• Toxicological Research
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• 제33권2호
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• pp.119-124
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• 2017

Hexavalent chromium is a bio accumulative toxic metal in water and fish. It enters aquaculture ponds mainly through anthropogenic sources. Hexavalent chromium concentrations and its effects on the morphology and behavior of Clarias gariepinus were investigated from four aquaculture ponds for 12 weeks. Chromium was measured using diphenyl carbohdrazide method; alkalinity and hardness were measured using colometric method and analyzed with Bench Photometer. Temperature and pH were measured using pH/EC/TDS/Temp combined tester. Temporal and spatial replications of samples were done with triplicates morphological and behavioural effects of the metal on fish were observed visually. Chromium ranged from no detection to 0.05 mg/L, alkalinity 105 to 245 mg/L, hardness 80 to 165 mg/L, pH 6.35 to 8.03 and temperature 29.1 to $35.9^{\circ}C$. Trend in the chromium concentrations in the ponds is natural > earthen > concrete > collapsible. There was a significant difference (P < 0.05) in chromium, alkalinity, water hardness, pH and temperature among the four ponds. Significant positive correlation also existed between alkalinity, water hardness, pH, with chromium. Morphological and behavioural changes observed in the fish include irregular swimming, frequent coming to the surface, dark body colouration, mucous secretion on the body, erosion of gill epithelium, fin disintegration, abdominal distension and lethargy. High chromium concentration in natural pond was due to anthropogenic run-off of materials in to the pond. Acidic pH, low alkalinity, low water hardness also contributed to the high chromium concentration. Morphological and behavioural changes observed were attributed to the high concentrations, toxicity and bio accumulative effect of the metal. Toxicity of chromium to fish in aquaculture could threaten food security. Watershed best management practices and remediation could be adopted to reduce the effects of toxicity of chromium on pond water quality, fish flesh quality and fish welfare.

• 생태와환경
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• 제41권2호
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• pp.206-215
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• 2008

본 연구는 방조제 조성 이후 물 교환이 제한적인 시화호의 기수역에서 염분도, 수온, DO, 탁도의 시공간적 분포특성을 분석하여 기수역의 수질오염 원인을 해석하고 개선방안을 수립하기 위한 기초자료를 활용하고자 하였다. 시화호 기수역에서 염분도는 $0.1{\sim}29.9\;psu$ 그리고 수온은 $4.7{\sim}28.1^{\circ}C$의 범위로 변동이 매우 컸으며, 담수유 입량과 해수의 유입/유출 여부 및 유통량에 의해 영향을 받은 것으로 나타났다. 그리고 기수역 내 염분약층의 형성과정에는 담수유입이 주된 요인인 반면, 염분약층이 형성되는 구간은 배수갑문을 통한 해수의 유입 및 유출여부와 유통량에 의해 영향을 받는 것으로 나타났다. 기수역에서 수온과 염분도의 시공간적 분포는 DO농도와 탁도 분포에 영향을 미치는 것으로 나타났다. DO는 수온이 상승하는 4월에 기수역 중류부의 표층에서 최대 $26.5\;mg\;L^{-1}$(포화도 315%)의 농도를 보였는데, 이는 이 시기 대량 증식한 식물플랑크톤의 광합성에 의한 것으로 사료된다. 반면, 염분약층이 강하게 형성된 지점의 심층에서는 저산소층이 형성되었고, 여름으로 갈수록 확대되어 수온이 가장 높았던 7월에 가장 넓게 형성되는 것으로 나타났다. 한편 탁도는 $1.5{\sim}86.3\;NTU$의 범위로 하류에 비해 중류와 상류부에서 높은 값을 보였고, 염분약층이 형성된 구간에서 높은 경향을 보였다. 본 연구로부터 담수와 해수가 공존하는 시화호 상류 기수역에서 염분도 차이에 의해 형성되는 염분약층은 수체의 공간적인 혼합을 제한시키는 결과를 가져오고, 결국 심층의 산소고갈, 퇴적물의 증가, 식물플랑크톤의 대량증식에 의한 수체의 유기물 증가 등의 수질문제를 유발시킬 수 있는 원인으로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제29권3호
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• pp.1-13
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• 2024

