• 제목/요약/키워드: dissolved inorganic nitrogen

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Growth dynamics of the seagrass, Zostera marina in Jindong Bay on the southern coast of Korea

  • Kim, Young-Kyun;Kim, Jong-Hyeob;Kim, Seung-Hyeon;Kim, Jae-Woo;Park, Sang-Rul;Lee, Kun-Seop
    • ALGAE
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    • 제27권3호
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    • pp.215-224
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    • 2012
  • Growth dynamics of the seagrass, Zostera marina were examined at the two stations (Myungju and Dagu) in Jindong Bay on the southern coast of Korea. Eelgrass leaf productivities, underwater irradiance, water temperature, dissolved inorganic nitrogen (DIN) in water column and sediments, and tissue carbon (C) and nitrogen (N) content were monitored monthly from March 2002 to January 2004. Underwater irradiance fluctuated highly without a clear seasonal trend, whereas water temperature showed a distinct seasonal trend at both study stations. Water column DIN concentrations were usually less than $5{\mu}M$ at both study sites. Sediment pore water $NH_4{^+}$ and $NO_3{^-}+NO_2{^-}$ concentrations were higher at the Myungju site than at the Dagu site. Eelgrass leaf productivity at both study sites exhibited a distinct seasonality, increasing during spring and decreasing during summer. Seasonal variation of eelgrass productivity was not consistent with seasonal patterns of underwater irradiance, or water temperature. Eelgrass tissue C and N content at both study sites also showed significant seasonal variations. Relationships between tissue C and N content and leaf productivities exhibited usually negative correlations at both study sites. These negative correlations implied that the growth of Z. marina at the study sites was probably limited by C and N supplies during the high growth periods.

목포항의 수질 및 부영양도의 계절 변화 (Seasonal Variations of Marine Water Quality and Eutorphication Index in Mokpo Harbour)

  • 김광수
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.3-15
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    • 2001
  • 목포항의 수질과 영양상태의 계절 변화를 구명하고 평가하기 위하여 1996년 8원부터 1999년 8월까지 3년간 현장 관측과 수질 분석을 실시하였다. 첫째, 투명도, 용존무기질소, 인산인 및 클로로필 a와 같은 수질 항목에 대하여 OECD 영양분류기준을 적용한 결과, 목포항 해수의 영양수준은 4계절 내내 중영양 내지 부영양 상태로 평가되었고, 특히 하계에는 부영양 상태로 나타났다. 둘째, 비록 목포항 수질은 화학적 산소요구량에 의하면 해역수질 환경기준의 2급수 내지 3급수로 평가되지만, 부영양화에 의한 오염지수를 산정한 결과에 의하면, 목포항은 수질이 악화되어 4계절 내내 3급수에도 미치지 못하는 것으로 나타났다. 셋째, 부영양도를 산정한 결과, 특히 하계 또는 추계에 목포항에서 적조 발생 잠재력이 높은 것으로 나타났다. 넷째, 해수중에 존재하는 인에 대한 질소의 평균원자비(N/P)를 살펴보면, 목포항에서 식물플랑크톤의 성장에 대한 제한 영양 인자는 질소라기보다는 인으로 나타났다

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금강하구둑 건설후의 수질변화 (Variations of Water Quality after Construction of Keum River Estuary Barrage)

  • 김종구;유선재;권정노
    • 한국수산과학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.685-694
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    • 1998
  • To evaluate the water quality characteristic after construction of Keum river estuary barrage, water quality analysis were conducted on August October in 1995 and January, May in 1996 respectively. The results were summarized as follows. The concentrations of COD were in the range of 1.01~5.10 (mean 2.50)mg/$\ell$ for surface water and 0.51$\~$6.68 (1.88)mg/$\ell$ for bottom water. The concentrations of dissolved inorganic nitrogen (DIN) were in the range of 1.26$\~$105.91 (29.66)$\mu$g-at/$\ell$ for surface water and 1.42$\~$68.38 (19.12)$\mu$g-at/$\ell$ for bottom water. The concentrations of phosphate phosphorus were in the range of ND$\~$0.99 (0.34)$\mu$g-at/$\ell$ for surface water and 0.17$\~$1.04 (0.49)$\mu$g-at/$\ell$ for bottom water. The nitrogen ratio to the phosphorus were as high as 3.5$\~$849.5 (146.5). Therefore, Phosphate phosphorus was playing an important role in phytoplankton growth as limiting factor in Keum river estuary. The correlation coefficient of salinity and DIN according to COD was shown to -0.757 and -0.874 respectivity. Mean values of eutrophicaton indies were calculated to 9.7, 7.2 for surface and bottom water, these values were exceeding 1, the value of eutrophication criteria. Especially station 1$\~$3 were shown over 10 as eutrophication indices. Therefore, Keum river estuary could be evaluate to possibility area for breakout of red tides.

