Preliminary Studies on Mercury Bioaccumulationwithin Various Fish Tissues as Heavy Metal Stressor in Aquatic Ecosystems

이의행,안광국 한국하천호수학회 2007 생태와 환경 Vol.40 No.4

This study was carried out to determine bioaccumulation levels of total mercury on various fish tissues in two streams (Banseok and Hasin Stream) and one lake (Yeongsan Lake) during April-May 2007. We also determined natural background levels of total mercury bioaccumulation to evaluate relative individual impacts of fish and compared the levels with reference sites as a preliminary study to evaluate heavy metal stressor using fish. For the study, we collected fishes in the sampling sites and analyzed the concentrations of total mercury in the liver, kidney, gill, vertebral column, and muscle tissues using Direct Mercury Analyzer (DMA-80, US EPA Method 7473). The levels varied depending on the types of waterbody and tissues used. Concentrations of total mercury ranged between 5.1 µ µg kg-1 and 108.6 µ µg kg-1 in the streams and between 5.3 µ µg kg-1 and 87.3 µ µg kg-1 in the reservoir, and the values were highest in the muscle tissues. Levels of natural background levels of total mercury, even though the sampling number was few, averaged 23.6 µ µg kg-1 in the study sites. The individual and mean values in each system was not so high in terms of US EPA criteria of fish health and human health, indicating that the impact was minor in the study site. Further studies should be done for the determination of mercury levels in the systems

부영양 농업용저수지인 전대저수지의 다년간 조류대발생 원인종과 특성

이의행 ( Eui Haeng Lee ),남귀숙 ( Gui Sook Nam ),김병석 ( Byoungseok Kim ),서하나 ( Ha Na Seo ),유선아 ( Suna Yoo ),엄한용 ( Han Yong Um ) 한국환경농학회 2013 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2013 No.-

우리나라 농업용저수지 중, 부영양화 되었거나 이미 조류대발생을 경험하고 있는 농업용저수지 는 대부분 수심이 얕거나(< 5 m 이하), 생성연도가 오래된 수리시설물로 농업지역의 비점오염원과 두꺼운 유기물 퇴적층을 가지는 공통적인 특성을 가지고 있다. 이러한 부영양 농업용저수지의 조 류대발생 원인종과 조류발생 특성을 알아보기 위하여, 본 연구에서는 우리나라에서 오염도가 높은 충남지역의 농업용저수지 중, 부영양화로 인한 조류발생이 심각한 전대저수지를 대상으로 상·하 류간 3개 정점을 선정하여 3년간(2010년∼2012년)의 모니터링을 실시하였으며, 지점별·시기별 조 류현존량 및 종조성, 우점종 분석과 함께 조류발생 특성분석을 위해 부영양화지수(Trophic State Index, TSI)를 분석하였다. 전대저수지의 조류현존량은 0.7∼75.8 × 105 cells/㎖(평균 19.6 × 105 cells/㎖)의 범위로 대부분의 시기에 남조류(Cyanophyceae)가 우점하였다. 시기별로는 대부분의 시 기에 Oscillatoria sp.가 우점하였으며, 3∼4월에 Anabaena sp., 9∼10월에 Microcystis sp.가 우점 하기도 하였고, 2012년 11월에는 갈색편모조류(Cryptomonadaceae)인 Cryptomonas spp.가 우점하 였다. 전대저수지의 부양화지수(TSI)는 TSI(TN) 58.8∼77.0(평균 68.4), TSI(TP) 58.7∼94.7(평균 77.4), TSI(Chl-a) 55.3∼83.8(평균 73.4), TSI(SD) 67.4∼90.6(평균 75.3)로 나타나, 전반적으로 과 영양상태(TSI > 70)로 심각한 부영양화가 진행된 것으로 나타났다. 수체 내 영양염류 변동에 의한 조류발생 특성분석에 따르면, 대부분의 시기에 TSI(Chl-a)가 TSI(TP)와 TSI(SD)에 비해 높게 나타 나, 광제한 보다는 인(TP)이 주요 제한요인으로 작용하였으며, 특히 유입부인 JD1에서 부영양화가 가장 심각한 것으로 나타나, 전대저수지 상류에서 유입되는 고농도의 영양염류에 의해 저수지의 부영양화가 더욱 촉진되고 있는 것으로 판단되었다. 또한, 수심이 낮은 전대저수지는 집중강우와 강풍에 의해 수층이 교란되기 쉬우며, 이시기에는 미세한 무기성부유물(Inorganic solids, NVSS)에 의한 광제한이 녹조발생을 억제한 것으로 판단되었다.

