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Korean journal of microbiology = 미생물학회지 v.39 no.2, 2003년, pp.95 - 101   피인용횟수: 1

이화학적 수질인자가 부영양화된 마산저수지의 세균분포에 미치는 영향
Effects of Environmental Factors on the Bacterial Community in Eutrophic Masan Reservoir

남귀숙   (농업기반공사 농어촌연구원CC0186836  ); 손형식   (부산대학교 미생물학과UU0000613  ); 차미선   (부산대학교 미생물학과UU0000613  ); 조순자   (부산대학교 미생물학과UU0000613  ); 이광식   (농업기반공사 농어촌연구원CC0186836  ); 이상준   (부산대학교 미생물학과UU0000613  );
  • 초록

    부영양화된 농업용저수지인 마산지(충남 아산)에서 DAPI와 fluorescent in situ hybridization방법을 이용하여 세균분포의 변화와 이에 영향을 미치는 이화학적 수질인자를 상관관계분석을 통해 살펴보고자 하였다. 2000년 6월부터 11월 동안의 월평균 수온은 12.3~ $27.5^{\circ}C$ , 수소이온농도(pH) 7.5~9.0, 용존산소량(DO) 7.1~12.8 mg/L의 범위를 보여주었다. 생화학적산소요구량(COD)(6.4-13.0 mg/L)과 엽록소 a(Chl-a)(30.5-99.0 mg/㎥), 총질소(TN)(1.748~3.543 mg/L)는 7뭘, 8월에 높게 나타난 반면, 부유물질(55)(7.5~25.7 mg/L), 총인(TP)(0.104~0.581mg/L)은 9월에 가장 높게 나타나 강우의 영향과 퇴적층의 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 충세균수는 0.4~9.6 $\times$ $10^{6}$ cells/ml로 총세균수를 기준으로 중영양~부영양상태를 나타내었으며, 총균수에 대한 Eubacteria의 비율은 67.6~88.0%로 높은 범위를 보여주었다. 총세균수 및 Eubacteria group의 분포에 영향을 미치는 이화학적 수질인자를 검토하기 위한 상관관계분석 결과 수온보다는 Org-N, Org-P등 유기성의 영양염류가 세균군집크기와 상관성이 가장 높게 나타나 가장 큰 영향을 미치고 있는 요인으로 나타났으며, Proteobacteria group은 Org-P, Org-N과 가장 큰 영향을, 수온, 전기전도도(EC), COD, 무기질소 등도 다소 영향을 미치는 것으로 나타났다. 반면에 C-F group은 Org-N에 HGC group은 수온에 가장 큰 영향을 받는 것으로 나타났으며, 그외 항목에서는 Proteobacteria group보다 영향성이 크지 않은 것으로 나타났다. pH, DO, BOD, SS등의 항목에 대해서는 서로 영향을 미치지 않았으며, Chl-a와는 유의성있는 상관성이 전혀 없어 서로 영향을 미치지 않는 것으로 나타나 다른 마산지에서는 식물플랑크톤보다는 강우현상과 그에 따른 유기물질의 영향을 크게 받는 것을 알수 있었다. 따라서 농업용저수지인 마산저수지의 세균군집의 계절적 분포는 수생태계내의 식물플랑크톤의 변화보다 강우현상 및 호소내부의 유기오염물질변화, 수온 등의 환경요인에 더 크게 영향을 받는 것으로 판단되며, 향후 오염된 농업용저수지에서 세균군집 변화에 대한 좀더 면밀한 검토가 이루어져야 할 것으로 사료된다.


