[표지] 1
참여연구진 2
최종 보고서 결과요약 3
목차 5
1. 연구 배경 및 목적 12
1.1. 제안목적 및 배경 12
1.2. 깔따구 유충 12
2. 연구내용 및 방법 13
2.1. 취수원 및 정수장 인근 수계의 저서생물상 모니터링 13
2.1.1. 조사지점 및 조사일정 13
2.1.2. 저서생물 조사방법 15
2.1.3. 기초수질, 하상 구조, 군집지수 17
2.2. 국내 분포 깔따구(유충)의 생태학적 형태학적 특성 19
2.2.1. 골라내기(Sorting) 및 분류학적 형태 동정(Identification) 19
2.2.2. 분자생물학 기술을 이용한 깔따구 종 동정 20
2.3. 깔따구류 사육, 분류, 생태, 독성 정보 확보 21
2.3.1. 깔따구의 생활사와 사육 기법 21
2.3.2. 크기에 따른 깔따구 3종 선정 22
2.3.3. UV 노출 급성 노출 실험 23
2.3.4. 차아염소산(NaOCl) 급성 노출실험 24
2.3.5. 오존(O₃) 급성 노출실험 25
2.4. 수돗물 및 정수장 내 돌발출현 생물안내서 자료 확보 26
2.4.1. 생물안내서 자료 확보 26
3. 연구결과 27
3.1. 취수원 및 인근하천의 기초수질 측정 및 하상 27
3.1.1. 취수원 및 인근하천의 기초수질 27
3.1.2. 취수원 및 인근하천의 하상구조 34
3.1.3. 저서성 대형무척추동물 분포 현황 41
3.1.4. 군집지수 및 BMI 45
3.1.5. 정수장 및 인근하천의 깔따구 유충 분포 현황 48
3.1.6. 깔따구 유충의 조사시기별 군집구성 71
3.1.7. 1, 2차 깔따구 출현종 비교 85
3.1.8. 정수장별 특이사항 87
3.2. 깔따구류(유충) 분류 및 생태, 형태학적 특성 88
3.2.1. 깔따구 10종 종카드 88
3.2.2. 깔따구 유충 계통수분석(Phylogenic tree) 109
3.3. 깔따구류 사육, 분류, 생태, 독성정보 확보 118
3.3.1. 깔따구 형태, 생태학적 특성 연구 118
3.3.2. UV 노출 급성 노출 실험 126
3.3.3. 차아염소산(NaOCl) 급성 노출 실험 129
3.3.4. 오존(O₃) 급성 노출 실험 131
3.4. 돌발출현 생물 안내서 자료 확보 134
가. 선충류(Nematodes) 134
나. 깔따구 유충(Chironomid Larvae) 141
다. 갑각류(Crustacea) 147
참고 문헌 156
표 1. 현장 조사지점 14
표 2. 국내 정수장 차아염소 농도 24
표 3. 공촌·부평정수장의 기초수질측정 결과 27
표 4. 화성정수장의 기초수질측정 결과 28
표 5. 청주정수장의 기초수질측정 결과 29
표 6. 고암정수장의 기초수질측정 결과 29
표 7. 산양정수장의 기초수질측정 결과 30
표 8. 해평정수장의 기초수질측정 결과 31
표 9. 진주제1정수장의 기초수질측정 결과 31
표 10. 보성정수장의 기초수질측정 결과 32
표 11. 평림정수장의 기초수질측정 결과 33
표 12. 강정정수장의 기초수질측정 결과 33
표 13. 공촌/부평정수장 조사지점의 하상구성 34
표 14. 화성정수장 조사지점의 하상구성 35
표 15. 청주정수장 조사지점의 하상구성 35
표 16. 고암정수장 조사지점의 하상구성 36
표 17. 산양정수장 조사지점의 하상구성 37
표 18. 해평정수장 조사지점의 하상구성 37
표 19. 진주제1정수장 조사지점의 하상구성 38
표 20. 보성정수장 조사지점의 하상구성 39
표 21. 평림정수장 조사지점의 하상구성 39
표 22. 강정정수장 조사지점의 하상구성 40
표 23. 조사지점 저서성 대형무척추동물 분포 현황(1차) 41
표 24. 조사지점 저서성 대형무척추동물 분포 현황(2차) 43
표 25. 조사지점 군집 지수 및 BMI 지수(1차) 45
표 26. 조사지점 군집 지수 및 BMI 지수(2차) 47
표 27. 2022년 총 10개 정수장의 취수원 및 인근하천 출현 깔따구 종목록 48
표 28. 공촌/부평정수장 취수원 및 인근하천 조사지점의 깔따구 개체수 51
표 29. 화성정수장 취수원 및 인근하천 조사지점의 깔따구 개체수 53
표 30. 청주정수장 취수원 및 인근하천 조사지점의 깔따구 개체수 55
표 31. 고암정수장 취수원 및 인근하천 조사지점의 깔따구 개체수 57
표 32. 산양정수장 취수원 및 인근하천 조사지점의 깔따구 개체수 59
표 33. 해평정수장 취수원 및 인근하천 조사지점의 깔따구 개체수 62
표 34. 진주제1정수장 취수원 및 인근하천 조사지점의 깔따구 개체수 64