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제주도 연안 해양환경과 어류군집의 계절별 특성 (2012~2013년) (A Seasonal Characteristic of Marine Environment and Fish Assemblage in the Coastal waters Jeju Island, Korea from 2012 to 2013)

  • 고준철;김보연;김맹진;박성은;김종빈;차형기
    • 수산해양교육연구
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    • 제27권2호
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    • pp.319-344
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    • 2015
  • A seasonal characteristic of marine environment and fish assemblages in the coastal waters of Jeju Island were determined using samples collected by a trammel net in from 2012 to 2013. Annual mean temperature and salinity were $18.8^{\circ}C$, 33.7psu (2012) and $18.8^{\circ}C$, 33.8psu (2013) which shows stable water mass. nutrient concentrations represent that dissolved inorganic nitrogen (DIN) ranged from 0.030 to 0.217mg/L, dissolved inorganic phosphorus (DIP) from 0.002 to 0.010mg/L, and silicate ($SiO_2$) from 0.096 to 0.292mg/L. Chlorophyll a concentrations of phytoplankton ranged from 0.905 to $1.125{\mu}g/L$ were appeared the highest in summer and the lowest in winter. Suspended Solid(SS) concentrations ranged from 1.200 to 2.100mg/L (mean, 1.634mg/L) were appeared the highest in autumn and the lowest in spring. During the survey period, a total of 83 species (48 families and 12 orders) of fishes were identified, Perciformes and Scorpaeniformes accounted for 63.9% of the total number. The number of species was higher in summer than in winter, showing a peak in summer at 57 species and a low in winter at 47 species. The number of individuals and the biomass peaked in summer at 694 individuals and 151.9kg, and were the lowest in autumn at 466 individuals and 106.5kg. The diversity index, evenness index and richness index were appeared 2.92~3.14, 0.75~0.83 and 7.06~8.56 at each stations. the dominance index were appeared highest in spring and summer, were appeared the lowest in winter and autumn. The Filefish (Stephanolepis cirrhifer), Bluestriped angelfish (Chaetodontoplus septentrionalis), Marbled rockfish (Sebastiscus marmoratus), Rabbit fish (Siganus fuscescens), Blackfin sweeper (Pempheris japonica) were dominant species, which occurred abundantly during the entire survey period. The subtropical fishes were identified total of 41 species (49.4%) and the number of species was higher in summer at 29 (50.9%) species and a low in winter at 20 (42.6%) species. The dominant species of subtropical fishes were appeared Bluestriped angelfish, Blackfin sweeper, Rabbit fish, Scarbreast tuskfish (Choerodon azurio), Ballonfish (Diodon holocanthus), Flagfish (Goniistius zonatus), Blue-spotted boxfish (Ostracion immaculatus) in study sites. The subtropical fishes of species, individual and biomass showed significant correlation with environmental factors (Chlorophyll a, DIN, DIP, $SiO_2$) in almost all sampling sites.