This study investigated the hydrogeochemical and microbiological characteristics of freshwater on Ulleung Island, a volcanic island in the Ulleung Basin on the East Coast of Korea. The shallow groundwater (CSW, NRGW) and the surface water (SISW) samples are classified as Na-HCO₃ type, reflecting an alkaline rock type and an oxidizing environment due to the influence of a highly permeable pyroclastic rock layer. In contrast, the deep groundwater sample (DMW) is classified as Ca-HCO₃ type, suggesting the influence of deep-sourced carbon dioxide and reducing conditions. Microbial communities in the water samples are generally dominated by Proteobacteria, with the relative abundance of major genera varying depending on water quality and environmental conditions. Network analysis reveals the ecological characteristics of microbial communities adapted to specific environments. The presence of pathogenic genera in the shallow groundwater suggests potential groundwater contamination, necessitating appropriate management to ensure its use as drinking water or domestic water. The findings of this study provide valuable insights into the ecological characteristics of Ulleung Island's groundwater resources and can inform future groundwater management strategies.

• 한국환경농학회지
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• 제35권1호
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• pp.15-23
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• 2016

BACKGROUND: Water quality is of concern to water utility operators, public health officials, and populations using the water. If any contaminant is released from a point of entry, it could be spread rapidly throughout the water stream. So the identification of the location of the points of entry and its release history are critical informations to establish the management strategy.METHODS AND RESULTS: Aniline, nonylphenol, pentachlorophenol and formaldehyde in 39 surface water samples were analysed using Gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) methods. Formaldehyde, aniline and nonylphenol were mainly detected in the near sites where industrial waste water and domestic sewage were discharged into stream. But pentachlorophenol was detected in the downstream samples where pulp manufacturing plants were operated.CONCLUSION: Results indicate that pentachlorophenol found in main stream of Guem river was mainly introduced from pulp manufacture industries. Otherwise, formaldehyde, aniline and nonylphenol were mainly contaminated from the industrial waste water and domestic sewage.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권8호
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• pp.603-611
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• 2022

도시지역에서는 도시화로 인해 불투수면적이 지속적으로 증가하고 있고, 이는 빗물이 지표하로 침투 및 침루되는 기작을 방해하여 대부분의 빗물이 표면유출되도록 하고 있어 물순환의 왜곡이 심화되고 있다. 물순환의 왜곡은 강우-유출로 인한 수재해 뿐만 아니라, 하천 건천화 및 수질 악화, 생태계 균형 파괴 등 다양한 방면에 영향을 미치는데, 이러한 문제점을 해결하기 위해 환경부에서는 저영향개발 기법의 활용을 적극 권장하고 있다. 저영향개발 기법을 적용하기 위해서는 대상지 개발 이후의 유출증가량을 처리할 수 있는 빗물관리 목표량을 설정해야하는데, 현행 기준에서는 10년 강우 기간의 일단위 강우사상으로 빗물관리 목표량으로 제시하고 있어, 강우기간 및 대상에 대한 개선 연구가 필요하다. 본 연구에서는 물순환 개선을 위한 빗물관리 목표량의 설정에 무강우 지속시간(IETD)을 이용한 독립 강우사상의 구분과 통계분석을 통해 현행 기준과의 차이를 분석하였다. 부산광역시의 1991년에서 2020년까지 30년 강우자료를 이용하여 자기상관계수 분석, 변동계수 분석, 연평균 강우사상 발생개수 분석 등의 방법을 적용하였고, 대상 강우기간에 따라 무강우 지속시간을 선정하였다. 모집단의 표본이 많을수록 무강우 지속시간이 증가하는 경향을 보였다. 또한, 무강우 지속시간에 따른 독립 강우사상의 강우량 규모별 지속시간과 시간분포를 분석하여 빗물관리 목표량에 따라 표준 설계강우량을 산정할 수 있는 방안을 제시하였다. 이에 본 연구와 같이 무강우 지속시간의 선정을 통해 독립 강우사상들의 충분한 표본을 이용한다면, 보다 개선된 빗물관리 목표량을 설정이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국환경과학회지
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• 제7권6호
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• pp.833-843
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• 1998

