• 제목/요약/키워드: $EC_{50}$-15min

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Application of a Microbial Toxicity Assay for Monitoring Treatment Efficiency of Pentachlorophenol in Water using UV Photolysis and $TiO_2$ Photocatalysis

  • Kim, Jung-Kon;Cho, Il-Hyung;Zoh, Kyung-Duk;Choi, Kyung-Ho
    • 한국환경보건학회:학술대회논문집
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    • 한국환경보건학회 2004년도 International Conference Global Environmental Problems and their Health Consequences
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    • pp.146-150
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    • 2004
  • Degradation efficiency of pentachlorophenol (PCP) by using direct UV photolysis and $TiO_2$ photocatalysis was evaluated with both chemical analyses and acute toxicity assessment employing luminescent bacteria Vibrio fischeri. PCP was chosen as a target compound in this study because of its wide application as fungicide, bactericide, insecticide and wood preservative in agriculture and many industries, in addition to its well-known environmental consequences. The acute toxicity to the microbe was reduced by >60% when applying UV alone, and was completely removed when treated with $UV-TiO_2$ combinations. Toxicity reduction pattern determined with the Microtox Assay generally corresponds with the chemistry data: However, it should be noted that toxicity was greater than expected by the chemistry data. Formation of TCBQ, a toxic byprodut, could not explain observed microbial toxicity. These observations are probably due to the presence of unidentified toxic PCP byproducts, which may include polychlorinated dibenzodioxins and polychlorinated dibenzofurans. When Microtox results were compared between different exposure time, i.e.,5 min and 15 min, an interesting pattern was noted with $UVA-\;TiO_2$ treatment. While no microbial toxicity was observed with 5 min exposure, an EC50 value of 45.4% was estimated with 15 min exposure, which was not observed in $UVB-\;TiO_2$ exposure. This result may suggest the presence of unidentified toxic degradation products generated in the later stage of treatment. Based on this study, $TiO_2$ photocatalyst, together with UVB photolysis could improve the removal of both PCP and its toxic derivatives in more efficient way. The Microtox Assay is promising and economical method for monitoring efficiency of wastewater treatment processes.

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물벼룩과 형광성 박테리아를 이용한 타르색소의 독성평가 (Toxicity Evaluation of Tar Colors by Water Fleas and Luminescent Bacteria)

  • 추연종;김건흥;김형수
    • 한국습지학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.21-29
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    • 2007
  • 국내에서는 독성이 강한 화학물질 중 535종을 유독물로 지정하고 있다. 이들 유독물 중 약 10%만이 수질관련 기준으로 관리하고 있다. 타르색소도 화학물질이지만, 수계에 미치는 영향에 대한 자료가 미비한 상태이다. 본 연구에서는 형광 박테리아(Vibrio fischeri)와 큰물벼룩(Daphnia magna)을 이용하여 타르색소에 대한 생물검정을 수행하고자 한다. 국내에서 식용으로 허가되어 있는 7종 중 5종에 대한 타르색소의 독성을 평가하여 향후 연구의 기초자료를 제공하고자 한다. 물벼룩을 이용한 결과 독성순위는 적색 제2호, 황색 제5호, 적색 제3호, 황색 제4호, 청색 제1호순으로 그리고 형광성 박테리아를 이용한 Micorotox 독성시험은 15min-EC50을 기준으로 황색 제5호, 적색 제3호, 적색 제2호, 황색 제5호, 청색 제1호 순으로 나타났다. 타르색소들은 종류에 따라 수서생태계에 미치는 영향이 다르며, 수계에 타르색소들의 독성치 이상이 유출되었을 경우 먹이사슬에 의한 생물농축현상(bioconcentration)으로 수계와 인간에게 영향을 줄 것으로 생각된다.

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NaCl 농도별 토양 처리에 대한 4수종의 생장 반응 (Growth Responses of 4 Species to NaCl Concentration in Artificial Soil)

  • 박우진;서병수;박종민;최충호;최수민
    • 한국환경생태학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.735-743
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    • 2010
  • NaCl 처리에 대한 물푸레나무, 모감주나무, 상수리나무, 참느릅나무의 생장반응을 살펴보기 위하여 NaCl 용액을 0, 25, 50, 100, 200mM 농도로 4개월간 처리하고 생존율, 상대생장율 변화, 생체중 및 건물중, 잎의 색소함량을 분석하였다. NaCl 처리에 따라 토양의 pH와 EC가 증하였으며, 처리기간이 길어짐에 따라 4수종의 생장율은 뚜렷하게 감소하였다. 최종 생존율이 가장 높은 수종은 참느릅나무로서 200mM 처리구에서 15%의 생존율을 보였고, 나머지 3수종은 200mM 처리구에서 모두 고사하였다. 상대생장율, 생체중 및 건물중은 NaCl 처리기간이 길어짐에 따라 감소하였다. 총 엽록소 함량은 60일 후까지 증가하는 경향을 보이다가 감소하였으며, 모든 수종에서 NaCl 처리에 따른 총 엽록소 함량과 카로테노이드 함량의 변화는 크지 않았다. NaCl 처리 시 발생되는 산화적 스트레스에 대한 4수종의 생장반응을 종합한 결과 참느릅나무, 모감주나무, 물푸레나무, 상수리나무 순으로 내성이 큰 것으로 판단되었다.

