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ISSN : 2288-1115(Print)
ISSN : 2288-1123(Online)
Korean Journal of Ecology and Environment Vol.50 No.2 pp.216-237
DOI : https://doi.org/10.11614/KSL.2017.50.2.216

Ecological Characteristics of Periphyton Community in a Small Mountain Stream (Buso) Inflowing Thermal Wastewater Effluent, Korea

Gyeonghye Jeon, Nan-Young Kim, Soon-Jin Hwang*, Jae-Ki Shin1*
Department of Environmental Health Science, Konkuk University, Seoul 05029, Republic of Korea
1Office for Southern Region Management of the Nakdong River, Korea Water Resources Corporation (K-water), Busan 49300, Republic of Korea
Corresponding author: +82-2-450-3748, +82-2-456-5062, sjhwang@konkuk.ac.kr
March 1, 2017 May 1, 2017 May 30, 2017

Abstract

Thermal effluent of the hot spring has long been a field of interest in the relationship between temperature gradient and freshwater algae in geology, limnology and aquatic ecology throughout the world. On the other hand, many artificial hot springs have been developed in Korea, but the research on them has not been still active. This study was performed every month from December 2015 to September 2016, to elucidate the spatiotemporal effects of thermal wastewater effluent (TWE) on the ecosystem of benthic algal assemblage in four stations (BSU (upstream), HSW (hot spring wastewater outlet), BSD1~2 (downstream)) of the upstream reach of the Buso Stream, a tributary located in the Hantan River basin. During the survey, the influencing distance of temperature on TWE was <1.0 km, and it was the main source of N·P nutrients at the same time. The effects of TWE were dominant at low temperature and dry season (December~March), but it was weak at high temperature and wet season (July~September), reflecting some seasonal characteristics. Under these circumstances, the attached algal communities were identified to 59 genera and 143 species. Of these, the major phylum included 21 genera 83 species of diatoms (58.0%), 9 genera 21 species of blue-green algae (14.7%) and 25 genera 32 species of green algae (22.4%), respectively. The spatiotemporal distribution of them was closely related to water temperature (5℃ and 15℃) and current (0.2 m s-1 and 0.8 m s-1). In the basic environment maintaining a high water temperature throughout the year round, the flora favoring high affinity to PO4 in the water body or preferring stream habitat of abundant NO3-PO4 was dominant. As a result, when compared with the outcomes of previous algal ecology studies conducted in Korea, the Buso Stream was evaluated as a serious polluted state due to persistent excess nutrient supply and high thermal pollution throughout the year round by TWE. It can be regarded as a dynamic ecosystem in which homogeneity (Summer~Autumn) and heterogeneity (Winter~Spring) are repeated between upstream and downstream.


온배수가 유입되는 계류 (부소천)에서 부 착조류의 생태학적 특 성

전 경혜, 김 난영, 황 순진*, 신 재기1*
건국대학교 환경보건과학과
1한국수자원공사 낙동강남부권관리단

초록


    서 론

    부소천은 산지에서 발원하는 원류성 계류 (溪流)로 써 경기도 포천의 한탄강 (댐) 상류에 유입되는 지천이다 (MOLIT, 2012; Jeon et al., 2017). 일반적으로 산림구역에 인접한 계류는 인위적 오염원 또는 교란이 거의 없는 청 정지역에 속하며, 수질은 삼림과 지역적 특수성 (예, 지질 과 대기질)을 제외하고 빈영양의 자연수 수준을 보이게 된 다 (Kim, 2004a). 수온이 비교적 차고 연중 유수환경이 유 지되어 1차 생산자 중 식물플랑크톤보다 부착조류 생태 계가 우세하다 (Shin and Cho, 1998; Kim, 2004a). 부착조 류는 하천을 서식지로 이용하는 가장 성공적인 생물군이 며 (Stevenson et al., 1996), 무기 영양염을 흡수하여 수질 정화기능이 탁월하나, 물리적 안정성과 화학적 과영양 조 건에 의해 크게 번성하게 되면 수생태계를 악화시키는 생 물학적 요인이 되기도 한다 (Stock and Ward, 1991; Biggs, 1996; Warnaars et al., 2007). 그리고 하천 환경변화에 민감 하게 반응하여 이화학 또는 총체적 수질의 생물지표로 활 용되기도 한다 (Allan and Castillo, 2007).

    포천은 온천 (溫泉, hot spring)이 넓게 발달한 지역으로 써 계류 또는 하천들은 그 영향에 직·간접적으로 노출되 어 있으며 (Kim, 2007a), 부소천 유역의 상류도 온천 리조 트가 개발되어 온배수에 취약한 조건을 가지고 있다 (Kim, 2005; Jeon et al., 2017). 온천은 지중의 샘물로서 그 지역 의 연평균 기온보다 >5℃의 지하수를 지칭하며, 특정 광 물 성분을 함유하고 있는 지하수도 온도에 관계없이 광천 (鑛泉, mineral spring)이라 하여 온천수에 포함시키고 있 다 (Kim, 2007a). 온천수는 자연 용출 또는 인공 취수가 가 능하여 온도 기준은 국가마다 다를 수 있다. 우리나라는 >25℃ 지하 온수를 온천으로 정의하고 있다 (1981년 제 정, 법률 제 3377호 참고). 그리고 땅 속 마그마 (magma) 또는 화산 (volcano) 활동 기원의 화산성과 그렇지 않는 비 화산성 온천으로 구분하는데 백두산 지역을 제외하고 모 두 후자에 포함된다 (Kim, 2007a). 또한, 수온이 >40℃이 면 고온형, <40℃이면 중온형에 해당하는데 남한의 온 천은 소수를 제외하고 대부분 중·저온형에 속한다 (Kim, 2007a). 그리고 온천은 과거부터 주로 요양 (療養) 목적이 었으나 최근 들어 레저공간 활용으로 그 개발 요구도가 점 점 높아지고 있다. 따라서 그 영향으로 온배수량이 증가하 고 있을 뿐만 아니라 특히 이용 후 미처리된 폐수량도 동 시에 늘어나는 실정에 있다 (Jeon et al., 2017).

    국내외에서 온배수는 발전 및 제철 산업체의 각종 냉 각수, 하·폐수처리장 방류수 및 온천 배출수가 주로 관 심의 대상이 되어왔다 (USEPA, 1992; MOE, 2014, 2016). 이 중에서 온천수는 내륙의 소하천과 강 수역에서 열 오 염 (thermal pollution) 또는 부영양화 (eutrophication) 현상 으로써 수질문제를 야기하였다 (Lamberti and Resh, 1983, 1985b; Stevenson et al., 1996; Jeon et al., 2017). 온도는 수 중과 수변에, 영양염은 수체와 하상토양에서 다양한 미 소 동·식물, 미생물 및 고등식물의 생리생태에 급·만성 적 교란 (예, 열 충격 및 내성)을 가하게 된다 (Stevenson et al., 1996). 특히, 온천배수는 열뿐만 아니라 영양염 과부하 도 관련성이 있어 연중 수생태계의 생물 구조와 물질대사 기능을 시공간적으로 변화시키는 주요 요인으로 작용하기 도 한다 (Wilde and Tilly, 1981; Lamberti and Resh, 1985a). 또한, 피해 또는 누적영향은 배수 온도, 유량 및 지속성 (빈 도)의 양과 질적 크기에 의존적이다 (Brock, 1967b, 1970). 따라서 국외의 경우, 다양한 배출 대상에 따라 규정 (예, National Pollutant Discharge Elimination System: NPDES) 또는 지침 (예, Canadian Water Quality Guideline: CWQG) 을 엄격하게 갖추고 있으며 (USEPA, 1992; ENCA, 2014), 국내는 수질 및 수생태계 보전에 관한 법률에서 온도 (<40℃, 1991년에 제정)와 오염방지 차원의 비교적 느슨 하고 단순한 규칙을 포함하고 있다 (MOE, 2016).

    하천의 수질과 부착조류 생태에 대한 온천의 온배수 연 구는 국외에서 과거부터 꾸준히 이루어졌으며 (Waring, 1965; Brock, 1967a, 1967b; Stockner, 1968; Brock, 1970; Kullberg, 1971; Wiegert and Fraleigh, 1972; Ward, 1978; Kullberg, 1982; Lamberti and Resh, 1983; Lamberti and Resh, 1985b; Sompong et al., 2005; Owen et al., 2008; Vijver and Cocquyt, 2009; Cox et al., 2011; Nikulina and Kociolek, 2011; Zivic et al., 2013), 그에 대한 각종 문제점 의 대책수립 및 실행력에 많은 기여를 해왔다. 우리나라는 1941년에 함북 경성 주을온천에서 조사한 것이 효시이었 고 (Jung, 1986), 이후 40년 뒤에 Chung (1981)은 경남 창 녕 부곡온천에서 그 일대의 담수조류 현황을 보고하였다. Choi et al. (1997), Choi and Yu (1998), Jeong et al. (1999)Jeon et al. (2001)은 전북 고창 석정온천에서 수질과 주변 토양에 대한 온배수 영향을 조사하면서 부착조류 61~153종을 제시하였고, Kim (1998, 1999)은 전북 익산 왕궁온천에서 사상체 남조류의 번성 (>95% Oscillatoria terebriformis)에 대한 생태연구를 수행하였다. 이들 결과 에서 수온, 영양염 및 부착조류 생물량은 온배수 방류구로 부터 거리가 멀어질수록 급격하게 감소하나 생산성은 다 소 증가함을 기술하였고, 하류로 유하하면서 지천의 희석 효과 영향도 언급되었다. 또한, Kil and Yoo (1999)는 전북 지역의 3개 온천 (고창 석정, 완주 죽림 및 익산 왕궁)에 서 수생식물 분포에 관한 연구가 있었고, 그 외 Her et al. (1998)은 충북 중원 수안보온천에서 남한강 지류 달천에 미치는 수질 영향을 조사하였는데 본류 중심으로 평가되 어 온도 구배를 찾아 보기는 쉽지 않았다.