생태-유체역학모델을 이용한 아산만 해양수질의 장기 예측 (Long Tenn Water Quality Prediction using an Eco-hydrodynamic Model in the Asan Bay)

  • 권철휘;강훈;조광우;맹준호;장규상;이승용;서정빈
    • 해양환경안전학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.91-98
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    • 2009
  • 아산만 해역으로 방류수가 배출될 경우, 생태-유체역학모델을 이용하여 아산만 해역의 장기 수질변화를 예측하였다. 생태-유체역학 모델은 해수유동 시뮬레이션을 위한 다층모델과 수질시뮬레이션을 위한 생태계모델로 구성되어 있다. 생태-유체역학모델을 이용하여 아산만해역의 장기 수질을 예측한 결과, 5개 정점에서 화학적산소요구량, 용존무기질소 및 용존무기인의 농도분포는 현재 계산결과에서 6개월 동안 증가하였다. 수치실험 수행시간 1년에서 2년 사이에서는 화학적 산소요구랑, 용존무기질소, 용존무기인의 농도분포는 6개월 동안 증가한 농도분포가 차츰 감소하는 경향을 보였으며, 3년에서 10년 사이에서는 일정한 농도분포를 보였다. 화학적 산소요구량, 용존무기질소 및 용존무기인의 농도는 $11{\sim}67%$, $10{\sim}67%$ 및 0.57%의 범위로 증가하였다. 10년 동안의 수치 실험 결과 화학적산소요구량과 용존무기질소의 변화 폭이 크게 나타났으며 이는 하수처리장의 방류수 중 이 두 오염부하량이 많은 양을 차지하고 있기 때문이다. 아산만 연안해역에서 화학적산소요구량, 총질소, 총인의 농도는 해역수질환경기준 II등급으로 조사되었으나, 하수처리장의 방류수가 배출될 경우 사업지구 인근의 아산만 방조제 부근에서는 해역수질환경기준 III등급으로 나타났다.

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고현천 및 유입지류의 수질오염 특성의 시·공간적 평가 (Temporal and Spatial Evaluation of Water Pollution Characteristics in Gohyeon Stream and Its Tributaries)

  • 김성재
    • 한국환경농학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.235-247
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    • 2012
  • BACKGROUND: Gohyeon Stream is the municipal eco-stream of 7.1km in total length which flows through the downtown area of Gohyeon in Geoje city, rising from the watershed of Mundong Water Fall. Gohyeon district in Geoje city has been a rapid growing area centering in Geoje city and then experienced an rapid increase in population. Large amounts of sewage pollutants have been spewed into Gohyeon Stream from its tributaries, due to the lack of sewer system. Gohyeon Stream is laced with unhealthy levels of fecal coliform (FC). Restoration of water quality in Gohyeon Stream is no less inevitable in behalf of its ecosystem and the citizen. In this study, the water quality of Gohyeon Stream and its tributaries was examined temporally and spatially, and their relationships were comparatively analyzed to give useful basic data applying to a restoration project of the water quality of Gohyeon Stream. METHODS AND RESULTS: The samples ware taken at 20 points in Gohyeon Stream and 19 points in its tributaries during the rainy and dry seasons, respectively, and examined on the parameters of pH, temperature, salinity, dissolved oxygen (DO), suspended solid (SS), biochemical oxygen demand (BOD), chemical oxygen demand (COD), dissolved inorganic nitrogen (DIN; $NH_3$-N, $NO_3$-N, $NO_2$-N), disolved inorganic phosphorus (DIP; $PO_4$-P) and FC. The data were analyzed using a comparative analysis and Pearson's correlation analysis among the parameters. During the rainy season, the concentration of SS was high in the upper region of Gohyeon Stream, and the concentrations of COD, DIN and DIP were low in the upper region and high in the middle and lower regions. During the dry season, the concentration of SS was low and the concentrations of COD, DIN, DIP and FC were high in all regions. The Pearson's correlation analyses showed that the relationships between DO and FC, COD and DIP, and DIN and FC during the rainy season as well as between DO and DIN, SS and FC, COD and DIP, and DIN and DIP during the dry season were significant. CONCLUSION: During the rainy season, the upper region of Gohyeon Stream flowed the high level of SS, the middle region the high level of nutrients due to an agricultural run-off, and the lower region the high level of nutrients due to a sewage inflow. During the dry season, the water quality of Gohyeon Stream was directly and sensitively influenced on the inflow of sewage from the tributaries.

