|
댐저수지의 藻類 水華 발생의 動態와制御 對策 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
▣ 댐저수지의 藻類 水華 발생의 動態와制御 對策 (이정호) 대청댐과 충주댐, 안동댐, 합천댐, 섬진강댐 등 5개 댐저수지가 일반적 수화 기준인 5,000 cells/mL 이상의 조류 현존량을 나타내는 등 우리나라 거의 모든 댐저수지에서 남조류 수화가 발생하고 있다. 살조제인 황산동 살포의 최적기는 수화 발생 초기인 initial phase이며, 약 100 ㎍/ℓ나 그 이상의 농도가 효과적이다. 황산동의 사용은 이미 발달한 수화 제어가 아닌 발생을 미리 예방하는 목적에 국한되어야 할 것으로 생각된다. 조류 제거를 위한 물리적 방안은 댐저수지의 수화를 제어하기 위한 가장 보편적이고 효과적인 방안으로서, 폭기 방안이 중심이 된다. 폭기는 간헐식 폭기와 산기식 폭기의 2종류로 대별되는데, 수화 발생의 관건이 되는 호수의 성층 조건을 파괴시켜 문제가 되는 남조류를 저감하는데는 산기식 폭기장치가 효과적일 것으로 사료된다. 결과적으로 취수원수에 대해 폭기장치의 설치가 적극 권장되어야 하며, 그것이 조류 수화의 저감이 목적이라면 간헐식이 아닌 산기식 폭기장치 (diffuser aerator)가 보다 더 효과적일 것으로 사료된다. 소규모 용수전용댐의 경우에는 폭기장치만의 단독 가동도 효과적일 수 있으나, 대청댐 등의 대형다목적댐에서의 폭기장치의 가동은 구획화와 같이 병행하여야 충분한 효과를 발휘할 수 있다. 1.서론 그러나 이와 같은 인위적인 수자원 확보에는 그 반대 급부로서 수질의 부영양화가 뒤따르게 되고 그 결과 식물플랑크톤, 즉 조류(藻類)에 의한 water bloom (水華현상 또는 綠潮현상) 형성 등으로 인해 원수의 수질관리는 물론 정수공정에도 지대한 장해가 초래되고 있다. 우리나라를 포함한 전세계적으로 최근의 수질 관리나 정수공정 개선의 목적은 주로 조류에 의한 직,간접적 피해의 제거 혹은 저감으로 촛점이 모여지고 있다. 그러나 조류에 의한 제반 문제들은 당연히 전체 생태계에 대한 고찰 속에 검토되어야 하며, 결국 이와 같은 생물 생태계적 접근은 필수적으로 장기간의 시간과 노력이 요구될 수 밖에 없어 현재까지 절대적으로 유효한 처리 방안은 마련되지 않고 있는 실정이다. 본 원고의 주제는 댐저수지의 수화 기작에 대한 고찰을 통하여 원수 관리에 있어 실제적인 조류 저감의 방안을 마련함에 있다. 2. 본론 수화 (水華; water bloom) 수화현상은 호소(湖沼)나 하천의 하류 등 정체 수역에서 식물플랑크톤이 대량 번식하여 수표면에 막층(膜層) 또는 floc을 형성하는 현상을 지칭하는 것으로, 주로 남조류가 원인종이 된다. 남조류 수화 발생의 원인은 매우 다양하나, 그 중 가장 중요한 요인은 다음의 5가지로 압축할 수 있다 (Pearl, 1996). - 질소와 인 등의 과도한 영양염 유입 - 높은 표층 수온 - 체류시간 장기화 - 수층의 성층화 (stratification) - 호소 내 과도한 유기물량 수화현상은 수질 부영양화의 상징적 현상으로서 심한 이취미를 유발시키며 독성물질을 생성하는 등 수자원으로서의 가치는 물론 전체 수중생태계의 균형과 질서를 파괴한다. 그러나 남조류에 의한 수화는 우리나라에 국한된 환경 파괴적인 수질사고가 아니라 아열대 및 온대지역에 위치한 국가는 어디든지 발생하는 일반적인 현상으로 (표 2), 인위적 수자원 확보를 위해선 필연적으로 감수해야 할 상례적인 증상으로 이해해야 할 것이다. 우리나라의 다목적댐은 물론 소규모 저수지는 거의 모두가 높은 영양단계에 있어 매년 여름철마다 수화 발생이 반복되고 있다. 수화 형성의 기준은 공식적으로 지정된 것은 아직 없으며, 단지 하계에서 통용되는 일반적인 기준은 mL 당 조류 세포수가 5,000개 이상이면 일단 수화가 발생한 것으로 간주하고 있다 (Horne and Goldman, 1994). 이와 같은 기준으로 '97년의 조사를 평가한다면 (수자원공사, 1997), 우리나라의 9개 대형 다목적댐 중 대청댐과 충주댐, 안동댐, 합천댐, 섬진강댐 등 5개 댐저수지에서 수화가 발생한 것으로 간주된다 (표 1). 수화의 원인 조류로는 소양강댐이 Anabaena인 것을 제외하고는 모두 Microcystis로 조사되었다 (표 1). 또한 우리나라의 경우 메스컴 등에서 녹조라고도 불리워지나 녹조(綠藻) 혹은 녹조(綠潮)와 혼동을 초래하는 등 정확한 의미 전달에는 적합하지 않아 새로운 용어 정립이 있어야 할 것으로 기대된다. 이취미 (odors and taste) 수돗수에 대한 민원 중 상당수를 차지하는 이취미는 주로 원수의 조류 대번식, 즉 수화에 의해 이루어진다. 일반적으로 이취미를 유발하는 조류는 남조류이며, 그 중 특히 Microcystis와 Anabaena, Cylindrospermum, Aphanizomenon 등이 유명하다. 이들 남조류는 geosmin과 2-MIB와 같은 물질을 주로 유발하는 것으로 보고되고 있으나 아직 이취미 발생의 메카니즘에 대한 완전한 이해는 충분하지 않다. 이취미 물질 중 가장 다빈도로 문제가 되고 있는 geosmin과 2-MIB와 관계된 조류종은 다음과 같다. ○Geosmin : Anabaena macrospora, A. spiroides var. crassa, A. inaqualis, Oscillatoria splendida, O. agardhii, O. chlorina, O. animalis, Phormidium autumnale, P. viscosum, Aphanizomenon flos-aquae, Lygbya allorgei. ○2-MIB : Oscillatoria tenuis, O. limnetica, O. cortiana, O. reciborskii, geminata, Phormidium tenue, P. favosum. 표 1. 다목적댐의 '97년 수화 발생 현황 (수자원공사, 1997)
표 2. 남조류 수화 발생이 보고된 지역 (Carmichael & Falconer, 1993)
남조류 독성물질; microcystin Microcystin을 생산하는 남조는 Microcystis屬을 필두로 Anabaena, Nostoc, Oscillatoria 등이 알려져 있으나, 우리나라에서 여름철 수화를 형성하는 것은 거의 Microcystis로 보고되고 있다. Microcystis속 중에서 microcystin을 생산하는 대표적 종류로는 M. aeruginosa와 M. viridis가 있으나, 최근에 M. wesenbergii에서도 독소가 검출되는 것으로 보고되고 있다. 담수산(淡水産) 남조류에 함유되어 있는 독소는 동물에 대한 작용에 따라 크게 신경독과 간장독으로 분리된다. 신경독은 Anabaena屬 등에서 발견되는 anatoxin이 대표적이며, 간장독은 Microcystis 등에서 생성되는 microcystin을 꼽을 수 있다. Microcystin의 구조는 7종의 아미노산으로 이루어진 펩타이드로, 구성 아미노산의 차이나 메틸기의 유무 등에 따라 지금까지 50종 이상의 종류가 알려져 있는데, 주요한 것은 microcystin-RR과 -YR, -LR 등 3종류이다. 독성의 정도는 microcystin의 종류에 따라 차이가 있는데, mouse를 이용한 bioassay의 결과에 의하면 LD50은 microcystin-LR과 -YR이 약 70 μg/kg 이며, -RR은 600 μg/kg으로 독성이 비교적 약한 것으로 조사되었다 (Watanabe et al., 1995). 우리나라와 일본에서의 수화 현상은 Microcystis속에 의한 것이 많지만, 水華의 독성에 의해 동물이나 사람이 사망한 예는 아직 보고된 바 없다. 표 3. Microcystin의 종류 (Carmichael and Falconer, 1993)
표 4. 우리나라 댐저수지의 단위 수량당 microcystin의 농도 (수자원공사, 1997)
인간 활동이 원인이 되어 하천이나 호소 등이 미생물에 의한 유기물의 분해로 영양염이 과다하게 되는 현상을 말한다. 호소에 유입되는 유기물과 영양염류 등의 오염물질은 희석, 침전, 생물분해에 의하여 자연적으로 정화되지만 그 오염 물질이 자정작용의 능력을 초과하게 되면 호소의 영양물질 (특히 질소와 인)이 증가하면서 부영양화 현상이 나타난다. 주 원인은 생활하수와 축산폐수, 비료 성분이 포함된 농업용수의 유입 등이다. 부영양화가 진행되면 우선 수질에 변화가 일어나고 다음에는 저질이나 생물상이 변한다. 부영양화에 의한 생물상의 변화는 단순화되는 것이 일반적이다. 즉 내성이 강한 생물군만이 생존하게 되어 우점을 이루게 된다. 일반적인 부영양화 과정의 특징적 징후는 다음과 같다. ○심층 용존산소 농도의 고갈 ○질소와 인을 포함한 영양염 농도의 증가 및 유기퇴적물의 증가 ○규조 개체군에서 남조류 개체군으로 전환되는 식물플랑크톤 군집 변화 ○탁도 증가와 투명도 감소 ○퇴적물의 인 농도 증가 표 5. 호소에서의 빈영양단계와 부영양단계의 특징 (Horne and Goldman, 1994)