It is noted that the red tides and the oxygen-deficient water mass are extensively developed in Masan Bay during summer. The nutrients mass balance was calculated in Masan Bay, using the three-dimensional numerical hydrodynamic model and the material cycle model. The material cycle model was calibrated with the data obtained on the field of the study area in June 1993. The nutrients mass balance calculated by the combination of the residual currents and material cycle model results showed nutrients of surface and middle levels to be transported from the inner part to the outer part of Masan Bay, and nutrients of bottom level to be transported from outer part to inner part of Masan Bay. The uptake rate of DIN in the box A1(surface level of inner part) was found to be 337. 5mg/$m^3$ㆍday, the largest value in all 9 boxes and that of DIP was found to be 18.6mg/$m^3$ㆍday in box A1, and the regeneration rate of DIN was found to be 78.2mg/$m^3$ㆍday in the box A3(bottom level of inner part), and that of DIP was found to be 18.6mg/$m^3$ㆍday in box A1. The regenerations of DIN and DIP in the water column of the entire Bay were found to be 7.66ton/day and 760kg/day, respectively. And the releases of DIN and DIP from the sediments of the entire Bay were found to be 2.86ton/day and 634kg/day, respectively. The regeneration rate was 2.5 times as high as the release rate in DIN, and 1.2 times in DIP. The results of mass balance calculation showed not only the nutrients released from the sediments but the nutrients regenerated in water column to be important in the control and management of water quality in Masan Bay.

• 한국수산과학회지
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• 제53권5호
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• pp.773-783
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• 2020

In order to evaluate the recovery of fishing ground environment after the cessation of aquaculture farming, we examined the variation in sediment quality over time using different geochemical factors and investigated whether these factors are indicators of sediment quality recovery. The study area was an oyster Crassostrea gigas, farm in Tongyeong, Geyongsangnam-do, South Korea, where aquaculture activities had been carried out for 20 years, and the changes in water and sediment environment were monitored for 14 months after the abandonment of the farm. The mean water depth was 14 m, with a tidal range of 3 m, and seawater current velocity ranged from 4.7 to 7.0 cm/s. After the abandonment of the farm, total organic carbon and total nitrogen concentrations in the surface sediments decreased significantly over time compared to those in the control site; in particular, immediately after farm abandonment, acid-volatile sulfide concentrations decreased relatively rapidly. Carbohydrate and protein concentrations in the sediments showed no significant changes; however, lipid concentrations markedly decreased. Further studies on other aquaculture taxa and various aquaculture areas are needed to establish new policies for environmental management of fishing grounds, such as relocation of fishing grounds and determination of optimal fallowing periods.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권5호
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• pp.27-36
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• 2016

저영향개발(LID) 기법은 물순환을 고려한 친환경 도시계획기법으로 개발 이전의 물수지를 회복시키려는 빗물관리 방법이다. 본 연구에서는 도시지역에 적용 가능한 LID 기법 중 4개(침투도랑, 식생수로, 도심형 인공습지, 측구형 침투도랑)를 선정하여 실제 적용될 지역에 시범 단지를 조성하였으며, 실제 강우와 인공강우를 이용한 모니터링을 통해 각 시설의 물순환 및 수질개선 효과를 평가하였다. 다양한 강우사상에서 모니터링한 결과 LID 시설의 표면적과 유역면적비, 그리고 시설용량과 유역면적비가 클수록 모든 강우사상에서 유출이 발생하지 않았다. 또한, 식생수로와 침투도랑은 모든 강우(최대 17.2mm)에서 유출이 발생하지 않았으며, 도심형 인공습지와 측구형 침투도랑에서는 유출이 발생하였는데 도심형 인공습지는 10mm 이하의 강우에서 유출 저감율이 높았으며, 측구형 침투도랑은 10mm 이하 및 이상의 강우에서 유사하게 나타났다. LID 시설의 구조와 강우사상, 선행건기일수에 따라 차이가 있으나 LID의 적용으로 물수지 개선 및 비점오염원 물질의 저감이 가능하다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.997-1001
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• 2006

