曲橋川 水界의 異化學的 特性과 微生物群集의 相關關係 = Relationships between Physicochemical Characteristics and Microorganisms in Goggyochun Stream Basin

국문 초록 (Abstract)

하천은 자연 생태계 중에 차지하는 면적이 바다와 육지에 비해 아주 적지만 생활용수나 농·공업용수로서 중요한 수자원일 뿐만 아니라 수많은 생물의 서식지로 중요한 생태학적 의미를 갖는다. 하천은 발원지에서부터 중소하천을 거쳐 바다에 이르기까지 일련의 연속적인 흐름으로 이루어져 있어 하천의 문제는 어느 한 구간 및 특정 지역의 문제일 수 없으며, 비도시 지역의 하천, 특히 농촌마을 소하천 역시 수자원 보전에 심각한 문제가 되고 있다.
그러므로 소하천의 수질 특성을 파악하고 이화학적 특성과 생물학적인 접근등 여러 측면에서 관리가 필요한 실정이다.
본 연구에서는 충남지역의 중요한 자원으로 이용되고 있는 삽교호의 오염원 변수로 작용되는 곡교천과 대표적인 지류를 집중적으로 조사 하여 계절적인 이화학적 특성과 미생물의 분포 조사를 통해 전반적인 오염현황과 지류의 영향을 파악하였다. 또한 이화학적 특성과 미생물간의 상관관계를 산포도(Scatterplot)통해 비교함으로써 오염된 하천정화에 관한 기초 자료를 제시하고자 하였다.
미생물군집 조사 결과 수온이 높은 여름철에 높은 밀도를 보였고, 연평균 종속영양세균의 개체수는 105.5×10^(3)CFU/㎖, 총대장균은 21.5×10^(2)CFU/㎖, 분원성대장균은 20×10^(2)CFU/㎖로 조사되었다. 특히, 대장균군은 전 구간에 걸쳐 높은 밀도로 고르게 분포하고 있는 것으로 조사되었다. 곡교천의 비점오염원인 축산농가에서 배출되는 폐수가 주된 오염원인 것으로 분원성오염에 큰 영향을 주고 있었다. 특히, 아산시 도시하수의 유입은 곡교천 하류의 미생물군집에 매우 큰 영향을 주는 것으로 나타났다.
곡교천 전 지점의 생물학적 산소요구량(BOD)는 환경기준치 5급수 수질기준값인 10mg/ℓ를 크게 초과하지 않았다. 그러나 전반적으로 지류의 고농도 유기물이 본류로 합류되어 곡교천 하류로 갈수록 높은 오염도를 나타내었다. 특히, 유기물의 농도가 최고30.2mg/ℓ로 조사된 아산시 도시하수의 유입에 의해 곡교천 하류의 수질이 큰 영향을 받는 것으로 조사되었다.
총질소(T-N)와 총인(T-P)의 연평균 농도는 호소의 환경기준치 5급수 수질기준값인 1.5mg/ℓ, 0.15mg/ℓ를 초과하는 4.3mg/ℓ, 0.4mg/ℓ로 각각 조사되었다. 영양염류는 주로 매곡천 유입지점에서 4월과 7월에 높은 농도를 나타냈으며, 지류의 높은 농도로 인해 하류로 갈수록 증가하는 경향을 보였다.
종속영양세균과 총대장균의 개체수는 화학적 산소요구량(COD)의 농도와 다소 높은 상관성이 있는 것으로 나타났으며, SS의 경우 보통의 상관성을 보였다. 분원성대장균의 개체수는 총유기탄소(TOC)와 다소 높은 상관성을 나타냈으며, 총질소(T-N), 총인(T-P)과 SS의 상관성은 보통으로 나타났다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Area that rivers occupied among nature ecosystem is small than sea and land. However, they have important ecological meaning as habitat of many organisms. And also they are important at agricultural irrigation. They are consist of continuous stream until reached to the sea. Therefore, they have problem of rivers cannot be problem of which section and specific region. Specially, the farm village is becoming serious problem in water resources. Therefore, management is necessary by monitor water quality, physicochemical and biological characteristics at a lot of sites.
In this study, Goggyochun, which is influence to water quality in Syapgyo Lake, and representative tributary acting were investigated. Grasped general pollution level and influence of tributary through physicochemical characteristics and microorganisms' distribution were investigated at each season. Physicochemical characteristics and microorganisms' interrelation were compared by Scatter-plot.
Microorganisms were high density in summer. Heterotrophic Bacteria, Total Coliform and Fecal Coliform was 105.5×10^(3)CFU/㎖, 21.5×10^(2)CFU/㎖, 20.0×10^(2)CFU/㎖ annual average, respectively. Specially, Coliform group was ranging evenly by high density over all section. By the investigated data, livestock farmhouse, which was non-point sources, became main pollution source and was giving big influence in pollution. Specially, Inflow of Asan city wastewater gave very much influence in Gokgyochun lower-basin microorganisms.
Chemical Oxygen Demand of all invested point didn't exceed environmental standard of water criteria price 5grade. But, displayed high pollution level as go to Gokgyochun downstream because high concentration organic matter of tributary was joined.
T-N and T-P concentration of year average exceeded 4.3mg/ℓ, 0.4mg/ℓ than 1.5mg/ℓ, 0.15mg/ℓ of environmental standard of water criteria price 5 grade, respectively. T-N and T-P were high concentrations at Meakog-chun on April and July.
The relationship between Heterotrophic bacteria group and COD was high interrelationship, and usual interrelationship was seen in the case of SS. Fecal Coliform group displayed High interrelationship with TOC. But, T-P and T-N were common interrelationship with SS.

목차 (Table of Contents)

• 목차 = ⅰ
• List of Figures = ⅲ
• List of Tables = ⅴ
• Ⅰ. 서론 = 1
• Ⅱ. 이론적 고찰 = 3
• 1. 우리나라 하천의 특징 = 3
• 2. 수질오염의 지표 = 4
• 가. 미생물학적 지표 = 4
• 나. 이화학적 지표 = 11
• 3. 곡교천 주변의 오염원 = 15
• 가. 인구 = 15
• 나. 가축 = 15
• 다. 사업체 = 18
• Ⅲ. 실험재료 및 방법 = 19
• 1. 채수 일정 및 개요 = 19
• 2. 미생물군집 조사 = 21
• 가. 증속영양 세균(Heterotrophic Bacterial : HB) = 21
• 나. 대장균(Total Coliform, TC) = 22
• 다. 분원성대장균(Fecal Coliform, FC) = 22
• 3. 이화학적 분석항목 및 방법 = 23
• 4. 미생물의 형태 관찰 = 24
• Ⅳ. 결과 및 고찰 = 25
• 1. 미생물 군집의 관찰 = 25
• 가. 종속영양세균 = 25
• 나. 총대장균군 = 28
• 다. 분원성대장균 = 31
• 라. 미생물 군집의 관찰 = 34
• 2. 이화학적 특성 = 38
• 가. 수온, pH 및 DO = 38
• 나. COD = 40
• 다. BOD = 43
• 라. TOC = 46
• 마. T-N = 46
• 바. T-P = 51
• 사. SS = 51
• 3. 이화학적 지표와 미생물군집과의 관계 = 56
• Ⅴ. 결론 = 65
• 참고문헌 = 67
• ABSTRACT = 71