수화 및 부영양화 분야 (최근 5년간) 국내 연구 현황 ○김용재, 정준 임하댐 완공 후 환경 분야 첫번째 연구 논문으로 댐 건설에 의하여 하천 조건에서 호수 조건으로 전환되는 과정 중 식물성 플랑크톤의 군집 구조의 변화와 생태적인 특성을 조사한 연구임. ○이은주, 조규송 소양호를 대상으로 환경요인과 식물성플랑크톤의 계절적 출현상과의 관계를 조명하여 수체의 특성을 파악하고자 함. 소양호에서의 우점종 변화는 11월에서 4월까지는 규조종 Asterionella가 우점을 하며, 5월부터 6월까지는 와편모조류인 Peridinium이, 7월에서 10월까지는 남조류인 Anabaena가 우점종으로 조사됨. 특히 Anabaena는 1986년 10월 3,300 cells/mL로 처음 우점종으로 출현 한 이후 매년 소양호의 수화 발생을 주도하고 있는 것으로 조사됨. ○정준, 김한순, 김용재 저수온기에는 Stephanodiscus와 Aulacoseira에 의한 bloom과 고수온기엔 Microcystis의 극심한 수화가 매년 발생하는 낙동강 하구를 대상으로 5개 조사 정점을 설정하여 4회에 걸쳐 식물플랑크톤의 종조성, 현존량, 우점종 등을 조사한 연구임. ○이진애, 조경제, 권오섭, 정익교, 문병용 낙동강 하구를 대상으로 C-14 방법을 사용하여 식물플랑크톤에 의한 1차생산력을 1991년 10월부터 1992년 9월까지 매월 조사하였음. 낙동강 하구 생태계에서 수중 영양염류는 년중 과다하게 있어 1차생산력을 제한하는 요인으로 작용하는 것은 아님이 밝혀짐. ○서정관, 정익교 1992년 5월부터 1993년 3월까지 낙동강 하구역에서 식물플랑크톤의 군집구조를 조사함. 총 186종이 출현하였으며, 황색편모조식물문 88종, 녹조식물문 54종, 남조식물문 29종, 유글레나식물문 9종, 남조식물문 4종, 은편모조식물문 2종의 분포를 보임. ○김범철, 박주현, 전상호 - 소양호 퇴적물과 사료 및 어류 배설물에 대한 인 조성과 용출에 대한 연구임. ○황길순, 김동섭, 허우명, 김범철 동화계수와 일차생산력을 통한 대청호의 영양단계는 중-부영양단계로 판정됨. 가두리 양어장으로부터의 유기물 배출량은 총유기물부하량의 5%로서 인부하량의 기여도는 크지만 유기물부하량은 작은 것으로 나타남. 대청호의 수질 개선을 위해서는 인을 제거하여 식물플랑크톤의 성장을 억제하여야 하며 유역의 BOD 제거만으로는 수질개선을 기대할 수 없는 것으로 조사됨. ○이은주, 조규송, 김범철 소양호의 환경요인과 식물플랑크톤, 그리고 동물플랑크톤을 1994년 1월부터 7월까지 1주일 간격으로 조사하였음. ○정상진 대청호 식물플랑크톤 조사를 1987년 4월부터 9월까지 실시하였음. 본 조사에서는 총 72종의 조류가 동정되었으며, 현존량은 평균 2,605 x 103 cells/mL였음. 본 조사에서의 여름철 수화의 원인종은 Anabaena spiroides var. crassa로 밝혀짐. ○한명수, 어윤열, 유재근, 유광일, 최영길 팔당호의 부영양화에 따른 식물플랑크톤의 군집 구조의 천이 양상과 각 지류로부터 유입되는 하천식물플랑크톤 (potamoplankton)이 팔당호 식물플랑크톤 군집구조에 미치는 영향을 조사하였음. ○오희목, 김도한 대청호의 남조류 수화발생이 예상되는 하절기에 수질에 대한 집중적인 모니터링 및 기상자료에 의하여 수화발생과 환경요인과의 관계를 파악하였고, 수화발생의 예측에 의한 수질관리의 방안에 대하여 조사하였음. ○최애란, 박미정, 인진애, 정익교 서낙동강에서 1995년 8월 28일과 29일에 걸쳐 24 시간 동안 수화 원인종인 Microcystis의 일간 수직 분포를 조사하였음. Microcystis의 수직 분포 변화에는 바람이 가장 중요한 요인이었으며, 영양염의 분포는 영향을 주지 못하는 것으로 조사됨. 표층수의 scum 형성은 대단히 높은 세포 분열에 지배 받으며, scum 내의 세포 생존율은 약한 것으로 나타남. ○이정호, 김용재 낙동강 수계의 댐저수지인 안동호, 임하호, 영천호, 운문호, 합천호, 진양호 등 6개 호수의 부착규조와 수질의 영양단계를 평가하였음. LTSI 평가 결과, 합천호가 중영양일뿐 나머지 5개 호수 모두 LTSI 5.41 이상의 부영양단계로 조사됨. ○장윤경, 전숙례 팔당댐의 식물플랑크톤 종조성을 1994년 4월부터 1995년 10월까지 조사 하였으며, 그 결과를 1972년 댐 축조 이후의 보고 자료와 비교 고찰하였음. ○김광훈, 조삼래, 문형태 서산 간척지 담수호의 수화 원인종인 Microcystis flos-aquae의 성장에 대한 영양염의 영향을 1994년에 조사하였음. 수화는 6월 14일에 시작되어 10월 12일까지 지속되었음. 본 종의 성장은 높은 수온과 정인산염의 농도에 가장 크게 의존적인 것으로 조사됨. ○김용재 팔당호의 식물플랑크톤 군집의 생태학적 연구를 1995년 7월부터 1996년 6월까지 실시하였음. 본 조사에서 식물플랑크톤의 현존량은 1.66-1.21x107 ind./ℓ (정점 1), 3.8x106 ind./ℓ-1.08x107 ind./ℓ (정점 2), 1.57x106 ind./ℓ - 1.27x107 ind./ℓ의 범주로 조사되었음. 지표종을 이용한 팔당호의 영양단계 평가에서는 부영양/과영양단계로 판정되었음. ○김용재, 이정호 낙동강 수계의 6개 댐호의 식물플랑크톤 군집구조에 관한 조사를 1994년 9월에 실시하였음. 현존량은 2.9-8.9x106 ind./ℓ의 범위였으며, 지표종에 의한 영양단게 평가에서는 모두 부영양단계로 조사됨. ○김명운, 김상종 대청호를 대상으로 Microcystis aeruginosa의 증식이 일어나고 있는 수역에서 일일간의 단기관측을 수행하였다. 1차 생산자 군집은 오후에 감소하고 밤 동안 최소의 값이 되었음. 생물량이 수체내의 주요한 유기물 원천이었으나, 세균이 1차 생산자의 유기물을 빠르게 이용하지 못하는 것으로 조사되었음. 유기물 증가의 수체내 세균에 대한 기여도는 적게 나타남. ○오희목, 박준홍, 윤무환, 맹주선 대청호 수계내에서 cyanobacteria의 수화가 발생한 늣여름에 회남교 정점의 이화학적 수질, 식물플랑크톤의 조성과 biomass 그리고 인의 fractionation 방법을 통한 식물플랑크톤 내부의 인 조성을 분석하였음. Cyanobacteria가 전체 조류 군집의 95% 이상을 차지하며, 이 중 95% 이상이 Microcystis로서 수화의 원인종으로 조사되었음. 대청호에서 우점하는 Microcystis의 세포내 인의 주성분은 ortho-P로 판단되며, Microcystis는 밤 시간대에는 수심 1m와 4m로 하강하여 ortho-P를 흡수 저장하고 낮 시간대엔 수표면으로 상승하여 저장된 인을 nucleotide-P로 전환하는 것으로 추정됨. ○이정호, 박종근 대청호 남조류 수화의 원인종 규명과 환경요인의 영향 및 조류 현존량 변화의 양상을 조사함. 주요 국외 연구 현황 ○Zohary, T. and D.R. Richard 과영양단계로 매년 Microcystis aeruginosa의 수화가 발생하는 남아프리카공화국의 Habeespoort Dam을 대상으로 지난 7년간의 자료를 이용해 M. aeruginosa의 개체군 동태와 년간 변화 양상을 개념적 model로 모의하여 hyperscum 형성 기능을 평가하였음. ○Ibelings, B.W., L.R. Mur and A.E. Walsby 얕은 수심의 잘 혼합되는 2개의 호수를 대상으로 Microcystis 개체군의 부력 변화를 24시간동안 조사하였음. 표층 부근에서 채집된 Microcystis는 주간에는 부력이 약해지며 야간에 커지는 양상을 나타내었으며, 수심이 깊은 호수의 Microcystis와 비교하여 상대적으로 약한 gas vesicle을 가지는 것으로 밝혀짐. Microcystis는 평균 생육 수심이 표층 부근에 자리 잡으며, 다른 조류들에 비해 윗층에 분포하여 태양광 흡수에 잇점을 가지게 됨. ○Hallegraeff, G.M. 지난 20년간 호주의 연안 및 하천, 호수의 독성 조류 발생 양태를 조사하였음. ○Jones, G.J. and W. Poplawski 독성 남조류 수화가 발생하고 있는 2개의 상수원 저수지를 대상으로 수화의 정확한 발생 기작을 이해하고 그들을 제어할 수 있는 관리 방안을 연구하였음. 본 조사에서는 외부 유입 영양염 제한 만으로는 수화의 제어는 불가능하며, 성층 파괴와 생물학적 방안, 퇴적물 처리 등이 중요함을 밝힘. ○Johnstone, P. ○杉浦則夫 霞ケ浦는 주요한 상수원으로 사용되고 있으나, 1970년대 초부터 하절기에 남조류 수화가 계속 반복해 발생하고 있음. 