남서태평양 열수해역의 화학적 환경특성을 이해하기 위하여 수온, 염분, 투명도, pH, 영양염 및 황화수소 등을 분석하였다. 시료는 마누스분지의 12개 정점에서 CTD를 이용하여 채취하였다. 열수작용은 해수 및 암석간의 순환작용에 의해 이들의 물리, 화학적 특성을 변화시키고, 주변의 해수와는 특성이 다른 열수가 plume을 형성하여 해양으로 공급된다. 본 연구에서는 남서태평양 PACMANUS 해역과 Susu Knolls 해역에서 투명도 및 황화수소를 이용하여 열수작용에 의한 plume을 확인하였다 특히, 열수환경을 지시하는 지화학적 추적자인 황화수소는 0${\sim}$3.31 ${\mu}$M 범위와 평균 0.63${\mu}$M을 보였다. 열수작용에 의한 plume의 높이, 분출량 및 활동도는 저층해류 순환 등의 영향을 받으며 수층의 등밀도면을 따라 주변 해수로 확산된다. 결과적으로 연구 해역에서의 황화수소 농도 이상치는 열수작용에 의한 영향으로 판단되고, 따라서 PACMANUS 해역의 남북방향에 가장 큰 공급원이 있을 것으로 보인다.
해양 환경에서 세균은 다양한 생지화학적 순환에 있어서 중요한 역할을 수행하고 있으며, 그들의 다양성에 대한 정보는 생태계에서 세균의 생지화학적 기능을 이해하는데 중요하다. 본 연구는 $CO_2$ 해양지중저장의 후보지인 동해 남부해역의 표층 퇴적물과 퇴적물 위의 저층 해수에서 최신 연구 기법인 pyrosequencing을 통하여 세균의 계절적 다양성을 분석함으로써, 동해 퇴적물 세균상의 특성을 이해하고자 하였다. 퇴적물에서는 대부분의 시기에 Gammaproteobacteria가 우점한 반면, 저층 해수에서는 Alphaproteobacteria가 우점하여 두 서식처에서 세균의 다양성은 큰 차이를 보였다. 또한 속 수준의 다양성 분석에서도 저층 해수에서는 대부분의 시기에 SAR11 그룹에 속하는 Pelagibacter가 가장 우점한 반면, 퇴적물 시료에서는 Gammaproteobacteria에 속하는 미동정 속이 가장 우점하였다. 그러나 두 서식처 모두에서 5% 이상의 점유율을 보인 속의 수는 10 속 미만으로 소수였으며, 낮은 점유율을 갖는 많은 종류의 세균들이 군집 내에 공존하는 공통적인 특성이 나타났다. 본 연구의 세균 다양성 연구는 동해 저층 해수 및 퇴적물의 세균 다양성에 대한 특성의 이해와 더불어 $CO_2$ 해양지중저장 사업의 진행에 따른 세균의 다양성 및 기능 변화에 대한 사전 자료 및 해역이용영향평가 배경 자료로 활용될 수 있을 것이다.
갯벌과 주변 연안역 사이의 물질순환, 특히 영양염 순환에 있어서의 갯벌의 역할을 이해하기 위해 서해 남부 해역의 대표적 갯벌인 함평만 입구에서 4차례(2008년 8월 5일과 18일, 2008년 10월 28일, 2009년 2월 9일)에 걸쳐 조위변화에 따른 영양염 변동을 조사하였다. 연구 결과에 의하면 수온은 조위변화에 따라 여름철 간조시 높고 만조시 낮은 반면, 가을과 겨울철은 간조시 낮고 만조시 높아 여름과 대조적인 경향을 보인다. 염분은 조위가 상승함에 따라 외해수가 유입되어 여름/겨울철에 만조시 높고, 간조시 낮은 일반적인 경향을 보이는 반면, 가을철에는 만조시 낮고 간조시 높은 반대의 경향을 보인다. 모든 계절에서 만조와 간조시 염분의 차는 0.3 psu미만이였다. 한편 함평만에서 관측된 모든 영양염은 조위변화에 따라 여름철 만조시 낮고 간조시 높은 반면, 겨울철은 만조시 높고 간조시 낮아 여름철과 반대의 패턴을 보인다. 특징적으로 가을철은 조위변화에 따른 뚜렷한 농도변동을 보이지 않았다. 이러한 결과는 함평만 갯벌이 여름철에는 영양염의 공급원으로 겨울철에는 영양염의 제거원으로 작용하고 있음을 보여준다. 이와 같은 영양염 계절별 조위변동은 외해수와 갯벌에서의 영양염 농도 차이를 반영하는 것으로 갯벌과 외해수 사이의 상호 복합적인 요인에 의해 나타나는 것으로 사료된다.
