• 한국물환경학회지
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• 제35권1호
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• pp.1-8
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• 2019

The purpose of this study is to evaluate the nutritional status of Lake Jinyang using Landsat 8 satellite image band correlated with chlorophyll-a, which is also related to algae proliferation. We selected 20 Landsat 8 images dating from 2013 to 2017, taken close to water quality measurement date when the cloud cover was less than 20 %. Based on the results of the previous studies, analyzing the correlation between chlorophyll-a, and Landsat 8 satellite image band, we selected near infrared wavelength, band 5 which is closely related to the population of algae. The nutritional status was classified using the Aizaki trophic state index (TSIm). The results of the regression equation between band 5 and the observed chlorophyll-a data was used to calculate chlorophyll-a for the image data from 2013 to 2017. The concentration of chlorophyll-a ranged from 3 to $16.1mg/m^3$. To illustrate the spatial distribution of chlorophyll-a within the lake, the chlorophyll-a concentration was divided into five grades. The images on October 14, 2014 and April 10, 2016 showed relatively high value of chlorophyll-a, while January 18, 2015 and December 6, 2016 chlorophyll-a value were below 5. The images on October 14, 2014 and April 10, 2016 were rated as eutrophic status in most areas. The results of simulating water quality for the day when the water quality was not measured resulted to an approximate value for the Panmun station while the Naedong station needed some corrections.

• 생태와환경
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• 제43권1호
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• pp.117-128
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• 2010

본 연구는 2008년 5월부터 2009년 2월까지 양양의 남대천, 강릉의 연곡천과 사천천의 이화학적 수질, 영양단계 및 부착규조를 이용한 생물학적 수질평가를 실시하였다. 남대천, 사천천 및 연곡천의 이화학적 수질은 일부 공사구간 및 하류 정점을 제외하고, BOD가 $2mg\;L^{-1}$ 이하의 농도로 대체적으로 양호한 것으로 나타났으며, 하류정점의 경우 남대천과 사천천이 해수에 의한 염도의 영향과 폐쇄하구의 특성상 영양염의 농축 등 오염이 진행되고 있는 것으로 나타났다. 영양단계 판정결과 남대천은 전지점이 대체적으로 중영양단계를 나타내며, 연곡천은 상류에서 하류로 갈수록 부영양화가 진행되고, 사천천은 전체적으로 부영양단계로 나타났다. 영양단계의 판정은 각 정점간의 결과와 영양염의 유엽 정점을 잘 반영하고 있으나, 강우 및 유량의 변화로 계절별 영양단계는 큰 차이를 나타냈다. 생물학적 수질평가 결과, 남대천은 하류 정점을 제외하고 $\beta\sim\alpha$-빈부수성 이고, TDI는 50 이하로 생물학적 수질이 대체로 양호한 것으로 나타났으며, 일부 공사구간과 하류정점은 $\beta$-중부수성이며, TDI는 70 이상으후 생물학적 수질이 다소 오염된 것으로 나타났다. 연곡천은 $\beta\sim\alpha$-빈부수성이며, TDI는 40 이하로 대체적으로 생물학적 수질이 양호한 것으로 나타났으며, 사천천은 2008년 5월과 2009년 2월의 상류정점을 제외하고 $\beta\sim\alpha$-중부수성 이며, TDI는 70 이상으로 오염된 것으로 나타났다. 상관분석 결과, 생물학적 수질평가 지수인 DAIpo와 TDI 간에 높은 상관성을 나타냈다. 또한 규조지수인 DAIpo와 TDI는 BOD보다 수질 영 양단계(TSI)와 상관성이 높은 것으로 나타났다.

