규조류 녹조제어를 위한 친환경 살조 물질의 개발연구

Abstract

겨울철 한강과 낙동강에서 규조 Stephanodiscus hantzschii에 의한 조류발생이 빈번하게 일어나며, 이로 인한 수자원의 질적변화와 정수과정에 많은 경제적 손실을 주고 있다. 본 연구진은 조류대발생의 원인종인 S. hantzschii을 제어할 수 있는 naphthoquinone (Nq) 화합물을 개발하였다. 본 연구는 개발된 Nq 화합물 중 가장 친환경적인 화합물을 선정하기 위한 실험으로 물질의 살조범위 실험과 생태독성평가 그리고 낙동강 현장수를 이용한 10 L 규모의 microcosm test를 수행하였다. 그 결과 살조활성이 가장 높고 생태독성이 낮은Nq 4-6 화합물이 선정되었다. Nq 4-6 화합물의 살조범위는 규조류에 특이적으로 나타났으며, 남조류 및 녹조류에 대해 살조 활성이 나타나지 않았다. microcosm test 결과, 대조구에서 S. hantzschii가 7일째까지 지속적으로 세포밀도가 증가하였으나 10일째부터 감소하였다. 이에 반해 Nq 4-6 화합물을 0.5 μM로 접종한 처리구에서는 처리 7일째 대조구 대비 S. hantzschii가 94.4 % 감소하였으며, S. hantzschii를 제외한 나머지 규조류 및 녹조류에서는 Nq 4-6 화합물 처리 후 유의적인 변화가 관찰되지 않았다. 식물플랑크톤 군집 분석 결과 대조구에 비해 처리구에서 우점도는 낮게 나타났으며, 다양도, 풍부도, 균등도 등은 처리구에서 높게 나타났다. 물리화학적요인 (용존산소, pH, 영양염) 및 미소생물 (HNFs, 섬모충, 박테리아) 등에서도 Nq 4-6 화합물 처리 후 특이적인 변화는 나타나지 않았다. 따라서 본 연구에서 개발된 Nq 4-6 화합물은 생태독성이 낮고, 겨울철 국내 하천에서 매년 대발생을 일으키는 규조 S. hantzschii만을 특이적으로 제어함을 확인하였으며, 적용 시 식물플랑크톤 종 다양성을 증진시키는 친환경적인 녹조제어제로 판단된다.