본 연구에서는 지난 19년간 霞ケ浦의 조류, 특히 남조류 수화의 양상을 조사하고 환경요인과의 상관관계를 밝히고 있음. 남조류 수화를 제어하기 위해서는 영양염 제한과 아울러 물리적 생물학적 처리 방법이 병행되어야 하며, 특히 퇴적물의 준설의 중요성을 강조함. 단기간 직접적 남조류 제거를 위해서는 폭기가 가장 효과적임을 제시함. ○Zohary, T., Arcangela, P.M., Richard, R, and K.D. Hambright 과영양단계인 Harbeespoort Dam을 대상으로 7년간 1주 혹은 2주 간격으로 식물플랑크톤의 종조성 및 현존량 그리고 환경요인을 조사하였음. 총 73종의 출현종이 동정되었으며, 1회 이상 우점종으로 조사된 종은 Microcystis aeruginosa, Oocystis lacustris, Aulacoseira granulata, Cyclotella meneghiniana, Carteria cordiformis 등 5종이었음. ○吉田陽一, 中原鑛之, 參江朝比呂 1994년 늦여름에 수화가 발생한 琵琶湖에서 조사를 실시함. 원인종은 Microcystis aeruginosa였으며, 제한요인은 총인과 총질소였음. 또한 Microcystis의 점질외층에 많은 세균류가 서식함도 확인됨. ○Pearl, H.W. 남조류 수화 발생의 구체적 기작을 밝히는 연구임. 남조류 수화의 주요 조건으로 20℃ 이상의 높은 표층수온과 과도한 영양염 유입, 수온성층화, 긴 체류시간, 유기물의 풍부도 등 5가지가 제시됨. 조류 이취미 연구 현황 ○한국수자원공사 ○Kenefick, S.L., S.E. Hruday, E.E. Prepas, N. Motkosky and G. Peterson 매년 수화가 발생하는 3개의 부영양호수와 8개의 농업용 수로에서 남조류의 독성물질과 이취미 물질을 조사하였음 (표 7). 이취미 물질로는 geosmin과 2-MIB (2-methylisoborneol), β-cyclocitral 등 3가지를 분석하였음. 독성물질 microcystin과 이취미 물질과는 어떤 상관관계도 없음을 밝힘. ○Young, W.F., H. Horth, R. Crane, T. Ogden and M. Arnott 음용수에서 냄새를 유발하는 59가지 물질에 대한 냄새 발생의 역가 농도, 즉 최저 농도를 확인함. 본 연구에서 가장 낮은 농도에서 냄새를 유발하는 물질로는 geosmin과 2-MIB, 미세 생물대사물질, chlorinated phenols, anidoles 등이였음. 표 7. Toxin and odour agent production reported for relevant cyanobacteria
상수원수의 조류 수화로 인한 계절적 이취미 물질을 제거하기 위한 수처리 조건의 유효성을 평가하였음. 공기부상법 (DAF)과 전통적 중력 침강법 (CGS), 오존처리, 입상활성탄 여과 등이 pilot plant-scale로 실험되었음. 상수원수의 8종의 식물플랑크톤에 대한 제거효율은 DAF와 CGS가 각각 29-85%와 21-49%의 범위로 조사되어 DAF가 더 우수한 것으로 나타남. 이취미 물질 제거에 대해 가장 우수한 효과는 입상활성탄/모래 여과법 (granulated activated carbon/sand filter)으로 조사됨. 조류 독성 연구 현황 국내 연구 ○표동진, 송기섭, 윤석창, 김범철, 이대운 남조류 독성물질인 microcystin을 HPLC로 분석하기 위해 종래는 ODS cartridge를 사용하였으나 본 연구에서는 CN cartridge를 사용하는 새로운 기법을 시도하였음. 이 방법은 기존의 ODS 방법보다 훨씬 정확한 정량을 할 수 있음. ○김범철, 김은경, 표동진, 박호동 소양호, 충주호, 대청호, 장성호, 합천호, 진양호, 옥정호, 영산호, 영랑호 등 9개 호수에 대해 microccystin 함량을 HPLC로 분석하였으며, mouse를 이용한 독성 bioassay도 실시하였음. ○김범철, 김은경, 표동진, 박호동, 허우명 소양호, 충주호, 대청호, 장성호, 합천호, 진양호, 옥정호, 영산호, 영랑호 등 9개 호수에 대해 microccystin 함량을 HPLC로 분석하였으며, mouse를 이용한 독성 bioassay도 실험하였는 바, 독성은 microcystin-LR이 -RR 보다 큰 것으로 나타남. ○박미정, 황인영, 최애란, 이진애 1995년 7월부터 9월까지 수화가 발생한 서낙동강의 남조류에 대한 독성조사를 실시하였음. 검출된 독성물질은 microcystin-LR로 동정되었으며, 수화 물질 내 microcystin의 농도는 335 ㎍/g dry wt - 823 ㎍/g dry wt의 범위를 나타냄. 조류세포의 독성 실험에서 LD50은 150-700 mg/kg body wt. 이였음. 주요 국외 연구 ○Watanabe, M.F. and S. Oishi 수화 발생 호수의 Microcystis 개체군 중 종별 microcystin의 독성 치사효과를 비교하였음. 대표적 수화 원인종인 Microcystis aeruginosa는 9개 strain 중 1개 만이 독성을 나타낸 반면에 M. viridis는 5개 strain 모두가 독성을 나타내었으며, M. wesenbergii는 독성을 나타내지 않는 것으로 밝혀짐. 따라서 효과적인 수질관리를 위해서는 M. viridis에 대해 많은 주의가 따라야 할 것임. ○Berg, K., O.M. Skulberg and R. Skulberg 수화물질의 분해과정 동안 Microcystis aeruginosa의 독성물질의 독성도와 함량이 화학적 분석과 bioassay에 의해 실험되어졌음. ○Carmichael, W.W., M. Yu, Z. He, J. He and J. Yu 1984년부터 1986년까지 중국의 중부 지방의 3개 상수 원수로부터 식물플랑크톤이 채집되었음. 수화의 대표적 원인종인 Microcystis aeruginosa의 microcystin 독성이 bioassay에 의해 평가되었음. ○Watanabe, M.F., K. Tsuji, Y. Watanabe, K. Harada and M. Suzuki 독성 남조류인 Microcystis aeruginosa의 호기적 암조건에서의 분해 과정과 관련하여 microcystin의 양적 변화를 분석하였음. 세포 내 초기 microcystin의 농도는 실험 시작 후 35일째까지 검출되었으며, microcystin-YR의 분해는 42일째에 나타났음. 실험 종료일인 45일째까지 microcystin-YR은 58.6%가, 그리고 microcystin-LR은 14.8%만이 분해되는 것으로 밝혀짐. ○Carmichael, W.W. 남조류 독성물질에 대해 세계적 학자인 Carmichael의 개괄적인 독성물질의 설명 문헌임. 주로 신경독성물질인 anatoxin-a와 간장독인 microcystin, 기수역에서검출되는 nodularin에 대해 설명하고 있음. ○Park, H.D., M.F. Watanabe, K. Harada, H. Nagai, M. Suzuki, M. Watanabe and H. 1988년부터 1992년까지 일본 각지의 호수의 수화 시료와 또 여기서 분리 배양된 시료에 대한 microcystin과 anatoxin-a, desmethyl-7-microcystin-LR (7-DMLR)의 양을 분석하였음. 수화 시료에서 동정된 독성물질은 거의 microcystin이었으며, anatoxin-a는 없거나 극미량에 불과하였으며, 7-DMLR은 霞ケ浦에서만 검출되었음. 특히 본 연구에서 최초로 Microcystis가 microcystin과 anatoxin-a 모두를 생성함이 밝혀졌음. ○Carmichael, W.W. 남조류에 의해 생성되는 각종 독성물질에 대한 설명과 또 이들과 관련된 조류종들에 대한 환경 생태학적 고찰이 정리됨. Microcystin의 인체 위해성의 종류와 정도, 그 증상이 구체적으로 제시되고 있음. ○Harada, K., K. Tsuji, M.F. Watanabe and F. Kondo Microcystin의 수온 분해에 대한 pH의 효과를 실험하였음. Microcystin-LR은 pH 9와 수온 21-30℃에서 분해가 일어났으며, 또한 pH 1과 40℃에서도 분해가 진행되었음. Microcystin-LR의 반감기는 pH 1에서 3주, pH 9에서 9주였음. ○Sivonen, K. Microcystin은 가장 흔히 분포하는 조류 독성물질로서, Microcystis와 Oscillatoria, Anabaena, Nostoc 등의 조류에서 생성되며, 최근까지 약 50종류의 microcystin이 확인되었음. Microcystin은 일반적으로 주위 환경이 성장에 대해 우호적일 때 최대량이 생성됨.