• 생태와환경
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• 제40권1호
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• pp.14-30
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• 2007

본 연구의 목적은 부영양화도 지수(TSI)를 이용하여 우리나라 호소의 영양 상태를 평가하고, 경험적 모델(Empirical model)에 의한 호소의 상태를 예측하기 위한 것이다. 연구에 사용된 수질 자료(2000, 2001)는 환경부 DB시스템에서 획득하였으며 이용된 변수는 용존산소(DO), 생물학적 산소 요구량(BOD), 화학적 산소 요구량(COD), 총인 (TP), 총질소 (TN), 부유물질 (SS), 투명도(SD), 엽록소-${\alpha}$ (CHL), 전기전도도 (Cond.)였다. 이런 수질 변수의 농도는 측정된 수계 및 계절에 따라 변이양상을 보였다. 일반적으로, 영양상태(Trophic state)는 상류로부터 댐으로 감소하는 경향을 보였으며, 계절적 변이는 여름 장마기 (7${\sim}$8월)동안 크게 발생했다. TP의 주된 유입은 장마기 (r=0.656, p=0.002)동안 일어났고, 이런 현상은 SS(r=0.678, p<0.001)와 유사한 경향을 보였다. CHL, TP, SD 및 TN을 포함한 수질변수는 계절에 따른 수계내의 영양상태를 평가하는 방법에 적용되었다. Carlson(1977)의 부영양화도지수(TSI)에 기초한 수계 내 TSI(CHL), TSI(TP)및 TSI(SD)는 중영양-부영양 상태를 보였다. 한편, TSI(TN)은 계절에 관계없이 전체 호소 내에서 TN농도가 풍부한 부영양-과영양 상태를 보였다. 따라서, 인은 호소 내 영양 상태를 조절하는 주요인자가 된다. CHL와 다른 수질 변수(TP, TN,그리고 SD)사이의 관계를 분석하기 위한 경험적 모델(Empirical model)이 개발되었다. 로그-전환 회귀분석에서 CHL-TP는 장마 전기 $R^2$ 값이 031(p=0.017)이었으나 장마 후기에는 0.69(p<0.017)로 장마 후기 인이 조류 성장에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이와 대조적으로, SD는 TP, CHL증가에 대해 감소하는 경향을 보였고 TN은 모든 기간 동안 CHL와 약한 관계를 가졌다. 결과적으로, 경험적 모델(Empirical model)이 제시하듯이 TP는 CHL을 예측하는 핵심 인자로 사료되었다.

• 생태와환경
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• 제55권2호
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• pp.156-166
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• 2022

호소의 수질 특성을 이해하는 것은 호소 및 정수생태계 관리의 가장 기본 요소이다. 호소의 수질은 호소의 수리수문학적 요소, 주변 토지 이용/피복, 유역 내 인간 활동을 포함한 다양한 요인에 의해 영향을 받는다. 본 연구에서는 호소에서 5년 동안(2015~2019) 측정된 9가지 이화학적 요인(pH, DO, COD, TSS, T-N, T-P, TOC, EC, Chl-a)을 이용하여, 국내 83개 주요 호소를 수질에 따라 분류하였다. 계층적 그룹 분석을 통해 전체 호소는 총 5개의 유형으로 분류되었고, 각 유형별로 저수지의 수질 및 고도, 유역면적, 만수위, 총 저수량과 같은 수리수문학적 요인을 반영하였다. 특히 저고도에 위치한 대형 호소에서(그룹 I) 수질이 매우 낮게 나타났다. 한국형 부영양화 지수를 이용하여 국내 주요 호소의 부영양화 정도를 비교한 결과, 석호가 포함된 그룹 IV 및 신갈지 등에서는 과거 2004~2008년에 비해 부영양화 지수가 개선되었으나, 그룹 I, III, V에 속한 대부분의 농업용 저수지에서는 부영양화가 심화되었다.

