하천, 호수의 기초 수질 조사 생명과학실험 (I) 담수생태학연구실

실험목적 하천의 이화학적 기초 수질 측정원리 파악 측정 항목간의 관계와 측정방법 이해 수질 측정값의 의미 파악 해당 수체의 상태 추측

강 연속성 개념 (River Continuum Concept) P/R<1 P/R>1 P/R=생산량/호흡량 -상류:P/R<1 : 외부에너지를 끌여들여 써야함. 외부의 다양한 유기물을 소비한다는 뜻 -중류:P/R>1 : 광합성을 많이 하므로 생산량이 많음. 독립적영양의 규모가 크다. 생물다양성이 상류보다도 많다 -하류:P/R<1 : 식물이 적고 유기물 오염도 많다, 에너지의 효율도 떨어진다 P/R<1

섭식기능군 (Functional Feeding Group) 저서성 대형무척추동물 (Benthic macro-invertebrate)을 섭식방법에 따라 구분한 개념 물환경의 상태 진단 및 건강성을 평가하는 지표생물 썰어먹는무리 Shredder 주워먹는 무리 Gathering Collector 걸러먹는 무리 Filtering Collector 긁어먹는 무리 Grazer 잡아먹는 무리 Predator 찔러먹는 무리 Piercer

이화학적 측정 항목 용존산소 전기전도도 수소이온농도 (pH) 수온 염도 탁도 알칼리도 영양염류

수온 (Water temperature) 물질 용해 성질, 수중에서 화학변화 촉진 물의 밀도는 4℃에서 최대 높은 비열 *그림 출처: K-water

수온의 변화에 따라 물의 밀도가 변하여 호수 내에 일종의 온도띠가 형성되어 있는 현상 수온: 성층 현상 수온의 변화에 따라 물의 밀도가 변하여 호수 내에 일종의 온도띠가 형성되어 있는 현상 태양열 및 복사열, 대기와 물의 열교환, 지류로부터 온도가 높은 물의 유입에 의한 수온의 상승, 수표면에서의 열의방출, 증발, 열전도에 의한 수온의 하강 봄: 순환기 여름: 정체기 가을: 순환기 겨울: 정체기 *그림 출처: 기상청

용존산소 (Dissolved Oxygen) 수중 내에 용해되어 있는 분자상의 산소 수질 오염지표로 중요한 항목 수면의 교란을 통한 재포기작용은 작음 긴 체류시간에 따른 조류의 광합성 작용의 영향 표수층에서는 DO 포화 및 과포화현상이 자주 관찰된다 ! 20℃, 1atm 의 대기하에서 순수 DO는 9ppm 온도가 오르면 감소, 대기압이 오르면 증가

수소 이온 농도 (pH) 용액 1L 속에 존재하는 수소 이온의 몰수 [H+] pH=-log [H+] 조류의 활발한 광합성 활동 시 조류는 HCO3-나 CO32-를 흡수하고 OH-를 내보냄 호수의 pH는 8-9 이상의 값을 나타냄

알칼리도 (Alkalinity) 수중에 있는 탄산염류, 탄산수소염류, 수산화물류 등의 알칼리분을 특정 pH까지 중화하는데 소요되는 산의 당량을 탄산칼슘(CaCO3)으로 환산하여 ㎎/ℓ 로 나타낸 것 산을 중화시킬 수 있는 능력, pH 완충능력이 강함

전기전도도 (Conductivity) 전기저항의 역수. 물 속에 포함된 칼슘, 나트륨, 황 등과 같은 이온의 총량  전도도가 높을 수록 물 속에 이온이 많음 ! 호수 내 성층구조현상, 수질의 연속적 변화 양상 파악에 사용 수온 1℃ 상승  전기전도도 2% 증가 오염지표항목으로 사용됨

염도 (Salinity) 중량분석법, 비중 측정 환산법, 염소 적정법, 전기전도도 측정 단위: ‰, ppt 0.5 ‰ 이하 담수, 0.5 ~ 30 ‰ 기수, 30 ‰ 이상 해수 *그림 출처: biologicalexceptions.blogspot.com

탁도 (Turbidity) 물의 탁한 정도를 정량적으로 나타낸 지표 점토, 콜로이드 입자, 조류, 미생물, 부유물질 빛의 산란이나 흡수를 통해 물의 투명도 감소 정도를 측정 Nephelometric method-Nephelometric Turbidity Units (NTU) Jackson Candle Turbidimeter-Jackson Turbidity Units (JTU) NTU method의 원리 Secchi disk

영양염류 (Nutrient) 질소 (TN, NH4-N, NO3-N), 인 (TP, PO4-P), 규소 (SiO2) 식물플랑크톤의 성장 제한원소 오염원의 투입  강의 부영양화  식물플랑크톤의 과도한 번성  대규모 플랑크톤 사멸  산소 고갈 및 혐기성 환경 조성 2016. 9. 11. 낙동강

수질 측정 방법 수온/용존 산소 측정기 전기전도도/염도 측정기 pH 측정기 수중에 담근 후 수직으로 일정하게 흔들어 주며 값이 안정되면 기록 전기전도도/염도 측정기 수중에 담근 후 값이 안정되면 전기전도도와 염도를 기록 pH 측정기 수중에 담근 후 값이 안정되면 기록 DO meter Conductivity meter pH meter

적정곡선 (Titration curve) 탁도 측정 Sample bottel에 시료를 넣고 30초 후 안정된 값을 연속적으로 기록 알칼리도 측정 삼각플라스크에 채취한 시료 50㎖ 준비 지시약 (bromocresol)을 2-3 방울 떨어뜨림 0.02N 황산을 이용하여 분홍색으로 변할 때까지 적정 Turbidimeter 적정곡선 (Titration curve)

미리내 시료 (직접 채수) + 준비된 3개의 미지의 시료  수질 측정 실험 순서 미리내 시료 (직접 채수) + 준비된 3개의 미지의 시료  수질 측정 수온, DO, 전기전도도, 염도, pH 탁도, Alkalinity 1, 2 조 실험기구정리 및 토론 탁도, Alkalinity 수온, DO, 전기전도도, 염도, pH 3, 4 조

결과보고서 예비보고서 미지 시료의 서식처 상태와 특성 분석 미리내 수체의 상태 추측 1. 미생물 생장 곡선에 대해 조사 - 담수생태학연구실 - 미지 시료의 서식처 상태와 특성 분석 미리내 수체의 상태 추측 예비보고서 - 생화학연구실 - 1. 미생물 생장 곡선에 대해 조사 2. UV spectrophotometer를 이용한 흡광도 측정 실험에 대해 조사

수고하셨습니다 담수생태학연구실 (생물관 212-2호)