    포천지역에서 Jeong et al. (2009)은 온천수의 수질화학 적 특성을 설명하였고, Kim (2001)은 동두천시를 관류하는 신천의 상·하류 구간에서 기초수질과 부착규조 조사를 통해 74종을 보고하면서 DAIpo (diatom assemblage index to organic water pollution)에 의한 오염도를 평가하였다. 신천은 전기전도도 값에서 전 구간이 극심한 오염 상태 이었고, 그로 인한 저서 규조류 Nitzschia palea, Navicula saprophilaN. subminuscula의 비교적 단순한 우점종의 분포실태를 언급하였다. 또한, Kim (2004b, 2007b)은 한탄 강과 주요 지천 (포천천, 영평천)에서 돌 부착조류 군집의 계절적 분포 특성을 조사하여 141~301종을 보고하였다. 한탄강에서 11월~2월에 규조류, 5월~8월에 남조류가 많 았고, 시공간적으로 동일한 분류군에서 우점종을 달리하는 것으로 설명하였다. 그리고 포천천과 영평천에서 도시·산 업화의 정도에 따른 수질과 부착조류 종조성의 변동성을 비교하였다. 반면에, 포천은 6개의 온천이 분산되어 국내에 서 단일지역으로 최대 온천지구를 이루고 있음에도 불구 하고 (Kim, 2007a), 이에 대한 하천수질 및 수생태계 영향 에 대한 체계적인 조사연구는 거의 전무한 상태에 있다.

    본 연구는 2015년 12월부터 2016년의 9월 동안 인공온 천 배수의 영향을 받는 경기도 포천에 위치한 한탄강 지류 의 부소천 최상류 구간에서 환경요인 및 부착조류 군집을 매월 모니터링하였고, 계류의 물환경에 대한 온천폐수와 부착조류 생태의 상호 관계를 파악하고자 하였다.

    재료 및 방 법

    1.조사지 개황

    본 연구의 대상 하천인 부소천 (釜沼川, Buso Stream, 일 명, 가마소천)은 경기도 포천에 위치 (38°04′12″N~127° 19′30″E)해 있고 (Fig. 1), 한탄강의 상류에 유입되는 작은 지류 중 하나이다 (MOLIT, 2012). 유역면적은 39.9 km2이 고, 유로연장은 13.4 km이며, 하폭은 30~90 m로써 시험유 역 수준의 규모이다 (MOLIT, 2012; Jeon et al., 2017). 그리 고 하류로 가면서 용암대지가 형성되어 있고, 현무암의 침 식하천 구조를 보이고 있다 (http://www.pcmh.or.kr). 부소 천은 상류의 자연암반지형 산정폭포 (30 (H)×15 (W) m)에 서 월류되는 물로써 평소 하천 유량을 유지하고 있다. 온 천수 시설용량은 4,750 m3 d-1이고, 지하 700 m 깊이에서 취수한 지하수 (42~43℃)는 대부분 수영과 온천욕 용도로 사용되며 (MOE, 2016), 온배수는 H 리조트 단지로부터 매 일 일정 시간대 (10시~12시)에 대량 방류 (평균 20.0×103 m3 d-1)되고 있다 (Jeon et al., 2017).

    본 연구 하천 구간의 해발 고도는 EL. 164~178 m 범 위이고, 하류로 가면서 경사가 급하며, 거리는 약 1.5 km 로써 전형적인 산간 계류형 하천이다 (Fig. 1). 조사지점은 온배수 배출지점 (HSW, hot-spring wastewater)을 기준으 로 상류 (BSU, upstream of the Buso Stream)와 하류 (BSD, downstream of the Buso Stream)로 구분하였다. 이 중 BSU 는 하폭 (5.5 m)이 좁고, 유속이 빠르며, 큰 돌 (51%), 작은 돌 및 자갈 등이 혼재된 하상 구조이었다 (Table 1). HSW 는 상류 하천수의 영향을 직접적으로 받지 않으며, 방류관 (직경 0.6 m, 콘크리트 박스형)을 통해 온배수가 배출 (평균 0.5 m3 s-1)되고 있다. BSD1은 하폭 (10.0 m)이 넓고 (Table 1), 하도 사면은 콘크리트로써 직강화 되었다 (Jeon et al., 2017). 또한, 이 구간은 하도의 말단을 돌로써 보 (weir) 형 태의 소형 물막이를 해 놓았다. 그래서 갈수기에 유속이 거의 없는 반정체 수역을 이루고, 작은 돌 (31%)과 자갈이 혼재되었다. BSD2는 BSU와 비슷한 하상구조를 이루고 있다.

    2.기상·수문자료 조사 및 현장 모니터링

    기온과 강수 (설)량은 기상청의 지역 측후소에서 관측 한 일 자료를 사용하였으며, 기온과 적설량 측정은 매 월 현장조사 시기에 병행하였다. 수집한 기초자료는 요인 별로 결측 또는 이상치를 검토하였고, 최종적으로 확인 된 자료를 이용하였다. 하상단면, 하도구조, 유속 및 유량 은 각 지점에서 실측하였다. 이때 해발고도는 GPSmap- 62s meter (Garmin, USA), 유속은 M3000 meter (Swoffer Instruments, USA)를 사용하였다.

    3.수질 및 부착조류 조사분석

    현장조사는 2015년 12월부터 2016년 9월까지 매월 초 순에 1회씩 수행하였고, 몬순홍수 시기 (7월)는 3회 시도하 였으나 매번 계속되는 풍수량으로 인해 수심과 유속을 고 려하여 접근성과 안전 문제로 불가피하게 생략하였다. 조 사지점은 산정호수로부터 하류 0.8 km 지점 (BSU), 온배 수 방류지점 (HSW), BSU~HSW 합류점에서 하류 10 m (BSD1) 및 300 m (BSD2) 지점에 각 1개 지점씩을 선정하 여 총 4개이었다 (Fig. 1). 수온, DO, pH 및 Conductivity는 다항목 수질측정기 (Horiba U-52, Japan)를 이용하여 현장 에서 직접 측정하였다. 수질분석을 위한 시료는 각 지점의 중앙에서 채수하였다. 시료는 아이스박스에 담아 보관한 후 차량을 이용하여 12시간 이내에 실험실로 옮겼고, 즉시 전처리한 후 분석하였다 (APHA, 2012).

    BOD5 (biological oxygen demand), CODMn (chemical oxygen demand), T-N (total nitrogen) 및 T-P (total phosphorus) 는 원수를 그대로 사용하였고, Ammonium (NH4), Nitrate (NO3) 및 Soluble reactive phosphorus (SRP, PO4)의 무기 영양염 분석은 GF/F filter (Whatman, UK)로 여과한 후 사용하였다 (Rump and Krist, 1988; APHA, 2012). Chlorophyll-a (Chl-a) 농도는 일정량의 시료를 Whatman GF/ F filter에 여과한 후, 90% Acetone 용매로 광합성 색소를 추출하였고, UV/VIS spectrophotometer (Model OPTIZEN 3220UV, Mecasys, Korea)의 630 nm, 645 nm, 663 nm 및 750 nm 파장에서 측정한 흡광도 값으로 계산하였다 (Lorenzen, 1967; APHA, 2012).

    부착조류 채집은 각 지점의 여울 (riffle, 유속 10~50 cm s-1)에서 상부면이 편평한 돌 (기질)을 선택하였고, 일정 면 적 (>5×5 cm2)을 도구 (솔)를 이용하여 깨끗하게 긁었으 며, 50 mL이상의 양으로 정용하였다. 시료를 취한 기질 면 적은 플라스틱 투명 방안지와 자를 이용하여 동시에 측정 하였다. Chl-a와 AFDM (ash-free dry matter) 함량을 분석 하기 위한 시료는 냉장 상태 (4℃)를 유지하여 실험실로 운반하였고, 종조성 검경과 세포밀도 (현존량) 계수를 위한 시료는 현장에서 Lugol’s 또는 4% 중성 formalin 용액으로 고정하였다. 부착성 Chl-a (periphytic Chl-a)는 부유성 Chla와 동일한 방법으로 분석하였고, 최종 단위 면적 (cm2) 당 함량으로 산정하였다 (Lorenzen, 1967; APHA, 2012). AFDM은 105℃ dry oven (Model VS-1202D3, Vision Scientific Co. Ltd., Korea)에서 전 처리한 Whatman GF/ F filter에 일정량의 시료를 여과한 후 건조시킨 무게 (DW, dry weight)와 500℃ 전기로 (Model HY-8000S, Yuyu Scientific, Korea)에서 2시간 태운 후 무게 (AW, ash-free dry weight)의 차이 (DW-AW)로 계산하였다 (APHA, 2012).

    규조류는 질산 (HNO3)과 중크롬산칼륨 (K2Cr2O7)을 이 용하여 산처리 과정을 거친 후 (Patrick and Reimer, 1966), 봉입제 (Naphrax)로 영구표본을 제작하였다 (Barbour et al., 1999). 광학현미경 (Zeiss Axioskop2, Germany)의 ×1,000 배율하에서 표본당 500개 이상 피각을 계수한 후 출현 종 별 상대도수 (%)를 계산하였다. 또한, 분류군별 현존량은 도립현미경 (Zeiss Axiovert-A1, Germany)의 ×200~400 배율하에서 Sedgwick-Rafter chamber를 이용하여 시 료 당 세포수가 500개 이상이 되도록 계수한 후 단위 면 적당 세포수 (cells cm-2)를 산정하였다. 규조류는 Patrick and Reimer (1966, 1975), Krammer and Lange-Bertalot (1986, 1988, 1991a, b) 및 Watanabe (2005)를, 그 외 분류 군은 Mizuno (1964)Hirose (1977)Chung (1993)의 도감문헌을 참고하여 동정하였다. 군집의 우점종은 조사 시기별 각 지점에서 최대 현존량을 가지는 분류군으로 선 정하였다. 실험분석 및 조사자료의 시공간적 차이 분석 을 위해 ANOVA의 사후분석법 (host-hoc Tukey’s HSD test)을 이용하였으며, 요인별 상관분석은 Pearson’s Rank Correlation의 분석법으로 수행하였다. 전체 자료의 통계 처리는 SYSTAT® 8.0 프로그램을 이용하였으며 (SPSS, 1998), 유의성은 p<0.05로 확인하였다. 또한, 환경요인과 부착조류의 상호 관련 특성을 파악하기 위하여 정준상관 분석 (canonical correspondence analysis, CCA)을 하였다 (ter Braak, 1986, 1987). 부착조류의 생물요인은 >10% 분 류군 (31종)만 포함시켰고, 상대도수 값 (%)을 사용하였다. PC-ORD® 4.0 프로그램을 이용하였고, Monte Carlo permutations을 통해 유의성 (p<0.05)을 확인하였다 (McCune and Mefford, 1999).

