Relative Influence of Sediments, Food and Dissolved Sources on Ag Bioaccumulation in the Amphipod Leptocheirus plumulosus

A amphipod, Leptocheirus plumulosus was exposed to Ag contaminated sediments to evaluate relative importance of various uptake routes (sediment, porewater, supplementary food) for Ag bioaccumulation in sediment-dwelling marine invertebrates. Additionally, influence of AVS (acid-volatile sulfide) on the partitioning of Ag to porewater and on the Ag bioavailability was determined to evaluate the utility of AVS criteria for the management of metal contaminated sediment. The experimental sediments were spiked with 4 levels of Ag (0.1-3.3 ${\mu}$mol Ag/g) and AVS concentrations were manipulated to 40 or <0.5 ${\mu}$mol/g, then equilibrated for >2 months to allow pore water/particulate distributions similar to nature. A L. plumulosus was incubated in the contaminated sediments with overlying water for 35d. During the exposure, the amphipods was fed with supplementary food ($TetraMin^{(R)}$) with or without Ag contamination. Following exposure, tissue Ag in L. plumulosus was strongly correlated with the weak acid extractable Ag in sediments ($r^{2}$=0.87, p<0.001). The ratio of AVS to Ag-SEM (Ag extracted simulaneouls with AVS) had a strong influence on porewater Ag concentration, consistent with previous studies. However, Ag bioaccumulation in L. plumulosus was not influenced by AVS concentrations. The amphipods fed Ag contaminated food took up ${\sim}$ 1.8 X Ag accumulated by the amphipods fed uncontaminated supplementary diet. The result suggests that the benthic invertebrates exposed to metal contaminated sediments would accumulate metals largely via ingestion of contaminated sediments and food, with minor contribution from dissolved sources of porewater and overlying water.

오염된 퇴적물로부터 해양저서 단각류 Leptocheirus plumulosus의 은(Ag)축적에서 흡수경로의 상대적 기여도 평가

해양퇴적물 오염평가에 널리 쓰이는 단각류 Leptocheirus plumulosus를 이용하여 오염된 퇴적물에서 Ag을 축적하는데 있어서 각 매질(퇴적물, 공극수, 먹이)의 상대적 기여도를 조사하였다. 또한 퇴적물 중 중금속의 생물 이용도와 독성을 조절하는 인자로 잘 알려진 황화물(AVS)이 공극수 중 용존 Ag 농도와 생물내 흡수에 미치는 영향을 평가하였다. 연안 퇴적물을 임의로 4개의 농도구배(0.1${\sim}$3.3 ${\mu}$mol Ag/g)로 오염시킨 후, AVS농도를 40 또는 <0.5 ${\mu}$mol/g로 조절하여 실험생물을 35일 동안 노출시켰다. 실험생물이 배양되는 동안 Ag으로 오염된 것과 오염되지 않은 $TetraMin^{(R)}$을 보조 먹이로 공급하여 생물 체내 Ag축적 농도 차이를 비교하였다. 그 결과, L. plumulosus의 체내 Ag농도는 퇴적물 내 Ag의 농도와 양의 상관관계를 갖고 증가하였다($r^{2}$=0.87, p<0.001). 퇴적물 중 AVS의 함량은 공극수 중 용존 Ag의 농도를 조절하는 중요한 인자로 확인되었으나, AVS 농도는 L. plumulosus의 Ag축적에 거의 영향을 주지 않았다. Ag으로 오염된 먹이가 제공된 L. plumulosus는 오염되지 않은 먹이가 제공된 L. plumulosus보다 최고 1.8배 정도 높게 Ag을 체내에 축적하였다. 즉, Ag으로 오염된 퇴적물에서 L. plumulosus의 Ag축적은 공극수나 해수 중의 용존 Ag의 흡수보다는 퇴적물이나 먹이의 섭식을 통한 흡수가 주요 노출경로라는것을 시사한다.