보문 : 철새도래지인 주남저수지의 계절적 수질변동

이의행 ( Eui Haeng Lee ),안광국 ( Kwang Guk An ) 한국하천호수학회 2009 생태와 환경 Vol.42 No.1

경안천 하류구간에 서식하는 어류의 분포 및 생태특성

이의행 ( Eui Haeng Lee ),김미리내 ( Mi Ri Nae Kim ),김현맥 ( Hyun Mac Kim ),손미선 ( Mi Sun Son ),장광현 ( Kwang Hyeon Chang ),남귀숙 ( Gui Sook Nam ) 한국환경생물학회 2013 환경생물 : 환경생물학회지 Vol.31 No.4

본 연구는 팔당호로 유입되는 경안천 하류구간에서 2010년에 집중강우 전(6월)·후(10월)로 구분하여 어류현장조사 및 생태특성을 분석하였다. 현장조사는 조사지점의 특성에 따라 일각망과 투망을 이용하였으며, 섭식특성은 종별 위내용물 분석을 통해 실시하였다. 현장조사결과, 총 5과 17종 970개체가 출현하였으며, 잉어과가 가장 많은 종(12종)이 출현하였고, 블루길(38%)과 피라미(24%)가 주요 우점종으로 나타났다. 외래도입어종은 3종423개체로 44%의 높은 상대풍부도를 보이는 것으로 나타난 반면, 한국고유종은 4종 98개체로 10%의 상대풍부도를 보였다. 생태지표특성 중 내성도 분석에 따르면, 내성종의 상대풍부도가 97%로 단연 우세하게 나타났으며, 민감종은 1종이 출현하였다. 영양단계 분석에 따르면, 블루길의 우점현상에 의해 충식종의 상대풍부도가 44%로 가장 높게 나타났다. 주요종에 대한 섭식특성은, 우점종으로 나타난 블루길이 치어, 수서곤충, 저서성무척추동물, 동물플랑크톤, 깔따구류(유충), 수초 등을 다양하게 섭식하여, 육식/충식성으로 판단되었으며, 아우점종인 피라미는 지각류가 섭식량의 90% 초과하는 비율을 차지하고 있었다. 향후 본 연구에 안정동위원소 분석을 병행한다면 종별 먹이망 내 정확한 위치파악이 가능할 것으로 사료되었다. Fish field survey, especially fish distribution and their ecological characteristics, was performed in the downstream region of Gyeongan stream during the period of before (June) and after (October) the summer monsoon in 2010. Depending on the characteristics of each site, fyke net or casting net was used for fish sampling. Feeding classification was determined by the analysis of stomach contents. Total number of family and species sampled were 5 and 17, respectively. The dominant family was Cyprinidae (12 species), and relative abundance (RA) of the most dominant species, Lepomis macrochirus and Zacco platypus, was 38% and 24%, respectively. Exotic species and Korean endemic species observed were 3 (423 individuals, RA 44%) and 4 (98 individuals, RA 10%), respectively. Tolerance guild analysis as characteristics of ecological indicators revealed an undoubtedly high percentage (97%), compared to others as reflected by the identification of just one sensitive species. Analysis of trophic guilds showed that L. macrochirus dominated among insectivores (44% RA). The food of L. macrochirus composed of, aquatic insects, benthic invertebrates, zooplankton, Chironomidae, and waterweed. Thus, we determined that L. macrochirus could be classified as insectivores (partially carnivores) in this study. Conversely, Z. platypus consumed Cladocera exclusively, greater than 90% of their feed. We presume that stable isotope analysis would identify the exact position of these species in the food web.