    결과 및 고 찰

    1.기온, 강수량 및 유량의 월 변동성

    2015년 12월부터 2016년 9월까지 부소천에서 관측된 기 온, 강수량 및 유량 변동을 나타낸 것은 Fig. 2와 같다. 기 온의 분포는 - 19.2~34.9℃ 범위이었고, 평균값은 12.2℃ 이었다 (Table 1). 12월~2월 사이에 영하의 일수는 64일로 써 94.1%를 차지하여 편중되었다 (Fig. 2). 또한, >25℃를 보인 기간은 7월 초순~8월 하순이었다. 일교차가 >10℃ 는 12월~6월에, >15℃는 2월, 4월~5월에 많았다 (Fig. 2). 강수량의 범위 (평균값)와 총강수량은 각각 0.0~161.0 mm (16.0 mm), 1,051.0 mm이었다 (Fig. 2, Table 1). 강우빈도와 양은 4월~5월과 7월~8월에 각각 16일, 278.5 mm와 26 일, 562.5 mm로써 비교적 풍부하였고 (Fig. 2), 그 합은 전 체의 80.0%를 차지하여 비교되었다. 그리고 강설 (降雪) 기 간은 12월~2월이었고 (Fig. 2), 이때 누적 최심 신 적설량 은 >15.4 cm (12월 7.5 cm, 1월 1.4 cm, 2월 6.5 cm)이었다. 유량의 범위와 평균값은 각각 0.1~5.5 m3 s-1, 1.1 m3 s-1이 었다 (Table 1). BSU와 BSD2에서 유량은 1월~2월에 빈약 하였고, 8월~9월에 풍부하였으며 (Fig. 2), 특히 7월은 장마 (홍수) 영향이 장기간 (약 1개월) 유지되었다.

    2.수질 환경요인 특성

    수온 범위와 평균값은 각각 1.7~28.8℃, 15.0℃이었다 (Table 2). 수온은 동계에 낮고, 하계에 높은 계절적 영향이 컸다. 조사지점 중에서 BSU의 수온은 매월 가장 낮은 값 을 유지하다가 8월에 최고값으로 전환되었고, HSW의 온 배수 영향은 12월~6월까지 지속되었으며, 8월~9월에 하 천수와 큰 차이가 없었다. BSD1~2 구간의 수온은 BSU와 HSW의 중간 정도이었고 (Table 2), 상류 유입수와 온배수 의 혼합 특성에 의해 불규칙한 증감 영향을 보였으며, 그 변동성은 하류로 갈수록 약화되었다 (p<0.001). 12월과 2 월~4월에 기온이 낮았음에도 불구하고 온배수의 유입에 의해 BSD1 하류의 수온은 높았고, 방류패턴 (예, 2시간 집 중배출)과 돌 보 (weir)에 의한 일시적 저류작용에도 다소 관련성이 있었다 (Jeon et al., 2017). BSU는 1월~3월에 완 전 결빙되어 계절성이 현저하였고, 4월~5월에 급격하게 증가하다가 6월에 갑자기 감소하였는데 연속되는 강우에 의해 유량이 증가하면서 생긴 현상이었으며 (Winston and Criss, 2002), 이후 8월에 다시 높아졌다.

    DO 농도의 범위와 평균값은 각각 6.5~16.7 mg O2 L-1, 10.9 mg O2 L-1이었다 (Table 2). BSU의 경우, 수온과 달리 겨울철에 높고 여름철에 낮은 경향을 보였으나, BSD1~2 구간은 HSW의 직·간접적 영향으로 증감을 반복하였다. pH의 범위와 평균값은 각각 5.1~8.4, 6.9이었다 (Table 2). 전 지점에서 중성 (pH 7.0) 이상을 보인 시기는 1월과 5월이 었고, 지점 간에 차이는 크지 않았다 (p>0.05). 또한, 2월~ 3월과 8월~9월에 급감하였고, 8월에 전 지점에서 <6.0까 지 하강하였는데 이것은 다름 아닌 대기질 (산성비) 영향으 로써 일시적인 산성화에 의한 것이었다 (Jeon et al., 2017). Conductivity의 범위와 평균값은 각각 60.0~444.0 μS cm-1, 167.6 μS cm-1이었다 (Table 2). BSU에서 가장 낮은 값으로 유하 하다가 HSW와 합류하면서 다소 큰 폭으로 증가하 기 시작하였고, 하류로 가면서 감소하는 양상이 현저하였 다 (Table 2) (p<0.05). BSD1~2 구간은 HSW의 영향이 절 대적이었고, BSD1에서 증감이 컸던 것은 HSW의 방류패 턴에 의한 차이였으며, 그 영향은 BSD2까지 미미하게 반 영되었다. 또한, 이러한 결과는 8월~9월에도 관찰되었는 데 유량이 클 때 그 값은 작았고, 반대로 작을 때 커지는 형태이었으며, HSW로부터 유하 거리가 멀어질수록 BSU 의 수준에 가까웠다. Conductivity가 <96.5, 96.5~188.5 및 >188.5 μS cm-1이면 각각 빈영양, 중영양 및 부영양으 로 분류하는 기준 (Biggs, 1996)에 평균값을 적용한 결과, BSU는 빈영양, BSD2는 중영양 그리고 HSW, BSD1은 부 영양 상태로 볼 수 있었다.

    Turbidity의 범위와 평균값은 각각 0.0~12.0 NTU, 2.3 NTU이었다 (Table 2). 조사기간 동안 5 NTU를 초과한 것 은 총 8회로써 12월~2월과 5월이었으며, 부착조류의 물질 생산에 영향을 줄 수 있는 >10 NTU (Wilcock et al., 2007) 는 5월에 BSU와 BSD1에서 관찰되었는데, 공간적으로 유 의한 차이가 있는 것으로 보기는 어려웠다 (p>0.05). 4월 과 8월에 전 지점에서 0.6 NTU로써 급감하였고, 6월과 9월 에 더 낮아져 0.2 NTU를 기록하였다. 시간대에 따라 HSW 의 온배수 방류량이 많을수록 본류와 만나는 합류점 주변 에서 하천수와 혼합되면서 일시적으로 혼탁한 수질 상태 를 형성하였다. TSS의 범위와 평균값은 0.3~22.0 mg dw L-1, 4.6 mg dw L-1이었다 (Table 2). TSS가 >10 mg dw L-1 를 보인 것은 총 5회 관찰되었는데, BSU와 BSD1에서 5 월에 각각 1회씩, BSD1에서 12월, 2월 및 6월에 1회씩 있 었다. 그리고 전 지점에서 <5 mg dw L-1를 보인 시기는 4 월, 6월 및 9월만 해당하였다. TSS는 강수량, 유량 및 탁도 (r=0.792, p<0.01)와 관련성이 컸으며, 다른 시기에 비해 5월에 더욱 밀접한 양상을 보였다.

    BOD5의 범위와 평균값은 각각 0.4~4.3 mg O2 L-1, 1.2 mg O2 L-1이었다 (Table 2). BSU와 BSD 구간은 시공간적으 로 차이가 크지 않았다 (p=0.000). 그러나 BSD1은 HSW 의 유량이 클 때 그 영향으로 다소 높은 농도를 보였는데 1월, 3월 및 8월에 각각 0.4 mg O2 L-1, 1.7 mg O2 L-1 및 2.3 mg O2 L-1를 나타냈다. 그리고 3월에 BSD1 이외에 BSU, BSD2~3 구간에서 동시에 증가하였는데 겨울철 갈수기 에 축적되었던 유기물이 기온 상승과 봄 강우에 의해 유입 되었던 것으로 사료되었다. 또한, 8월에 HSW에서 4.3 mg O2 L-1로써 크게 증가하였는데 이는 여름철에 잦은 강우 와 유량 증가에 의한 기상·수문요인 영향으로 볼 수 있었 다. CODMn의 범위와 평균값은 각각 0.9~7.9 mg O2 L-1, 3.2 mg O2 L-1 이었다 (Table 2). 12월에서 6월로 이행하면서 증 가하는 양상이었는데, BSU와 HSW는 12월~4월 또는 6 월까지 점진적으로 증가하였으나 BSD1~3은 증감을 반복 하였다. 또한, 8월~9월은 감소하는 형태로써 BSD1~2 구 간에서 HSW와 BSU의 복합적 영향이 반영되었으며 지점 간 농도 구배도 현저하였다 (p<0.01).

    T-N의 범위와 평균값은 각각 1,294.3~9,411.2 μg N L-1, 3,642.6 μg N L-1이었다 (Table 2). BSU는 시간적으로 큰 차 이가 없었으나, BSD1은 HSW와 근접하여 그 영향이 컸으 며, BSD2는 HSW와 BSU의 복합적 영향이 작용한 것으 로 볼 수 있었다. 그리고 T-N 농도 (평균값)에 의한 영양단 계는 전 지점에서 부영양 (>1,500 μg N L-1) 수준을 초과한 상태이었다 (USEPA, 2000; Dodds, 2006; Dodds and Smith, 2016). NH4의 범위와 평균값은 각각 7.4~2,172.2 μg N L-1, 132.1 μg N L-1이었고 (Table 2), 8월을 제외하고 높은 농도 는 아니었다. 1월~4월에 BSU의 평균 농도가 99.5 μg N L-1로써 다른 지점에 비해 높은 값을 유지하였으나, 8월은 HSW와 BSD1에서 각각 2,172.2 μg N L-1, 1,722.9 μg N L-1 로써 급증하였다. 그리고 전 지점에서 가장 낮은 값을 보 인 시기는 6월에 9.9 μg N L-1이었고, 그 다음은 9월에 13.0 μg N L-1이었다. NO3의 범위와 평균값은 각각 1,066.0~ 8,003.1 μg N L-1, 3,130.8 μg N L-1이었다 (Table 2). NO3 의 변동성은 T-N과 유사하여 (r=0.948, p<0.01) BSU에 서 증감 폭 (변동량)이 크지 않았으나, HSW는 매우 컸다 (Table 2). BSD1~2 구간은 HSW의 영향이 컸고, BSU와 HSW가 합류한 이후 하류로 가면서 감소하였다. T-N 중 에서 NH4, NO3가 차지하는 비율의 평균값 (범위)은 각각 3.1% (0.1~32.8%), 85.7% (43.8~98.7%)로써 2월에 HSW 에서 높았고, 6월에 BSD1에서 낮았다. 또한, DIN 중에서 NH4, NO3가 차지하는 비율의 평균값 (범위)은 각각 3.8% (0.2~41.0%), 96.2% (59.0~99.8%)로써 4월과 6월 및 9월 에 HSW와 BSD1에서 높았고, 8월에 BSD1에서 낮았다. N 계열 영양염은 수온, Conductivity, BOD 및 COD 항목과 높은 양의 상관성을 나타냈다 (p<0.01).

