• 생태와환경
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• 제46권2호
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• pp.225-233
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• 2013

부영양호 신갈지의 수질개선을 위하여 이미 개발된 천연물질 혼합제(PMC)의 수질개선능(WQI)에 수온변화가 어떠한 영향을 미치는지 현장실험을 실시하였다. 실험결과 식물플랑크톤, BOD, 총인 등은 $20^{\circ}C$ 이하에서는 70% WQI 이상을 보였으나 $25^{\circ}C$ 이상에서는 40% WQI 이하로 오히려 감소하였다. 한편 수온의 증가에 따라 남조류에 대해서는 WQI는 감소하였고, 규조류는 수온변화에 상관없이 90% 이상 높은 WQI를 나타냈으며, 박테리아와 총 질소는 수온과 상관없이 매우 낮은 WQI를 보였다. 이상의 결과들은 PMC의 수질개선능이 수온과 밀접한 관계를 가지며, $25^{\circ}C$ 이상의 고온기에 Microcystis aeruginosa가 우점하는 남조대발생보다 겨울철 저온기에 우점하는 규조류에 더 효과적일 것으로 판단되었다.

• 생태와환경
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• 제38권2호통권112호
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• pp.261-270
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• 2005

매년 남조 Microcystis aeruginosa가 대발생하는 인공연못에 100 L mesocosm를 설치하고 생물제재 (Xantobacter autotrophycus + casitone)를 혼합 처리한 결과, 환경요인의 변화(pH, DO감소, 영양염 증가)와 함께 식물플랑크톤 군집의 뚜렷한 변화가 관찰되었다. 생물제재 처리후 M. aeruginosa는 점차 감소하여 8일에는 관찰되지 않았고, 식물플랑크톤 총 밀도의 약 60% 이상이 감소하였다. 또한 남조의 소멸과 함께 조체성 독소의 감소 및 용존성 독소가 증가하였으며, 뚜렷한 영양물질의 증가에도 불가하고 현존량이 증가하는 종은 나타나지 않았다. 이러한 영양물질이나 용존성 독소의 증가는 생물제재를 이용한 남조류 제어가 상수원 저수지와 같은 장소보다는 규모가 작은 연못이나 저수지 등에 적합하며, 생물제재 처리 이후 수질변화에 대한 적극적인 수질관리 대책이 마련되어야 할 것으로 판단되었다.

• 생태와환경
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• 제44권1호
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• pp.22-30
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• 2011

This study was purposed to develop an effective LC/MS/MS method for simultaneously determining five pre-treated cyanotoxins (anatoxin-a, microcystins-RR, -YR, -LR and -LA) of cyanobacteria blooms. Cyanobacterial bloom samples were collected from 11 major lakes and three downstream areas of river around Korea during 2005~2009. Cyanotoxins were identified in 38 samples from the lakes. The validity of the method was evaluated and the recovery rates were found ranging from 83~87%. The MDL turned out to be $0.046\;{\mu}g\;L^{-1}$ for anatoxin-a and $0.066\;{\mu}g\;L^{-1}$ for microcystins (RR, YR, LR and LA), which indicates that the method has high sensitivity and accuracy. The most dominant genus of the cyanobacterial blooms was Microcystis, which accounted for 71% of the analysed samples. Microcystis also contained the largest amount of microcystins ($398.5\;{\mu}g\;gDW^{-1}$) among the analyzed cyanobacteria. The analysis of the five cyanotoxins showed that anatoxin-a ranged between $0{\sim}41.833\;{\mu}g\;gDW^{-1}$ and microcystins ranged between $6.311{\sim}2,148.786\;{\mu}g\;gDW^{-1}$. Among the microcystins, micocystin-RR took up 58.3%, the largest portion. Anatoxin-a was found to account for 77.8% of the samples. This study has its significance in that it allowed the establishment of toxin criteria appropriate for the Korean water systems. Further studies may be necessary to conduct for improving water treatment methods.