경안천 하류 수질변화 특성

이의행 ( Eui-haeng Lee ),송영희 ( Younghee Song ),김미리내 ( Mi Ri Nae Kim ),남귀숙 ( Gui-sook Nam ) 한국농공학회 2010 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2010 No.-

경안천은 팔당호 유입유량의 약 2.5%만을 차지하지만, 인구와 각종오염원이 밀집되어 있어 유기물 오염 및 부영양화가 심각하다. 특히, 광동교는 경안천의 팔당호 유입부로서 하폭이 넓고 팔당호의 조절에 따라 수위변동이 크지 않아 정체수역의 특성을 보이며, 또한 문헌에 따르면, 경안천 ~ 팔당댐 구간 중 본 연구 지점에서 부영양화의 간접지표로 활용되는 Chl-a 농도가 가장 높은 것으로 나타났으며, 조류대발생(녹조현상)이 빈번하게 일어나는 것으로 나타났다. 이와 같은 경안천의 수질변화 특성을 조사하기 위해 3지점을 선정하였는데, PD1은 정체구간, PD2는 흐름이 있는 구간, PD3은 하천의 만입부로 나눠 조사를 실시하였으며, 2010년 4월부터 월 2회(단 집중강우기인 7, 8월은 월 1회 조사) 모니터링을 실시하였다. 수체 내 유기물 오염지표인 화학적산소요구량(COD)은 PD1에서 평균 9.7 mg/L로 PD2(평균 7.1 mg/L, 범위: 5.0 ~ 9.0 mg/L) 및 PD3(평균 7.9 mg/L, 범위: 5.0 ~ 10.8 mg/L)에 비해 높은 농도를 보였다. 연구대상지의 Chl-a 평균 농도는 PD1(54.6 mg/m3) > PD3(42.3 mg/m3) > PD2(33.8 mg/m3)의 순으로 나타나 유수구간(PD 2)에 비해 정체구간(PD 1)에서 높게 나타났다. 이때, 연구기간동안 Chl-a 농도는 COD 및 SS와 유사한 경향을 보이는 것으로 나타나, 식물플랑크톤의 증감이 수체 내 유기물 농도변화를 유발하였으며, 이들 식물플랑크톤은 VSS(유기성 부유물) 증감에 기인한 것으로 판단된다. 총인(TP)은 PD1(평균 0.096 mg/L), PD2(평균 0.079 mg/L), PD3(평균 0.095 mg/L)로 나타났고, PO4-P의 경우, PD1(평균 0.034 mg/L,), PD2(평균 0.027 mg/L), PD3(평균 0.028 mg/L)로 정체구간에서 높고, 유수구간에서 낮게 나타나 정체구간에서 물질퇴적과 관계가 있는 것으로 사료된다.

부영양 농업용저수지인 전대지의 어류군집 및 먹이망 특성

이의행 ( Eui-haeng Lee ),장광현 ( Kwang-hyeon Chang ),서동일 ( Dong-il Seo ),최종윤 ( Jong-yun Choi ),주기재 ( Gea-jae Joo ),김미리내 ( Mirinae Kim ),신재훈 ( Jae Hoon Shin ),손미선 ( Mi Sun Son ),남귀숙 ( Gui Sook Nam ) 한국환경생물학회 2014 환경생물 : 환경생물학회지 Vol.32 No.4