    The total bacterial numbers, Eubacterial community structures and environmental factors which affect bacterial community were estimated monthly using DAPI and fluorescent in situ hybridization monthly, from June to November 2000 to evaluate the correlation between the bacterial community and environmental factors in eutrophic agricultural Masan reservoir in Asan. Average water temperatures varied from 12.3 to $27.5^{\circ}C$ , pH 7.5 to 9.0, DO 7. I~12.8 mg/L, COD 6.4~13.0 mg/L, chlorophyll a 30.5~99.0 mg/㎥, SS 7.S~25.7 mg/L, TN 1.748~3.543 mg/L., and TP 0.104~0.581 mg/L, respectively. Total bacterial numbers showed high ranges from 0.4 to 9.6 $\times$ $10^{6}$ cells/ml, and these indicated the mesotrophic or eutrophic state. The ratio of Eubacteria to total bacteria was 67.6-88.0%, which was higher than that in other reservoir. The relationships of total bacteria and Eubacteria community were more significant with organic nitrogen (Org-N), and organic phosphorus (Org-P) than with water temperature. Proteobacteria groups showed strongly significant relationships with Org-P and Org-N and significant relationships with water temperature, conductivity, COD, and inorganic nitrogen. C-F group was the most significant with Org-N, and HGC group with water temperature. However, relationships of Chl-a, pH, DO and SS showed no significance with any bacterial community. These results were different from other studies, because of the specific characteristics of Masan reservoir such as old, shallow and eutrophic states. The seasonal variation of bacterial community in Masan reservoir does not seem to depend on phytoplankton dynamics but on storm event and organic materials from watershed and the sediment of reservoir.


  • 주제어

    bacterial community .   correlation coefficient .   fluorescent in situ hybridization (FISH) .   Masan reservoir.  

  • 참고문헌 (29)

    1. 남매지에서 Eubacteria 군집구조의 계절적 변화와 그에 영향을 미치는 환경요인 , 이희순;박정원;김미경;이영옥 , 한국미생물학회지 / v.38,pp.31-37,
         
    2. APHA , Standard methods for the examination of water and wastewater(19th ed.) / v.,pp.,
    3. Dual staining of natural bacterioplankton with 4',6-diamidino-2-phenylindole and fluorescent oligonucleotide probes targeting kingdom-level 16S rRNA sequences , Hicks,R.;R.Amann;D.D.Stahl , Appl. Environ. Microbiol. / v.58,pp.2158-2163,
    4. Wetzel,R.G. , Limnology / v.,pp.487-518,
    5. 경안천과 팔당호에서 총세균수의 분포 및 동태 , 신재기;박경미;황순진;조경제 , 한국육수학회지 / v.34,pp.119-125,
    6. 농업용저수지에서의 질화세균의 계절적인 변화 , 이영옥;이희순 , 한국육수학회지 / v.35,pp.152-159,
         
    7. 왕창근;구자용;서정용;서정윤;성낙창;신재경;이영형 , 수질데이타의 통계적 해석 / v.,pp.71-92,
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    11. Characterizaiton of bacterial communities from activated sludge: Culture-dependent numerical identification using group and genus specific RNA-targeted oligonucleotide probes , Kampfer,P.;R.Erhart;C.Beimfohr;J.Bohringer;M.Wagner , Microb. Ecol. / v.32,pp.101-121,
    12. 대청호에서 계절에 따른 세균군집 및 환경요인의 변화 , 빙선혜;이상옥;황순진;오인혜 , 한국육수학회지 / v.35,pp.71-78,
         
    13. 자연형 수질정화공법에 의한 농업용수 수질개선 , 윤경섭 , 환경친화적 농업생산기반정비 방안 세미나 발표집 / v.,pp.89-100,
    14. Rheinheimer,G. , Aquatic microbiology(3rd ed.) / v.,pp.158-159,
    15. 단일 및 혼합 미생물 개체군을 이용한 호기성 생물막의 페놀폐수 처리와 특성 , 박근태 , 부산대학교 대학원, 이학박사학위논문 / v.,pp.,
    16. 정수일;김봉선;박상규;유영관 , 공업통계학 / v.,pp.594,
    17. Bacterioplankton compositions of lakes and oceans: a first comparison based on fluorescence in situ hybridization , Glockner,F.O.;B.M.Fuchs;R.Amann , Appl. Environ. Microbiol. / v.65,pp.3721-3726,
    18. 소양호에서 세균군집구조의 계절적 · 수직적 변화 , 김동주;홍선희;안태석 , 한국미생물학회지 / v.35,pp.242-247,
         
