KR100295553B1

KR100295553B1 - 암모늄화합물을이용한적조구제방법

Info

Publication number: KR100295553B1
Application number: KR1019980024479A
Authority: KR
Inventors: 신용철; 김영수
Original assignee: 양동수; 아미코젠주식회사
Priority date: 1998-06-26
Filing date: 1998-06-26
Publication date: 2001-10-26
Also published as: KR20000003271A

Abstract

본 발명은 일정량의 황산암모늄, 염화암모늄, 질산암모늄, 인산암모늄 또는 암모니아수 등의 암모늄화합물을 적조지에 살포하는 단계를 포함하는 암모늄화합물을 이용한 적조의 구제방법에 관한 것이다. 이러한 본 발명에 따르면, 본 발명은 유용미생물 및 기타 어패류에는 무해하면서도 적조유발 생물을 선택적으로 제거하여 적조현상을 구제할 수 있을 뿐만 아니라, 종래 기술이 지니고 있던 비선택성 및 생물체내의 축적으로 인한 2차 오염 등의 문제를 해결할 수 있다.

Description

암모늄화합물을 이용한 적조 구제방법

본 발명은 암모늄화합물을 이용한 적조의 구제방법에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 일정량의 황산암모늄, 염화암모늄, 질산암모늄, 인산암모늄 또는 암모니아수 등의 암모늄화합물을 적조지에 살포하는 단계를 포함하는 암모늄화합물을 이용한 적조의 구제방법에 관한 이다.

최근 세계 여러나라의 해안에서 발생하고 있는 적조는 해양 생태계를 교란시킬 뿐만 아니라, 연근해의 어패류에 영향을 끼쳐서 어획량의 감소 및 양식업에 막대한 피해를 주고 있는 등 심각한 문제로 대두되고 있어서 그 대책이 시급하다. 이러한 적조의 근본적인 발생원인은 질소, 인 등의 유기물을 다량 함유하는 폐수가 바다에 유입되어 부영양화를 초래하기 때문인 것으로 알려져 있는데, 특히 우리나라 연근해의 해수에는 이러한 부영양화를 발생시키는 질소, 인 등의 유기물질이 다량 함유되어 있는 것으로 조사되어 적조로 인한 피해가 더욱 우려되고 있는 실정이다.

이러한 부영양화에 의한 적조의 발생은 특히 해수의 온도가 적조유발 미생물의 최적 생장온도에 근접하는 15℃ 내지 25℃에 이르는 8월 말경에 특히 자주 발생하게 된다. 이러한 적조가 발생하게 되면 해수내의 용존산소를 부족하게 할 뿐만 아니라, 유독한 독소를 분비하거나 어패류의 아가미 등 호흡기관에 흡착하여 호흡곤란을 유발시켜 이들 어패류의 생존을 위협하게 된다. 따라서, 이와 같은 적조현상을 해결하기 위한 여러 방법이 연구되어 왔다.

현재까지 적조의 구제방법으로는 화학물질을 이용하는 화학적 방법, 천적을 이용하는 생물학적 방법 및 물리적 방법 등이 알려져 있다:

이중에서 화학적 방법은 황산구리를 살포하는 방법으로 일본 등지에서 많이 사용되어 왔으나, 이 방법은 생물체내에 구리가 축적되는 등 2차적 오염원으로 작용되는 문제점이 있어서 현재는 사용되고 있지 않다.

또한, 생물학적 방법으로는 동물성 플랑크톤과 같은 천적 생물을 이용하거나 해양미생물을 이용하는 방법, 또는 해조류 추출물을 이용하는 방법 등과 같은 예가 있는데, 이들 방법은 천적 플랑크톤을 배양하기 어렵고, 적조에 특이성을 갖는 미생물이 없다는 점, 살조성분을 분리정제하기 어려운 점 등의 문제점이 여전히 남아 있어 바람직하지 않았다.