본 연구는 부영양 농업용저수지인 전대지에서 2012년4월~11월까지 실시하였으며, 부영양화 특성, 어류 종조성 및 먹이망 특성을 살펴보았다. 전대저수지는 COD,Chl-a, TN, TP항목 모두 호소 생활환경기준 VI등급(매우나쁨)으로 나타났으며, 부영양화 단계는 과영양상태(Hyper-eutrophic condition)로, 유기물 오염 및 부영양화가 심각한 것으로 나타났다. 어류는 총 4과 9종 679개체가 출현하였고, 블루길(Lepomis macrochirus, 37.7%)과 치리(Hemiculter eigenmanni, 27.4%)가 우점종 및 아우점종으로 나타났는데, 이들은 수질오염 및 서식지의 질적저하에 대한 내성이 강한 것으로 알려져 유기물 오염과 부영양화가 심각한 전대저수지의 수환경 특성을 적절히 반영하는 결과로 사료되었다. 위내용물 분석에서 잉어과어류는 유기물 및 동물플랑크톤을 주로 섭식하였으며, 우점종인 블루길은 요각류와 지각류를 포식하는 것으로나타났다. 채집된 어류와 동물플랑크톤의 안정동위원소를 비교한 결과, 먹이이용을 나타내는 탄소 안정동위원소 비의 유사성이 동물플랑크톤과 블루길, 붕어, 참붕어,치리에서 높게 나타나 이들 어류는 저수지 내 동물플랑크톤을 주먹이원으로 이용하는 것으로 나타난 반면, 잉어, 갈문망둑 및 꾹저구는 저수지 연안지역의 유기물 및 저서생물을 주먹이원으로 이용하는 것으로 나타났다. Fish community was investigated in eutrophic Jeondae agricultural reservoir from April to November 2012. The food web structure of major fish species of Jeondae reservoir showed that due to serious organic pollution, thehyper-eutrophic condition with high chemical oxygen demand (COD), chlorophyll-a (Chl-a), total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP), as estimated by stable isotope analysis. Total of 679 individuals were collected from the reservoir, and 9 species were identified. Interestingly, Lepomis macrochirus and Hemiculter eigenmanni known as less sensitive to pollution and water quality deterioration, dominated the reservoir, and their relative abundances were 38% and 27%, respectively. Further, the analysis of the stomach contents revealed that main food source of dominant L. macrochirus was high amount of zooplankton, which includes copepoda and cladocera, while Cyprinidae species mainly consumed organic particles with zooplankton preys. Stable isotope analysis also suggested that L. macrochirus, Carassiusauratus, Pseudorasboraparva, and H. eigenmanni are major zooplantivorous group in the Jeondae Reservoir.

포스터 발표 : 수질관리 ; 어류의 군집 메트릭 모델을 이용한 유구천의 생태 건강도 평가

이의행 ( Eui Haeng Lee ),안광국 ( Kwang Guk An ) 대한상하수도학회 2005 공동추계 학술발표회 논문집 Vol.2005 No.-

새만금 배후지역인 계화간척농지와 계화조류지의 생태적 특성 및 관리방안 분석

이의행 ( Eui-haeng Lee ),남귀숙 ( Gui-sook Nam ),송영희 ( Young-hee Song ),황선경 ( Sun-kyeng Hwang ),홍대벽 ( Dae-byuk Hong ) 한국농공학회 2011 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2011 No.-