• 한국물환경학회지
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• 제39권6호
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• pp.451-464
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• 2023

Harmful cyanobacterial monitoring is time-consuming and requires skilled professionals. Recently, Phycocyanin, the accessory pigment unique to freshwater cyanobacteria, has been proposed as an indicator for the presence of cyanobacteria, with the advantage of rapid and simple measurement. The purpose of this research was to evaluate the correlation between the harmful cyanobacterial cell density and the concentration of phycocyanin and to consider how to use the real-time water quality monitoring system for algae bloom monitoring. In the downstream of the Nakdong River, Microcystis spp. showed maximum cell density (99 %) in harmful cyanobacteria (four target genera). A strong correlation between phycocyanin(measured in the laboratory) concentrations and harmful cyanobacterial cell density was observed (r = 0.90, p < 0.001), while a weaker relationship (r = 0.65, p < 0.001) resulted between chlorophyll a concentration and harmful cyanobacterial cell density. As a result of comparing the phycocyanin concentration (measured in submersible fluorescence sensor) and harmful cyanobacterial cell density, the error range increased as the number of cyanobacteria cells increased. Before opening the estuary bank, the diurnal variations of phycocyanin concentrations did not mix by depth, and in the case of the surface layer, a pattern of increase and decrease over time was shown. This study is the result of analysis when Microcystis spp. is dominant in downstream of Nakdong River in summer, therefore the correlation between the harmful cyanobacteria density and phycocyanin concentrations should be more generalized through spatio-temporal expansion.

• 생태와환경
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• 제48권2호
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• pp.108-114
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• 2015

유해조류의 생물학적 제어를 위하여 여과능이 입증된 패류와 동물플랑크톤을 혼합적용하고, 현장적용 가능성을 검토하였다. 실험수는 매년 남조 Microcystis aeruginosa가 대발생하는 일감호 (서울)의 현장수, sediment, 배지를 대형 수조에 일정량 넣고 인위적으로 조류대발생을 일으켜 유지하고 있는 실험수를 이용하였다. 실험은 동물플랑크톤만 처리한 Z군 (40 individuals $L^{-1}$), 패류만 처리한 M군 (2 individuals $L^{-1}$), 동물플랑크톤과 패류를 모두 첨가한 ZM군 (Z, M군의 밀도를 합한 것)으로 설계하였다. 수심별 조류제어 효과를 확인하기 위하여 표층, 중층에서 각각 일정량의 실험수를 꺼내 엽록소량의 경시적 변화를 측정하였다. 결과, 중층의 모든 처리구에서 Chl-a의 감소를 보였으며 24시간째 Z군은 63.2%의 제어율을 보인 반면, M군과 ZM군은 각각 79.8%, 90.8%의 제어율을 나타내 뚜렷한 억제효과를 보였다. 표층의 경우, Z군과 ZM군은 각각 51.9%, 63.4% 등으로 50% 이상의 억제효과를 보인 반면, M군의 경우 대조군의 27.4%로서 가장 낮은 제어율을 보였다. 결과를 종합하면, 두 생물제재의 혼합이 수층에 상관없이 그 효과는 입증되었으나 남조 M. aeruginosa의 부유성을 감안한다면, 패류의 적용수심이 조류제어에 매우 중요한 인자임을 알 수 있었다. 따라서 생물제재의 혼합적용이 보다 높은 효과를 보였으며 조류의 생리적 특성과 생물제재간의 상호관계에 대한 세밀한 연구가 요구되었다.