장기자료 분석과 생물검정실험을 이용한 천수만과 태안해역의 제한영양염 평가 (Evaluating Limiting Nutrients through Long-term Data Analyses and Bioassay Experiments in Cheonsu Bay and Taean Sea)

  • 김진현;정원옥;신용식;정병관
    • 해양환경안전학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.459-468
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    • 2022
  • 천수만과 태안해역의 제한영양염을 평가하기 위해 장기자료 분석과 생물검정실험을 진행하였다. 우선 잠재적인 제한영양염을 평가하기 위해 국가수질측정망에서 제공되는 2004~2016년 동안의 장기 영양염 자료를 이용하였다. 장기자료의 DIN/DIP를 분석한 결과 대부분 16이하로 N 제한이 우세하였지만 N, P, Si의 농도비를 이용한 분석에서는 하계와 추계에는 N 제한이 우세하였고, 동계와 춘계에는 해역에 따라 일부 Si 제한을 보이거나 또는 제한이 나타나지 않았다. 생물검정실험 시 채집된 현장수의 영양염 분석결과, DIN/DIP는 3월과 5월에 모든 정점에서 P 제한을 나타냈고, 7월과 10월에는 N 제한이 우세하였다. N, P, Si의 농도비를 이용한 분석에서 3월과 5월은 P와 Si 제한을 보이거나 제한영양염이 나타나지 않은 정점이 존재하였으나 7월과 10월에는 N 제한이 우세하였다. 실질적인 제한영양염을 평가하기 위해 수행된 생물검정실험 결과 3월에는 특정 제한영양염이 나타나지 않았으나, 5월, 7월 10월에는 NH4+와 NO3-가 반응을 보임으로서 이 시기에는 N이 식물플랑크톤 성장에 직접 관여하는 실질적인 제한영양염임을 확인하였다.

GOCI 위성영상과 기계학습을 이용한 한반도 연안 수질평가지수 추정 (Estimation of Water Quality Index for Coastal Areas in Korea Using GOCI Satellite Data Based on Machine Learning Approaches)

  • 장은나;임정호;하성현;이상균;박영규
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.221-234
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    • 2016
  • 우리나라는 대규모 산업단지와 대도시들이 연안에 집중되면서 연안의 오염이 날로 심각해지고 있다. 이러한 연안 오염을 모니터링하기 위해서 위성 영상을 이용한 연안 수질평가지수 모니터링 연구가 수행될 필요가 있다. 수질평가지수란 저층 산소포화도, 엽록소 농도, 투명도, 용존무기질소 및 용존무기인 농도를 수질평가 항목으로 구성하여 해양환경관리법에 따른 해양환경기준을 통해 해역별로 기준을 설정하여 산출하는 지수이다. 이 연구는 한반도 주변의 연안지역을 대상으로 2011년부터 2013년까지의 현장관측 자료 및 Geostationary Ocean Color Imager (GOCI) 위성 영상을 이용하여 연안 표층 해수에 대한 기계학습 기반의 두 가지 수질평가지수 추정 기법을 개발하였다. 첫 번째 방법으로는 GOCI 반사도를 이용하여 추정된 수질평가 항목들로 수질평가지수를 계산하였고, 두 번째 방법은 GOCI 반사도 및 산출물(엽록소 농도, 총 부유물질, 용존유기물)을 이용하여 수질평가지수를 추정하였다. 기계학습으로는 Random Forest(RF), Support Vector Regression (SVR), Cubist를 사용하였다. 수질평가 항목 추정에서 투명도의 정확도가 가장 높게 나타났으며, 모든 수질평가 항목 추정에서 세 가지 기계학습 중 RF의 정확도가 가장 높았다. 하지만 추정된 수질평가 항목들로 계산한 수질평가지수는 추정된 수질평가 항목들의 오차와 저층 산소포화도의 불확실성으로 인해 정확도가 높지는 않았다. 반면 GOCI 반사도와 산출물을 이용하여 추정한 수질평가지수는 현장 관측 기반 수질평가지수와 비교했을 때 첫 번째 방법보다 정확도가 높게 나타났다. 또한 엽록소 농도가 수질평가지수 추정에 가장 중요한 변수로 나타났다.