그림 1. Microcystis aeruginosa (대청호) 분류 및 생태학적 특징 본 속은 세계적으로 가장 보편적으로 분포하고 있는 남조류로서 (Skulberg et al., 1993), 담수산 屬이나 때로는 기수에서도 생육한다 (Carpenter and Carmichael, 1995). 우리나라의 경우에도 Microcystis 속은 대부분의 부영양 단계의 호소 및 댐저수지에서 여름철 및 초가을 고온기에 조류군집의 우점속은 물론 수화의 原因屬으로 보고되고 있다 (김 등, 1995). Microcystis 속은 특히 세포 내에 기포 (gas vesicles)를 형성하여, 광도 및 광합성과 관련하여 수표면에 부유하거나 또는 적당한 깊이까지 침강하는 등 수직 일주 운동을 하는 특이한 생태적 특성을 지니고 있다 (Carmichael, 1994). 본 속에서 가장 보편적인 종으로는 M. aeruginosa Kütz.와 M. viridis (A. Br.) Lemm. 그리고 M. wesenbergii Kom. 등 3종이다 (Carmichael and Falconer, 1993). 특히 이 중 M. aeruginosa는 독성 남조류에 관한 보고 중 65% 이상을 차지하는 가장 대표적이고 보편적인 독성 남조류로 보고되고 있다 (Sivonen, 1990). Microcystis 속은 군체의 형태, 세포 배열 방법 및 성상 등에 따라 5종으로 분류할 수 있으며, 이들에 대한 검색표는 다음과 같다 (Komarek, 1991; Watanabe, 1995). 1a. 군체를 싸고 있는 젤라틴 기질의 주연부는 대개 뚜렷하며 광택이 있으나 때때로 불명확한 경우도 있음; 군체를 형성하는 젤라틴 기질은 대단히 견고해 잘 파괴 되지 않음; 세포는 4개 또는 8개씩 규칙적으로 사면체상으로 배열하여 소집단을 이루며, 소집단이 모여 복합집단을 형성함 ……………………………… M. viridis 1b. 군체를 싸고 있는 젤라틴 기질은 뚜렷하고 광택이 있으며, 주머니 모양; 군체를 형성하는 젤라틴 기질의 강도는 중간 정도임; 세포는 주머니 모양의 기질의 내 측에 1열로 배열되며, 군체의 중앙에 모이는 경우도 있음 ……M. wesenbergii 1c. 군체를 싸고 있는 젤라틴 기질은 현미경 상 명료하지 않음; 세포는 불규칙하게 모여 있음 …………………………………………………………………………………2 2a. 세포의 직경은 평균 4.4 - 5.5㎛ …………………………………………M aeruginosa 2b. 세포 직경의 평균치는 3.0 - 4.2㎛ ……………………………………………………3 3a. 군체는 부정형, 세포 배열은 스폰지 모양 혹은 균질한 부정형;세포는 서로 다소 떨어져 배열함 …………………………………………… M. ichthyoblabe 3b. 군체는 소형이며, 젤라틴 기질은 견고하여 잘 파괴되지 않음; 세포는 밀집해 있으며, 소군체가 모여 복합 군체를 형성하기도 함; 세포는 고배율 관찰 시 다소 검은색임………………………………………………………… M. novacekii 국내외 연구 현황 ○Komarek, J. 일본의 호수에서 채집된 121개의 시료를 대상으로 Microcystis종을 분류하였음. M. aeruginosa, M. viridis, M. ichthyoblabe, M. novacekii, M. flos-aquae, M. wesenbergii 등 총 6종으로 분류하였으며, 기존의 보고된 자료들과 비교하였음. 그러나 총 37개의 개체군에 대해서는 분류를 확정짓지 못함. ○Carpenter, E.J. and W.W. Carmichael Microcystis를 비롯해 Anabaena, Oscillatoria, Aphanizomenon, Lyngbya, Nodularia, Schizothrix 등 주요 남조류에 대한 동정과 계수법에 대한 연구임. Genus 수준만이 아니라 중요 종들에 대한 기재도 포함됨. ○Watanabe, M. 1978년부터 1991년까지 일본내 37개 부영양 수역으로부터 채집된 109개의 strain에 대해 Microcystis의 분류와 분리배양을 수행함. 총 6종으로 Microcystis를 분류하였으며, 또한 각 strain의 종별 세포 크기와 군체의 형태 등의 자료를 제시하고 있음. ○渡抯眞之 Microcystis를 포함하여 수화를 형성하는 다양한 남조류 속들 및 이에 속하는 주요종들에 대한 분류 특징과 사진 도판을 제시함. 특히 최근에 new combination된 Pseudanabaena limnetica와 Planktothrix agardhii에 대한 구체적인 형태를 기술하고 있음. Planktothrix agardhii 트리콤은 단독으로 부유하며, 직선상으로 격벽부는 함입되지 않음. 선단부는 좁게 되지 않고 원구형을 이루거나 또는 약간 좁게되어 calyptra를 가짐. 직경은 4.0-5,5 ㎛이고 세포는 짧은 원통형으로 길이는 직경보다 짧아 거의 2/3 정도임. 북반부의 온대지역에 분포하며, 빈번히 수화를 유발함. Pseudanabaena limnetica (Lemm.) Kom. 작은 집괴를 형성하거나 또는 단독으로 출현하며, 부유성 혹은 저생성. 트리콤은 직선상은 아니고 약간 만곡함. 격벽부는 강하게 함입하며 직경 1.0-1.5㎛, 선단은 원두이고 세포는 원통형임. 길이는 직경의 2.5-8배에 달하며, gas vesicle은 가지지 않음. 호수의 플랑크톤으로서 널리 분포함. ○이진애, 최애란, M. Watanabe 낙동강의 11개 시료로부터 Microcystis aeruginosa와 M. ichthyoblabe, M. wesenbergii, M. incerta, M. novacekii, M. viridis 등 6종류의 Microcystis를 분류하였음. 특히 본 논문에서는 그간 기재가 충분하지 않았던 M. incerta에 대해 분류학적 특징을 서술하고 있음. Microcystis incerta Lemmermann 군체는 구형이나 신장형 또는 엽상임. 때때로 중앙에 홀을 가진 고리 모양이나 그물 모양의 군체로 불규칙하게 펼쳐져 생육함. 군체의 크기는 200㎛에 달하기도 하며, 내부의 세포는 아주 밀집해 배열되어 있음. 외부를 싸고 있는 한천질의 피막은 아주 엷고 투명하며 유약함. 때로는 단일 군체 내 다시 여러개의 소규모의 군체를 형성해 배열되기도 함. 세포 내 gas vesicle은 없으며, 세포의 직경은 1.1-2.0㎛임. 저수지의 부영양화의 결과로서 水華를 비롯한 조류에 의한 수많은 피해가 속출하고 있다. 그 피해는 먼저 상수원으로서의 가치 상실, 정수처리에 대한 장해, 관광 자원 훼손, 이취미 및 독성물질 발생 등 매우 다양하게 나타난다. 원수에서의 조류 제어에 대한 근본적인 대책은 수질의 영양단계를 조절하는 것, 즉 부영양 단계의 수질을 중영양 이하로 떨어뜨리는 것이 가장 중요하다. 이를 위하여는 당연히 상류 하천에 의한 질소나 인 등의 영양염 유입을 제한하여야 하는데 그러기 위해서는 막대한 비용과 시간 그리고 인력이 필수적으로 따라야 하며, 현시점에서의 수자원 관리에는 그 결과의 한계가 있는 것이 사실이다. 그러므로 본 장에서는 실제적으로 단기간에 걸쳐 활용할 수 있는 조류 제어 방안을 제시하고자 한다. 원수에서의 조류 제어 방안은 화학적 처리와 생물학적 처리, 물리학적 처리 등으로 크게 나눌 수 있으며, 현황 특성을 고려해서 각각의 방안을 복합적으로 운영하는 것이 일반적이다. 화학적 처리 방안 (algicide 및 응집제를 중심으로) 화학적 처리 방법으로는 살조제 (algicide)를 이용하는 방법과 응집제에 의해 침강시키는 방법이 중심이 된다 (Palmer, 1980). 황산동 (CuSO4·5H2O) 황산동 (Copper Sulfate)은 1904년 처음 사용된 이래 지난 90여년 간 전세계적으로 가장 많이 殺藻의 목적으로 사용되어 왔으며, 미국을 비롯하여 현재도 가장 널리 사용되는 살조제이다 (Button et al., 1977). 황산동 사용에서 가장 중요한 조건은 살포 시기와 살포 농도이다. 일반적으로 수화 원인 조류의 생장은 먼저 현존량은 적으나 세포분열이 활발하기 시작하는 initial phase (초기 단계), 활발하게 증식하여 수화를 형성하는 단계인 exponential growth phase (지수 성장 단계) 그리고 수화의 peak를 형성하는 단계인 stationary growth phase (정체 성장 단계)를 거치게 된다. 살조제의 사용은 바로 초기단계에서 지수성장단계로 이행되는 시기에 사용할 때 가장 효율이 높은 것으로 보고되고 있다. 만약 이미 수화가 형성된 후 살조제를 집중 살포한다면 과도한 세포 분해에 의해 저층에서의 산소 고갈이 일어나 혐기성 상태가 되게 되며, 그 결과 전체 생태계의 균형이 교란되게 된다 (Jones et al., 1994). 살포 농도의 조절은 살포 간격과 단위 면적 당 투입량으로 대별될 수 있다. 살포 간격은 3 m 이내가 적당하며 전체 대상 지역을 바둑판 모양으로 최단 시간에 동시에 살포하여야 한다. 살포량은 규조로 인한 수화의 경우 24시간 이하의 접촉 시간으로 0.4g Cu2+/m2의 양으로도 충분한 효과를 보았다는 조사 보고도 있다 (Jones et al., 1994). 대체로 약 100 ㎍/ℓ 혹은 그 이상의 농도가 적당하며, 특히 잔류 농도는 당연히 최저 수준으로 유지 되어야 한다. 그러나 황산동의 사용은 여러 가지 심각한 부작용을 야기하는 것이 사실이다. 황산동의 효과 기간은 약 7일에서 10일까지로 이 기간 이후에는 다시 조류 군집이 재구축 되게 되어 황산동의 사용은 반복적이고 계속적으로 이루어지게 된다. 또한 황산동의 장기적인 사용은 수계 내 생물 군집의 왜곡을 초래하게 되는데, 예를 들어 동물플랑크톤의 현존량이 감소하게 되며, 그 결과 식물플랑크톤의 섭식 소비가 현저하게 줄어들게 되며, 조류 군집의 종조성도 우점종이 녹조나 규조에서 남조류로 전환되는 결과를 초래하여 수질 관리에 더욱 불리한 국면이 형성되게 된다. 또한 퇴적물 내 동의 축적을 가져 오게 되어 물고기를 비롯한 여러 생물군에 해독을 입히게 되며, 유기물 및 영양염의 수체 내 재순환도 필연적으로 수반하게 된다. 이상과 같은 여러 가지 이유로 조류 제거 방안으로서의 황산동 사용은 그다지 선택폭이 크지 않은 것으로 생각된다. 결론적으로 황산동의 사용은 예상되는 수화를 미리 예방하는 목적에 한정되어야 하며 이미 형성된 수화의 제어에는 사용되어서는 안된다. 이외 Potacium permanganate나 염소계 약품, 제초제 등은 모두 황산동과 유사한 한계가 있는 것으로 알려져 있다. Lime (Calcium carbonate 또는 Calcium hydroxide) Lime을 이용한 조류 제거는 조류 자체를 파괴하거나 산화 시키는 것이 아니라 floc을 형성하여 침강 시키는 방법이다. 이 방법의 적용은 물 속의 질소나 인의 농도를 줄이는 부수적 효과도 있다 (Hruday and Lambert, 1994). 조류 세포를 파괴하지 않고 온전한 상태로 침강시킬 수 있다는 것은 세포 내 여러 대사물질 등의 유기물, 예를 들어 이취미 물질과 microcystin 등의 독성물질을 주위의 물로 용출시키지 않는다는 결정적 잇점이 있다. 또한 침강된 조류 사체들과 영양염들은 lime에 의해 도포되어 재용출이 어느 정도 제한되는 결과도 기대할 수 있다. 최근 캐나다의 부영양 호수를 대상으로한 lime 처리 실험에서는 4 - 18 mg/ℓ의 농도로서 인과 조류의 양을 20%에서 80%까지 저감시켰다는 보고도 있으며 (Prepas et al., 1989), 또 다른 실험에서는 소석회 (Calcium Hydroxide) 250 mg/ℓ의 투입에 의해 조류 현존량을 88% 그리고 인 농도를 80%를 제거하였다는 결과도 발표되었다 (Hruday and Lambert, 1994).