    T-P의 범위와 평균값은 각각 4.5~900.0 μg P L-1, 200.9 μg P L-1이었다 (Table 2). 조사기간 동안 BSU는 큰 차이를 보이지 않았지만, BSD1~2 구간은 HSW의 영향으로 증감 이 컸다. HSW는 12월~1월에 243.9 μg P L-1로써 낮았고, 2월부터 시작하여 3월~4월에 841.9 μg P L-1로써 큰 폭으 로 증가하였으며, 5월에 감소 (292.7 μg P L-1)하였다가 6월 에 다시 증가 (543.9 μg P L-1)한 후 9월까지 (900.0 μg P L-1) 상승세를 유지하였다. BSD1~2 구간은 12월~1월에 비해 2월~4월에 크게 증가하였고, 5월~6월에는 31.8 μg P L-1 수준으로 감소하였다가 8월~9월에 BSD1은 다시 급증하 였으나 BSD2는 낮은 농도를 기록하였다. T-P 농도 (평균 값)에 의한 영양단계는 BSU에서 빈영양 (<25 μg P L-1)이 었고, HSW와 BSD에서 부영양 (>75 μg P L-1)을 초과한 수준이었다 (USEPA, 2000; Dodds, 2006; Dodds and Smith, 2016). SRP의 범위와 평균값은 1.3~856.5 μg P L-1, 170.6 μg P L-1이었다 (Table 2). 조사기간 동안 T-P와 마찬가지로 BSU는 차이가 크지 않았으나 BSD1~2는 HSW의 영향이 지배적이었다. 12월~6월 사이에 T-P는 4월에 가장 높았으 나 SRP는 3월에 높았고, 그 외 시공간적 경향은 유사하였 다 (r=0.991, p<0.01). T-P 중에서 SRP가 차지하는 비율의 평균값 (범위)은 72.1% (16.5~98.5%)로써 3월에 HSW에 서 컸고, 1월에 BSD2에서 작았다. 또한, TN/TP 비의 평균 값은 66.5이었고, DIN/SRP 비는 125.6이었다 (Table 2). N/ P 비는 BSU에서 높았고, BSD에서 낮았는데 이것은 HSW 의 고농도 P 부하에 의한 상·하류 간 차이였다. P 계열 영 양염은 수온, Conductivity, BOD 및 COD 이외에 T-N, NO3 와 높은 양의 상관성을 나타냈다 (p<0.01).

    Chl-a의 범위와 평균값은 0.0~17.1 mg m-3, 2.6 mg m-3 이었다 (Table 2). Chl-a는 1월~3월과 6월에 다소 높은 농 도를 보였다. 그리고 Chl-a 농도가 5 mg m-3을 초과한 것은 총 8회이었고, BSD1~2 구간에서만 관찰되었으며, >10 mg m-3은 2월에 BSD1에서 유일하였다. BSD1에서 상대 적으로 높은 농도를 보인 것은 HSW가 본류에 유입할 때 로써 낙수에 의해 하상이 간헐적으로 교란되었고, 이에 의 한 부착조류의 탈리가 강화되었기 때문이었다 (Shin et al., 2016). 그리고 몬순 우기에는 전 지점에서 낮은 값 (평균 1.6 mg m-3)을 보였다. 부소천에서 부유성 Chl-a 농도 (평균 값)에 의한 영양단계는 빈영양 (<10 mg m-3) 수준으로 평 가되었다 (USEPA, 2000; Dodds, 2006; Dodds and Smith, 2016).

    3.부착조류 생물량의 공간적 비교

    부착조류 Chl-a 함량의 범위는 0.3~55.2 μg cm-2 (평균 값 10.0 μg cm-2)로서 차이가 매우 컸다 (Fig. 3). 온배수가 유입되는 지점 (HSW)을 기준으로 BSU (상류)와 BSD1 및 BSD2 (하류)에서 범위와 평균값은 각각 0.3~4.3 μg cm-2, 2.1 μg cm-2, 4.3~15.8 μg cm-2, 8.5 μg cm-2 및 0.6~12.5 μg cm-2, 4.6 μg cm-2이었고, HSW는 9.4~55.2 μg cm-2, 24.8 μg cm-2로서 BSU와 BSD에 비해 5배 높은 수준을 보였다 (Fig. 3). 그리고 BSD는 BSU와 비교할 떄 3배 높았고, 증 감 폭 (편차)도 다소 컸다. 또한, 유기물 (AFDM)의 범위와 평균값은 각각 0.1~16.2 mg cm-2, 2.4 mg cm-2이었고, 그 경향은 Chlorophyll-a와 유사하였다 (Fig. 3). Chl-a 함량에 서 <2 μg cm-2 (빈영양, oligotrophic), 2~6 μg cm-2 (중영 양, mesotrophic) 및 >6 μg cm-2 (부영양, eutrophic)으로 구 분하는 기준 (Biggs, 1996; Dodds et al., 1998; Biggs, 2000) 을 적용할 때 BSU와 BSD2는 빈영양~중영양 상태에 해 당하였으나 HSW와 BSD1은 부영양 또는 그 이상 수준 이었다. 부착조류 Chl-a는 수온, Conductivity, 유기물 및 N·P 영양염과 양의 상관성을, DO와 음의 상관성을 보였 다 (p<0.01).

    유하거리에 따른 단위 면적당 세포수에 의한 현존량은 생물량의 변동 양상과 유사하였으나, 분류군에 따라 지점 별 양적 차이가 다소 관찰되었다 (Fig. 3). BSU, HSW 및 BSD는 각각 규조류 (평균값 115.2×103 cells cm-2), 녹조류 (224.4×103 cells cm-2) 및 남조류 (160.9×103 cells cm-2)가 상대적으로 많았고, 특히 BSD1에서 남조류의 세포수가 다 른 분류군에 비해 큰 폭으로 증가하였다 (Fig. 3).

    4.군집 구조, 세포밀도 (상대도수) 및 주요 종의 분포특성

    2016년 7월 (장마 홍수기)을 제외한 기간 (12월~6월, 8 월~9월)에 부소천 상류역에서 관찰된 부착조류 군집은 총 59속 143종으로 최종 정리되었다 (Appendix 2). 이 중 에서 규조류가 21속 83종 (58.0%), 남조류가 9속 21종 (14.7%), 녹조류가 25속 32종 (22.4%) 및 유글레나류 등 기타조류가 4속 7종 (4.9%)이었다. 규조류는 Achnanthes (7종), Cocconeis (4종), Cyclotella (4종), Cymbella (6종), Fragilaria (10종), Gomphonema (11종), Navicula (16 종) 및 Nitzschia (8종)속이 비교적 다수의 종을 포함하였 고, 그 외는 1~2종이었다. 남조류는 Aphanothece (3종), Lyngbya (3종) 및 Oscillatoria (6종)속이 풍부하였고, 나머 지는 <2종이었다. 녹조류는 Scenedesmus (3종)속을 중심 으로 Chlorella, Cosmarium, Stigeoclonium, TribonemaUlothrix속이 각각 2종씩이었고, 그 외 분류군은 Euglena (2종)와 Trachelomonas (3종)속이었다 (Appendix 2).

    조사시기 월별 총세포수의 평균값은 399.9×103 cells cm-2이었고, 규조류, 남조류 및 녹조류의 평균 현존량은 각각 153.4×103 cells cm-2 (38.4%), 146.3×103 cells cm-2 (36.6%) 및 98.6×103 cells cm-2 (24.7%)이었다 (Fig. 4). 규 조류는 3월을 중심으로 좌우가 증감하는 형태이었으나, 2 월에 HSW는 12.0×103 cells cm-2 (2.2%)으로 급감하였다 가 회복되었다 (Fig. 4). 8월과 9월에 평균값은 각각 78.0× 103 cells cm-2, 12.5×103 cells cm-2로써 다른 시기에 비해 전 지점에서 낮은 값을 나타냈다. 남조류의 증감은 반복 적이었으나, 4월에 BSD1은 감소되지 않았고 190.0×103 cells cm-2 (44.5%)를 유지하였다 (Fig. 4). 또한, 6월에 BSU 와 HSW, 9월에 HSW와 BSD1~2는 다른 지점과 달리 증 가하는 양상이었다. 녹조류는 다른 분류군과 달리 지점별 로 복잡하였다 (Fig. 4). BSU에서 12월, 2월~5월에 밀도 (평 균 75.1×103 cells cm-2)가 높았고, 그 외 시기는 <5,000 cells cm-2로써 낮았다. HSW는 8월 (706.0×103 cells cm-2, 75.6%)까지 증가하다가 9월에 급감하였다 (Fig. 4). BSD 는 5월 (평균 6.2×103 cells cm-2)까지 감소하다가 6월에 일 시적으로 증가하였고, 몬순강우 후 감소하였으나 BSD1 만 조금 증가하는 양상이었다. 총세포수의 현존량을 구성 하는 각 지점의 분류군별 종조성은 BSU에서 총 41속 89 종, HSW에서 34속 67종, BSD1에서 48속 119종 및 BSD2 에서 41속 94종이었고, 전 지점에서 규조류가 차지하는 비 중이 가장 많았으며, BSU에 비해 남조류와 녹조류는 각각 HSW와 BSD에서 증가하였다 (Fig. 4).

    부착조류 군집에서 상대도수가 >10%인 분류군은 총 24속 31종이었고, 시공간적 분포를 나타낸 것은 Fig. 5와 같 다. 규조류는 6속 8종이었고, BSU에서 6종, HSW와 BSD1 에서 각 2종 및 BSD2에서 3종이었다 (Fig. 5, Appendix 2). 이 중에서 BSU에서만 관찰된 것으로서 Achnanthes convergens가 3월~5월에 평균 15.2% (53.5×103 cells cm-2) 이었고, A. minutissima가 3월과 6월에 16.6% (105.9×103 cells cm-2)이었으며, Reimeria sinuata가 8월에 27.6% (8.1× 103 cells cm-2)이었다 (Fig. 5). Cymbella minuta는 BSU (4 월), BSD1~2 (3월, 9월)에서 11.5% (45.6×103 cells cm-2) 를 보였고, Hannaea arcus var. rectaMeridion circulare 는 각각 BSU와 BSD2에서 4월에 12.1% (29.4×103 cells cm-2), 1월~2월에 22.9% (43.1×103 cells cm-2)이었다 (Fig. 5). HSW에서만 관찰된 것으로서 Navicula confervacea 가 12월~1월에 56.4% (288.0×103 cells cm-2), 3월~4월에 59.0% (639.2×103 cells cm-2)이었고, A. subhudsonis는 4월 ~6월에 HSW (15.4%, 101.2×103 cells cm-2)뿐만 아니라 1 월에 BSD1 (10.9%, 23.5×103 cells cm-2)에서도 출현하였 다 (Fig. 5).

