담수조류를 이용한 수질환경 평가기법 개발 = (The) Development of water quality assessment techniques using freshwater algae

국문 초록 (Abstract)

수질환경을 종합적으로 평가하는데 BOD나 COD측정 같은 이화학적 수질 분석 방법은 단기적, 일시적 수질 상태만을 반영하는 단점을 갖고 있다. 반면 하천에 서식하는 수중 생물은 수중에 유입되는 오염물질에 대한 내성에 차이가 있고 일생의 대부분을 하천에 서식하므로 하천 주변의 수질 환경을 평가 하는데 유용하다는 장점이 있다.
본 연구에서는 하천에 서식하는 생물을 이용하여 수질환경을 평가하는 방법을 개발하기 위하여 담수조류를 이용하였다. 담수조류 중에서 규조류와 남조류를 수질등급 판정을 위한 지표생물로 선정하였다. 규조류와 남조류가 하천에서 출현하는 비율를 근거로 기존의 저서성 대형무척추동물(benthic macroinvertebrate)을 이용해 생물군 오염지수(Group pollution index)를 개발될 때 사용된 방법을 적용하여 청정도 지수를 개발하였다. 이를 위하여 개별 담수조류의 수질등급별 상대출현도를 산출하였으며, 이를 바탕으로 하천에서 발견되는 개별 담수조류의 청정도를 산출하였다. 개별 담수조류의 청정도를 이용하여 중부지방 주요 하천의 청정도 지수를 산출한 다음 이를 이용하여 각 하천의 수질 오염 정도를 판정하였다.
본 연구에서 개발된 청정도 지수와 한강유역환경청에서 제시한 이화학적 수질 자료와의 상관관계 분석을 실시한 결과 BOD(상관계수=0.9346), COD(상관계수=0.8944), SS(상관계수=0.8338), TN(상관계수=0.7265), TP(상관계수=0.8166) 순으로 높은 부적 상관관계를 보였다. 특히 현재 수질등급 판정의 일반적인 기준인 BOD와는 결정계수가 0.8735의 높은 상관관계를 보여 담수조류 지표생물군에 의한 청정도 지수가 수질환경을 평가하는데 유용한 방법임이 입증되었다. 다른 수질항목의 경우에도 COD(R2=0.8000), SS(R2=0.6953), TP(R2=0.6668), TN(R2=0.5279)의 순으로 결정계수가 나타났다.
본 연구에서 개발된 수질환경 평가 기법은 고등학교 교육과정 중 생물, 환경, 화학 과목에서 생태계, 수질오염, 환경개선에 관한 수업이 이루어질 때 수질환경을 평가하기 위한 유용한 수업자료로서 이용될 수 있다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서 론 1
• 1. 연구 필요성 및 목적 1
• 2. 생물학적 수질환경 평가의 유용성 2
• 3. 선행 연구 4
• Ⅱ. 연구절차 및 방법 6
• 1. 담수조류 채집 7
• 2. 담수조류 동정 및 고정 10
• 3. 수질평가를 위한 생물지수 11
• Ⅲ. 결과 및 논의 14
• 1. 담수조류 분포 양상 분석 14
• 2. 담수조류 분포와 수질등급간의 관계 분석 18
• 1) 주요 담수조류의 출현비율 18
• 2) 각 하천별 담수조류 출현비율의 변화 양상과 수질등급과의 비교 19
• 3. 수질환경 평가를 위한 청정도 지수 개발 20
• 1) 개별 담수조류의 수질 등급별 상대출현도 20
• 2) 개별 담수조류의 청정도 23
• 3) 수질환경 평가를 위한 청정도 지수 개발 및 적용 25
• 4) 청정도 지수와 이화학적 수치와의 상관관계 분석 29
• 4. 청정도 지수의 현장 적용 33
• 5. 담수조류를 이용한 생물학적 수질평가의 교육적 활용 36
• Ⅳ. 결론 및 제언 41
• Ⅴ. 참고문헌 44
• ABSTRACT 47