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목차
제1장 서론 21
제1절 연구의 필요성 21
제2절 연구 목표 및 연구 내용 21
1. 최종 목표 및 연차별 연구 목표 21
2. 연차별 사업 내용 및 범위 22
제2장 국내외 연구 현황 24
제1절 남조류 대발생과 조류 부산물 24
1. 남조류 대발생 24
2. 남조류독소의 특징 및 독성 24
3. 이취미물질의 종류 및 특성 25
제2절 남조류독소 및 이취미물질 연구에 대한 문제점 25
1. Microcystins 연구에 대한 문제점 25
2. 이취미물질 연구에 대한 문제점 26
제3장 대청호에서 남조류 성장 및 남조류독소·이취미물질 발생에 미치는 환경요인 분석 27
제1절 서론 27
1. 남조류 대발생에 영향을 미치는 환경 요인 27
2. 남조류독소 및 이취미물질의 생산과 환경요인과의 상관관계 28
3. 남조류 성장 휴면기와 남조류 휴면세포 29
제2절 환경시료에서 남조류의 성장과 환경요인과의 상관관계 분석 30
1. 대청호의 기후, 수문, 수질 및 남조류 변화 특성 자료 수집 및 분석 30
2. 대청호에서 남조류독소 및 이취미물질의 발생 현황 32
제3절 대청호에서 남조류 및 남조류독소의 발생 현황 분석 34
1. 수질조사 지점 및 조사항목 34
2. 대청호의 수질 분석 결과 34
제4절 대청호의 남조류 성장 및 남조류독소의 생성에 미치는 환경요인 분석 37
1. 대청호에서 남조류 성장에 영향을 미치는 환경요인 분석 37
2. 대청호에서 남조류독소의 생성에 영향을 미치는 환경요인 분석 38
제5절 분리 남조류에서 남조류독소·이취미물질 발생 유발 환경요인 분석 40
1. 독소 생산 Microcystis의 성장 및 microcystins의 생성에 영향을 미치는 환경요인 분석 40
2. 독성 Microcystis의 성장에 따른 microcystins 생산 유전자 활성도의 변화 42
3. Anabaena 속 남조류에서 이취미 생성에 영향을 미치는 환경요인 도출 43
제6절 퇴적물에서 유해남조류 다양성 분석 및 휴면세포의 분포 44
1. 퇴적물에서 유해남조류 다양성 분석 44
2. 대청호 퇴적물에서 남조류 휴면세포의 분포 45
제4장 대청호에 적합한 조류 저감 대책 47
제1절 서론 47
1. 호소 유입 영양염류 47
2. 남조류 대발생 제어 방법 47
제2절 영양염류 공급원에 의한 남조류 성장 변화 분석 49
1. 영양염류 공급원 분석 49
2. 실험실 실험 결과 50
3. 현장 소규모 실험 결과 52
제3절 대청호 남조류 대발생에 대한 조류 저감 대책 57
제5장 상수원수 및 취/정수장에서 이취미물질의 관리 59
제1절 서론 59
1. 정수공정에서 이취미물질에 대한 대응 체계 59
2. Geosmin의 생합성 대사 및 조기검출 기법 60
제2절 Geosmin 생산 유전자 염기서열 다양성 분석 61
1. 환경 시료에서 geosmin 생산 남조류의 분리 및 동정 61
2. Geosmin 생산 유전자 분석을 위한 유전자 지표 개발 62
3. 대청호에서 geosmin 생성 유전자 염기서열 다양성 분석 62
제3절 분자생물학적 방법을 이용한 geosmin 조기 검출 기법의 개발 63
1. 실시간 PCR primer의 개발 및 검증 64
2. 이취미물질 발생 조기감지를 위한 표준 분석법 65
제4절 Geosmin의 분해 65
제6장 남조류독소의 관리 기준 및 대응 체계 67
제1절 서론 67
1. 용수목적별 microcystins의 관리 기준 67
2. 유해 남조류에 대한 관리 체계 69
3. Microcystins의 분석법 70
4. 독성등가지수를 이용한 microcystins 관리 기준의 설정 71
5. Microcystin 생합성 유전자 72
6. 자연 상태에서 microcystins의 분해 속도 72
제2절 효소저해법을 이용한 microcystins 정량법의 최적화 73
1. Microcystins의 종류별 독성도 평가를 위한 효소저해법의 최적화 73
2. Microcystins에 대한 독성등가지수(TEF)의 산출 74
제3절 Microcystins의 분해도 분석 74
1. 실험실 실험 75
2. 현장 분해 실험 76
제4절 대청호에서 microcystins 생산 유전자 염기서열 다양성 분석 77
제7장 대청호에서 유해남조류 및 조류 부산물 관리 방안 80
제1절 국내 유해남조류에 대한 관리 체계의 개선 80
1. 유해남조류 관리-조류경보제 80
2. 남조류독소에 대한 관리 기준의 설정 82
제2절 조류 부산물에 대한 새로운 모니터링 기법의 제안 83
1. Microcystins의 독성도를 반영한 모니터링 기법의 개발 83
2. 이취미물질 발생 조기 감지를 위한 분자생물학적 방법의 개발 83
제3절 대청호 유해 남조류 제거 기술의 제안 84
제4절 대청호 추동 지점에서 고도 정수 처리의 필요성 84