    남조류는 8속 12종이었고, BSU에서 7종, HSW 2종, BSD1 6종 및 BSD2에서 8종이었다 (Fig. 5, Appendix 2). Chroococcus minutus, Gloeotrichia echinulate는 BSU에서 만 각각 12월 (19.7%, 56.2×103 cells cm-2)과 2월 (20.7%, 57.6×103 cells cm-2)에 관찰되었고, Aphanothece castagnei 는 9월에 BSU와 BSD2에서 평균 38.2% (22.7×103 cells cm-2)이었다 (Fig. 5). C. turgidusLyngbya putealis는 8월 에 BSD1~2 (13.6%, 15.2×103 cells cm-2) 구간에서만 출 현하였다. Oscillatoria 계열은 총 3종이었고, 이 중에서 O. geminata는 12월에 BSD1 (16.5%, 131.2×103 cells cm-2) 에서, O. iwanoffiana는 2월~9월에 BSU (25.1%, 75.9×103 cells cm-2)와 BSD1~2 (18.7%, 42.1×103 cells cm-2)에서 분포하였으며, O. tenuis는 12월~3월, 6월 및 8월에 평균 22.0% (99.5×103 cells cm-2)로서 BSU, BSD뿐만 아니라 HSW에서도 높은 상대도수 (40.7%, 218.1×103 cells cm-2) 를 보였다 (Fig. 5). Phormidium favosum은 3월에 BSD1에 서 1회 관찰되었고, Rivularia bullata는 5월과 8월에 BSU 와 BSD2에서 관찰되었는데 하류에서 급증하는 양상이었 다 (Fig. 5). Synechocystis aquatilis는 12월과 5월에 BSD2 에서만 보였고, S. pervalekii는 4월 이후에 전 지점에서 높 게 관찰되었으나 HSW와 BSD1에서 조금 더 높은 도수를 기록하였다.

    녹조류는 10속 11종이었고, BSU, HSW, BSD1 및 BSD2 에서 각각 4종, 5종, 2종 및 5종이었다 (Fig. 5, Appendix 2). BSU에서 유일하게 관찰된 분류군은 Microspora pachyderma (4월~5월, 34.6%, 49.2×103 cells cm-2), Westella botryoides (8월, 10.9%, 3.2×103 cells cm-2)이었고, HSW 는 Cosmarium sp. (8월, 13.3%, 124.0×103 cells cm-2), Eustigmatos vischeri (3월, 15.5%, 241.3×103 cells cm-2), Stigeoclonium subsecundum (1월, 11.8%, 78.7×103 cells cm-2), BSD1은 Protoderma viride (6월, 22.2%, 20.3×103 cells cm-2) 및 BSD2는 Botryococcus braunii (12월, 28.1%, 104.9×103 cells cm-2), Radiosphaera minuta (3월, 14.1%, 78.5×103 cells cm-2)가 해당하였다. 그 외 Chlorella ellipsoidea는 4월, 6월 및 9월에 BSU (28.9%, 36.2×103 cells cm-2)와 BSD1~2 (40.1%, 48.3×103 cells cm-2)에서, Protococcus viridis는 2월, 4월 및 8월에 HSW (17.0%, 120.5× 103 cells cm-2)와 BSD2 (31.3%, 34.3×103 cells cm-2)에서 분포하였고, Stigeoclonium lubricum은 12월에 상·하류와 지류에서 14.6% (49.3×103 cells cm-2) 수준으로 관찰되었 으나, 5월~8월에 HSW (28.5%, 217.3×103 cells cm-2)에서 만 출현하였다.

    수온과 유속에 기초하여 이상의 내용을 정리한 것은 Fig. 6과 같으며, 수온은 5℃와 15℃, 유속은 0.2 m s-1, 0.8 m s-1에서 크게 4개의 그룹으로 구분되었다. 수온 <5℃, 유속 <0.2 m s-1 구간 (Ⅰ)에서 CHMI, MECI 및 GLEC의 3종이 해당하였고, 이것은 온배수가 유입되기 전 지점 (BSU)에서 주로 관찰되는 분류군이었다. 온배수가 배출 되는 지점 (HSW)으로서 >15℃, <0.8 m s-1 구간 (Ⅳ)은 ACSU, EUVI, NACO, STLU, STSU 및 SYPE의 6종이 포 함되었는데, 이 중에서 NACO가 가장 높은 밀도를 기록하 였다. 그 외 구간 (Ⅱ~Ⅲ)은 BSD에서 우점한 주요 분류군 (22종)으로서 강우·수문학적 요인에 의한 유량 증감 변동 과 BSU와 HSW의 혼재된 영향을 받는 것으로 분석되었 다.

    CCA를 통해 환경요인과 부착조류 군집의 관계를 분석 한 결과는 Fig. 7과 같다. 시공간적 환경요인 분포에서 1 축과 2축의 고유치 (eigenvalue)는 각각 0.795, 0.742이었 고, 총 변동의 6.8%와 6.4%를 각각 차지하여 13.2%의 분 산이 설명되었다 (Table 3). 주요 환경요인과 부착조류 (종) 간의 분포에서 1축 (0.971, p<0.05)과 2축 (0.965, p<0.05) 은 높은 유의성을 나타냈다. I 구간은 WTE를 중심으로 EC, BOD, COD, TN, NO3, TP 및 SRP에서 상관성이 컸고, HSW에서 2월과 6월을 제외한 전 시기에 COSM을 포함 하여 3종이 주종을 이루었다 (Fig. 7). II 구간은 1축을 중심 으로 유량 (DIS)에 의존되었고, 6월~9월의 여름철 홍수기 에 BSU와 BSD2에서 ACCO 외 12종이 집락되었다. 반면 에, IV 구간은 12월~2월의 겨울철 갈수기에 ACSU 외 6종 이 분포하였으며, IV 구간에서 II 구간으로 점근할수록 동 계에서 하계로의 계절성이 엿보였다. III 구간은 I 구간과 역상관 관계로서 CHLw와 DO에 유의한 상관성을 보였으 며, 봄철~여름철에 BSU와 BSD에서 CHMI 외 3종이 관 찰되었다.

    5.계류 (부소천) 환경요인과 부착조류의 생태학적 특성

    부소천에서 시공간적으로 매번 광범위하게 관찰된 분류 군은 규조류 Achnanthes속 (평균 9.2%, A. convergens, A. exigua, A. lanceolata, A. minutissima)이 유일하였다. 그리 고 온배수가 유입되기 전 상류 (BSU)에서 지속적으로 관 찰된 속은 Achnanthes (17.5%), Cymbella (2.5%) 및 Gomphonema (5.3%)이었고, 하류 (BSD)는 Achnanthes (2.7~ 11.1%), Cocconeis (1.8%), Cyclotella (1.2%), Cymbella (3.7~4.5%), Fragilaria (1.4%), Gomphonema (2.0~3.6%), Melosira (1.9%), Navicula (0.4~5.5%) 및 Nitzschia (2.7%) 가 해당하여 우상형 규조류가 대부분을 차지하였으며, 하 류로 갈수록 종수가 다소 증가하였다. 반면에, 연중 온배 수를 유지하는 HSW는 Achnanthes (5.7%)와 Navicula (32.2%, N. confervacea)만 조사기간 내내 관찰되었는데, 이들 분류군은 일반적으로 하·폐수처리수가 유입되는 하 천에서 풍부한 것으로 잘 알려져 있고, 특히 Navicula의 조 성이 큰 폭으로 증가하는 특성을 보였다 (Lewis, 1986). 또 한, 온배수가 유입되는 BSD1에서 남조류 Oscillatoria속의 우점 (28.0%, O. tenuis)이 장기간 지속되었는데, 이는 수중 P·N 영양염이 풍부한 환경에서 높은 수온이 유지될 수 있 었기 때문이었다 (Davis et al., 1990).

    조사기간 동안 전 지점에서 연속적으로 관찰된 분류군의 종조성은 공간적으로 다소 차이를 보였다. 온천폐수가 유 입되기 전 BSU (상류)에서 A. convergens만 풍부하였으나, BSD (하류)에서 A. exigua, A. lanceolata, A. minutissima가 추가되었고, HSW에서 N. confervacea가 절대 우점한 반면 에, BSD에서 N. capitataN. cryptocephala가 비교적 많 았다. 이러한 결과는 비오염 (unpolluted), 오염 (polluted) 및 혼합 (mixed) 수역에서 온도와 영양염 오염의 내성 정도를 잘 반영하는 것으로 볼 수 있었다 (Lewis, 1986). Watanabe and Asai (1990)가 제시한 호청수종, 호오탁종 및 광적응종 의 오염도 구분과도 일치하였고, 그 풍부성은 각각 BSU, HWS 및 BSD의 순서로 연관되었다. 또한, 부소천에서 관 찰된 주요 우점종들은 연중 높은 수온을 유지하는 환경 기 반에서 수중의 PO4에 친화력이 크거나, NO3-PO4가 풍부한 하천 서식처를 선호하는 분류군에 해당하였다 (Stevenson et al., 1996).