표 35. 보성정수장 취수원 및 인근하천 조사지점의 깔따구 개체수 66
표 36. 평림정수장 취수원 및 인근하천 조사지점의 깔따구 개체수 68
표 37. 강정정수장 취수원 및 인근하천 조사지점의 깔따구 개체수 70
표 38. 1차 조사에서 출현한 지점별 깔따구 종목록 71
표 39. 1차 조사 취수원에서 출현한 지점별 깔따구 종목록 73
표 40. 1차 조사 인근하천에서 출현한 지점별 깔따구 종목록 75
표 41. 2차 조사에서 출현한 지점별 깔따구 종목록 77
표 42. 2차 조사 취수원에서 출현한 지점별 깔따구 종목록 79
표 43. 2차 조사 인근하천에서 출현한 지점별 깔따구 종목록 81
표 44. Cladotanytarsus sp.(눈장부깔따구속) 종카드 89
표 45. Cryptochironomus sp.(음깔따구속) 종카드 91
표 46. Harnischia japonica(왜무깔따구) 종카드 93
표 47. Paratendipes albimanus(흰다리사촌깔따구) 종카드 95
표 48. Sympotthastia sp.(닮은마디깔따구속) 종카드 97
표 49. Hydrobaenus kondoi(국명미정) 종카드 99
표 50. Orthocladius yugashimaensis(유가시마깃깔따구) 종카드 101
표 51. Thienemanniella sp.(몽당깔따구속) 종카드 103
표 52. Conchapelopia sp.(민다리깔따구속) 종카드 105
표 53. Hayesomyia tripunctata(열점집게깔따구) 종카드 107
표 54. Chironomus flaviplumus 유충의 영기별, 두장, 두폭, 전장 길이 118
표 55. Chironomus flaviplumus의 영기별 성장시간 119
표 56. Glyptotendipes tokunagai 유충의 영기별, 두장, 두폭, 전장 길이 121
표 57. Glyptotendipes tokunagai의 영기별 성장시간 122
표 58. Cricotopus sylvestris 유충의 영기별, 두장, 두폭, 전장 길이 123
표 59. Cricotopus sylvestris의 영기별 성장시간 124
그림 1. 조사대상지 정수장 위치 13
그림 2. 취수원 별 다른 취수시설 유형 15
그림 3. 현장조사 방법 16
그림 4. 저서생물상 분류 16
그림 5. 휴대용 다항목 수질측정기와 기초수질 측정 과정 18
그림 6. 하상구성 비율 현장 조사 18
그림 7. 깔따구 유충 형태 동정 방법 19
그림 8. 유전자분석을 위한 전기영동 및 계통수분석 20
그림 9. 깔따구 사육 조건 및 생활사 21
그림 10. 사육중인 깔따구 종 22
그림 11. 모래 위에서 찍은 사진과 측면에서 굴을 만들어 살고 있는 깔따구 22
그림 12. 정수장 UV소독 23
그림 13. 깔따구 실내 UV 노출 실험 23
그림 14. 차아염소산 노출실험 24
그림 15. 깔따구 오존 노출 실험 25
그림 16. Problem Organisms in Water: Identification and Treatment. MANUAL OF WATER SUPPLY PRACTICES-M7, Third Edition 26
그림 17. 저서성 대형무척추동물 분포 현황 44
그림 18. 공촌/부평정수장의 취수원 및 인근하천 깔따구 비율(1차) 50
그림 19. 공촌/부평정수장의 취수원 및 인근하천 깔따구 비율(2차) 51
그림 20. 화성정수장의 취수원 및 인근하천 깔따구 비율(1차) 52
그림 21. 화성정수장의 취수원 및 인근하천 깔따구 비율(2차) 53
그림 22. 청주정수장의 취수원 및 인근하천 깔따구 비율(1차) 54
그림 23. 청주정수장의 취수원 및 인근하천 깔따구 비율(2차) 55
그림 24. 고암정수장의 취수원 및 인근하천 깔따구 비율(1차) 56
그림 25. 고암정수장의 취수원 및 인근하천 깔따구 비율(2차) 57
그림 26. 고암정수장의 취수원 및 인근하천 깔따구 비율(1차) 58
그림 27. 고암정수장의 취수원 및 인근하천 깔따구 비율(2차) 59
그림 28. 해평정수장의 취수원 및 인근하천 깔따구 비율(1차) 60
그림 29. 해평정수장의 취수원 및 인근하천 깔따구 비율(2차) 61
그림 30. 진주제1정수장의 취수원 및 인근하천 깔따구 비율(1차) 63
그림 31. 진주제1정수장의 취수원 및 인근하천 깔따구 비율(2차) 64
그림 32. 보성정수장의 취수원 및 인근하천 깔따구 비율(1차) 65
그림 33. 보성정수장의 취수원 및 인근하천 깔따구 비율(2차) 66