생물학적 조류 제어는 세계적으로 거의 사용되지 않으며, 단지 중국에서 초어 (Grass Carp)나 은붕어 (Silver Carp), 티라피아 등의 대형 초식 어류를 이용하는 방법만이 보고되어 있다 (Hruday and Lambert, 1994). 이들 초식어류는 대형 남조류 군집을 섭식하는데 반해 동물플랑크톤의 먹이가 되는 단세포 조류들은 소비하지 않는 유리한 생태적 특성을 가지고 있다. 그 밖에 규모가 작고 수심이 얕은 저수지에서 부레옥잠이나 미나리 등의 고등 수생식물을 이용하거나 혹은 絲狀藻類를 이용하여 부유성 조류가 필요로 하는 PO4-P 등의 영양염을 저감하는 방법도 있다 (丹羽, 久柄, 1994). 사상조류를 이용하여 영양염을 제어하는 방법은 다음과 같은 장점을 가진다 (丹羽, 久柄, 1994). ○사상조류는 일반적으로 수화 등의 수환경의 이상현상을 유발하지 않는다. ○사상조류는 생육속도가 대단히 빠르기 때문에 무기태의 영양염류의 흡수력이 대단히 높다. ○사상조류는 고등 수생식물에 비해 낮은 영양염류 농도에도 잘자라기 때문에 여러 조건의 ○사상조류는 그 종류에 따라 낮은 수온에도 생육이 가능하기 때문에 고등 수생 식물과는 ○부착기질의 제거가 용이하기 때문에 생육 조절 혹은 완전 제거가 가능하다. ○사상조류는 영양가가 높기 때문에 어류나 가축의 사료로도 사용이 가능하다. 물리적 처리 방안 물리적 처리 방안이란 고온기의 여름철에 수온의 成層化, 즉 수온약층이 형성되는 저수지에 적용할 수 있는 물의 강제 순환 또는 폭기장치를 일반적으로 지칭한다 (Hruday and Lambert, 1994). 계절의 변화가 뚜렷한 우리나라의 저수지들은 수온의 연직분포가 계절적으로 크게 변화한다. 일반적으로 수온의 연직 분포는 겨울철에는 전층에 걸쳐서 균일하게 분포하지만 여름철에는 수온이 급격히 변하기 쉬운 층이 존재하는데 이를 metalimnion이라하며, 그 경계면을 수온약층(水溫躍層, thermocline)이라 한다. 이 층을 경계로 하여 수온이 잘 변하지 않는 상층 (epilimnion)과 하층 (hypolimnion)으로 구별되는 성층 (stratification)이 형성된다 (Horne and Goldman, 1994). 일반적으로 수온약층은 이른 봄에는 수심 10 m 이하에 형성되지만 계절이 진행됨에 따라 서서히 상승하게 되어 한여름에는 1∼3 m에 까지 이른다. 수온약층의 존재는 수체(水體)의 상·하층의 순환을 방해하기 때문에 조류의 발생에 큰 영향을 준다. 조류의 실험실 배양의 경우 성장에 필요한 것은 빛과 온도 그리고 영양염류가 결정적 조건이 되지만 자연 환경 속에서는 그 세가지의 조건에 침강에 대한 저항과 포식당하지 않기 위한 세포 또는 군체의 크기가 반드시 포함된다. 조류는 물보다 비중이 크기 때문에 이들은 탄생과 동시에 물에 뜨지 않으면 죽는다는 명제를 가지게 되며, 따라서 호소에서 조류가 증식에 성공하기 위해서는 침강에 의한 감소를 상회하는 증식속도를 가지든가 아니면 침강속도를 극복할 수 있는 부상(浮上) 속도 혹은 능력을 가져야 한다 (Horne and Goldman, 1994). 수온약층은 수표면으로부터 교반(攪拌) 수역을 좁게 만들어 그곳에 존재하는 조류의 빛 흡수율을 높여 결과적으로 광합성 효율을 상승시키는 작용도 있다. 반면에 일단 한 번 침강한 조류가 유광대(有光帶)로 회귀하는 것을 방해하는 기능도 동시에 지닌다. 또한 상층의 영양염류의 고갈 속도를 빠르게 하는 작용과 함꼐 저층을 혐기적 조건으로 만들어 영양염류의 공급을 촉진시키기도 한다. 그러므로 물을 강제 순환 시키거나 폭기 시키는 방안은 댐저수지에서의 조류 증식 억제에 가장 중요한 수단으로 강구되어야 할 것이다 (Henderson-Seller and Makland, 1987). 호수(湖水) 순환 방식: 폭기장치 호수 순환 방식은 기본적으로 성층 파괴 장치 (Destratification) 또는 폭기장치 (aeration)를 지칭한다. 호수 순환 장치는 1960년대부터 미국을 중심으로 활발히 활용된 것으로 1971년 미국수도협회 (AWWA)의 보고에 의하면 호수순환장치를 사용하는 목적으로는 조사 대상 댐저수지 29개소 중 이취미 및 저층 저층 산소 결핍 장해의 대책이 가장 많은 것으로 조사되었으나, 최근에는 남조류에 의한 water bloom을 제어하는 것이 핵심적 목표가 되고 있다 (Henderson-Seller & Makland, 1987). 호수 순환 방식은 일반적으로 다음과 같은 효과를 가진다. ○철과 망간의 과도한 농도를 방지할 수 있음. ○독성 남조류의 생육을 제한할 수 있음. ○급격한 전도현상 (turn over)을 방지할 수 있는 점. ○심층의 용존산소 결핍을 방지할 수 있는 점. 호수 순환 방식은 영국의 경우 18개의 사례 중 14개소가 산기식 (Artificial circulation)이고 나머지 4개소만이 간헐식 양수통(揚水筒) 방식 (Hypolimnetic aeration)이라는 USEPA (1990)도 있다. 이웃 일본의 경우에는 1992년까지는 간헐식 양수통 방식이 압도적으로 많이 운영되었으나 현재는 산기식으로 전환되고 있는 상황이다 (佐藤, 眞柄, 1996). 조류에 대한 폭기 효과는 조류의 양, 즉 현존량의 증감보다는 구성 조류종의 변화가 중요한다. 1996년 거제도의 연초댐의 폭기 장치 효과에 대한 보고 (전 등, 1996)에서 지적된 것과 같이 이취미나 독성물질을 생성하는 Microcystis 등의 남조류에서 우점종이 녹조류나 규조류로 전환되는 것은 폭기 방안의 가장 중요하고도 일반적인 효과이다. 또한 폭기 장치의 가동은 식물플랑크톤을 포식하는 동물플랑크톤을 증가시켜 조류 증식을 억제하는 기능도 있으며, 질소나 인과 같은 영양염류의 농도를 저감시키는 목적도 당연히 달성할 수 있다. 순환 방식은 hypolimnetic aerator를 이용하는 hypolimnetic aeration (간헐식 폭기장치)과 diffuser를 이용하여 미세 기포를 발생시키는 artificial circulation (fine bubble diffused airation; 산기식 폭기장치)으로 양분할 수 있다 (USEPA, 1990). 호수 순환의 효율과 남조류 제어의 측면에서 fine bubble diffused airation 방식이 물과의 접촉 시간이나 표면적의 넓이에서 훨씬 유리한 것으로 보고되고 있으며, 특히 단기적 효과의 경우에는 fine bubble diffused airation 방식이 상대적으로 대단히 효과적으로 보고되고 있다 (USEPA, 1990). 차광막 처리 소규모 저수지의 경우 차광막을 설치하여 남조류의 광합성을 제한하는 방법도 있다 (Hruday & Lambert, 1994). 이 방법은 선박이 작업하기 어려운 좁은 지역이나 한정된 작은 공간에 대해서 효과적일 수 있다. 기본적 제어 대상은 조류 보다는 고등 수생식물이며, 광합성을 저해한다는 점에서 부유성 조류의 생육을 억제하는 부가적 효과도 가질 수 있다. 또한 수질에 대해 어떤 독성 효과도 없다는 점도 장점으로 생각할 수 있다. 그러나 차광막 처리는 설치 비용이 많이 들며, 제거와 설치가 까다롭다는 점, 파손의 위험과 특히 상대적으로 넓은 수역에서의 적용은 불가능하다는 결점을 가진다 (USEPA, 1990). 