Heterosigma akashiwo 제어를 위한 황토와 신규 살조제의 적용과 생태계 반응 및 환경요인의 변동특성

Abstract

적조제어를 위한 일반적인 방법으로 황토를 살포하고 있으나, 적조의 효율성과 생태계 교란등의 부작용에 대한 문제가 지속적으로 제기되어 왔다. 이에 본 연구는 황토와 신규로 합성된 살조제인 Thiazolidinedione 유도체 (이하 TD49)를 이용하여, Heterosigma akashiwo의 살조능과 더불어, 식물플랑크톤과 동물플랑크톤 군집에 미치는 생태계적 영향을 평가 하였다. 실험은 1 ton 규모의 mesocosm에서 수행되었으며, 대조군를 포함하여 총 7개의 실험군으로 구성되었다 3개 TD49 처리군 (최종농도= 0.5, 1.0, 1.5 μM), 2개 황토 처리군 (주입량= 0.4kg, 1kg / ton), 1개의 TD49와 황토를 혼합한 처리군 (0.5 μM TD49+0.4kg 황토). TD49가 처리된 모든 실험구에서 90%이상의 높은 H. akashiwo의 살조효율을 보였으나, 황토에 의해서는 제어 되지 않았다. 또한 1.0 μM TD49 이상의 처리군에서 식물플랑크톤의 총개체수와 광합성 활성도 (Fv/Fm)는 즉시 90% 이상으로 급격히 감소하였으나, 광합성 활성은 이후 지속적으로 증가하여, 처리 후 5일 경과후에 대조군과 유사한 값으로 나타났다. 반면 황토 처리군은 대조군과 유사한 식물플랑크톤 총 개체수와 광합성 활성의 변동이 관찰되었다. 식물플랑크톤 우점종은 TD49 처리군의 경우 Skeletonema spp. 에서 Chaetoceros spp.으로, 황토 처리군은 Skeletonema spp. 가 지속적으로 우점하여, 처리물질에 따라 식물플랑크톤의 주요 군집의 분포는 대조군과는 모두 다른 경향을 나타내었다. 동물플랑크톤은 TD49 1.0 μM 이상 처리군에서 낮은 개체수 밀도가 관찰된 반면, 황토 처리군에서의 상대적으로 높은 개체수 밀도를 유지하였다. 특히 높은 농도의 TD49 처리군에서 동물플랑크톤의 낮은 개체수가 관찰된 것은 식물플랑크톤의 사멸 및 분해되는 과정에서 기인된 환경요인의 변화 즉 낮은 pH, DO에 의한 것으로 판단되며, 자연상태에서는 희석 및 확산 등을 감안하면, 동물플랑크톤의 성장에 직접적인 영향은 주지 않을 것으로 판단되었다. 반면 황토는 H. akashiwo의 살조효과를 나타내지 않았으나, 동물플랑크톤의 성장에 긍정적인 영향을 미쳤다. 결과적으로 메소코즘에서 1) TD49 처리군은 H. akashiwo의 높은 살조효율을 보였으나, 1.0 μM 이상에서는 다른 식물플랑크톤이나 동물플랑크톤에도 직·간접적인 영향을 줄 수 있을 것으로 판단되었고, 2) 황토는 H. akashiwo의 적조효과는 나타내지 않았으나, 식물플랑크톤의 군집조성 및 동물플랑크톤의 생물량증가에 영향을 줄 수 있을 것으로 사료되었다.