가로림연안 수질환경의 특성과 장기변동 (Long-term Variation and Characteristics of Water Quality in the Garolim Coastal Areas of Yellow Sea, Korea)

  • 박승윤;김형철;김평중;박경수;고준영;전상백;이승민;박종수
    • 해양환경안전학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.315-328
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    • 2009
  • 1997년부터 2008년까지 12년 동안 가로림연안 수질환경의 특성과 장기변동 경향을 조사하였다. 3개 조사정점에서 수층(표층, 저층)별 및 계절별로 년 4회 수온, 염분, 부유물질, 화학적산소요구량, 용존산소, 영양염류, 클로로필 a에 대해 조사한 결과, 표층수와 저층수 간에 수온을 제외한 진조사항목에서 표 저층간의 차이가 없었다. 공간적 분포특성은 모든 조사항목에서 정점간 유의적인 차이가 없어 가로림만 중간부터 외측으로 원활한 해수교환이 이루어지고 있었다. 계절별로는 수소이온농도와 암모니아질소을 제외한 조사 항목에서는 유의성이 입증되었고, 정점별로 대체로 비슷한 변화폭을 나타내었다. 12년 동안 수질의 장기 변동은 네 그룹으로 구분되어 항목에 따라 부분적으로 차이가 있으나 전반적 장기 변동을 조사한 결과 근래에 들어 염분은 높아진 반면, 용존무기질소, 질산질소 및 화학적산소요구량 등이 감소하고 있어 담수의 유입이 거의 없는 대체로 양호한 수질상태를 유지하고 있으며 수산학적으로 매우 중요한 연안으로 앞으로 지속적인 보전이 요구된다.

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강화도 갯벌 퇴적물의 산소요구량과 탈질소화의 계절 변화 (Seasonal Variations of Sediment Oxygen Demand and Denitrification in Kanghwa Tidal Flat Sediments)

  • 안순모
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제10권1호
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    • pp.47-55
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    • 2005
  • 2001년 12월부터 2004년 4월까지 강화도 남서부에 위치한 동막 및 여차리 갯벌에서 계절별로 퇴적물의 산소요구량과 탈질소화를 측정하여 퇴적물의 유기물 분해와 질소 영양염의 제거과정을 살펴보았다. 퇴적물 산소 요구량 (SOD;sediment oxygen demand)은 니질 함량이 높은 동막이 평균 $683\;{\mu}mole\;m^{-2}h^{-1}$이었고, 사질 함량이 높은 여차리에서 평균 $457\;{\mu}mole\;m^{-2}h^{-1}$로 동막에서 높은 값을 보였다. SOD는 여름철에 높고, 겨울철에 낮은 경향을 보였는데, 2002년 4월에는 산소가 퇴적물에 의해 소비되기보다는 생산되어 저서성 규조류에 의한 광합성이 활발함을 알 수 있었다. 탈질소화도 동막이 높고 여차리가 낮았는데, 그 값은 각각 5.4와 $3.4\;{\mu}mole\;m^{-2}h^{-1}$이며, 유기물로는 $9.3\;mg-C\;m^{-2}d^{-1}$$5.9\;mg-C\;m^{-2}d^{-1}$에 해당하는 양이다. 염습지를 포함한 연안 퇴적물의 탈질소화율은 $0{\sim}200{\mu}mo1e\;m^{-2}h^{-1}$의 범위에 있는데, 본 조사의 값은 낮은 편에 속했다. 탈질소화가 낮은 것은 갯벌이 유기물 농도가 높은 환경임에도 불구하고 분해하기 쉬운 신선한 유기물은 부족하여 전반적인 유기물 분해율이 낮은 것으로 사료된다. 이는 평소에는 낮은 탈질소화를 보이나, 고농도의 유기물이 유입되면, 이를 효과적으로 제거할 잠재적 능력이 있음을 시사한다. 산소요구량과 무기탄소 용출량을 통해 살펴본 강화갯벌의 유기물 순분해율(net remineralization rate)은 동막이 평균 $196\;mg-C\;m^{-2}d^{-1}$이고 여차리가 평균 $132\;mg-C\;m^{-2}d^{-1}$이었다.