가두리 양식장 오염원 제어를 위한 바위털갯지렁이(Marphysa sanguinea) 연계양식

Abstract

가두리 양식장 바닥은 무분별한 양식업의 성행과 장기간 연작으로 인한 자가오염으로 자정능력의 상실이 증가하고 있다. 따라서 본 연구에서는 바위털갯지렁이와 가두리 양식장의 연계양식의 가능성에 대한 기초조사를 목표로 수행하였다. 두 대상의 가두리 양식장은 10월부터 12월까지 60일간 진행하였다. 먼저 사전에 대상해역의 가두리 양식장과 외해 바닥 저질을 대상으로 C/N ratio, ORP, AVS를 조사하였다. 완도가두리 양식장 지점은 5.15, 0.76 mgS/g·dry, –39 mV이었고, 외해 지점은 5.69, 0.37 mgS/g·dry, -37 mV이었다. 통영 어류가두리 양식장 지점은 5.88, 1.20 mgS/g·dry, –65 mV이었고, 외해 지점은 8.00, 0.15 mgS/g·dry, -63 mV이었다. 가두리 양식장 저질이 외해보다 유기물 농도와 환원상태가 더 높았고, AVS는 어장환경기준 0.5 mgS/g·dry 보다 완도 1.5배, 통영 2.4배로 두 곳 모두 높았다. 현장실험은 어류 및 패류 가두리 양식장 바닥에 성충(30 inds, 45 inds), 치충(100 inds, 150 inds)의 실험수조를 설치하였다. 실험결과 생존율은 전복가두리 양식장에서 성충 구간에서 90%이었고, 어류가두리 양식장에서 치충 구간에서 62%이었다. 또한 성충과 치충을 입식한 모든 실험구에서 ORP가 증가하였다. 저서성 슬러지에 따른 치충과 성충의 생존율은 입식밀도(치충 11 inds, 17 inds / 성충 3 inds, 5 inds)와 슬러지 부하량(50 g, 100 g, 200 g)에 따른 생존율은 유의한 차이가 없었다. 그러나 슬러지의 유무에 따른 생존율에 유의차가 있었다. 슬러지를 부하하지 않은 대조구에서 모두 100%의 생존율을 보였다. 슬러지를 부하한 200 g의 실험구에서 완도-치충 75%, 완도-성충 78%로 유사하였으며, 통영-치충 75%, 통영-성충 67%로 치충 구간이 더 높았다. ORP는 완도-치충 –243 mV, 완도-성충 –267 mV, 통영-치충 –341 mV, 통영-성충 –364 mV로 통영 슬러지가 더 강한 환원상태였다. 실험구간 모두 3일째에 급속한 폐사가 발생하였고, 바위털갯지렁이의 폐사와 부패로 초기값 –275 mV보다 더 감소하였다. 본 연구 결과, 가두리 양식장과 바위털갯지렁이의 연계양식은 생존율 60% 이상으로 가능성이 있고, 전복가두리 양식장에서 성충을 이용한 연계양식이 더 적합한 곳으로 판단된다. 또한 바위털갯지렁이를 입식한 실험수조에서 ORP가 전복가두리 10.4%, 어류가두리 21.1%로 증가로 저질 내의 산소 포화도를 높였다. 이는 유기 오염원 제어를 위한 연계양식도 가능할 것으로 판단된다. 하지만 오염도가 많이 진행된 환경에선 가능하기 힘들 것으로 판단된다.

Sea beds under aquaculture cages have been contaminated with continuous and unplanned aquaculture practices over carrying capacity for years. Thus, this study investigated the possibility of integrated aquaculture with the polychaete worm Marphysa sanguinea and the cages. The study was conducted at two sea cages in respective areas of Wando and Tongyeong for 60 days from October to November, 2017. A preliminary investigation was carried out to measure C/N ratios, oxidation-reduction potentials (ORP) and acid volatile sulfide concentrations (AVS) in the mud of sea beds under the open sea. The C/N ratios, ORP and AVS in the mud under cages in Wando were 5.15, –39 mV and 0.76 mgS/g·dry, respectively, while those in the open sea were 5.69, -37 mV and 0.37 mgS/g·dry. Those in Tongyeong were 5.88, –65 mV, and 1.20 mgS/g·dry, while being 8.00, -63 mV and 0.15 mgS/g·dry in the open sea. This result showed that the sea beds under cages were more contaminated with organic matters compared to the open seas. In addition, AVS concentrations in the mud under cages were 1.5 and 2.4 times higher in Wando and Tongyeong than the environmental standard of 0.5 mgS/g·dry. Field studies were implemented by setting up experimental tanks under abalone and fish cages using adult (stocking densities: 30 inds and 45 inds) and juvenile worms (stocking densities: 100 inds and 150 inds). Survival rate of the worms and ORP in the mud were measured. As a result, survival rate of the worms were 90% for adults under the abalone cage and 62% for juveniles under the finfish cage. ORP values in all treatments with adults and juveniles increased. The survival rates of adults and juveniles did not appear to be affected by either stocking density or sludge loading rate. However, the presence of sludge in the mud appeared to affect the survival rates. All worms without sludge loading in the mud were survived. The survival rates with a sludge loading rate of 200 g were similar between juveniles (75%) and adults (78%) in Wando, while the survival rate of juveniles (75%) was higher than that of adults (67%) being 67% for adults in Tongyeong. The ORP values were –243 mV for juveniles and –267 mV for adults in Wando and –341 mV for juveniles and –364 mV for adults in Tongyeong. This indicated that the mud under cages in Tongyeong appeared to be more deoxidized. Sudden mortalities occurred in three days after beginning of experiment in all treatments, showing the lower ORP value of –275 mV due to decay of the dead worms. In conclusion, the integrated aquaculture between aquaculture cages and the polychaete worms appears to be viable, considering the shown survival rate. Abalone cages were more reasonable fit to the integrated aquaculture with th worms. Based on the fact that oxygen saturation levels in experimental tanks that the worms were stocked were higher, it would be anticipated that integrated aquaculture can, to some extent, alleviate the organic loading in the mud of the sea bed.