    1979년~2016년 동안에 우리나라 전국을 대상으로 부 착조류 생물량, 현존량 및 Conductivity 수질의 선행연구 를 정리한 결과, 총 49개 (소하천 29개, 강 11개, 하·폐수 5개 및 기타 4개)지역에서 수행되었다 (Table 4). 소하천, 강 및 하·폐수의 Chl-a 평균값 (범위)은 각각 21.1 μg cm-2 (0.1~651.5 μg cm-2), 23.8 μg cm-2 (0.1~381.0 μg cm-2) 및 9.5 μg cm-2 (0.3~31.8 μg cm-2)이었다. 그 결과를 시스템별 로 비교할 때, 하수처리수<소하천<강의 순으로 증가되 는 경향이 현저하였으며 (p<0.01), 이를 통해 오염원으로 부터 유수 생태계에 미치는 부영양화 경로와 부착조류 성 장 가능 수역을 판단할 수 있었다. 그리고 AFDM의 평균 값 (범위)은 2.5 mg cm-2 (0.1~8.7), 1.5 mg cm-2 (0.6~6.6) 및 5.3 mg cm-2 (1.2~16.2)로서 Chl-a와 상반되는 경향 을 보였다. Conductivity는 하·폐수에서 680.4 μS cm-1로 서 가장 높았으며, 소하천과 강은 비슷하였다. AFDM이 Chl-a와 다른 양상을 보인 것은 소하천과 하·폐수에서 조류 기원성 이외의 유기물이 많았기 때문으로 사료되었 다 (Stevenson et al., 1996; Allan and Castillo, 2007). 국내 수생태계의 영양상태를 부착조류 생물량으로 평가한 결 과, 부영양이 52.8%, 중영양이 20.8% 및 빈영양이 26.4% 를 차지하였다 (Table 4). 이 중에서 빈영양 수역은 하천의 최상류 (산간계류) 또는 모래하상 성향이 강한 하천에 해 당하였고, 중영양과 부영양 수역은 우선적으로 하·폐수 의 직·간접 영향 유무에 구분되어지나 수문학적으로 하 천 유량이 많은 시기에 영양상태가 낮아질 수도 있었다 (Stevenson et al., 1996).

    일반적으로, 하·폐수처리수가 배출되는 방류구 주변과 그 하류 혼합 수역은 상류에 비해 부착조류 생물량이 높으 나, 수리·수문과 광 및 영양염 이용성의 환경 조건에 따 라 반드시 그렇지 않을 수도 있다 (Stevenson et al., 1996). 온배수의 유입 전·후의 상·하류 구간에서 생물량은 여 름철에 높고 겨울철에 낮은 계절성을 보이며, 군집 조성의 차이는 작거나 없을 수도 있는데 하천 유량이 클수록 그 영향은 작아지게 된다 (Murdock, 2002). 부소천은 연중 과 영양의 온배수에 의해 질소 (N)와 인 (P)의 영양염이 풍부 하게 공급될 뿐만 아니라 열 오염까지 가중되었다. 국내의 선행 연구결과 (Table 4)와 비교할 때, 부소천에서 부착조류 Chl-a의 평균 함량은 >27% 더 높았고, 최대값도 42.4% 정도 커서 오염이 심한 수준 (부영양 이상)으로 평가되었 으며, 온배수로 인해 상·하류 간에 동질성 (하계~추계)과 이질성 (동계~춘계)이 공존하는 역동적인 생태계로 볼 수 있었다.

    적 요

    온천의 온배수는 오래 전부터 전 세계를 통해 지질학, 육수학 및 수생태학에서 온도구배와 담수조류의 관계에서 많은 관심을 갖게 한 분야이었다. 반면에, 우리나라는 인 공온천이 전국적으로 개발되었으나 아직까지 이에 대한 연구가 미진한 실정에 있다. 본 연구는 2015년 12월부터 2016년 9월까지 경기도 포천에 위치한 계류 (부소천)의 최 상류 구간 4개 지점 (BSU (상류), HSW (온천폐수 방류구), BSD1~2 (하류))에서 부착조류 생태에 온배수의 시공간적 영향을 파악하고자 매월 조사하였다. 조사기간 동안 온배 수의 수온 영향권은 <1.0 km이었고, 동시에 N·P 영양염 의 주요 공급원으로 작용하였다. 그 영향은 저온·갈수기 (12월~3월)에 우세하였고, 고온·풍수기 (7월~9월)에 약 세를 보여 다소 계절적인 특성을 반영하였다. 이러한 환경 에서 부착조류 군집은 총 59속 143종으로 구성되었다. 이 중에서 규조류가 21속 83종 (58.0%), 남조류가 9속 21종 (14.7%) 및 녹조류가 25속 32종 (22.4%)을 차지하였다. 또 한, 상대도수가 >10%인 분류군은 총 24속 31종이었으며, 시공간적 분포는 수온 (5℃와 15℃) 및 유속 (0.2 m s-1와 0.8 m s-1)과 밀접한 관련성을 가졌다. 그리고 연중 높은 수 온을 유지하는 기초 환경에서 수중의 PO4에 친화력이 크 거나, NO3-PO4가 풍부한 하천 서식처를 선호하는 분류군 이 우점하였다. 결과적으로, 부소천은 온배수에 의해 연중 과영양 및 과열 오염이 지속되어 국내에서 조사된 선행 부 착조류 생태연구의 결과와 비교할 때 오염이 심한 상태로 평가되었고, 상·하류 간에 계절적으로 동질성 (하계~추 계)과 이질성 (동계~춘계)이 반복되는 역동적인 생태계로 볼 수 있었다.

    Figure

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    Map showing the sampling stations in the upstream reach of the Buso Stream basin. BSU: upstream of the Buso Stream, HSW: thermal wastewater effluent of a hot-spring, BSD: downstream of the Buso Stream.

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    Daily or monthly fluctuations of air temperature, rainfall and discharge in the upstream reach of the Buso Stream from December 2015 to September 2016. Three symbols in discharge factor indicate as follows; ○: BSU, △: HSW, □: BSD. See Fig. 1 for the abbreviations.

    KSL-50-216_F3.gif

    Longitudinal distribution of algal biomass (chlorophyll-a and ash-free dry matter) and standing crops along distance from thermal source in the upstream reach of the Buso Stream from December 2015 to September 2016.

    KSL-50-216_F4.gif

    Spatio-temporal fluctuation and distribution of algal cell density and relative abundance in the upstream reach of the Buso Stream from December 2015 to September 2016. See Fig. 1 for the abbreviations.

    KSL-50-216_F5.gif

    Spatio-temporal distribution of major algal species (>10% relative abundance) in the Buso Stream from December 2015 to September 2016. No sample was obtained in July 2016 due to high flood. See Fig. 1 for the abbreviations.

    KSL-50-216_F6.gif

    Interrelationships between water temperature, current and standing crops of major algal species (>10% relative abundance) in the Buso Stream from December 2015 to September 2016. ACCO, Achnanthes convergens; ACMI, A. minutissima; ACSU, A. subhudsonis; APCA, Aphanothece castagnei; BOBR, Botryococcus braunii; CHEL, Chlorella ellipsoidea; CHMI, Chroococcus minutus; CHTU, C. turgidus; COSM, Cosmarium sp.; CYMI, Cymbella minuta; EUVI, Eustigmatos vischeri; GLEC, Gloeotrichia echinulata; HAAR, Hannaea arcus var. recta; LYPU, Lyngbya putealis; MECI, Meridion circulare; MIPA, Microspora pachyderma; NACO, Navicula confervacea; OSGE, Oscillatoria geminata; OSIW, O. iwanoffiana; OSTE, O. tenuis; PHFA, Phormidium favosum; PRVI, Protococcus viridis; PRVR, Protoderma viride; RAMI, Radiosphaera minuta; RESI, Reimeria sinuata; RIBU, Rivularia bullata; STLU, Stigeoclonium lubricum; STSU, S. subsecundum; SYAQ, Synechocystis aquatilis; SYPE, S. pervalekii; WEBO, Westella botryoides.

    KSL-50-216_F7.gif

    Canonical Correspondence Analysis (CCA) ordination diagrams with environmental factors and dominant periphyton assemblage surveyed in the upstream reach of the Buso Stream from December 2015 to September 2016. Four symbols and numbers in bi-plot indicate sampling stations (BSU (○), HSW (●), BSD1 ( ◐) and BSD2 (⊕)) and month (1~9, 12), respectively. See Fig. 6 for the abbreviations.

    Table

    Descriptive statistics of geomorphological and hydrological components surveyed in the upstream reach of the Buso Stream from December 2015 to September 2016. The values indicate mean, standard deviation, and range (maximum and minimum). See Fig. 1 for the abbreviations. Alphabetical letters (a and b) marked with superscript indicate significant difference among sampling stations by host-hoc Tukey’s test (p<0.05). Air temperature and rainfall data obtained from Korea Meteorological Administration (KMA).

    Descriptive statistics of the basic water quality surveyed in the upstream reach of the Buso Stream from December 2015 to September 2016. The values indicate mean, standard deviation, and range (maximum and minimum). See Fig. 1 for the abbreviations. Alphabetical letters (a, b and c) marked with superscript indicate significant difference among sampling stations by host-hoc Tukey’s test (p<0.05).

    DO, dissolved oxygen; TSS, total suspended solids; BOD, biological oxygen demand; COD, chemical oxygen demand; T-N, total nitrogen; T-P, total phosphorus and SRP, soluble reactive phosphorus; Chl-a, Chlorophyll-a; AFDM, ash-free dry matter; DIN, dissolved inorganic nitrogen.

    Summary of canonical correspondence analysis (CCA) treated with 19 environmental factors and 18 attached algae species in four stations of the upstream reach in the Buso Stream from December 2015 to September 2016.

    Comparison of biomass, standing crops, conductivity and trophic state (O, oligo-; M, meso- and E, eutrophic) determined on various periphyton and water samples of the four major rivers basin, Korea from 1979 to 2017.

    Correlation coefficient between physico-chemical and biological water quality factors tested by Spearman’s Rank Correlation. Statistical values were computed among mean of four stations (BSU, HSW, BSD1, BSD2).

    *p<0.05
    **p<0.01
    ATE, air temperature; WTE, water temperature; DO, dissolved oxygen; CON, conductivity; TUR, turbidity; TSS, total suspended solids; BOD, biochemical oxygen demand; COD, chemical oxygen demand; T-N, total nitrogen; NH4, ammonium; NO3, nitrate; T-P, total phosphorus; SRP, soluble reactive phosphorus; CHLW, planktonic chlorophyll-a; CHLB, benthic algae chlorophyll-a; AFDB, benthic ash-free dry matter.

    A list for species composition and relative abundance of periphytic algae observed in the upstream reach of the Buso Stream from December 2015 to September 2016. +: <1, 1: 1~10, 2: 11~20, 3: 21~30, 4: 31~40, 5: 41~50 and 6: >50%. Numbers within parentheses are the months in which each species appeared. See Fig. 1 for the abbreviations.

