\;{\mu}g/L$. This would also be advantageous in that it would become far more simple to conduct measurements without the need for expensive equipment, thereby enabling the monitoring of entire lakes more precisely and frequently. Thus, an alert system with superior predictive ability based on highthroughput phycocyanin measurements appears feasible.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권2호
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• pp.290-296
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• 2004

The effects of potassium, sodium, calcium, magnesium, and iron on cyanobacterial bloom potentials were investigated in Daechung Reservoir, Korea. Potassium showed the highest correlation with the cyanobacterial cell number (r=0.487, P<0.05) and phycocyanin concentration (r=0.499, P<0.05). However, it was not likely that the potassium had directly affected the bloom formation, because the variations of its concentration were not significantly large. In contrast, the Fe concentration fluctuated drastically and exhibited a negative correlation with the cyanobacterial cell number (r=- 0.388, P<0.1) and phycocyanin concentration (r=-0.446, P<0.05). Accordingly, the K:Fe atomic ratio would appear to reflect the extent of cyanobacterial bloom more precisely than K or Fe alone. The K:Fe ratio specifically correlated with cyanobacterial percentage, the cyanobacterial cell number and phycocyanin concentration (r=0.840, P<0.001; r=0.416, P<0.05; r=0.522, P<0.01, respectively). With the K:Fe atomic ratio of over 200, the chlorophyll-a concentration, cyanobacterial cell number, and phycocyanin concentration exceeded $10\mu$g $1^{-1}$20,000 cells $ml^{-1}$, and 20 pM, respectively, the general criteria of eutrophic water.

• 생태와환경
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• 제36권3호통권104호
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• pp.269-276
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• 2003

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

• 환경생물
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• 제23권3호
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• pp.304-314
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• 2005

대청호 남조세균 수화 기작에 대한 이해를 돕고자, 1997년부터 2002년까지 (2000년 제외)의 조사 자료를 바탕으로 남조세균 군집 특성을 해석하고 수화 발달 단계를 3단계로 구분하여 환경요인과의 관련성을 파악하였다. 남조세균 수화의 시작은 6월 하순부터 시작하며, 강과 호소의 중간 성향을 가진 정점 1부터 발생하였다. 대청호의 수화 발생 기간은 댐축 앞 지점인 정점 4를 기준으로 하는 경우, 약 $60\~70$일이었으나, 1999년의 경우는 7월 19일부터 11일로 이례적인 현상이었다. Microcystis aeruginosa은 6월에 출현하기 시작하여 1998년과 2002년은 8월 말에서 9월 초, 1999년과 2001년은 7월 말에 절정을 이루었다. M. aeruginosa의 현존량이 처음 증가하는 시기는 1998년은 6월 22일, 1999년은 6월 28일,2001년은 7월 4일 그리고 2002년은 6월 25일로 모두 표층 수온이 $25^{\circ}C$를 넘는 시기였다. M. aeruginosa의 구성비는 식물플랑크톤 현존량에 대해서는 $68.1\%,$ 남조세균에 대해서는 $74.2\%$, Microcystis속에 대해서는 $88.8\%$이었다. M. aeruginosa의 연도별 남조세균 대비 구성비는 1998년 $30.3\%,$ 1999년 $34.\6%,$ 2001년 $94.4\%,$ 2002년 $42.9\%$이었다. 1998년 Anabaenu spp.는 4월부터 출현하기 시작하여 8월 하순부터 9월 중순까지 정점에 따라 $1.0{\times}10^4\;cells\;mL^{-1}$ 이상으로 분석되었다. Anabaena속은 준비기에 남조세균 수화 추이에 한 축을 담당하고 있었다. 소멸기에서는 Anabaena spp., Oscillatorin spp., Aphanizomenon flos-aquae가 M. aeruginosa의 소멸을 대신하여 현존량이 증가하는 것으로 나타났다. 남조세균 수화에 미치는 강우의 영향은 시기별로 달라, 준비기의 강우는 남조세균 성장을 돕고, 소멸기의 강우는 남조세균의 소멸을 가속화하는 것으로 해석되었다. 수화기에는 강우의 양이 많을 경우에는 수화 발달을 저해하였으나, 적을 경우에는 그 영향력이 낮았다.

• 환경생물
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• 제31권4호
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• pp.233-242
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• 2013

Cyanobacteria (blue-green algae) are not only the first oxygenic organisms on earth but also the foremost primary producers in aquatic environment. Massive growth of cyanobacteria, in eutrophic waters, usually changes the water colour to green and is called as algal (cyanobacterial) bloom or green tide. Cyanobacterial blooms are a result of high levels of primary production by certain species such as Microcystis sp., Anabaena sp., Oscillatoria sp., Aphanizomenon sp. and Phormidium sp. These cyanobacterial species can produce hepatotoxins or neurotoxins as well as malodorous compounds like geosmin and 2-methylisoborneol (MIB). In order to solve the nationwide problem of hazardous cyanobacterial blooms in Korea, the following technically and strategically sound approaches need to be developed. 1) As a long-term strategy, reduction of the nutrients such as phosphorus and nitrogen in our water bodies to below permitted levels. 2) As a short term strategy, field application of combination of already established bloom remediation techniques. 3) Development of emerging convergence technologies based on information and communication technology (ICT), environmental technology (ET) and biotechnology (BT). 4) Finally, strengthening education and creating awareness among students, public and industry for effective reduction of pollution discharge. Considering their ecological roles, a complete elimination of cyanobacteria is not desirable. Hence a holistic approach mentioned above in combination to addressing the issue from a social perspective with cooperation from public, government, industry, academic and research institutions is more pragmatic and desirable management strategy.