버섯수확후배지의 퇴비화에 따른 물리 화학적 변화 및 식물 생육 효과 (Physicochemical changes and plant growth effect on composting of spent mushroom substrates)

  • 송지민;;김자윤;강대선;유정연;강희완
    • 한국버섯학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.268-273
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    • 2020
  • 표고(Lentinula edodes), 노루궁뎅이(Hericium erinaceus), 느타리(Pleurotus ostreatus)의 버섯수확후배지(spent mushroom substrate, SMS)를 퇴비화에 활용하였다. 퇴비화 온도변화는 50℃ 이상에서 7일에서 10일 동안 지속되어 30일에 부숙이 완료되었다. 퇴비화 된 LeCSMS, HeCSMS는 130%, 80% 무종자에 대한 종자 발아지수를 보여 부숙 도에 대한 종자 발아지수를 충족하였다. 퇴비화에 따른 물리 화학적 변화를 조사 한 바 pH 범위가 4-5에서 6-7로 증가 되었고 EC는 1-1.4 dS/m로 소폭 감소되었으며 유기질 함량은 LeCSMS에서 36.9%로 SMS에 비하여 60% 이상 가장 큰 폭으로 감소 되었다. LeCSMS를 기준으로 N (1.2%), P(2.3%), K(0.77%)함량이 조사되었으며 중금속은 모든 CSMS에서 기준치 이하였으며 Ca, Mg는 30%에서 60%이상 증가하였다. C/N비는 LeCSMS, HeCSMS에서 15% 낮았으나 PoSMS에서 32%로 높게 나타났다. LeCSMS 처리에 따른 고추 유묘 생육효과는 시판 유기퇴비 처리구 등 대조 구에 비하여 초장이 60%이상 높게 성장했으며 옆폭, 옆장, 옆수에서 다른 대조 구에 비하여 모두 우수한 생육 효과를 보였다.

둥근성게(Mesocentrotus nudus)의 수정 및 배아 발생률에 미치는 신방오도료(Diuron, Irgarol)의 독성영향 (Toxic effects of antifouling agents (diuron and irgarol) on fertilization and normal embryogenesis rates in the sea urchin (Mesocentrotus nudus))

  • 황운기;이주욱;박윤호;허승;최훈
    • 환경생물
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    • 제38권2호
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    • pp.207-215
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    • 2020
  • 둥근성게(Mesocentrotus nudus)의 수정 및 배아 발생률을 이용하여 신방오도료 2종(Diuron, Irgarol)의 독성영향을 조사하였다. Diuron과 Irgarol이 시험생물에게 미치는 독성영향을 살펴보기 위해, 시험농도 1.25, 2.50, 5.00, 10.00, 20.00 및 40.00 mg L-1를 조성하였다. M. nudus으로부터 정자와 난자를 얻기 위하여 체강에 0.5M KCl 1mL를 주입하여, 수컷에서는 흰색이나 크림색 정자를, 암컷에서는 노란색이나 주황색 난자를 획득하였다. 획득 후, 30분 이내에 충분히 세척한 뒤 시험에 사용하여, 수정률의 경우는 10분, 정상배아 발생률은 48시간 동안 노출하였다. Diuron과 Irgarol은 수정률에는 영향을 미치지 않았으나, 정상배아 발생률은 농도 의존적으로 감소하였다(EC50=21.62 mg L-1, 95% CI=18.95~24.29 mg L-1) and irgarol (EC50=22.45 mg L-1, 95% CI =22.15~22.75 mg L-1). 또한, Diuron과 Irgarol에 노출된 정상배아 발생률의 NOEC는 <1.25 mg L-1였으며, LOEC는 각각 1.25, 2.5 mg L-1를 나타냈다. Diuron과 Irgarol은 해양생태계 내에서 1.25, 2.5 mg L-1 이상의 농도가 나타날 시, M. nudus를 포함한 무척추동물에 독성영향을 미치는 것으로 사료된다. 본 연구를 통하여 도출된 결과와 독성값(NOEC, LOEC 및 EC50)은 해양생태계 내에서 Diuron과 Irgarol 같은 신방오도료의 해양환경 기준농도를 설정하는 귀중한 자료로 활용될 것이다.

