Kim, Min-Seob;Lee, Yeon-Jung;An, Kwang-Guk;Kim, Baik-Ho;Hwang, Soon-Jin;Shin, Kyung-Hoon
Korean Journal of Ecology and Environment
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v.47
no.1
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pp.53-61
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2014
The origin of particulate organic matter (POM) and food web structure were investigated in Shingu reservoir based on stable isotope analysis from pre-monsoon (July) to post-monsoon (September) 2007. According to the depth in Shingu reservoir, the $^{13}C$ and $^{15}N$ values of POM for pre-monsoon period were nonsignificant distinction, while it was significant variation after rainfall period. The ${\delta}^{13}C$ values of POM in premonsoon period ranged from -25.1‰ to -26.1‰ in whole water column, but the ${\delta}^{13}C$ values of POM in post-monsoon period showed relatively wide range between -23.2‰ and -27.5‰. The apparently lighter values (average -27.5‰) in near bottom water (7 m water depth) demonstrate that POM in high turbid water in post-monsoon period may be derived from the outside terrestrial plants (allochthonous) through heavy rainfall during the summer monsoon period. After rainfall period, $^{13}C$ and $^{15}N$ values of D. brachyurum showed -23.3‰ and 12.2‰, respectively, while B. longirostris showed -27.1% and 8.7%, respectively. It suggested that D. brachyurum mainly feed on POM in autochthonous organic matter pool, but B. longirostris mainly consumed POM in allochthonous organic matter pool after rainfall period. Carbon and nitrogen stable isotope ratios were markedly different among secondary consumers. The carp (C. carpio) and catfish (S. asotus) were in the higher trophic level and crucian carp (C. auratus) and mudfish (M. mizolepis) were in the lower trophic level. $^{13}C$ and $^{15}N$ values of Z. platypus didn't significantly changed between before and after rainfall period. But P. parva and C. auratus apparently changed the $^{13}C$ and $^{15}N$ values after rainfall period. It is suggested that P. parva and C. auratus seem to feed allochthonous food source while Z. platypus depend on autochthonous food source.
We investigated carbon and nitrogen isotope ratios (δ13C and δ15N) of the slipmouth Leiognathus nuchalis to reveal the effects of body size, feeding strategy and spatial distribution on the food resource utilization during the migration in the Seomjin estuary and Gwangyang Bay. The δ13C values of L. nuchalis caught in the Seomjin estuary where the salinity is lower than 30 psu were much lower than those in the deep-bay area of Gwangyang Bay. Such a spatial heterogeneity in δ13C values of the L. nuchalis clearly indicates active feeding within the estuarine habitat. In contrast, the δ15N values of L. nuchalis showed a consistency among sites, indicating that this species occupies identical trophic level across the whole area. The slipmouth distributed throughout the bay area, reflecting its euryhaline characteristics. However, the distribution pattern appeared to be separated according to body size into smaller individuals in the low-saline estuary and larger ones in the deep bay. Overall results support the plastic feeding strategy of the slipmouth from zooplanktonic (estuarine habitat) to epibenthic (deep-bay habitat) feeder during the migration between estuarine to deep-bay habitats.
In order to diagnose the water environment and assess the water quality restoration, long term trend of water environment has been surveyed at 3-R stations from 1994 to 1999 in Lake Shihwa. Annual mean values of $COD_{Mn}$, Chlorophyll a, total nitrogen, total phosphorus and Secchi depth are ranged in 5.2-15.1 mg/L, 7.3-14R.1 jlg/L, 1.50-4.84 mgN/L, 0.055-0.281 mgP/L and 0.5 -1.4 m, respectively, during the study periods. Carson's trophic state indeies were varied from mesotrophy in 1994 and 1995, hyper-eutrophy in 1996 and 1997, to meso eutrophy in 199R and 1999. After dike construction, water quality were rapidly deteriorated by allochthonous and autochthonous loading of high nutrients and organic carbon. Eutrophication phenomena were characterized by massive phytoplankton blooms and high concentration of COD. However, after onset of restoration program, lake water quality was rapidly restored to the level of just after sea-dike construction. The diversion of waste water inflowing from the Panwol and the Sihwa industrial districts which was started from March, 1997 has contributed to improve water quality in the surface layer. And the tidal mixing (sea water inflowing) through the continuous gate operation was the most effective measure to the whole lake restoration.ration.
