1. Title, Journal and Authors

Title : Escherichia coli Release from Streambed to Water Column during Baseflow Periods: A Modeling Study

Journal : Journal of Environmental Quality 46(1), 219-226

Authors : Yongeun Park¹⁾, Yakov Pachepsky²⁾,  Eun-Mi Hong³⁾,  Daniel Shelton²⁾  and Cary Coppock²⁾

¹⁾ School of Urban and Environmental Engineering, Ulsan National Institute of Science and Technology, Ulsan, 689-798, Republic of Korea

²⁾ USDA–ARS, Environmental Microbial and Food Safety Lab., Beltsville, MD, 20705

³⁾ Oak Ridge Institute for Science and Education(ORISE), Oak Ridge, TN 37830

 

 

2. Summary

저자가 수정한 SWAT submodule(In-stream bacteria submodel)을 이용하여 기저유량 조건 (Baseflow periods)일 때 하상 퇴적층에서 수체로 방출되는 E. coli 의 농도 계산을 수행하였다.

이때, 저자는 E.coli의 주요 방출 메커니즘으로

      1) 지하수 flux의 유입으로 인한 passive transport와

      2)  화학반응에 기인한 혹은 랜덤한(random or chemotaxis-driven) 박테리아 거동으로 인한 active transport,

 두 가지를 모델링하였으며, 

 

Kim et al(2010)^*이 사용한 모델 (하상 퇴적물의 재비산으로만 E.coli가 수체로 방출)의 결과와 저자의  E.coli 방출 메커니즘 모델링 결과를 비교하였다.

 

E.coli가 하상 퇴적물의 재비산으로만 방출되는 모델의 경우 기저유량 조건에서 underestimated 되었으나,

active transport가 함께 고려된 시뮬레이션의 경우엔 log of E.coli Conc.의 RMSE 값이 38 %  낮았다.

passive transport가 함께 고려된 시뮬레이션의 경우엔 log of E.coli Conc.의 RMSE 값이 5 %  낮았다.

 

 

 

 ^*Kim, J.W., Y.A. Pachepsky, D.R. Shelton, and C. Coppock. 2010. Effect of streambed bacteria release on E. coli concentrations: Monitoring and modeling with the modified SWAT. Ecol. Modell. 221(12):1592–1604.

 

3. Originality & Creativity 

Modeling study를 통해 E.coli 농도가 in-stream process에 의해 달라질 수 있음을 제시함.

하상 퇴적층에서 수체로 방출되는 E.coli의 메커니즘 제안 (Active release and passive release).

 

4. Application to research 

SWAT 내부코드 수정

Submodule 개발 및 적용

 

5. Contact

Bumjo Kim (bumjo@gist.ac.kr)