발광박테리아(Vibrio fischeri)에 대한 중금속 및 디젤의 혼합 독성 영향 (Interactive Toxic Effects of Heavy Metals and Diesel on Vibrio fischeri)

  • 정현;박숙현;황유식
    • 한국물환경학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.403-408
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    • 2014
  • The toxicity of heavy metals (Zn, Pb) and diesel, in single and binary solution was investigated using the photobacterium Vibrio fischeri (Microtox test) as a test organism. In this experiment, the concentration of water soluble fraction of diesel was based on the total petroleum hydrocarbon (TPH). The toxicity of each single compound showed the following $EC_{50}$ (15min): Zn 1.90 mg/L, Pb 0.31 mg/L, TPH 2.09 mg/L. The observed toxicity of binary mixtures increased, depending on the concentration of the mixed substance. The effects were defined as synergistic, antagonistic, or additive, in accordance with the sign of difference between the predicted and observed toxicity at binary mixtures. The interactive effects between zinc and lead were synergistic, on the other hand, antagonistic and additive effects were found in each metal and TPH mixtures on the bioluminescence of V. fischeri.

화학독립영양미생물 Aeromonas sp. strain JS-1의 RubisCO 정제 및 특성

  • 나숙현;배상옥;김민정;김성준;정선용
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2002년도 생물공학의 동향 (X)
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    • pp.461-464
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    • 2002
  • 화학독립영양미생물 Aeromonas sp. strain JS-l는 호수와 웅덩이의 표층수에서 분리 동정 되었고 분리된 strain JS-1은 에너지원과 탄소원으로써 각각 $H_2$$CO_2$를 이용하였다. RubisCO(EC 4.1.1.39)는 Aeromonas sp. strain JS-l으로부터 ammonium sulfate 침전과 DEAE-sepharose CL-6B, gel filtration chromatography 방법으로 정제되었다. RubisCO의 분자량은 gel filtration에 의해 대략 560 kDa임을 확인되었으며, SDS-PAGE에 의해 Large subunit(56 kDa)와 Small subunit(14 kDa)로 구성된 $L_8S_8$구조를 가지고 있음이 확인되었다. Ribulose 1,5-bisphosphate (RuBP), $NaH^{14}CO_3$$Mg^{++}$의 Km값은 각각 0.25 mM, 5.2 mM, 0.91 mM이었으며, 효소반응의 최적온도는 $50^{\circ}C$였으며, 열 안정성은 $45^{\circ}C$까지 안정하였다.

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Rhizoctonia solani와 Pythium ultimum의 접종 농도가 etridiazole과 thiophanate-methyl 합제의 모잘록병 방제 효과에 미치는 영향 (Effect of Inoculum Concentration of Rhizoctonia solani and Pythium ultimum Causing Damping-off of Pepper and Cucumber on the Efficacy of the Mixture of Etridiazole and Thiophanate-methyl)

  • 김형조;장호선;이수민;김주형;신진호;김흥태
    • 농약과학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.65-71
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    • 2010
  • 모잘록병균인 Rhizoctonia solani와 Pythium ultimum에 대한 etridiazole과 thiophanate-methyl의 균사 생장 억제 효과와, 각 병원균의 토양 접종 농도가 etridiazole과 thiophanate-methyl 합제의 고추와 오이 모잘록병에 대한 방제 효과에 미치는 영향을 조사하였다. R. solani와 P. ultimum의 균사 생장 억제에 대한 etridiazole의 $EC_{50}$값은 각각 $15.87\;{\mu}g\;mL^{-1}$$0.20\;{\mu}g\;mL^{-1}$이었지만, thiophanate-methyl의 $EC_{50}$값은 R. solani에 대해서$9.34\;{\mu}g\;mL^{-1}$이었고, P. ultimum에 대해서는 $500\;{\mu}g\;mL^{-1}$ 이상이었다. 온실에서 실시한 유묘 검정 결과, R. solani와 P. ultimum의 접종원 농도가 높아지면 고추와 오이에서의 병 발생도 상승하였다. R. solani의 토양 접종 농도가 0.1%(w/v)이었을 때 파종 14일 후의 고추 발병주율은 41%이었으며, 0.5%와 1.0%로 접종하였을 때는 73%와 95%까지 상승하였다. 오이에서는 접종원 농도가 1.0과 2.0%일 때, 각각 55%와 62%의 발병주율을 보였다. P. ultimum에 의한 유묘에서의 발병주율은 고추보다 오이에서 더 높게 나타났는데, 2%의 농도로 병원균을 접종하였을 때, 고추와 오이의 발병주율은 66.7%와 96.8%이었다. R. solani의 경우 혼합제의 효과는 병원균의 접종 농도에 따라서 변화하였는데, 접종 농도가 0.05%일 경우 고추와 오이에서의 방제 효과는 94.4%와 90.7%이었지만, 고추와 오이에서 병원균의 접종 농도가 0.1%와 0.5%일 경우에는 70.7%와 72.9%로 감소하였다. 하지만 P. ultimum의 경우에는 접종 농도와 관계없이 고추와 오이에서 모잘록병의 발생을 100% 억제하였다.