새만금 배후지역인 계화조류지와 그 인근지역의 생태환경 특성을 알아보고, 계화조류지의 생태적인 관리방안을 분석하기 위하여 본 연구를 실시하였다. 본 연구는 계화조류지 및 유입배수로에서 2008년 8월에 식물, 어류, 양서파충류 및 포유류에 대한 현장조사를 실시하였으며, 조류는 계화조류지 및 계화지역 일대에서 추계(2008년 10월)와 동계(2009년 2월)로 대별하여 현장조사를 실시하였다. 본 연구결과에 따르면, 본 연구대상지에서 조사된 관속식물은 총 83종으로 계화조류지 내에서는 갈대군락이 매우 발달되어 있었으며, 말즘, 검정말 등이 저류지내 군락을 이루기도 하였다. 계화조류지 도로가를 따라 넝쿨장미, 이팝나무 등이 ‘아름다운 가로수 만들기’의 일환으로 식재되어 서식하고 있었으며, 탈염진행이 느린 지역에는 나문재, 퉁퉁마디 등의 염생식물이 서식하고 있었다. 계화조류지 어류는 총 17종 158개체 중, 13종(참붕어, 붕어, 참몰개 등)의 1차담수어와 4종(숭어, 가숭어, 풀망둑, 검정망둑)의 주연성어류가 출현하였다. 계화조류지내에서는 숭어, 붕어, 풀망둑 등이 주로 채집되었으며, 유입하천에서는 참붕어, 붕어, 참몰개 등이 우세하게 출현하는 것으로 나타났다. 계화조류지 내에는 과거 1990년대 어촌계와 계약하여 내수면 양식업을 한 수백개의 통발과 삼각망이 아직도 방치되어 있으며, 이중 80 % 정도는 아직도 숭어, 붕어 등 어류를 수확하고 있는 실정이다. 양서류는 두꺼비, 참개구리, 황소개구리 3종이 관찰되었으며, 파충류는 아무르장지뱀, 유혈목이 2종이 조사되었는데, 이중 황소개구리는 야생동ㆍ식물보호법에서 지정한 생태계 교란 야생동물로서 수서생태계에 악영항을 줄 수 있어 지속적인 모니터링이 요구된다. 포유류는 계화도 및 인근지역에서 너구리의 배설물, 고라니의 발자국과 배설물 등이 관찰되었으며, 청설모가 육안으로 관찰되어 총 3종의 포유류의 서식을 확인하였다. 조류의 경우, 본 연구대상지 내에서 관찰된 조류종중 청둥오리는 전체 관찰개체군에서 가장 많은 개체가 관찰되었다. 본 연구대상지 일대를 중심으로 관찰된 법적보호종 및 희귀종은 저어새, 큰기러기, 말똥가리, 황조롱이, 검은머리물떼새 및 알락꼬리마도요로 6종이 출현하였으며, 이 중환경부 지정 멸종위기종Ⅰ급은 저어새 1종이었고, Ⅱ급은 큰기러기, 말똥가리, 검은머리물떼새 및 알락꼬리마도요 4종이었다. 또한, 천연기념물은 저어새(제205호), 황조롱이(제323호) 및 검은머리물떼새(제326호)로 4종이었다. 본 연구대상지는 동계를 중심으로 수금류(Natatorial birds)가 집중적으로 도래할 것으로 예상되며, 수면성 및 잠수성 수금류가 모두 도래하면서 결빙이전까지는 조류지 일대 전체를 고루 이용할 것으로 판단되었다. 이에 따라, 계화조류지 일대가 지속적으로 조류의 도래지로서 역할을 수행하는 가에 대한 평가 및 모니터링이 지속적으로 진행되어야 할 것이다.

부영양 농업용저수지인 전대지의 어류군집 및 먹이망 특성

이의행,장광현,서동일,최종윤,주기재,김미리내,신재훈,손미선,남귀숙 한국환경생물학회 2014 환경생물 : 환경생물학회지 Vol.32 No.4

Fish community was investigated in eutrophic Jeondae agricultural reservoir from April to November 2012. The food web structure of major fish species of Jeondae reservoir showed that due to serious organic pollution, thehyper-eutrophic condition with high chemical oxygen demand (COD), chlorophyll-a (Chl-a), total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP), as estimated by stable isotope analysis. Total of 679 individuals were collected from the reservoir, and 9 species were identified. Interestingly, Lepomis macrochirus and Hemiculter eigenmanni known as less sensitive to pollution and water quality deterioration, dominated the reservoir, and their relative abundances were 38% and 27%, respectively. Further, the analysis of the stomach contents revealed that main food source of dominant L. macrochirus was high amount of zooplankton, which includes copepoda and cladocera, while Cyprinidae species mainly consumed organic particles with zooplankton preys. Stable isotope analysis also suggested that L. macrochirus, Carassiusauratus, Pseudorasboraparva, and H. eigenmanni are major zooplantivorous group in the Jeondae Reservoir.

경안천 하류구간의 수질변화 특성

이의행 ( Eui Haeng Lee ),송영희 ( Young Hee Song ),김미리내 ( Mirinae Kim ),남귀숙 ( Gui Sook Nam ) 한국물환경학회 ( 구 한국수질보전학회 ) 2012 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2012 No.-