국내외 연구 현황 화학적 처리 분야 ○유홍일 등 호소 내 영얌염 제거와 조류 억제를 위한 화학적 처리 기술을 평가하고 적용방안을 평가하였음. 조류에 대한 구리화합물의 효과는 copper-citrate가 가장 우수함. Alum Sodium aluminate (1.6:1)을 사용할 경우 주입농도 8 mg/ℓ에서 부유물 제거율이 거의 100%, 총인제거율이 95%였으며, 그 이상 농도에서는 pH가 상 승하는 경향을 나타냄. Microcystis는 Cu 농도 0.2 mg/ℓ 이상의 범위에서 증식 억제 효과가 나타남. ○Foy, R.H. and A.G. Fitzsimons Iron aluminium sulphate에 의해 저감된 총인 농도는 식물플랑크톤의 현존량을 효과적으로 줄이는데는 실패하였으나, 일반적인 하계의 전형적 식물플랑크톤 종 들은 호수 저니로부터 용출되는 인 농도가 줄어들 때 급격하게 감소하였음. 겨울 식물플랑크톤 현존량의 증가와 낮아진 총인 농도는 soluble reactive phosphorus (SRP) 농도를 5 ㎍P/ℓ 이하로 낯춤으로써, 봄철 규조의 현존량을 감소 시킬 수 있었음. ○Kenefick, S.L., S.E. Hryday, H.G. Peterson and E.E. Prepas 남조류 bloom에 대한 Copper sulfate 처리 후 microcystin-LR의 방출 및 소거에 대한 연구임. Microcsytin-LR의 반감기는 microcystin 최대 방출 시기로부터 3일이였으며, 99%가 소멸되기 위해서는 약 3주가 필요함. 따라서 상수원 등 수자원으로서 이용되는 호수의 남조류 수화를 제어하는 목적으로는 copper sulfate가 사용되어서는 안됨이 확인되었음. ○Angeline, K.Y.L., E.E. Prepas, D. Spink and S.E. Hruday 조류 수화를 제어하기 위한 화학적 처리는 독성물질의 수체 내 방출을 야기함. Microcystin-LR에 대해 6가지 화학적 처리 방법의 독소 방출 정도를 실험하였음. Reglone A와 potassium permanganate, chlorine, simazine 등은 남조류 세포의 파괴를 가져와 결과적으로 microcystin-LR의 용출을 야기하며, 반면에 lime과 alum은 주로 남조류 세포를 응집 침전시켜 제거하는 것으로 나타나, 상대적으로 microcystin-LR의 용출이 극도로 적거나 혹은 없는 것으로 조사되었음. 그러므로 상수원에 대한 조류 제거를 위해서는 lime과 alum을 사용하는 것이 가장 안전한 것으로 밝혀짐. ○Hruday, S.E. and T.W. Lambert 원수에서 조류 제어를 위헤 적용할 수 있는 적당한 화학제의 처리 및 영양염을 제한, 폭기와 같은 물리적 처리 방안과 생물학적 기법 등의 설명이 정리됨. Copper sulphate crystals은 6에서 8까지의 낮은 pH치에서 가장 효과가 있으며, 수화 발생시의 높은 pH와 organic carbon 조건에서는 독성이 현저히 감소함. 일반적으로 copper sulphate crystals는 100 ㎍/ℓ 혹은 그 이상의 고농도로 현장에서 적용되나, 질소고정 남조류는 5-10㎍/ℓ의 낮은 농도에서 저감됨. Lime의 경우 과영양상태인 Alberta 호수에서 246 - 75 ㎍/ℓ에서 33%의 인 농도 감소가 있었으며, 250 ㎎/ℓ의 고농도에서는 조류와 인 모두가 제거되었으나, 17 ㎎/ℓ의 저농도에서는 효과가 없는 것으로 조사됨. 생물학적 처리 방안으로는 주로 어류에 의한 조류 섭식을 이용하는 것으로서, 중국에서의 적용 사례가 보고되고 있음. 일반적으로 은붕어 (Silver Carp)와 초어 (Grass Carp)가 사용되는데, Microcystis는 이들의 섭식이 잘 이루어지지 않기 때문에 효과는 회의적임. ○Hanson, M.J. and H.G. Stepan 조류 수화를 제어하기 위해 58년 동안 황산동을 사용한 Fairmont 호수를 대상으로 황산동의 장,단기적 영향을 조사함. 단기적 영향으로는 단시간내 조류 제거 효과와 이에 따른 용존산소의 고갈, 호수 퇴적층에서의 인의 재순환 촉진과 그 결과로 조류 개체군의 회복 등이 있는데, 특히 조류 개체군은 7일에서 21일 정도에 걸쳐 완전히 회복하는 것으로 조사됨. 장기적 영향은 첫째, 퇴적층에 동의 축적이 일어나며, 둘째, 높은 황상동 농도에도 내성을 가지는 조류가 출현하며, 셋째, 조류 군집이 녹조 중심에서 남조 중심으로 전환되고, 넷째, 대형 수생식물이 없어지며, 다섯째, 저니층의 대형 무척추 동물이 사라지는 것 등을 들 수 있음. 물리적 처리 분야 ○전항배, 김학성, 이태용 용수전용댐인 연초댐을 대상으로 alr-lift 방식의 수중폭기장치의 효과를 조사하였음. 폭기장치 가동에 의해 성층이 파괴되었으며, 저층의 DO는 약 2 mg/ℓ를 유지하였음. 암모니아성 질소 농도는 년중 0.05 mg/ℓ 이하로 유지되었으며, chl-a 농도는 변화가 없었으나 남조류인 Microcystis의 현존량은 370 cells/mL에서 207 cells/mL로 저감하였음. ○최돈혁, 강호 1996년 8월에 간헐식 폭기장치가 설치된 광동댐과 달방댐에 대해 설치 이전과 이후의 수질 변화를 조사하였음. 가동 후 1달 경과 후 온도 성층은 완전 제거 되었으며, pH는 모두 낮아지는 경향을 나타냄. 식물플랑크톤은 폭기장치 가동 후 광동댐은 녹조류에서 규조류로 우점종이 변화하였으며, 달방댐은 오히려 남조류가 60-80%로 증가하였음. 결과적으로 수심이 얕은 광동댐에서는 조류량이 증가된 반면 수심이 깊은 달방댐은 조류량이 감소하는 경향을 띠었으며, 조류의 종조성 변화로 인해 이취미 문제가 해결되는 것으로 나타남. ○Hawkins, P.R. and D.J. Griffiths 수층 내 태양광 감소의 계절적 변화를 조사하였음. 수층 내 투과되는 광량의 감소는 광합성에 필요한 광량 (photosynthetically available radiation)을 감소시켜 조류의 생육에 큰 영향을 줌. 조사는 폭기장치가 가동하는 16개월을 포함하여 4년간 조사됨. 폭기 (artificial aeration)는 식물플랑크톤의 밀도를 감소시키는 것에 의해 광량 감소의 계절적 변이를 조절하는 것으로 나타남. ○Cooke, G.D., E.B. Welch, S.P. Peterson and P.R. Newroth - 부영양화된 호수의 수질개선을 위한 각종 방안의 설명이 정리됨. ○USEPA 호수와 저수지의 수질 개선을 위한 실제적인 방안들을 열거하고, 기 적용된 조사지의 결과를 비교하여 고찰함 (표 8). 표 8. 장해 조류 제어를 위한 각종 방안의 비
유동제어 시스템은 일보의 일부 댐에 항구시설로서 건설 중인 것과 함께 상세한 현지 실험을 행하고 있는 단계에 있음. 유동제어 시스템은 평상시 댐호의 표층 부근의 수온 분포가 균일하게 되는 순환혼합층을 수심 약 15-20 m까지 확대 형성시켜 중소 규모의 홍수시에도 이 층을 안전하게 유지시킴. 따라서 표층에 생육하는 남조류나 편모조류에의 영양염류와 광투과를 억제시켜, 남조류 등의 이상 번식, 즉 남조류 수화를 제어하는 시스템임. 효율적인 제어를 위해서는 다음과 같은 조건이 필요함. - 하천 유입량 및 댐호 수질에 관한 정보를 얻을 수 있는 자동측정장치와 연동하여 운영해야 함. - 산기 방식의 폭기를 행함. - 심층 DO 개선 설비가 필요함.