그리고, 물리적 방법으로는 여과막, 방어벽의 설치 또는 황토를 살포하여 구제하는 방법 등이 있는데, 최근까지 우리나라 및 일본 등지에서 주로 이용하는 방법으로는 황토를 적조지에 직접 살포하여 적조를 해결하고자 하는 방법으로서, 해수 1ℓ에 약 5g 내지 10g의 황토를 적조가 발생한 해수에 직접 살포하여 적조 미생물을 황토에 흡착시켜 침전시키는 방법이다. 그러나, 이러한 방법을 이용하기 시작한 초기에는 황토의 구입이 용이하고 2차적인 환경오염의 위험이 비교적 적어서 유망한 방법으로 생각되었으나, 매년 반복적으로 황토를 살포하여야 하므로 황토의 획득이 어려워지고, 무엇보다도 해저 바닥에 황토가 축적됨으로 인하여 해저의 생태계가 위협받는 등의 문제점이 대두되었다.

이러한 관점에서, 오늘날에는 적조 현상은 엘리뇨 현상에 따른 해수 온도의 상승으로 인하여 앞으로도 더욱 큰 문제가 될 것으로 예견되고 있는 가운데, 적조의 발생으로 인한 해양 생태계의 교란 및 양식업에 대한 막대한 피해를 극복하기 위한 적조구제방법의 개발이 시급한 실정이다.

이에, 본 발명의 발명자들은 종래 기술들이 지니고 있는 공급 불안정성 및 비선택성, 생물체내의 축적 등으로 인한 해양생태계에 끼치는 악영향 등의 문제점을 해결하면서 적조현상을 구제할 수 있는 방법을 개발하고자 예의 연구노력한 결과, 암모늄화합물을 이용하면 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.

결국, 본 발명의 주된 목적은 암모늄화합물을 이용하여 다른 해양생물체에는 무해하면서 적조유발 생물만을 선택적으로 제거할 수 있는 암모늄화합물을 이용한 적조의 구제방법을 제공하는 데에 있다.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선, 본 발명은 적조지에 일정농도의 암모늄화합물을 처리하므로써 적조유발 생물을 선택적으로 제거하는 데에 그 특징이 있는 바, 이러한 생물에는 코클로디늄속(Cochlodinium sp.), 짐노디늄속(Gymnodinium sp.), 알렉산드륨속(Alexandrium sp.), 프로로센트륨속(Prorocentrum sp.) 또는 헤테로시그마속(Heterosigma sp.) 등이 있다.

본 발명은 전기 생물이 다량 함유된 적조지에 암모늄화합물을 일정량 살포하는 것에 관한 것이다. 여기서, 전기 암모늄화합물로는 암모늄기를 지닌 모든 암모늄화합물을 포함하며, 바람직하게는 황산암모늄, 염화암모늄, 질산암모늄, 인산암모늄 또는 암모니아수를 사용한다. 이러한 암모늄화합물을 적조지에 살포하는 경우, 이들 화합물은 각각 암모늄 이온으로 이온화된 후, 적조유발 생물체내로 흡수되어 독작용을 유발하여, 결국 이들을 사멸에 이르게 함으로써 적조유발 생물만을 선택적으로 제거할 수 있게 된다. 그러나, 이러한 치사기작은 아직 알려지지 않고 있다.

이때, 사용되는 암모늄 화합물의 양은 적조지 1ℓ를 기준으로 0.1 내지 30mM의 농도로 사용하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1 내지 20mM을 사용하는 것이 효과적이다. 왜냐하면, 이들 암모늄화합물의 사용량이 0.1mM 미만인 경우 목적으로 하는 적조유발 미생물만의 선택적인 제거효과를 얻을 수 없는 문제점이 있으며, 30mM를 초과하여 살포하는 경우 적조유발 미생물은 물론 기타 유용미생물과 어패류 등에도 유해한 영향을 미치게 되는 부작용을 나타내어 바람직하지 않기 때문이다.