    Reference

    1. Allan J.D. , Castillo M.M. (2007) Stream Ecology: Structure and Function of Running Waters, Springer,
    2. (2012) Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, American Public Health Association,
    3. Baik Y.K. (1979) An Ecological Study on the Attached Algae in the Mangyung River and Tributaries. M.S. Thesis, Graduate School, Jeonbuk National University,
    4. Barbour M.T. , Gerritsen J. , Snyder B.D. , Stribling J.B. (1999) Rapid Bioassessment Protocols for Use in Streams and Wadeable Rivers, USEPA,
    5. Biggs B.J. Stevenson R.J. , Bothwell M. , Lowe R.L. (1996) Patterns of benthic algae in streams , Algal Ecology: Freshwater Benthic Ecosystems, Academic Press, ; pp.31-55
    6. Biggs B.J. (2000) Eutrophication of streams and rivers: dissolved nutrient-chlorophyll relationships for benthic algae , J. N. Am. Benthol. Soc, Vol.19 ; pp.17-31
    7. Brock T.D. (1967) Life of high temperature , Science, Vol.158 ; pp.1012-1019a
    8. Brock T.D. (1967) Relationship between standing crop and primary productivity along a hot spring thermal gradient , Ecology, Vol.48 ; pp.566-571b
    9. Brock T.D. (1970) High temperature systems , Annu. Rev. Ecol. Syst, Vol.1 ; pp.191-220
    10. Cho K.J. (1994) The studies on periphytic microalgae using artificial substrates for microalgae harvest , Han-gug Hacheon Hosu Haghoeji, Vol.27 ; pp.47-57
    11. Choi H.S. , Yu C.M. (1998) A study on the epilithic algae in a stream drained from hot springs , Korean Journal of Environmental Health Society, Vol.24 ; pp.131-136
    12. Choi M.K. , Park S.T. , Kim B.H. , Lee D.B. , Lee K.B. (1997) Influence of spa sewage on the water quality and soil chemical properties in the near stream , Wonkwang Journal of Environmental Science, Vol.6 ; pp.57-64
    13. Chung Y.T. , Choi M.K. , Kim B.H. , Wui I.S. , Lee J.B. (1996) Variation in attached algal immigration related with habitat characteristics of natural streams , Korean Journal of Environmental Biology, Vol.14 ; pp.95-111
    14. Chung J. (1981) A study on freshwater algae in Changnyeonggun around Bugok Hot Spring , Nature Conservation Research Report, The Korean Association for Conservation of Nature, Vol.Vol. 3 ; pp.369-382
    15. Chung J. (1993) Illustration of the Freshwater Algae of Korea, Academy publisher,
    16. Cox A. , Shock E.L. , Havig J.R. (2011) The transition to microbial photosynthesis in hot spring ecosystems , Chem. Geol, Vol.280 ; pp.344-351
    17. Davis L.S. , Hoffmann J.P. , Cook P.W. (1990) Seasonal succession of algal periphyton from a wastewater treatment facility , J. Phycol, Vol.26 ; pp.611-617
    18. Dodds W.K. (2006) Eutrophication and trophic state in rivers and streams , Limnol. Oceanogr, Vol.51 ; pp.671-680
    19. Dodds W.K. , Smith V.H. (2016) Nitrogen, phosphorus, and eutrophication in streams , Inland Waters, Vol.6 ; pp.155-164
    20. Dodds W.K. , Jones J.R. , Welch E.B. (1998) Suggested classification of stream trophic state: Distributions of temperate stream types by chlorophyll, total nitrogen, and phosphorus , Water Res, Vol.32 ; pp.1455-1462
    21. (2014) Guidance Document: Environmental Effects Assessment of Freshwater Thermal Discharge, Environmental Protection Operation Division, Environment Canada,
    22. Ha K. , Park S.B. , Kim H.W. , Kim J.S. , Joo G.J. (1997) Physicohemical characteristics and chlorophyll-a distrivution of the epilithon in headwater streams in Pusan and Kyongsangnam- do Province , Han-gug Hacheon Hosu Haghoeji, Vol.30 ; pp.393-403
    23. Her E. , Jeon T.S. , Cho I.H. , Park D.K. (1998) Water quality impact assesment of the hot-spring wastewater in the hotspring resorts of Jungwon: The state of water quality in Dal-Chun River receiving the Suanbo spring wastewater , Korea Journal of Konkuk Environmental Science, Vol.9 ; pp.191-202
    24. Hirose H.M. , Akiyama T. , Imahori K. , Kasaki H. , Kumano S. , Kobayasi H. , Tajahashi E. , Tsumura T. , Hirano M. , Yamagishi T. (1977) Illustrations of the Japanese Freshwater Algae, Uchidarokakuho Publishing Co., Ltd., (in Japanese)
    25. Jeon G.H. , Eum H.S. , Jung J.H. , Hwang S.J. , Shin J.K. (2017) Effets of thermal wastewater effluent and hydrogen ion potential (pH) on water quality and periphyton biomass in a small stream (Buso) of Pocheon area, Korea , Korean Journal of Ecology and Environment, Vol.50 ; pp.96-115
    26. Jeon J.N. , Kim B.H. , Choi M.K. (2001) Effects of spa sewage on the water and soil quality and algal periphyton community in a small stream originated from hot spring , Journal of Korean Society of Environmental Administration, Vol.7 ; pp.411-421
    27. Jeong Y.T. , Mun Y.J. , Kim M.Y. , Choi M.K. , Kil B.S. (1999) Influences of thermal effluents on the epilithic algal community in small stream originating from the Seokjung hot spring , Korean Journal of Environmental Biology, Vol.17 ; pp.345-358
    28. Jung M.H. , Cho H.J. , Yun J.H. , Lee H.Y. (2014) Epilithic diatom communities in streams of Jeju Island , Korean Journal of Environmental Biology, Vol.32 ; pp.16-25
    29. Jung Y.H. (1986) An Establishment of History of Korean Plant Taxonomy, Academic Press,
    30. Kil B.S. , Yoo H.G. (1999) Ecological study on aquatic plant communities in the stream of thermal wastewater , Korean Journal of Environmental Biology, Vol.17 ; pp.139-146
    31. Kim D.H. (2009) Physico-chemical Characteristics and Dynamics of the Periphyton Communities in the Upstream Watershed of South Han River. M.S. Thesis, Graduate School, Sangji University,
    32. Kim H.J. , Yoon H.S. , Kim J.S. , Kim H.W. , Joo G.J. (1997) Effect of light and grazing on periphyton biomass development in a mountain stream , Han-gug Hacheon Hosu Haghoeji, Vol.30 ; pp.385-392
    33. Kim H.W. , Ha K. , Joo G.J. (1998) Evaluation of exposure times for periphyton biomass estimate using artificial substrata in headwater streams , Journal of the Korean Environmental Sciences Society, Vol.7 ; pp.112-115
    34. Kim J.H. (2004) One Hundred Years of Ecology in Korea, Seoul National University Press, ; pp.269-270a
    35. Kim J.H. (2005) Atmospheric acidic deposition: state of acid rain in Korea and the World , J. Ecol. Field Biol, Vol.28 ; pp.169-180
    36. Kim K.H. (2007) Hot Spring in Korea, Ewha Woman University Press, a
    37. Kim Y.J. (2001) An assessment of organic pollution using attached diatom assemblages in the Shinchon Stream , Han-gug Hacheon Hosu Haghoeji, Vol.34 ; pp.199-205
    38. Kim Y.J. (2004) Temporal and spatial dynamics of an epilithic algal community in the Hantan River , Algae, Vol.19 ; pp.15-22b
    39. Kim Y.J. (2007) Changes of epilithic diatom communities according to urbanization influence in the Pocheon and Youngpyeong Streams , Han-gug Hacheon Hosu Haghoeji, Vol.40 ; pp.468-480b
    40. Kim Y.J. (2009) Biological Water Quality Assessment at Dal-Stream and Bokha-Stream of South-Han River based onDAIpo and TDI Using Epilithic Diatom. M.S. Thesis, Graduate School, Kyonggi University,
    41. Kim Y.J. (2013) The Altitudinal Distribution of Low Temperature and Mountain Epilithic-Diatom Community in the Han-River System. Ph.D. Dissertation, Graduate School, Kyonggi University,
    42. Kim Y.J. , Won D.H. (2011) Characteristics of epilithic diatom communities and physico-chemical habitats in the lake Imha Basin (Banbyeon stream, Kilan stream and Nakdong river) , Korean Journal of Environmental Biology, Vol.29 ; pp.180-194
    43. Kim Y.J. , Kim H.S. (2006) Changes of epiphytic algal communities on reed at the Shiwha constructed wetland in the early years of the completion , Han-gug Hacheon Hosu Haghoeji, Vol.39 ; pp.402-412
    44. Kim Y.J. , Shin K.A. , Lee O.M. (2009) Water quality assessed by DAIpo and TDI of Bokha stream and Dal Stream in South-Han River , Korean Journal of Environmental Biology, Vol.27 ; pp.414-424
    45. Ko H.A. (2003) The Structure of Periphyton Communities in the South Han River (Southern Part). M.S. Thesis, Graduate School, Sangji University,
    46. Krammer K. , Lange-Bertalot H. Ettl H. , Gerloff J. , Heying H. , Mollenhauer D. (1986) Süßwasserflora von Mitteleuropa, Band 2/1, Gustav Fischer Verlag,
    47. Krammer K. , Lange-Bertalot H. Ettl H. , Gerloff J. , Heying H. , Mollenhauer D. (1988) Süßwasserflora von Mitteleuropa, Band 2/2, Gustav Fischer Verlag,
    48. Krammer K. , Lange-Bertalot H. Ettl H. , Gerloff J. , Heying H. , Mollenhauer D. (1991) Süßwasserflora von Mitteleuropa, Band 2/3, Gustav Fischer Verlag, a
    49. Krammer K. , Lange-Bertalot H. Ettl H. , Gerloff J. , Heying H. , Mollenhauer D. (1991) Süßwasserflora von Mitteleuropa, Band 2/4, Gustav Fischer Verlag, b
    50. Kullberg R.G. (1971) Algal distribution in six thermal spring effluents , Trans. Am. Microsc. Soc, Vol.90 ; pp.412-434
    51. Kullberg R.G. (1982) Algal succession in a hot spring community , Am. Midl. Nat, Vol.108 ; pp.224-244
    52. Lamberti G.A. , Resh V.H. (1983) Geothermal effects on tream benthos: separate influences of thermal and chemical components on periphyton and macroinvertebrates , Can. J. Fish. Aquat. Sci, Vol.40 ; pp.1995-2009