In Yongwon channel, its natural flow of seawater is blocked by the construction of Busan New Port including the container berth. The channel was transformed into a narrow and long one, where it is possible that ships are only allowed to pass through the north-side channel of Gyeonmado located at the point of river mouth to Songjeongcheon. In addition, Yongwon channel is approximately 100 m wide on average and 3,600 m long, and has the highest slenderness ratio (length/width = 36). So it is considered that the changes in the terrain characteristics of Yongwon channel is likely to alter the circulation of sea water, thereby changing its water quality. In this study, the bottom sediment were collected from the 48 points of the Yongwon channel and the long-term leaching characteristics were analyzed. Thus, changes in sediment and water quality were analyzed through the sediment release test to investigate the degree of contamination. The sediment release from the inside region was higher than the outer region, which is due to the pollutant that comes form the downtown area. The results of this study can be used to predict the water quality in the future and prepare the economically optimized countermeasures to improve the water quality of Yongwon channel, Busan New Port.
A trimethoprim resistant Vibrio parahaemolyticus, which cause acute gastroenteritis in humans, was isolated from farmed fish and seawater. The resistance profiles of isolated V. parahaemolyticus and their correlation with mobile elements were investigated. All of the V. parahaemolyticus were resistance to both rifampin and trimethoprim. The presence of class I integron was confirmed by PCR. PCR-amplified inserted gene cassettes contained aminoglycoside aac6-II, rifampin arr-3 and trimethoprim dfrA27 resistance genes. This study indicated that class I integron mainly contributed to the circulation of trimethoprim resistance determinants in V. parahaemolyticus.
In Yongwon channel, its natural flow of seawater is blocked by the construction of Busan Newport including the container berth. The channel was transformed into a narrow and long one, where it is possible that ships are only allowed to pass through the north-side channel of Gyeonmado located at the point of river mouth to Songjeongcheon. In addition, Yongwon channel is approximately 100 m wide on average and 3,600 m long, which has the highest slenderness ratio (length/width=36). So it is considered that the changes in the terrain characteristics of Yongwon channel is likely to alter the circulation of sea water, thereby changing its water quality. In this study, the seasonal change and the spatial variation of the water quality in Yongwon channel was analyzed for the effect of land pollution using the measurement data. The mass balance calculation method is used to analyze the water pollution resulting from sediment pollutants. This result shows that the improvement of the water quality in Yongwon channel can be obtained from the sewer pipe modification and the environmental dredging.
Groundwater and rainwater are the only sources of freshwater in small islands as many islands lack surface water sources. Groundwater occurring in the form of freshwater lens floating on denser seawater is highly dependent on natural recharge from rainfall. A sharp interface numerical model for regional and well scale modeling is selected to assess the sustainability of freshwater lens in the island of Tongatapu. In this study, 29 downscaled General Circulation Model(GCM) predictions are input to the recharge model based on water balance modelling. Three GCM predictions which represent wet, dry and medium conditions are selected for use in the groundwater flow model. Total freshwater volume and number of saltwater intruded wells are simulated under various climate scenarios with GCM predicted rainfall pattern, sea level rise and pumping. Simulations indicate that the sustainability of the freshwater lens is threatened by the frequent droughts which are predicted under all scenarios of recharge. The natural depletion of the lens during droughts and increase in water demands, leads to saltwater upconing under the pumping wells. Implementation of drought management measures is of utmost importance to ensure sustainability of freshwater lens in future.