이상에서와 같이, 본 발명은 일정량의 암모늄화합물을 적조지에 살포함으로써 적조유발 생물만을 선택적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

실시예 1:코클로디늄에의 영향

적조 구제에 가장 안전하고 효과적인 물질을 선택하기 위하여 F/2 배지(KNO₃0.0375g, NaH₂PO₄·2H₂O 0.002825g, 미량금속(Na₂EDTA, FeCl₂, CuSO₄, ZnSO₄, CoCl₂, MnCl₂, Na₂Mo₄) 0.5㎖, 비타민(biotin, thiamine·HCl, cyanocobalamine) 0.5㎖)을 이용하는 통상의 배양방법으로 배양한 와편모조에 속하는 코클로디늄속(Cochlodinium sp.) 생물을 포함하는 용액에 각각 황산암모늄, 염화암모늄, 질산암모늄, 인산암모늄과 암모니아수를 적조지 1ℓ를 기준으로 0.5mM이 되도록 첨가한 후, 현미경으로 코클로디늄속(Cochlodinium sp.)의 변화를 관찰하였다. 그 결과, 적조의 이동성이 사라지고, 그 후에 적조유발 생물인 코클로디늄속의 세포가 수 분 내지 수 시간내에 파괴되었다. 이때, 코클로디늄속이 파괴되는데 소요되는 시간은 첨가한 암모늄 이온의 농도에 따라 각각 상이하게 나타났으나, 일반적으로 암모늄이온의 농도가 증가할수록 코클로디늄속 세포의 파괴에 소요되는 시간은 짧아졌다.

실시예 2 ∼ 5: 기타 적조유발 미생물에의 영향

적조유발 생물로서 각각 짐노디늄속(Gymnodinium sp.), 알렉산드륨속(Alexandrium sp.), 프로로센트륨속(Prorocentrum sp.) 및 헤테로시그마속(Heterosigma sp.) 생물을 사용한 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 각종 암모늄화합물의 적조유발 생물에 대한 제거효과를 알아보았다. 이때, 그러한 제거효과는 현미경을 사용하여 그 변화를 관찰하였고, 그 결과를 다음 표 1에 요약하여 나타내었다.

암모늄화합물에 의한 적조구제효과

구 분	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5
황산암모늄	○	○	○	○	○
염화암모늄	○	○	○	○	○
질산암모늄	○	○	○	○	○
인산암모늄	○	○	○	○	○
암모니아수	○	○	○	○	○
(주)○ : 효과 우수△ : 효과 보통× : 효과 없음

비교실시예: 기타 미생물 및 어패류에 대한 암모늄화합물의 영향

기타 미생물 및 어패류에 대한 본 발명에 따른 암모늄화합물의 영향을 알아보기 위하여, 세균류, 사상균류, 효모 및 어패류 등에 대하여 실시예 1에서와 동일한 방법으로 암모늄화합물을 처리하였으며, 그 결과를 현미경 및 육안으로 관찰한 후 다음 표 2에 요약하여 나타내었다.

암모늄화합물의 기타 미생물 및 어패류에 대한 영향

구 분	황산암모늄	염화암모늄	질산암모늄	인산암모늄	암모니아수
대장균	×	×	×	×	×
슈도모나스	×	×	×	×	×
비브리오	×	×	×	×	×
아시네토박터	×	×	×	×	×
플라보박테리움	×	×	×	×	×
아스퍼질러스	×	×	×	×	×
리조프스	×	×	×	×	×
효모	×	×	×	×	×
장어	×	×	×	×	×
송어	×	×	×	×	×
참돔	×	×	×	×	×
쥐치어	×	×	×	×	×
볼락	×	×	×	×	×
바다장어	×	×	×	×	×
대합	×	×	×	×	×
피조개	×	×	×	×	×
(주)○ : 효과 우수△ : 효과 보통× : 효과 없음

상기 결과에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 암모늄화합물을 이용한 적조의 구제방법은 기타 유용미생물 및 어패류에는 아무런 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다.

이상에서 상세히 설명하고 입증하였듯이, 본 발명은 암모늄화합물을 적조지에 직접살포하는 방법을 제공한다. 이러한 본 발명의 적조 구제방법에 따르면, 유용미생물 및 기타 어패류에는 무해하면서도 적조유발 생물을 선택적으로 제거하여 적조현상을 구제할 수 있을 뿐만 아니라, 종래 기술이 지니고 있던 비선택성 및 생물체내의 축적으로 인한 2차 오염 등의 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.

Claims

적조지 1ℓ를 기준으로 황산암모늄, 염화암모늄, 질산암모늄, 인산암모늄 및 암모니아수로 구성된 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 암모늄 화합물 0.1 내지 30mM을 적조지에 직접 살포하는 단계를 포함하는 적조의 구제방법.