그림 3. 유동제어 시스템의 모식도 남조류 bloom이 발생하고 있는 2개의 아열대 상수원 저수지에 대해 효과적인 남조류의 제어방안을 모색하기 위해 3년간 조사를 실시하였음. 두 호수 모두 수온 성층이 수화 발생의 가장 중요한 조건이 되는 것으로 나타남. 심층의 산소 고갈이 빠르게 일어나며, 질소와 인의 용출이 혐기적 조건에서 활발히 일어나는 것이 확인됨. 수화의 조절을 위해서는 영얌염 유입 제한과 함께 폭기 등에 의한 성층파괴와 biomanipulation, 퇴적물 처리 등의 전략에 보다 많은 고려가 있어야 할 것임. 생물학적 처리 분야 ○Safferman, R.S. and M.E. Morris Virus를 algicide로 사용해서 조류 수화를 제거하는 방안을 모색하는 연구임. 생물학적 살조제는 일반 화학제제보다 생태계 등 수환경에 대해 훨씬 안전함. 또한 각 virus의 host 특이성이 뛰어나 어떤 환경에서도 그 숙주의 성장 저해에 효과를 발휘할 수 있음. 그러나 특정 장해 조류에 대해 반응하는 개별적 virus를 분리 확인한 후, 실제 적용이 가능한 수준까지 배양하여 충분한 양을 확보하는 것이 난점임. ○丹羽 薰 댐저수지에서 수화의 발생은 근본적으로 유입되는 영양염, 특히 인산염의 부하량에 크게 의존함. 본 논문은 고도 처리를 행하지 않은 하폐수와 농축산폐수 등의 유입수에서 絲狀藻類를 이용하여 PO4-P를 탈취해 내어 결과적으로 호소의 부유 남조류의 대증식을 억제 시키는 방안인 소위 "絲狀藻類 活用 시스템"에 대한 연구임. 이 시스템의 잇점은 아래와 같음. - 絲狀藻類는 부영양화에 기인하는 이상현상의 원인이 되지 않음. - 絲狀藻類는 증식 속도가 대단히 빨라 무기태의 영양염 획득이 우수함. 絲狀藻 類의 - 絲狀藻類는 다른 수생식물보다 비교적 낮은 영양염 농도에서도 생육이 뛰어남. 따라서 - 絲狀藻類가 생육하는 수온은 극히 낮은 수준에서도 가능하므로, 부레옥잠 등이 생육할 - 絲狀藻類가 증식하는 기질의 조작이 간편하므로 絲狀藻類의 생육 정도를 제어하기 - 부유조류와 달리 絲狀藻類는 물로부터 제거가 용이함. - 絲狀藻類는 영양가가 높기 때문에 어류나 닭 등의 가축의 사료로 활용할 수 있는
○'96년과 '97년에 걸친 연구 결과, 대청댐과 충주댐, 안동댐, 합천댐, 섬진강댐 등 5개 댐저수지가 5,000 cells/mL 이상의 조류 현존량을 나타내 남조류 수화가 발생한 것으로 조사되었음. ○수화 발생이 5개댐에서만 확인된 것은 조사빈도와 조사지점이 충분하지 않은 것에 기인한 것으로 추측되며, 기 보고된 문헌자료 등을 참고한다면 우리나라 거의 모든 댐저수지에서 남조류 수화가 발생하는 것으로 사료됨. ○남조류 수화가 전세계적으로 발생하는 정체수역의 일반적인 현상이긴하나, 수질의 영양단계 상승과 밀접한 관계를 가진다는 점에서 수질관리에 더욱 많은 노력과 관심이 요구됨. ○소양강댐이 Anabaena속인 것을 제외하고, 모든 댐저수지의 수화 원인종은 Microcystis속임. ○우리나라의 경우 Microcystis속 중에서 가장 대표적인 수화 원인종은 M. aeruginosa이며, 그외 M. wesenbergii와 M. ichthyoblabe 등이 빈번하게 출현하는 것으로 조사됨. ○낙동강 하구에서는 수화 발생시 Microcystis viridis와 M. novacekii, M. incerta 등의 출현도 확인됨. Microcystin 분포 및 처리 방안 ○'96년과 '97년의 수자원공사 연구 결과 Microcystin의 단위 수량당 농도는 '96년 9월에 대청호가 4.74 ㎍/ℓ으로 가장 높았으며, 남강댐은 전혀 검출되지 않았음. ○조사된 microcystin 종류는 microcystin-RR과 -YR, LR 등 3가지 였으며, 이 중 microcystin-RR이 가장 높은 농도로 검출되었으며, 독성은 microcystin-YR이 가장 강한 것으로 나타났음. ○Microcystin의 농도 반감기는 pH 9에서 약 9주간인 것으로 나타나 남조류 수화 발생시 황산동 등 살조제로 단기간에 조체를 사멸시키는 방안은 상수원수에서는 적용하기 곤란한 것으로 조사됨. ○정수처리 시 microcystin은 오존처리와 입상활성탄 여과에 의해 완벽히 제거할 수 있음. 수화 제어 방안 화학적 제어 방안 ○황산동과 같은 살조제 살포의 최적기는 수화 발생 초기인 initial phase이며, 대체로 약 100 ㎍/ℓ나 혹은 그 이상의 농도가 효과적임. ○황산동 사용 후 조류 개체군의 완전 회복은 약 7일에서 10일이며, 황산동의 사용은 이미 충분히 발달한 수화의 제어가 아닌 수화 발생을 미리 예방하는 목적에 국한되어야 함. ○Lime을 이용한 조류 제거는 조류 세포를 파괴하거나 산화시키는 것이 아니라 floc 을 형성하여 침강시키는 방안으로, 물속의 질소나 인을 감소시키는 부수적 효과도 있음. ○결론적으로 수화 제어를 위한 화학적 방안은 lime이나 alum과 같은 응집제 종류를 이용하는 것이 안전하며, 황산동을 사용할 시는 반드시 수화 발생 초기 단계에 국한해야 할 것임. 물리적 제어 방안 ○물리적 방안은 댐저수지의 수화를 제어하기 위한 가장 보편적이고 효과적인 방안으로서, 폭기 방안 (aeration)이 중심이 됨. ○폭기에는 간헐식 폭기장치 (air lift system)와 산기식 폭기장치 (diffuser aerator)의 2종류가 있는데, 수화 발생의 관건이 되는 호수의 성층 조건을 파괴시켜 문제가 되는 남조류를 저감하는데는 산기식 폭기장치가 효과적일 것으로 사료됨. 구획화 관리 방안 ○댐저수지의 대표적 수화 원인종인 Microcystis는 호수 수층내 대부분의 藻體가 수표면에 scum을 형성하여 集積하는 특성이 있으며, 수평적 공간 이동은 바람에 의해 수표면을 중심으로 일어남. ○따라서 오염방지펜스 등을 이용하여 적당한 면적을 수심 약 2-3 m 정도로 외부와 분리하여 구획화하면, 외부에서 구획내로 유입되는 Microcystis의 많은 양을 막을 수 있음. ○이와 같은 원리를 이용하여 댐저수지내 취수탑 주변의 직접 취수영향 면적을 구획 화하고, 그 구획내에서 폭기장치를 집중 가동한다면 아래와 같은 효과를 얻을 수 있음. 대형 댐저수지에서 현재 거의 실질적인 이익 없이 가시적인 효과만이 중심이 되어 가동중인 폭기장치의 효과를 충분히 극대화하여 실용화할 수 있음. 현재 대청댐에서 사용중인 조류제거선과 같은 직접적 조류 제거 시설을 확충하여 구획내에서 가동할 경우 가시적인 효과를 발휘할 수 있을 것으로 기대됨. 구획내 한정된 지역에서 lime 처리 등의 화학적 방안을 효과적으로 적용할 수 있음. 종합적 실제 적용 방안 댐저수지의 수화를 제어하기 위한 단기적 방안으로 다음과 같은 과정을 추천할 수 있음. ○수화 발생이 예측되는 초기 단계에서 lime이나 alum과 같은 응집제 종류의 화학적 처리 방안을 시도함. - 댐저수지의 일부 지역에 국한된 국지적인 수화 제어에는 황산동 사용도 가능할 것임. ○모든 취수원수에 대해 폭기장치가 설치되어야 하며, 그것이 조류 수화의 저감이 주목적이라면 간헐식이 아닌 산기식 폭기장치 (diffuser aerator)가 권장되어야 함. ○소규모 용수전용댐의 경우에는 폭기장치만의 단독 가동도 효과적일 수 있으나, 대청댐 등의 대형다목적댐에서의 폭기장치의 가동은 구획화와 같이 병행 하여야 충분한 효과를 발휘할 수 있음. ○구획화는 취수탑 주변의 직접 취수영향권을 대상으로하고, 개별적 영향권의 설정은 현장의 수량적 자료를 이용한 면밀한 검토에 의해 수행되어야 함.
김명운, 김상종, 대청호 cyanobacteria 대발생 지역에서 환경요인의 일일변화 및 탄소의 흐름, 한국육수학회지, 제30권, pp. 1-7, 1997. 김범철, 박주현, 전상호, 호수가두리양어장 퇴적물 및 어류배설물의 인 조성과 용출에 관한 연구, 한국육수학회지, 제27권, pp. 275-283, 1994. 김범철, 김은경, 표동진, 박호동, The distribution of cyanobacterial toxins in Korean lakes, Rep. Suwa. Hydrobiol., 9, 169-174, 1995 김범철, 김은경, 표동진, 박호동, 허우명, 국내 호수에서의 남조류 독소발생, 한국 수질보전학회지, 제11권, pp. 231-237, 1995. 김용재, 팔당호의 식물플랑크톤 군집의 생태학적 고찰과 지표종을 이용한 영양단계 평가, 한국육수학회지, 제29권, pp. 323-345, 1996. 김용재, 이정호, 낙동강 수계의 6개 댐호의 식물플랑크톤 군집구조 비교, 한국육수학회지, 제29권, pp. 347-362, 1996. 김용재, 정준, 임하호의 식물성 플랑크톤 군집 분석, 한국육수학회지, 제26권, pp. 175-196, 1993. 서정관, 정익교, The Phytoplankton Community Structure in the Naktong River Mouth, 한국육수학회지, 제27권, pp. 227-250, 1994. 박미정, 황인영, 최애란, 이진애, A study on the blue-green algal toxin of the Sonaktong reservoir, 한국조류학회지, 제11권, pp. 149-154, 1996. 오희목, 김도한, 대청호의 남조류 수화발생에 대한 단기적 예측, 한국육수학회지, 제28권, pp. 127-135, 1995. 오희목, 박준홍, 윤무환, 맹주선, 대청호 수화발생시 수중 인농도와 cyanobacteria 의 다중인산염 분포 관계, 한국육수학회지, 제30권, pp. 97-106, 1997. 유홍일, 유재근, 권오상, 최훈근, 김종민, 박혜경, 이주형, 김정현, 노혜란, 천세억, 이영준, 허성남, 박준대, 최성헌, 호소 부영양화 방지에 관한 연구 (2) - 화학적 조류억제기술을 중심으로 -, 국립환경연구원보, 제15권, pp. 341-352, 1993. 이은주, 조규송, 소양호 식물성플랑크톤의 연간변화, 한국육수학회지, 제27권, pp. 9-22, 1994. 이은주, 조규송, 김범철, 월간변화로 본 소양호의 플랑크톤상, 한국육수학회지, 제27권, pp. 349-356, 1994. 이정호, 김용재, 낙동강 수계 댐호의 부착규조 및 영양단계 평가, 한국환경생물학회지, 제14권, pp. 18-28, 1996. 이정호, 박종근, 대청호 남조류 수화 발생의 형황과 특성, 대한환경공학회, '97 추계학술발표회 초록집, pp. 473-476, 1997. 이진애, 조경제, 권오섭, 정익교, 문병용, Primary Production of Phytoplankton in Naktong Estuarine Ecosystem, 한국육수학회지, 제27권, pp. 69-78, 1994. 이진애, 최애란, M. Watanabe, Taxonomic implications of the genus Microcystis (Cyanophyceae) from the Naktong River, 한국조류학회지, 제12권, pp. 167-176, 1997. 장윤경, 전숙례, 팔당댐 담수지역의 식물플랑크톤에 관한 연구 2. 식물플랑크톤 종조성 변화, 한국조류학회지, 제11권, 217-229, 1996. 전항배, 김학성, 이태용, 수중폭기장치에 의한 용수전용댐의 수층파괴 및 수질개선에 대한 연구, 한국수질보전학회지, 제12권, pp. 141-149, 1996. 정상진, 대청호의 식물플랑크톤상에 관한 연구, 한국환경생물학회지, 제13권, pp. 83-106, 1995. 정준, 김한순, 김용재, 낙동강 하구댐의 식물성플랑크톤 군집 구조, 한국육수학회지, 제27권, pp. 33-46, 1994. 최돈혁, 강호, 수중폭기장치 운영에 따른 호소의 수질변화, 한국수질보전학회지, 제14권, pp. 47-56, 1998. 최애란, 박미정, 인진애, 정익교, Diel Changes in Vertical Distribution of Miicrocystis in the Sonaktong Reservoir, 한국조류학회지, 제11권, pp. 161-169, 1996. 표동진, 송기섭, 윤석창, 김범철, 이대운, 호수에서의 남조류 독성물질의 새로운 분석법 개발, 한국화학학회지, 제38권, pp. 741-747, 1994. 한국수자원공사, 대청용수내 이취미 및 THM 제거를 위한 고도정수처리 적용 방안(1), 한국수자원공사 연구보고서, WRRI-WS-93-4, pp. 1-173, 1993. 한명수, 어윤열, 유재근, 유광일, 최영길, 팔당호의 생태학적 연구 2. 식물플랑크톤의 군집구조의 변화, 한국육수학회지, 제28권, pp. 335-344, 1995. 