• 생태와환경
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• 제41권3호
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• pp.294-300
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• 2008

The stable isotopes ratios ($\delta^{13}C\;and\;\delta^{15}N$) of two coexisting species of zooplankton (Daphnia longispina and Acanthodiaptomus pacificus) and POM were determined in two alpine lakes in Japan. The difference of $\delta^{13}C$ between A. pacificus and D. longispina was 4.1$\pm$0.9‰ in Lake Shirakoma, which was larger than in Lake Panke. Whereas the difference of $\delta^{15}N$ between A. pacificus and D. longispina (2.6$\pm$0.8‰) was larger in Lake Panke than in Lake Shirakoma. $\delta^{13}C$ of POM (-26.6$\pm$1.2‰) in Lake Shirakoma was different from those of zooplankton; it was heavier than those of D. longispina and A. pacificus by 3.7$\pm$1.6‰ and 7.8$\pm$1.0‰, respectively. Whereas $\delta^{15}N$ of POM (2.0$\pm$0.8‰) was similar with those of both A. pacificus and D. longispina. This implies that the two lakes may have different trophic structure and food sources for zooplankton, and each species are grazing on selectively different components of POM. The temporal variation of $\delta^{13}C$ for each zooplankton species was associated with lipid contents of zooplankton in both lakes. The results showed that stable isotope composition of zooplankton can be an useful information for understanding energy pathways and trophic structures in lakes.

• 생태와환경
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• 제37권3호통권108호
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• pp.304-312
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• 2004

수 생태계 내에서 흔히 볼 수 있는 3영양단계 먹이사슬 구조를 이루는 종들이 밀도비 의존 모델로써 구현 될 때 외부 환경에 대해서 어떻게 반응하는지를 연구하였다. 환경 요인은 주기적 요인과 일반적 노이즈 두 부분으로 나누었다. 주기적 요인이 온도로써 대표되었을 때 온도변이를 바이어스와 주기로 나누었고, 기타 복합적인 노이즈는 가우스 분포로 나타내었다. 온도변이 바이어스 ${\varepsilon}$, 온도주기 ${\Omega}$, 및 가우스 노이즈 크기 ${\'{O}}$가 서로 결합하여 3영양단계 먹이사슬에서 개체군 멸절을 포함한 다양한 개체군 동태를 보여 주었다. 변수의 적절한 값에 따라 '안정된 제한 사이클'이나 '이상한 끌개'를 보여 주었으며, 전체적으로 개체군 동태는 환경 변수에 따라 민감하게 반응하였고, 포식자 및 최상위포식자 개체군의 멸절시간이 조절되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권6호
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• pp.897-904
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• 2007

The aim of this paper is to discuss the methodology of our investigation of the dynamics of protein degradation and the total in situ protealytic activity in meso/eutrophic, eutrophic, and hypereutrophic freshwater environments. Analysis of the kinetics and rates of enzymatic release of amino acids in water samples preserved with sodium azide allows determination of the concentrations of labile proteins $(C_{LAB})$, and their half-life time $(T_{1/2})$. Moreover, it gives more realistic information on resultant activity in situ $(V_{T1/2})$ of ecto- and extracellular proteases that are responsible for the biological degradation of these compounds. Although the results provided by the proposed method are general y well correlated with those obtained by classical procedures, they better characterize the dynamics of protein degradation processes, especially in eutrophic or hypereutrophic lakes. In these environments, processes of protein decomposition occur mainly on the particles and depend primarily on a metabolic activity of seston-attached bacteria. The method was tested in three lakes. The different degree of eutrophication of these lakes was clearly demonstrated by the measured real proteolytic pattern and confirmed by conventional trophic state determinants.

• ALGAE
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• 제23권4호
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• pp.257-268
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• 2008