제8장 결론 86
1. 대청호에서 유해남조류 이상증식을 유발하는 주 환경요인 도출 86
2. 대청호에서 남조류독소·이취미물질 발생에 영향을 미치는 주 환경요인 도출 87
3. 분자생물학적 방법을 이용한 이취미물질 발생 조기 감지 기법 개발 87
4. 대청호 유해 남조류 제거 기술의 제안 88
5. 남조류독소의 관리를 위한 모니터링 방법 및 가이드라인의 설정 89
6. 남조류독소·이취미물질의 자연감쇄 속도 산정 및 이에 따른 대응 방안 제시 91
제9장 조사연구결과의 활용방안 92
제1절 연구결과의 활용방안 92
제2절 기대 효과 92
1. 기술적 측면 92
2. 환경적 측면 93
3. 경제적·산업적 측면 93
제10장 조사연구목표 달성도 및 대외기여도 94
1. 대청호에서 유해남조류 이상증식을 유발하는 환경요인 분석 94
2. 대청호에서 남조류독소·이취미물질 발생에 영향을 미치는 환경요인 분석 95
3. 부착조류군집(periphyton)이 조류대발생에 미치는 영향 분석 95
4. 대청호에서 남조류독소·이취미물질 생성 유전자 다양성 분석 96
5. 이취미물질 생성 유해남조류 검출을 위한 유전자 지표의 개발 97
6. 분자생물학적 방법을 이용한 이취미물질 발생 조기 감지 기법 개발 98
7. 남조류독소·이취미물질 농도 관리 및 규제 잠정 가이드라인 제시 99
8. 남조류독소·이취미물질의 자연감쇄 속도 산정 및 이에 따른 대응 방안 제시 100
9. 유해남조류 및 남조류독소·이취미물질 관리를 위한 대응전략 제시 101
참고문헌 103
[표 3-1] 추동지역에서 조류경보제 및 이취미물질 기준 초과 현황(2012년~2013년) 33
[표 3-2] 시료 분석 항목 35
[표 3-3] N/P 비율에 따른 Microcystis 속 남조류의 성장속도 41
[표 3-4] Mg, Si, Vit, B₁₂의 첨가에 따른 Microcystis 속 남조류의 성장속도 41
[표 4-1] 영양염류 공급원의 질소와 인의 함량 분석 49
[표 5-1] 고도산화처리공정에 의한 이취미물질 제거 효율 59
[표 6-1] Microcystins에 대한 독성등가지수 75
[표 7-1] 현행 조류경보제의 경보 단계별 기준과 개정안 81
[그림 3-1] 시료 채취 지점 35
[그림 3-2] 조류성장 및 microcystins의 생성과 환경요인과의 상관관계 38
[그림 3-3] 인의 성상에 따른 Microcystis의 성장 속도 변화 42
[그림 3-4] 독성 Microcystis에서 16S rRNA와 독소 생산 유전자의 발현도 43
[그림 3-5] 추소리에서 채취된 퇴적물의 현미경 사진(2013년 4월 12일) 44
[그림 3-6] 호소 퇴적물 시료에서 16S rRNA와 mcyA 유전자의 DGGE pattern 45
[그림 3-7] 대청호 퇴적물에서 깊이별 휴면세포 분포 46
[그림 4-1] 영양염류 공급원에 따른 Microcystis 생물량 변화 51
[그림 4-2] 배양기간 동안 영양염류 공급원에 따른 입자성 microcystins 농도 변화 52
[그림 4-3] 현장 소규모 실험 장치 52
[그림 4-4] 현장 소규모 배양에서 생물량 변화 53
[그림 4-5] 현장 소규모 실험에서 microcystins의 농도 변화 55
[그림 4-6] 현장 소규모 실험에서 영양염류 공급원에 따른 미생물 수의 변화 57
[그림 4-7] 영양염류 공급원에 따른 DGGE pattern의 변화 57
[그림 5-1] Geosmin synthase 염기서열의 다양성 61
[그림 5-2] 국내 호소 시료에서 geosmin 생합성 유전자 염기서열의 다양성 63
[그림 5-3] Geosmin 조기감지시스템 개발을 위한 실시간 PCR법 64
[그림 5-4] Geosmin 발생 조기 감지를 위한 표준 분석법 65
[그림 6-1] 먹는물에서 microcystins의 관리 기준에 대한 국제 동향 68
[그림 6-2] Ohio 주에서 사용되는 조류대발생 주의 및 위험 표지 70
[그림 6-3] 독성등가지수 산정을 위한 PPIA법의 최적화 74
[그림 6-4] 실험실 및 현장 실험에서 microcystins의 분해도 76
[그림 6-5] mcyC 유전자 염기서열의 분포(대청호, 용담호, 충주호의 수시료) 78
[그림 6-6] mcyC 유전자의 염기서열의 변이 78
[그림 6-7] mcyC 유전자 염기서열의 분포(수시료와 퇴적물 시료 비교) 79
[그림 7-1] 현행 조류경보제의 설정 원리 80
[그림 7-2] 분리 유해남조류 및 현장 시료의 현미경 사진 82
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원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
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