• 환경생물
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• 제33권1호
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• pp.1-6
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• 2015

전세계적으로 2000년대 이후로 남조류에 의한 녹조의 발생이 증가하고 있으며, 이와 관련된 환경 문제가 공중건강을 위협하고 인간 활동을 제한하고 있다. 1970년대 캐나다의 호수를 중심으로 수행된 다년간의 현장 연구를 통하여, 녹조발생의 핵심적인 영양 제한인자로 인이 제시되었고, 인 저감에 대한 수계 관리가 진행되었다. 그러나 2000년대 이후, 대형 담수수계에서 특히 Microcystis에 의한 녹조 현상에서는 인뿐만 아니라 질소가 남조류 녹조 발생에 미치는 영향이 부각되고 있다. 한국의 담수 수계에서도 이와 비슷한 남조류에 의한 위해성 녹조 번성 특징을 갖고 있으므로, 이러한 패러다임의 변화는 국내 담수수계의 영양염류 관리에서 중요한 의미를 갖는다. 최근 국제적인 관련 연구를 통하여, 위해성 남조류 번성을 막기 위해 제안된 방법은 다음과 같다. 1) 질소와 인을 함께 관리하는 전략, 2) 폐수의 수집 및 처리, 3) 호소 유입수의 사전처리, 4) 저니의 준설, 5) 체류시간의 단축, 6) 조류의 효율적 회수법, 7) 조류의 침강 및 응집 등이 제시되고 있다. 추가적으로 남조류의 생태학적 특성에 기반한 지속가능하고 통합적인 담수수계의 녹조 관리기법이 수립되어야 한다. 녹조를 유발하는 남조류는 척결되어야 할 생물체가 아니라, 담수 수계에 필수적인 미생물 구성원이기 때문이다.

• 환경위생공학
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• 제24권2호
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• pp.40-48
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• 2009

Unusual bloom of toxic cyanobacteria in water bodies have drawn attention of environmentalists world over. Major bloom of Anabaena, Microcystis in water storage reservoir, rivers and lake leading to adverse health effects have been reported from Australia, England and many part of the world. These cyanobacterial cells can release intercellular matter like toxin in water and these intercellular matter can increase the concentration of organic matter. Cellysis can occur when algal cells meet the disinfectants like chlorine in water treatment plant and the resultant rising up of DOC(Dissolved Organic Carbon) or TOC(Total Organic Carbon) can increase the formation of disinfection by products. Disinfectants that kill microorganisms react with the organic or inorganic matter in raw water. In general disinfectants oxidize the matter in raw water and the resultant products can be harmful to human. There are always conflict about which is more important, disinfection or minimizing disinfection by products. The best treatment process for raw water is the process of the lowest disinfection by products and also the the lowest microorganism. In this study the cultured cells, Microcytis Aeruginosa(MA), Anabaena Flos-aquae(AF), Anabaena Cylindrica(AC), and the cells obtained in Daechung Dam(DC) whose dominant species was Anabaena Cylindrica were subjected to chlorination. Chlorination oxidizes inorganic and organic compounds and destruct live cells in raw water. Chloroform was analyzed for the cultured cells which were treated with $20mg/\ell$ dose of chlorine. In general chloroform is easily formed when dissolved organic matter react with chlorine. The cultured cells contributes the concentration of dissolved organic carbon and also that of total organic carbon which might be potent precusors of chloroform formed. The correlations of the concentration of chloroform, DOC and TOC were investigate in this study.

• 한국물환경학회지
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• 제34권5호
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• pp.503-513
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• 2018

Freshwater cyanobacterial genus Dolichospermum is one of the most commonly spotted types of phytoplankton, whereas a limited number of studies on morphology of Dolichospermum spp. have been performed in South Korea. The purpose of this study is to investigate the succession pattern of cyanobacteria after weir construction, as well as morphological characteristics of Dolichospermum spp. from natural samples collected in the weir regions of Nakdong River. A total of 31 cyanobacterial taxa observed in this study were classified as belonging to 15 genera, 5 families, and 3 orders. Among them, morphological characteristics in the four species were classified into genus Dolichospermum, for most of the planktic former members of the genus Anabaena, were observed through light microscopy. Water bloom frequently occurred in the middle region of Nakdong River, the maximum number of cyanobacterial species appeared in the lower region of Nakdong River. The appearance of order Chrooccocales was only observed during summer when population density of Microcystis aeruginosa reached an annual peak. In contrast, filamentous cyanobacteria was observed throughout the whole year, even if when water temperature was lower than $5^{\circ}C$. It implied that the low-temperature-adapted filamentous cyanobacteria can grow in a range of water temperatures. Coil diameter of D. crassum from natural samples was $75{\sim}140{\mu}m$ ($ave.=91.3{\mu}m$; n = 94), slightly larger than those reported by previous studies. Dolichospemum smithii ($Kom{\grave{a}}rek$) Wacklin et al. 2009, was described for the first time in Nakdong River.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권11호
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• pp.1428-1436
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• 2023