Species composition, standing crop and dominant species of phytoplankton were investigated at 6 sites of Galgok stream and Incheon river which run into Gomso Bay, Jeollanam-do in April, August and November 2007. Total of 210 taxa were found which were classified as 6 classes, 12 orders, 25 families, 66 genera, 177 species, 27 varieties, 5 forms and 1 unidentified species. These river and stream had lower concentration of T-N and T-P compared to that of others; however, the site 2 of Galgok stream in summer was hypertrophic in T-P and also near hypertrophic in TN, and the site 1 in Incheon river during fall appeared to be hypertrophic in T-N, and the site 3 in summer showed near hypertrophic level in T-P. Determining the trophic status of the water quality based on chlorophyll a (chl-a), the site 3 of Galgok stream in spring and the site 3 of Incheon river in fall were oligotrophic; moreover, 6 sites including the site 2 and 3 of Galgok stream in summer were mesotrophic, and 9 sites including all sites of Galgok stream in fall turned out to be eutrophic. Particularly, the site 1 of Galgok stream in summer was hypertrophic, having 58.19 mg chl-a m$^{-3}$. There was a conspicuous difference between two values of standing crops based on chl-a and cell counting. This discrepancy may have occurred because of abundant cyanophytes and exclusion of picoplankton cells in cell counting. In the study, 5 cyanophytes, Synechocystis aquatilis, Microcystis aeruginosa, M. flos-aquae, Oscillatoria angustissima, O. limnetica and 2 diatoms, Thalassiosira bramaputrae and Navicula viridula var. rostellata were abundant. Based on the T-N, T-P values, standing crops and cell counting in Galgok stream and Incheon river were between mesotrophic and eutrophic conditions.

• 한국환경과학회지
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• 제31권6호
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• pp.491-501
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• 2022

This study evaluated the contamination levels of inland pollution sources flowing into Taeanhaean National Park. The nutritional status of influents was assessed by analyzing water quality and trophic status index (TRIX) at 52 stations, and the contamination levels of sediments were evaluated by analyzing eutrophication cleanup index (CIET) and heavy metals at 36 stations. The results of the TRIX analysis showed that 26 of the 52 stations had influents with a TRIX value of 6-10 (poor water quality/very high trophic level), indicating atrocious water quality and high eutrophication levels. The results of the CIET analysis showed that 4 out of the 36 stations were highly contaminated with organic matter. Analysis of heavy metals showed that the copper (Cu) and zinc (Zn) levels exceeded the threshold effects level (TEL) and probable effects levels (PEL) at several stations. In addition, the arsenic (As) level exceeded the threshold effects level at one station, and the levels of the other heavy metals (Cd, Cr⁶⁺, Ni, Pb, and Hg) were lower. Most inland pollution sources have been identified as small-scale, but long-term and continuous exposure can negatively affect the marine ecosystem; therefore, it necessary to prepare inland pollution source management standards and measures suitable for the characteristics of the coastal area.

• 생태와환경
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• 제46권2호
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• pp.265-275
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• 2013

본 연구는 수원 일월저수지에서 수화현상 시 환경요인들의 변화와 한국형 부영양화 지수를 이용하여 영양단계를 평가하였다. 수화현상 종은 남조류의 Microcystis aeruginosa Kutz.였으며 조사기간 내내 우점하였다. 수온은 평균 $25.7{\sim}28.4^{\circ}C$, pH는 8.4~11.17, CODcr는 4.25~$72.0mg\;L^{-1}$, 전기전도도는 333.1~$749.0{\mu}S\;cm^{-1}$, Chl-a는 22.0~$185.0mg\;L^{-1}$였다. 정체 수역인 정점 2에서 CODcr는 다른 정점에 비해 2.9배 정도로 높아 내부기원 유기물의 기여도가 높은 것으로 판단된다. 영양염인 TN은 평균 28.86~$56.75mg\;L^{-1}$, TP는 0.2~$1.24mg\;L^{-1}$로 매우 높았고, Fe는 0.11~$1.05mg\;L^{-1}$이었고, Si는 3.13~$7.46mg\;L^{-1}$이었다. TN과 TP는 일월저수지 내에 지속적으로 누적된 것으로 파악되었고, Fe도 높은 농도가 유지되었다. 한국형 부영양화지수는 37.19~147.22였다. 영양단계는 중영양에서 과영양 단계로 평가되었고, 같은 저수지 내에서도 시기 및 지점에 따라 영양단계가 다름을 나타내므로 많은 자료가 추적된다면 한국형 영양단계 분석은 저수지의 영양단계 분석 시 매우 유용하게 활용될 것으로 판단된다.