This study was performed to determine the aquatic toxicity of 3 chemicals(butachlor, trichlorfon, and BPMC) to 3 teat organisms (fish, crustacean, and algae) which represent each trophic level in freshwater ecosystem, and to compare the sensitivity of these organisms to 3 chemicals with short-term test. Scenedesmus subspicatus, unicellular algae, was the most sensitive species of 3 organisms to butachlor and the ratio between least and most sensitive organisms was 5.7. Moina rectirostris, freshwater invertebrate, was also more sensitive organism than S. subspicatus and Oryzias latipes to trichlorfon and BPMC, and their ratios were 260,000 and 5,090. As a result, remarkable differences were observed in the sensitivities among the test organisms with different chemical structure and mode of action of the chemicals. Therefore, it is recommended that a set of tests on different species, including the representative species of fish, invertebrate, and algae, should be required in short-term aquatic toxicity test for chemicals introduced into the Korean environment.
Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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v.16
no.3
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pp.189-201
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2013
To study characteristics of the water quality in the Hansan-Geoje bay, we analyzed the long term monitoring data collected at the two sites during the period of 1987~2010. The trophic state of the waters in Hansan-Geoje bay was the mesotrophic level by the classification of Wasmud et al.[2001]. The water nutrients increased steadily from a wet season (Aug.), it reached the maximum concentration peak in a dry season (Nov.), and then decreased steadily to the winter, it reached at the minimum value in May in the next year. The result of factor analysis divided the waters of Hansan-Geoje bay into the five factors (nutrient, season, inflow land water, pollution, internal production) and the factors represented the 76.82% on the status of the waters. According to time series analysis, temperature, DO and bottom DIP were increased, and pH and COD were decreased during the period of 1987~2010. In particular, the fluctuation trend of DIN has been turned from oversupply to shortage by the N/P ratio since before and after 1990's. The water quality of the Hansan-Geoje bay has been recovered except DIP since 1987, despite of its geographical characteristic which is a general semi-closesd bay and a massive aqua-culture ground. To preserve the waters in Hansan-Geoje bay, we need to know on the cause of the increase or accumulation of DIP, and we should continue to study on the interrelation between the aqua-culture and water environment.
Seo, Jung-Kwan;Lee, Hae-Jin;Jeong, Hyun-Gi;Tak, Bo-Mi;Lee, Jae-Kwan;Kim, In-Taek;Lee, Jong-Eun;Hwang, Ui-Wook
Journal of Environmental Science International
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v.19
no.11
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pp.1407-1421
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2010
This study was carried out to elucidate the relation between water quality and structure of the aquatic ecosystem in the agriculture reservoir Otae-ji from January to December in 2009. The proportion of forest was 46.98%, which means that non-point sources are major contributor of water pollution in this area. The annual mean COD(Chemical Oxygen Demand) in Otae-ji was $3.6mgL^{-1}$, indicating, level II of environmental standards and the trophic state was mesotrophic. Although total phosporus concentration in the reservoir was high in August due to large inflow of nutrients from outside the reservoir during monsoon season, there was no break out of significant algal bloom in the summer. The seasonal succession of phytoplankton showed that the dinophyta dominated in the the spring, chlorophyta in the summer, chrysophyta and chlorophyta in the autumn and chrysophyta in the winter. In case of zooplankton, rotifers dominated in the most seasons, but cladoceran(Bosmina longirostris) dominated in June and copepod(Nauplii) in August. The macrophyte plants showed diverse species compositon consisted of 3 varieties, 24 species, 23 genera, 15 families and 14 orders. The macroinvertebrates also showed various FFG(Functional Feeding Groups) such as GC(Gathering-Collector), P(Predator), SH(Shedder), FC(Filter-Collector) and PP(Plant-Piercer). Ecosystem stability analysis using aquatic insects was classified as Group I, which has high resilience and resistance indices. A total of 14 species of fish was collected but exotic species such as Lepomis macrochirus and Micropterus salmoides were not found in Otae-ji. In conclusion, the preservation of healthy food wed in the reservoir ecosystem is closely related to water quality management as well as effective prevention of algal bloom by helping good material circulation in aquatic ecosystems.
Journal of Korean Society of Disaster and Security
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v.13
no.2
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pp.65-75
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2020
The efficiency of sewage treatment was ananlyzed selecting a sewage treatment plant in Gyeonggi-do where A2O process was applied. Statistical techniques based on the operation data of the sewage treatment were used. The main factors directly affecting the efficiency of the treatment process were analyzed using a GPS-X model. The correlation analysis and one-way ANOVA were performed. The T-N and NH4+-N values of the effluent did not generate statistically significant level (p-value:>0.05) when compared with C/N ration values. Removel of nitrogen components form sewage treatment plants were affected by temperature, HRT, SRT and DO. In the case of BOD, all operating factors were affected, while COD was affecte by factors of HRT, STR and DO. In simulations using GPS-X, the parameters that greatly influence was included the maximum sedimentation rate, the dependent nutrient microbial yield (anoxic), the phosphorus saturation coefficient, the dependent nutrient microbial killing rate, the dependent nutrient microbial maximum growth rate, and the independent trophic microorganisms. The maximum growth rate and the maximum setting rate were identified.