황길순, 김동섭, 허우명, 김범철, 대청호의 일차생산과 가두리양어장 및 유역으로부터의 유기물부하량, 한국육수학회지, 제27권, pp. 299-306, 1994. Angeline, K.Y.L., E.E. Prepas, D. Spink and S.E. Hruday, Chemical control of hepatotoxic phytoplankton blooms: implications for human health, Wat. Res., 29, pp. 1845-1854, 1995. Berg, K., O.M. Skulberg and R. Skulberg, Effects of decaying toxic blue-green algae on water quality - a laboratory study, Arch. Hydrobiol., 108, pp. 549-563, 1987. Button, K.S., H.P. Hostetter and D.M. Mair, Copper Dispersal in a water supply reservoir. Water Research, 11, pp. 539-544, 1977. Carmichael, W.W., Cyanobacterial secondary metabolites - the cyanotoxins, J. Applied Bacteriology, 72, pp. 445-459, 1992. Carmichael, W.W., The Toxins of Cyanobacteria, Scientific American, 270, pp. 78-86, 1994. Carmichael, W.W. and I.R. Falconer, Diseases related to freshwater blue-green algal toxins, and control measures, I.R. Falconer (ed.) Algal toxins in seafood and drinking water, pp. 186-209, 1993. Carmichael, W.W., M. Yu, Z. He, J. He and J. Yu, Occurrence of the toxic cyanobacterium (blue-green alga) Microcystis aeruginosa in Central Chima, Arch. Hydrobiol., 114, pp. 21-30, 1988. Carpenter, E.J. and W.W. Carmichael, Taconomy of Cyanobacteria, Manual on Harmful Marine Microalgae. IOC Manuals and Guides no. 33, pp. 373-380, 1995. Cooke, G.D., E.B. Welch, S.P. Peterson and P.R. Newroth, Lake and reservoir restoration, Butterworth Publishers, Stoneham, pp. 1-392, 1986. Foy, R.H. and A.G. Fitzsimons, Phosphorus inactivation in a eutrophic lake by the direct addition of ferric aluminium sulphate: changes in phytoplankton populations, Freshwater Biololgy, 17, pp. 1-13, 1987. Hallegraeff, G.M., Harmful algal blooms in the Australian region, Marine Pollution Bull., 25, pp. 5-8, 1992. Hanson, M.J. and H.G. Stepan, Side effects of 58 years of copper sulfate treatment of the Fairmont Lakes, Minesota, Water Resources Bull., 20, pp. 889-900, 1984. Harada, K., K. Tsuji, M.F. Watanabe and F. Kondo, Stability of microcystins from cyanobacteria - 3. Effect of pH and temperature, Phycologia, 35(6), pp. 83-88, 1996. Hargesheimer, E.E. and S.B. Watson, Drinking water treatment options for taste and odor control, Wat. Res., 30(6), pp. 1423-1430, 1996. Hawkins, P.R. and D.J. Griffiths, Light attenuation in a small tropical reservoir (Solomon Dam, North Queensland): Seasonal changes and the effects of artifical aeration, Aust. J. Mar. Freshw. Res., 37, pp. 199-208, 1986. Henderson-Sellers, B. and H.R. Markland, Decaying Lakes - The Origins and Control of Cultural Eutrophication. John Wiley & Sons. Chichester, pp. 1-254, 1987. Horne, A.J. and C.R. Goldman, Limnology. McGraw-Hill Inc, New York, pp. 1-576, 1994. Hruday, S.E. and T.W. Lambert, Overview of treatment/management of cyanobacteria within raw water sources, Proceedings of an international worshop Adelaide, Australia, 1994, pp. 103-110, 1994. 丹羽 薰, ダム湖と湖沼の富榮養化對策技術の動向, (日本) 川と湖の淨化·再生の技 術, 18-1, pp. 255-258, 1994. 丹羽 薰, 久納 誠, 森本浩之, 高橋健夫, 吉永 充, ダム湖における流動制御による 水質管理, (日本)土木技術資料 36-11, pp. 207-212, 1994. Ibelings, B.W., L.R. Mur and A.E. Walsby, Diurnal changes in buoyancy and vertical distribution in populations of Microcystis in two shallow lakes, Plankton Research, 13(2), pp. 419-436, 1991. Jones, G.Y. and Q. Poplawski, Understanding and management of cyanobacterial blooms in sub-topical reservoirs of Queensland, Australia, Wat. Sci. Tech., 37, pp. 161-168, 1988. Johnstone, P., Cyanobacteria in Australia - an overview, Proceedings of an international worshop Adelaide, Australia, 1994, pp. 3-14, 1994. Jones, G.J. and W. Poplawski, Understanding and management of cyanobacterial blooms in sub-tropical reservoirs of Queensland, Australia, Wat. Sci. Tech., 37(2), pp. 161-168, 1993. Kenefick, S.L., S.E. Hryday, H.G. Peterson and E.E. Prepas, Toxin release from Microcystis aeruginosa after chemical traetment, Wat. Sci. Tech, 27, pp. 433-440, 1993. Kenefick, S.L., S.E. Hruday, E.E. Prepas, N. Motkosky and G. Peterson, Ororous substances and cyanobacterial toxins in prairie drinking water sources, Wat. Sci. Tech., 25(2), pp. 147-154, 1992. Komarek, J., A review of water-bloom forming Microcystis species, with regard to populations fron Japan, Algological Studies, 64, pp. 115-127, 1991. 中村壽子, 安藤那彦, 新谷保德, 淨水處理過程における生物除去-とくに中間鹽素處 理 に關聯して-, 大板市水道局水質試驗所硏究ならびに試驗成績, 第42集, pp. 32-46,1990. Palmer, C.M., Algae and water pollution, Castle House Publication LTD, pp. 1-123, 1970. Park, H.D., M.F. Watanabe, K. Harada, H. Nagai, M. Suzuki, M. Watanabe and H. Hayashi, Hepatotoxin (Microcystin) and Neurotoxin (Anatoxin-a) Contained in Natural Blooms and Strains of Cyanobacteria from Japanese Freshwaters, Natural Toxins 1, pp. 353-360, 1993. Pearl, H.W., A comparison of cyanobacterial bloom dynamics in freshwater, estuarine and marine environments, Phycologia, 35, pp. 25-35, 1996. Safferman, R.S. and M.E. Morris, Control of algae with viruses, J. AWWA, 56, pp. 1217-1224, 1964. 齊藤昭二, 淨水處理工程におけるMicrocystisおよびその他藻類の卷動. 水環境學會, 17, pp. 562-566, 1994. 佐藤敦久, 眞柄泰基, 上水道における藻類障害. 枝報堂出版, 東京, pp. 1-155, 1996. Sivonen, K., Cyanobacterial toxins and toxin production, Phycologia, 35(6), pp. 12-24, 1996. 杉浦則夫, 霞ケ浦におけるアオコの發生と對策, (일본) 수환경학회지, 17(9), pp. 540-544, 1994. USEPA, Lake and reservoir restoration guidance manual, USEPA, EPA 440/4-90-006, pp. 1-326, 1990. 渡抯眞之, 水の華をつくる藍藻, アオコその出現と毒素, pp. 25-54, 1994. Watanabe, M., Isolation, cultivation and classification of bloom-forming Microcystis in Japan, Toxic Microcystis, pp. 13-34, 1995. Watanabe, M.F. and S. Oishi, Strong Probability of Lethal Toxicity in the Blue-green Alga Microcystis viridis Lemmermann, J. Phycology, 22, pp. 552-556, 1986. Watanabe, M.F., K. Tsuji, Y. Watanabe, K. Harada and M. Suzuki, Release of Heptapeptide Toxin (Microcystin) During the Decomposition Process of Microcystis aeruginosa, Natural Toxins, 1, pp. 48-53, 1995. 吉田陽一, 中原鑛之, 參江朝比呂, 琵琶湖北湖諸港におけるアオコの異常發生機構, Nippon Suisan Gakkaishi, 62(2), pp. 230-235, 1996. Young, W.F., H. Horth, R. Crane, T. Ogden and M. Arnott, Taste and odour threshold concentrations of potential potable water contaminants, Wat. Res., 30, pp. 331-340, 1996. Zohary, T., Arcangela, P.M., Richard, R, and K.D. Hambright, Interannual phytoplankton dynamics of a hypertrophic African lake, Arch. Hydrobiol., 136(1), pp. 105-126, 1996. Zohary, T. and D.R. Richard, Hyperscums and the population dynamics of Microcystis aeruginosa, Plankton Research, 12, pp. 423-432, 1990. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
'아름다운 지구만들기 > Lake Restoration' 카테고리의 다른 글
| 4대강 수중보 (0) | 2009.10.27 |
|---|---|
| 인공호수에서의 수질관리와 DAF의 적용 (0) | 2009.08.25 |
| 황토 살포 조류 대책에 대한 이론적 고찰 (0) | 2008.08.03 |
| 공기방울로 해결하는 호수수질 문제 (0) | 2008.08.03 |
| 저수지 및 유역 수질관리 기법 (0) | 2008.02.18 |