The three Gram-negative, catalase- and oxidase-positive bacterial strains RS43^T, HBC28, and HBC61^T, were isolated from fresh water and subjected to a polyphasic study. Comparison of 16S rRNA gene sequence initially indicated that strains RS43^T, HBC28, and HBC61^T were closely related to species of genus Curvibacter and shared the highest sequence similarity of 98.14%, 98.21%, and 98.76%, respectively, with Curvibacter gracilis 7-1^T. Phylogenetic analysis based on genome sequences placed all strains within the genus Curvibacter. The average nucleotide identity (ANI) and digital DNA-DNA hybridization (dDDH) values between the three strains and related type strains supported their recognition as two novel genospecies in the genus Curvibacter. Comparative genomic analysis revealed that the genus possessed an open pangenome. Based on KEGG BlastKOALA analyses, Curvibacter species have the potential to metabolize benzoate, phenylacetate, catechol, and salicylate, indicating their potential use in the elimination of these compounds from the water systems. The results of polyphasic characterization indicated that strain RS43^T and HBC61^T represent two novel species, for which the name Curvibacter microcysteis sp. nov. (type strain RS43^T =KCTC 92793^T=LMG 32714^T) and Curvibacter cyanobacteriorum sp. nov. (type strain HBC61^T =KCTC 92794^T=LMG 32713^T) are proposed.

• 미생물학회지
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• 제45권4호
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• pp.362-367
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• 2009

대청호의 한 지류인 소옥천으로부터 고효율 조류억제 세균을 분리하기 위하여 176균주를 분리 스크린하였으며, 이 중 AJ1이 가장 높은 조류성장억제능을 나타내었다(지름 50.0 mm 성장억제환). 조류성장억제능이 높았던 AJ1 균주 동정을 위하여 형태학적, 생리 생화학적, 16S rRNA gene sequence 분석, 지방산 분석을 수행하였으며 그 결과, Pseudomonas aeruginosa 로 판별되었다. AJ1 배양액을 원심분리한 후 상등액을 조류배양액에 첨가 시, 상등액에 의한 조류성장억제능이 나타남에 따라 세포 외 물질 분비에 의한 것을 확인할 수 있었다. 가장 높은 조류성장억 제능[60.2(${\pm}$1.3)%]은 탄소원으로 mannitol을 사용하고, 온도 $30^{\circ}C$, pH 8에서 배양할 때 보였다. 또한, AJ1 균주의 배양기간 및 투여시기에 따른 조류성장억제능 평가 결과, 조류 성장 초기 단계에 조류성장억제균을 투여하였을 때 조류성장억제능이 높게 나타났고, 균주의 배양기간에 따른 조류성장억제능은 연관성이 나타나지 않았다. 상등액 접종량에 따른 조류성장억제능은 상등액의 접종량이 높아질수록 M. aeruginosa의 제거량은 증가하였으며, 고농도(40ml/L)로 적용하였을 때 80.3(${\pm}$8.6)%의 가장 높은 M. aeruginosa 제거효율을 보여주었다. 제거 속도의 경우 상등액 접종량이 낮아질수록 M. aeruginosa 제거율이 높아지는 경향을 확인하였으며, 저농도(10 ml/L)로 적용시 $8.2{\mu}g$ chl-a/supernatant ml/day로 가장 높게 나타났다. 본 연구 결과, AJ1 균주의 현장 적용 시 M. aeruginosa의 제어에 효율적일 것으로 사료된다.