• 환경생물
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• 제36권3호
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• pp.424-437
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• 2018

The incidence of freshwater algal bloom has been increasing globally in recent years and poses a major threat to environmental health. Cyanobacteria are the major component of the bloom forming community that must be monitored frequently. Their morphological identities, however, have remained elusive, due to their small size in cells and morphological resemblances among species. We have analyzed molecular diversity and seasonal changes of cyanobacteria in Paldang Reservoir, Korea, using morphological and 16S rRNA pyrosequencing methods. Samples were collected at monthly intervals from the reservoir March-December 2012. In total, 40 phylotypes of cyanobacteria were identified after comparing 49,131 pyrosequence reads. Cyanobacterial genera such as Anabaena, Aphanizomenon, Microcystis and Synechocystis were predominantly present in samples. However, the majority of cyanobacterial sequences (65.9%) identified in this study were of uncultured origins, not detected morphologically. Relative abundance of cyanobacterial sequences was observed as high in August, with no occurrence in March and December. These results suggested that pyrosequencing approach may reveal cyanobacterial diversity undetected morphologically, and may be used as reference for studying and monitoring cyanobacterial communities in aquatic environments.

• ALGAE
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• 제19권1호
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• pp.23-30
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• 2004

The purpose of this study is to assess the effects that hydraulic-gun-aerators have on cyanobactedial bloom in Sayeon Dam Reservoir in Ulsan City, Korea. A total of nine hydraulic-gun-aerators are in operation at the reservoir withe 100 m spacing between each aerator to control severe cyanobacterial bloom in the dam reservoir. The field studies were performed an total four times at two sampling stations in the reservoir from July to August in 2001. The standing crops of phytoplankton did not changed significantly by the operation. The cell concentration of the cyanobacteria at the surface layer were reduced about 10%, which is a poor result for the dispersing cyandobacteria deeper into the water. The average surface temperature during the study was reduced by 2.0$^{\circ}C$ by the hydraulic-gun-aerators. The effect of the operation on the vertical distribution of DO concentration was clear. However, the hydraulic-gun-aerators were not expected to have an effect in the lowest layer of the hypolimnion. In the study, it was proposed that installation distance between each hydraulic-gun-aerator would be proper when they are apart about 120 m based on DO depth profiles.

• 환경위생공학
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• 제20권2호
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• pp.1-11
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• 2005

Cyanotoxin, microcystins commonly produced by cyanobacterial affect various aquatic organisms and even human health. Kinds, structures, measurement analysis, toxicity and removal of Microcystin-LR were explained and discussed.

• 생태와환경
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• 제36권4호통권105호
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• pp.413-419
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• 2003

1999년과 2001턴, 여름부터 가을까지 대청호의 남조류 수화현상에 대한 강우영향을 조사하였다. 두 해의 6,7월 강수량은 매우 유사하였으나, 수화발생 시기인 8,9월의 강수량은 현저한 차이를 보였다. 1999년에는 8월 하순 이후 그전 2개월에 비해 약 70%의 강수량 증가가 있었으나, 2001년에는 같은 기간 동안 5분의 1수준으로 감소하였다. 더 높은 엽록소-a, 파이코시아닌, 남조류 농도가 2001년 측정되었으며, 이것은 극심한 수화의 발생으로 이어졌다. 또한 2001년에는 조사기간동안 남조류의 비율이 항상 80%를 상회하였으며, 남조류는 Microcystis spp.가 대부분을 차지하였다. 이와는 반대로 1999년에는 수화의 발생이 보고되지 않았다. 이러한 차이에도 불구하고 수화가 절정을 이루는 시기는 두 해 모두 8월 하순에서 9월 초순으로, 강수량에 관계없이 일정하였다. 수화 이전 시기의 적당한 강수와 이후의 충분한 일조 시기가 남조류의 수화 형성에 영향을 끼치는 중요인자들 중의 하나로 판단되었다.

• 한국물환경학회지
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• 제31권3호
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• pp.286-294
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• 2015

Temporal and spatial characteristics of cyanobacterial communities at the monitoring stations for Harmful Algal Bloom Alert System (HABAS) in Nakdong River and Lake Dukdong were investigated for two years (2013 to 2014). A total of 30 cyanobacterial species from 14 genera were found at the survey stations. Microcystis sp. showed maximum cell density in the total cyanobacterial community in August, 2014 at ND-2 and in September, 2013 at ND-3 station. Lynbya limnetica and Geitlerinema sp., non-target species for alert criteria showed maximum cell density at ND-1 (August, 2013) and Dam station of Lake Dukdong (September, 2014), respectively. Total cyanobacterial cell density and the relative abundance of four target genera (Microcystis, Anabaena, Aphanizomenon and Oscillatoria spp.) for alert criteria was relatively lower in the mesotrophic Lake Dukdong than at the eutrophic riverine stations of Nakdong River, indicating cyanobacterial density and the RA of target genera is affected by the trophic state of the monitoring stations. Simulating the alert system using phycocyanin concentration as an alert criterion resulted in the longer period of alert issued compared to the period of alert issued using the current criterion of harmful cyanobacterial cell density due to the influence of phycocyanin concentration from non-target cyanobacterial species.