그림 34. 평림정수장의 취수원 및 인근하천 깔따구 비율(1차) 67
그림 35. 평림정수장의 취수원 및 인근하천 깔따구 비율(2차) 68
그림 36. 강정정수장의 취수원 및 인근하천 깔따구 비율(1차) 69
그림 37. 강정정수장의 취수원 및 인근하천 깔따구 비율(2차) 70
그림 38. 정수장 별 취수원 및 깔따구 비교 Venn diagram(1차) 83
그림 39. 정수장 별 취수원 및 깔따구 비교 Venn diagram(2차) 84
그림 40. 1, 2차 조사 출현 깔따구 종 비교 86
그림 41. 4개 정수장, 강정정수장 깔따구 개체수 밀도 87
그림 42. 4개 정수장, 강정정수장 깔따구 개체수 밀도 87
그림 43. 공촌/부평정수장 취수원 및 인근하천에서 발견된 깔따구 계통수분석(Phylogenetic tree, bootstrap value 1000). 109
그림 44. 화성정수장 취수원 및 인근하천에서 발견된 깔따구 계통수분석(Phylogenetic tree, bootstrap value 1000). 110
그림 45. 청주정수장 취수원 및 인근하천에서 발견된 깔따구 계통수분석(Phylogenetic tree, bootstrap value 1000). 111
그림 46. 고암정수장 취수원 및 인근하천에서 발견된 깔따구 계통수분석(Phylogenetic tree, bootstrap value 1000). 112
그림 47. 산양정수장 취수원 및 인근하천에서 발견된 깔따구 계통수분석(Phylogenetic tree, bootstrap value 1000). 113
그림 48. 해평정수장 취수원 및 인근하천에서 발견된 깔따구 계통수분석(Phylogenetic tree, bootstrap value 1000). 114
그림 49. 진주제1정수장 취수원 및 인근하천에서 발견된 깔따구 계통수분석(Phylogenetic tree, bootstrap value 1000). 115
그림 50. 보성정수장 취수원 및 인근하천에서 발견된 깔따구 계통수분석(Phylogenetic tree, bootstrap value 1000). 116
그림 51. 평림정수장 취수원 및 인근하천에서 발견된 깔따구 계통수분석(Phylogenetic tree, bootstrap value 1000). 117
그림 52. 강정정수장 취수원 및 인근하천에서 발견된 깔따구 계통수분석(Phylogenetic tree, bootstrap value 1000). 117
그림 53. Chironomus flaviplumus(노랑털깔따구) 유충의 생활사 119
그림 54. 모래 속에서 집을 짓고 있는 깔따구 120
그림 55. Glyptotendipes tokunagai(도꾸나가조각깔따구) 유충의 생활사 122
그림 56. Cricotopus sylvestris(숲아기깔따구) 유충의 생활사 124
그림 57. (A)=UV 노출에 따른 시간별 생존율, (B)=UV 노출에 따른 C. riparius의 HPS70 유전자 발현량, (C)=UV 노출에 따른 C. flaviplumus의 HSP70 유전자 발현량 127
그림 58. UV 노출에 따른 깔따구 유충의 체색변화 128
그림 59. (A)=차아염소산 노출에 따른 C. riparius 생존율, (B)=차아염소산 노출에… 129
그림 60. 차아염소산 노출에 따른 깔따구 유충의 체색변화 130
그림 61. (A)=O₃ 노출에 따른 시간별 생존율, (B)=O₃노출에 따른 C. riparius의 HSP70 유전자 발현량, (C)=O₃노출에 따른 C. flaviplumus의 HSP70 유전자 발현량 132
그림 62. O₃노출에 따른 깔따구 유충의 체색변화 133
그림 63. 선형동물(선충문) 136
그림 64. Cruznema tripartitum Zullini, 1982. scale bar = 100μm . 137
그림 65. Pelodera strongyloides Schneider, 1860.. scale bar = 50μm. 138
그림 66. 쌍씨류의 곤충(파리목) 142
그림 67. Glyptotendipes tokunagai의 번데기 143
그림 68. 깔따구 번데기의 복부에 처녀생식으로 형성된 알(곤충, 깔따구과) 복면도, 70×. 146
그림 69. 갑각류 148
그림 70. 갑각류 149
그림 71. Bosmina longirostris(암컷) 151
그림 72. Ianiropsis derjugini Gurjanova 153
그림 73. Jesogammarus hinumensis 154