최근 친환경항만(Eco-port)을 건설하려는 노력과 쾌적한 워터프론트 개발에 관한 관심이 고조되면서, 항만의 방파제를 중심으로 수질개선을 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 이러한 항 내의 수질개선을 위한 연구로서 최근 해수교환방파제가 주목받고 있지만, 여전히 항 내 안쪽의 영역에서는 해수교환방파제로부터 유입된 해수가 도달하지 못하여 해수의 순환이 잘 안 되는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 이러한 해수교환방파제의 단점을 보완하고자, 다기수로라는 새로운 개념의 해수교환방파제를 도입하여, 항 내 안쪽 영역까지 해수의 순환을 촉진할 수 있는 방법을 모색하였다. 이를 위해서 현재 해수교환방파제가 설치된 주문진 항에 가상의 다기수로를 설치하고, 수중유출구의 위치, 크기, 방향을 제어하여 해수유입에 따른 항 내 유동패턴을 비교 검토하고, 해수순환을 촉진시킬 수 있는 방법을 모색하였다.
새만금 사업은 대체 농지조성 및 쾌적한 복지 농어촌을 건설하고, 동북아 경제중심지로서 거점을 개발하는 한편 친환경적 개발 계획 및 기술에 바탕을 둔 녹색 도시로 성장하도록 하는 글로벌 명품 사업이다. 이러한 새만금 사업을 친환경 간척 모델의 하나로 개발하기 위하여 새만금 사업 환경영향 공동조사 및 토론회 등을 거쳐 친환경적 순차 개발 계획이 확정되었다. 현재는 방수제 공사가 진행 중에 있으며, 이에 따라 새만금호의 적정 수질 유지 및 환경변화에 따른 합리적인 대책 수립이 요구되고 있는 실정이다. 새만금호 내 환경은 상류 오염부하량 및 배수갑문 조작 현황 등에 의해 많은 영향을 받게 되므로, 본 연구에서는 새만금 방조제 끝막이로부터 방수제 공사 이후까지의 새만금호 관리수위 결정에 미치는 전반적인 요인들을 파악하였으며, 현재 진행 중인 방수제 공사와 관련된 수치 모델링 및 지속적인 해수 유통이 미치는 환경적 문제를 함께 고찰하였다. 새만금호 관리수위는 배후지 침수 분석, 끝막이 시공 여건과 비산먼지 등 환경대책에 대한 내용을 포함한 여러 조건에 따라 결정되며, 방수제 축조 후가 축조 전에 비하여 염분 농도 뿐 아니라 해수 유입 범위가 갑문 방향으로 1.2 km 감소하는 것으로 예측되었다.
Chronic effects such as reproduction and population dynamics with elevated $CO_2$ concentration were evaluated using two representative marine benthic species, copepod (Tisbe sp.) and amphipod (Monocorophium acherusicum) adopting long-term exposure. Juvenile copepod and amphipod individuals were cultivated in the seawater equilibrated with control air (0.395 mmol $CO_2$/air mol) and high $CO_2$ air having 0.998, to 3.03, 10.3, and 30.1 mmol $CO_2$/air mol during 20 and 46 days, respectively. After the exposure period, the number of benthic invertebrate was counted with separate larval and juvenile stage such as naupliar, copepodid and adult for copepod, or neonate and adult for amphipod, respectively. The individual number of both test species at each life-stage was significantly decreased in seawater with 10.3 mmol $CO_2$/air mol or higher. Recently, the technology of marine $CO_2$ sequestration has been developed for the reduction of $CO_2$ emission, which may cause climate change. However, under various scenarios of $CO_2$ leaks during the injection process or sequestrated $CO_2$ in marine geological structure, the potential risk to organism including various invertebrates can be expected to exposure. So the results of this study suggested that the detailed consideration on the adverse effect with marine ecosystem can be prerequisite for the marine $CO_2$ sequestration projects.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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