Aquatic invertebrates are the major important fauna to sustain the paddy ecosystem as predators of the lower trophic level and prey for birds in food-web dynamics as well. The nationwide distribution of scavenger beetles (Hydrophilidae) that is the top predator in an aquatic insect in the paddy field was investigated. A total of 15 scavenger beetles were recognized. Enochrus simulans (98.6%) and Laccobius bedeli (87.7%) showed a high frequency of occurrence on a nationwide scale. The majority of scavenger beetles were higher frequency of occurrence in mountainous regions(33.7%) than in open field regions(5.0%). On the other hand, E. uniformis, Coelostoma stultum and Berosus japonicus showed a low occurrence frequency. Hydrochara affinis, Sternolophus rufipes, Amphiops mater, B. elongatulus, B. signaticollis punctipennis, B. lewisius and H. libera showed regional specific distribution aspect. Therefore, these species can be used as biological index to research the biotic changes in paddy ecology according to an agro-environmental changes including climatic change in the future.
This study investigates bacteria-zooplankton grazing link and factors affecting their grazing relationship at trophically different two sites (Paldang Dam and Kyungan Stream) of Lake Paldang Ecosystem from April to December, 2005. Zooplankton were divided into two size groups; microzooplankton (MICZ) : 60-200 ${\mu}m$ and macrozooplankton (MACZ): >200 ${\mu}m$), and their grazing rates on bacteria were conducted for each size group separately. Bacterial abundance and seasonal change pattern were similar between two sites. MICZ, mostly rotifers (e.g., Brachionus, Keratella, Polyathra) were numerically dominant at both sites, while carbon biomass was highest in cladocerans. Zooplankton biomass was higher at the Kyungan Steam site compared to Paldang Dam site, and their high biomass during spring decreased as they were passing through the storm events in summer season at both sites. Zooplankton clearance rate (CR) was high in spring and autumn while low in summer at Paldang Dam site. However, zooplankton CR was high during the summer at Kyungan Stream site. Bacterial C-flux was high in spring and autumn when MACZ (esp. cladecerans) developed at a high biomass level at both sites. Overall, MACZ community CR and carbon flux (C-flux) were higher than those of MICZ, and the degree of difference between them was higher at Kyungan Stream site. Short hydraulic residence time and physical disturbance caused by summer storm event appeared to affect the zooplankton grazing on bacteria at both sites. The results of this study indicate that bacteria are potentially important carbon source of zooplankton, and that both biotic (e.g,, prey and predator taxa composition and abundance) and physical parameters appear to alter energy transfer in the planktonic food web of this river-reservoir hybrid system.
Kim, Tae Won;Kim, Young Ryun;Park, MiOk;Jeon, MiHae;Son, Min Ho
Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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v.25
no.1
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pp.81-88
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2019
In order to understand the effects of the main components of antifoaming agents on the marine benthic ecosystem when silicone-based antifoaming agents are discharged into marine environments, eco-toxicity testing was performed on silicone and alcohol-based antifoaming agent by using benthic amphipod (Monocorophium acherusicum) and luminescent bacteria (Vibrio fischeri). The toxic effects of Polydimethylsiloxane (PDMS) as a main component of silicone-based antifoaming agents on aquatic organisms were also researched. In the results of the eco-toxicity test, luminescent bacteria showed a maximum of 9 times more toxic effects than benthic amphipod for alcohol-based antifoaming agents, and silicone-based antifoaming agents showed a maximum of 400 times more toxic effects than alcohol-based. The $LC_{50}$ and $EC_{50}$ values of PDMS ranged from 10 to $44,500{\mu}g/L$ in phytoplankton, invertebrate, and fish. In the results of applying PBT (P: persistency, B: bioaccumulation, T: toxicity) characteristics as an index showing the qualitative characteristics of PDMS, persistency (P) and bioaccumulation (B) were confirmed. Thus, when PDMS is discharged to marine environments, it could accumulate in the upper trophic level through bioaccumulation and the food chain, which could have negative effects on benthic organisms. The results of this study may be used for objective and scientific risk assessment, considering the major components of antifoaming agents when investigating the effects of various discharged antifoaming agents in marine ecosystem.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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