Organic compost has been widely applied to the cropland because it has been thought as Environmentally Sound Agriculture (ESA) in Korea. In this study, two-year indoor rainfall experiments were performed. Surface runoff and groundwater volume from 10% and 20% slope plots were measured and water quality samples were collected and analyzed for BOD, COD, T-P and T-N. Flow weighted mean concentration (FWMC) values were computed to assess effects of various fertilizer treatments. FWMC BOD values for organic compost treated plots were higher than chemical fertilizer treated plots. FWMC BOD values for 20% slope plots were higher than those from those for 10% slope plots. The similar trends were found for COD and T-P. FWMC T-N values for chemical fertilizer treated plots were higher than organic compost treated plots. FWMC T-N values for 10% slope plots were higher than those for 20% slope plots. In Korea, excessive use of organic compost has caused extremely high levels of organic matter contents at the cropland. Since organic compost is very slow in releasing its nutrients to the soil, farmers usually apply excessive organic compost for immediate effects and maximum crop yields, which has been causing soil and water quality degradations. Therefore, thorough investigations for better nutrient management plans are needed to develop the ESA strategy in Korea.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.1317-1321
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• 2007

대표적인 하천수질모형으로는 정상상태 모형인 QUAL2E와 비정상상태 모형인 CE-QUAL-RIV1이 있다. 정상 및 비정상상태 수질모형의 용도는 QUAL2E가 월별 및 순별 장기수질예측에 매우 활용도가 높다고 하면 CE-QUAL-RIV1는 갑작스런 수질사고와 같은 단기수질모의 즉, 댐방류 플러싱효과를 분석하는 효과에 매우 최적화된 모형이라 할 수 있다. 대부분의 하천 수질 예측모델이 비정상상태 흐름이 아닌 정상상태 흐름만을 고려하여 개발되었기 때문에 댐이나 수문에 의해 차단된 조절하천에서 부정류 흐름상태를 고려한 수질예측 모델이 필요하다. 본 연구의 대상 유역인 서낙동강은 상류에는 대저수문, 하류에는 녹산수문이 위치하고 있으며, 이와 같은 수문들에 의하여 하천의 유량이 조절되는 호소형 하천으로 자연적인 하천흐름이 원활하지 않은 정체수역이다. 따라서 장기간 오염물질이 퇴적되고 있으며, 이로 말미암아 수질오염이 매우 심한 곳이기도 하다. 서낙동강은 대저수문 유입량과 녹산수문 방류량에 따른 하천수질의 영향이 크며, 개발욕구가 강한 경상남도 김해시와 부산광역시 강서구가 위치한 수계로서 현재 발생부하량 뿐만 아니라 장래에 예상되는 발생부하량도 매우 큰 하천이다. 이와 같은 문제를 해결하기 위한 가장 근원적인 방안은 적절한 수문운영을 통하여 수역 내의 유속을 적절히 조절하고, 이를 통하여 수질개선 효과를 확보하는 것이다. 본 연구에서는 정체수역인 서낙동강의 대저수문 유입량과 녹산수문 방류량을 수문운영에 따라 하천유량을 통하여 실측하고, 이로 인한 수질 변화를 체계적으로 조사함으로써 다수의 수문운영 조건에 따른 비정상상태에서의 서낙동강 본류의 수질을 실측하여, 수질이 좋은 낙동강 본류 원수의 유입에 따른 수질개선 효과와 녹산수문 방류에 의한 플러싱 효과를 정량적으로 평가해보고자 하였다. 본 연구에서 실측된 수문 유입량 및 방류량 증가에 따른 하천수질변화 결과를 비정상 하천수질모형을 통해 검증하고, 이를 활용하여 서낙동강의 수질 개선을 위한 적절한 유량 및 운영방안을 구축할 수 있을 것으로 판단된다.