    53. Lamberti G.A. , Resh V.H. (1985) Comparability of introduced tiles and natural substrates for sampling lotic bacteria, algae and macro invertebrates , Freshw. Biol, Vol.15 ; pp.21-30a
    54. Lamberti G.A. , Resh V.H. (1985) Distribution of benthic algae and macroinvertebrates along a thermal gradient , Hydrobiologia, Vol.128 ; pp.13-21b
    55. Lee H.J. (2007) A Study on the Freshwater Algal Communities Change of River-Improvement in Chogang Stream. M.S. Thesis, Graduate School, Paichai University,
    56. Lee J.Y. , Islam J.M. , Shin M.S. , Jung S.M. , Kim B.C. (2010) The spatial and temporal variation of periphyton in the Inbuk Stream , Journal of Korean Society on Water Quality, Vol.26 ; pp.104-110
    57. Lewis M.A. (1986) Impact of a municipal wastewater effluent on water quality, periphyton, and invertebrates in the Little Miami River near Xenia, Ohio , Ohio J. Sci, Vol.86 ; pp.2-8[Ohio Academy of Science].
    58. Lim B.R. , Jun D.Y. , Yu H.S. , Cho J.W. , Hwang J.H. , Ahn K.H. (2005) Improvement of drainage material for attached algae growth control in sedimentation basin , Journal of the Korean Society of Water and Wastewater, Vol.19 ; pp.193-199
    59. Lorenzen C.J. (1967) Determination of chlorophyll and pheopigments: Spectrophotometeric equations , Limnol. Oceanogr, Vol.12 ; pp.343-346
    60. McCune B. , Mefford M.J. (1999) PC-ORD. Multivariate Analysis of Ecological Data Version 4.0 MjM Software, Gleneden Beach,
    61. (2014) The Survey and Optimal Management Measures on the Effects of Aquatic Ecosystems by Thermal Effluents, Sejong,
    62. (2016) The Survey and Management Measures on the Effects of Aquatic Ecosystems by Thermal Effluents, Sejong,
    63. (2012) National List Book of Rivers, Korea, 2011. KGE 11-1611492-000088-01,
    64. Mizuno T. (1964) Illustrations of the Freshwater Plankton of Japan, Hoikusa Publishing Co., Ltd., (in Japanese)
    65. Murdock J.N. (2002) Early Periphyton Accumulation and Composition in a Wastewater Effluent Dominated Stream: Effects of Season, Distance from Discharge, and Flow Regime. Master’s Thessis, Texas A&M University,
    66. Nikulina T.V. , Kociolek J.P. Seckbach J. , Kociolek J.P. (2011) Diatoms from hot springs from Kuril and Sakhlin Islands (far east, Russia) , The Diatom World, Springer, ; pp.333-363
    67. Owen R.B. , Renaut R.W. , Jones B. (2008) Geothermal diatoms: a comparative study of floras in hot spring systems of Iceland, New Zealand, and Kenya , Hydrobiologia, Vol.61 ; pp.175-192
    68. Park K.W. (2011) Seasonal Variations of Water Environments and Community of Benthic Diatoms in Streams Crossing over Byeonsan-Bando and Seonunsan Parklands in Jeollabukdo, Korea. M.S. Thesis, Graduate School, Yeongnam University,
    69. Park M. , Lee J. , Jung S. , Park C.K. , Chang K. , Kim B. (2012) Effects of sand supply and artificial floods on periphyton in the downstream of a dam (Yangyang Dam, Korea) , Journal of Korean Society on Water Environment, Vol.28 ; pp.418-425
    70. Park S.H. , Lee J.H. (2007) Environmental studies in the lower part of the Han River IX. Succession of epilithic diatoms on the artificial substrate and factor analysis , Korean Journal of Environmental Biology, Vol.25 ; pp.16-26
    71. Patrick R. , Reimer C.W. (1966) The Diatoms of the United States, Academy of Natural Sciences of Philadelphia, Vol.Vol. 1
    72. Patrick R. , Reimer C.W. (1975) The Diatoms of the United States, Academy of Natural Sciences of Philadelphia, Vol.Vol. 2
    73. Rump H.H. , Krist H. (1988) Laboratory Manual for the Examination of Water, Wastewater and Soil. VCH Verlagsgesellschaft, Publication,
    74. Seo Y.C. , Kim D.H. , Shin Y.K. (2010) Physicochemical characteristics and dynamics of the periphyton communities in the downstream watershed of the Doam-dam , Korean Journal of Society for Environmental Analysis, Vol.13 ; pp.116-124
    75. Shin G.A. (2007) Chemical Characteristics and Periphyton Distribution in the Nakdong River. M.S. Thesis, Graduate School, Sangji University,
    76. Shin J.K. , Cho K.J. (1998) Primary production of epilithic algae in the Taechong Stream , Han-gug Hacheon Hosu Haghoeji, Vol.31 ; pp.294-302
    77. Shin J.K. , Kim M.K. , Kang C.K. , Hwang S.J. , Chung M.H. (2003) Freshwater ecosystem (Mulkol) and periphytic algal biomass in the Tok Island, Korea , Han-gug Hacheon Hosu Haghoeji, Vol.36 ; pp.463-466
    78. Shin J.K. , Cho Y. , Kim Y. , Kang B.G. , Hwang S.J. (2016) Explanation of foaming mechanism and experimental application of foam reduction techniques in the treated wastewater outlet of wastewater treatment plant connected to a tidal river, Korea , Korean Journal of Ecology and Environment, Vol.49 ; pp.187-196
    79. Shin M.S. , Kim B.C. , Kim J.K. , Park M.S. , Jung S.M. , Jang C.W. , Shin Y.K. , Bae Y.J. (2008) Seasonal variations of water quality and periphyton in the Cheonggyecheon , Han-gug Hacheon Hosu Haghoeji, Vol.41 ; pp.1-10
    80. Sompong U. , Hawkins P.R. , Besley C. , Peerapornpisal Y. (2005) The distribution of cyanobacteria across physical and chemical gradients in hot springs in northern Thailand , FEMS Microbiol. Ecol, Vol.52 ; pp.365-376
    81. Song M.A. (2013) Taxonomic Studies and Community Analysis on Order Chlorococcales (Chlorophyta, Chlorophyceae) in Hongcheon-River, Korea. M.S. Thesis, Graduate School, Kyonggi University,
    82. (1998) Algal Ecology: Freshwater Benthic Ecosystem, Academic press,
    83. Stevenson R.J. , Bothwell M.L. , Lowe R.L. (1996) Algal Ecology: Freshwater Benthic Ecosystem, Academic press,
    84. Stock M.S. , Ward A.K. (1991) Blue-green algal mats in a small stream , J. Phycol, Vol.27 ; pp.692-698
    85. Stockner J.G. (1968) Algal growth and primary productivity in a thermal stream , J. Fish. Res. Board Can, Vol.25 ; pp.2037-2058
    86. Ter Braak C.J. (1986) Canonical correspondence analysis: a new eigenvector technique for multivariate direct gradient analysis , Ecology, Vol.67 ; pp.1167-1179
    87. Ter Braak C.J. Jongnam R.H. , Ter Braak C.J. , Van Tongeren O.F. (1987) Ordination , Data analysis in community and landscape ecology, Pudoc, ; pp.91-173
    88. (1992) Clean Water Act NPDES Permitting Determinations for the Thermal Discharge and Cooling Water Intake Structures at Merrimack Station in Bow, New Hampshire, EPA-New England,
    89. (2000) Nutrient Criteria Technical Guidance Manual: Rivers and Streams. Report No. EPA-822-B-00-002, Environmental Protection Agency,
    90. Vijver B.V. (2009) Four new diatom species from La Calear hot spring in the Peruvian Andes (Colca Canyon) , Diatom Res, Vol.24 ; pp.209-223
    91. Ward D.M. (1978) Thermophilic methanogenesis in a hot-spring algal-bacterial mat (71 to 30°C) , Appl. Environ. Microbiol, Vol.35 ; pp.1019-1026
    92. Waring G.A. (1965) Thermal Springs of the United States and Other Countries of the World: A Summary. Geological survey professional paper 492,
    93. Warnaars T.A. , Hondzo M. , Power M.E. (2007) Abiotic controls on periphyton accrual and metabolism in streams: Scaling by dimensionless numbers , Water Resources Research, Vol.43 ; pp.1-13
    94. Watanabe T. , Ohtsuka T. , Tuji A. , Houki A. (2005) Picture Book and Ecology of the Freshwater Diatoms, Uchidarokakuho, (in Japanese)
    95. Watanbe T. , Asai K. (1990) Numerical simulation using diatom assemblage of organic pollution in streams and lakes , Review of Inquiry and Research, Vol.52 ; pp.99-139
    96. Wiegert R.G. , Fraleigh P.C. (1972) Ecology of Yellowstone thermal effluent systems: Net primary production and species diversity of a successional blue-green algal mat , Limnol. Oceanogr, Vol.17 ; pp.215-228
    97. Wilcock B. , Biggs B. , Death R. , Hickey C. , Larned S. , Quinn J. (2007) Limiting nutrients for controlling undesirable periphyton growth. NIWA Client Report: HAM2007- 006, National Istitute of Water and Atmospheric Research Ltd.,
    98. Wilde E.W. , Tilly L.J. (1981) Structural characteristics of algal communities in thermally altered artificial streams , Hydrobiologia, Vol.76 ; pp.57-63
    99. Winston W.E. , Criss R.E. (2002) Geochemical variations during flash flooding, Meramec River basin, May 2000 , J. Hydrol. (Amst.), Vol.265 ; pp.149-163
    100. Yoon S.A. (2010) Effects of Environmental Disturbance on Benthic Diatom Communities in Natural and Artificial Streams. M.S. Thesis, Graduate School, Konkuk University,
    101. Yoon S.A. , You K.A. , Park J.H. , Kim B.H. , Hwang S.J. (2011) Effect of highly concentrated turbid water on the water quality and periphytic diatom community in artificial channel , Han-gug Hacheon Hosu Haghoeji, Vol.44 ; pp.75-84
    102. Živić I. , Živić M. , Milošević D. , Bjelanović K. , Stanojlović S. , Daljević R. , Marković Z. (2013) The effects of geothermal water inflow on longitudinal changes in benthic macroinvertebrate community composition of a temperate stream , J. Therm. Biol, Vol.38 ; pp.255-263