    19. 팔당호에서 aggregates에 부착한 세균군집구조의 변화 , 홍선희;오덕화;전선옥;안태석 , 미생물학회지 / v.36,pp.292-298,
         
    20. 봄철 cyanobacteria가 우점한 천호지에서 세균군집구조의 변화 , 홍선희;전선옥;안태석;안태영 , 한국미생물학회지 / v.38,pp.287-292,
         
    21. 환경부 , 수질오염공정시험방법 고시 제99-208호 / v.,pp.,
    22. The ecological role of water-column microbes in the sea , Azam,F.;T.Fenchel;J.G.Field;J.S.Gray;L.A.Meyer Reil;F.Thingstad , Mar. Ecol. Prog. Ser. / v.10,pp.257-263,
    23. Bacterial response to seasonal changes in primary production and phytoplankton and biomass in Lake Constance , Simon,M.;M.M.Tilzer , J. Plankton Res. / v.9,pp.535-552,
    24. Seasonal community and population dynamics of pelagic bacteria and archaea in a high mountain lake , Pernthaler,J.;F.O.Glockner;S.Unterholzner;A.Alfreider;R.Psenner;R.Amann , Appl. Environ. Microbiol. / v.64,pp.4299-4306,
    25. 소양호에서 활성 세균수의 계절적 · 수직적 변화 , 석정현;홍선희;김범철;안태석 , 한국미생물학회지 / v.37,pp.242-247,
    26. 농림부 · 농업기반공사 , 농업용수 수질개선 시험사업 보고서(Ⅳ) / v.,pp.37-42,
    27. 소양호 세균군집 구조와 그 구조에 영향을 주는 환경요인 , 김동주;홍선희;최승익;안태석 , 한국미생물학회지 / v.36,pp.136-141,
         
    28. 우리나라 수질오염현황과 수처리 기술동향 , 류재근 , 물(가을호) / v.,pp.,
    29. Assessments of microbiological quality for swimming pools in South America , Martins,M.T.;M.I.Z.Sato;M.N.Sato;M.N.Alves;N.C.Stoppe;V.M.Prado;P.S.Sanchez , Water Res. / v.29,pp.2417-2420,
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Kim, Ju-Young ; Nam, Jong-Hyun ; Jung, Da-Woon ; Cho, Ahn-Na ; Choi, Seung-Ik ; Ahn, Tae-Seok 2009. "Dynamics of Total Phosphorus and Attached Bacteria in a Porous Medium Concentrating Nutrients from Low-Nutrient Water" Korean journal of microbiology = 미생물학회지, 45(2): 133~139     

 저자의 다른 논문

  • 손형식 (7)

    1. 2011 "활성슬러지내의 전기화학적활성 박테리아 분포 특성" KSBB Journal 26 (5): 407~411    
    2. 2012 "DGGE 기법을 이용한 생물활성탄 공정의 부착 박테리아 군집분석" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 34 (8): 533~540    
    3. 2013 "FISH 기법을 이용한 생물활성탄 공정에서의 운전기간별 부착 박테리아 군집변화 분석" 한국환경과학회지 = Journal of the environmental sciences 22 (1): 25~35    
    4. 2013 "환경 생태학적 개념을 이용한 낙동강 하류의 에머지 비용-편익 평가" Journal of environmental science international = 한국환경과학회지 22 (4): 507~514    
    5. 2013 "환경·생태학적 기법을 이용한 혼합폐수 처리장의 생물학적 처리공정 내의 미생물 군집 특성 분석" KSBB Journal 28 (2): 80~85    
    6. 2013 "혼합폐수의 효율적인 처리를 위한 생물학적 처리공정 내의 미생물 군집 특성 분석" KSBB Journal 28 (3): 157~164    
    7. 2013 "정수처리 공정에서 모델 물질들을 이용한 천연유기물질 처리능 및 소독부산물 생성능 평가" Journal of environmental science international = 한국환경과학회지 22 (9): 1153~1160    
  • 차미선 (13)

  • 조순자 (12)

  • 이광식 (9)

  • Lee, Sang-Joon (82)

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