LiBOB 전해액 첨가제 도입에 따른 Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2/graphite 전지의 고온특성 (Effects of Lithium Bis(Oxalate) Borate as an Electrolyte Additive on High-Temperature Performance of Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2/Graphite Cells)

  • 정지선;이혜원;이후길;유명현;이용민
    • 전기화학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.58-67
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    • 2015
  • 음극 표면에 solid electrolyte interphase (SEI)를 형성하는 전해질 첨가제인 lithium bis(oxalate) borate (LiBOB), fluoroethylene carbonate (FEC), vinylene carbonate (VC), 2-(triphenylphosphoranylidene) succinic anhydride (TPSA)를 $Li(Ni_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3})O_2$ (NCM)/graphite 전지에 도입하여 고온 저장 특성을 비교하였다. 각 전지를 50%의 충전상태(stage of charge, SOC)에서, 고온 저장($60^{\circ}C$, 20일) 시킨 이후의 용량 유지율을 확인한 결과, LiBOB 1 wt.%가 가장 우수한 용량 유지 특성(초기 방전용량 대비 86.7%)을 나타내었다. LiBOB 1 wt.%의 경우 고온 저장 전후의 전지 저항 증가 및 SEI 두께 변화가 가장 적었고, 이는 음극 SEI에 포함된 다량의 semi-carbonate 물질과 연관성이 높다고 판단된다. 또한, LiBOB 1 wt.%가 포함된 NCM/graphite 전지의 상온($25^{\circ}C$) 및 고온수명($60^{\circ}C$) 특성도 기준 전해액(1.15 M lithium hexafluorophosphate (LiPF6) in ethylene carbonate/ethyl methyl carbonate (EC/EMC, 3/7 by volume))보다 각각 6%와 9% 향상된 결과를 보여주었다. 따라서, LiBOB이 상온 성능을 동등 이상으로 유지하면서도 고온 특성을 개선할 수 있는 우수한 전해액 첨가제로 판단된다.

육묘기 '매향' 딸기의 생육, 런너 및 자묘 생산에 미치는 지베렐린 처리방법 및 농도의 영향 (Gibberellin Application Method and Concentration Affect to Growth, Runner, and Daughter Plant Production in 'Maehyang' Strawberry during Nursery Period)

  • 강재현;김현민;김혜민;정현우;이혜리;황희성;정병룡;강남준;황승재
    • 생물환경조절학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.407-414
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    • 2018
  • 본 연구는 육묘기 동안 딸기 '매향'(Fragaria ${\times}$ ananassa Duch. cv. Maehyang)의 생육 및 런너 생산과 묘소질에 있어 지베렐린($GA_3$)의 처리방법과 농도에 대한 효과를 평가하기 위해 수행되었다. 딸기 모주는 2018년 3월 20일에 상업적 생육배지로 충진된 포트 ($64{\times}27{\times}18cm$)에 정식하였다. 정식 후 4주째에 $GA_3$의 농도를 0, 50, 100, $200mg{\cdot}L^{-1}$로 식물체당 45mL씩 각각 엽면살포와 배지관주로 처리하였다. 정식 후 배양액의 EC는 $1.5dS{\cdot}m^{-1}$로 공급하였고 뿌리 활착 후 1일 2회 포트 당 350mL(1회당 15분)를 공급했다. 처리 후 7주째에 딸기의 모주의 생육 특성을 측정하였고, 처리 후 10주째에 딸기 자묘의 생육특성을 측정하였다. 모주의 런너 길이와 직경은 $200mg{\cdot}L^{-1}$의 엽면살포에서 다른 처리구에 비해 각각 가장 길고 두꺼웠다. 모주의 SPAD값은 $200mg{\cdot}L^{-1}$의 엽면살포 처리구에서 유의적으로 가장 낮았다. 그러나 엽장, 엽폭, 크라운 직경은 $GA_3$의 처리방법과 농도에 대한 모든 처리구 간의 유의적인 차이를 보이지 않았다. $GA_3$의 농도가 증가할수록 딸기의 크라운이 기형적으로 길어지는 생리장해가 나타났다. $200mg{\cdot}L^{-1}$의 엽면살포 처리에서 유의적으로 많은 생리장해가 나타났으며 배지관주에서는 엽면살포에 비해 적게 나타났다. 런너와 자묘의 수는 처리방법에 무관하게 $GA_3$의 농도가 높아질수록 증가하였다. 자묘의 생육 특성에서, 첫번째 자묘의 엽장과 엽폭, 두 번째 자묘의 초장, 크라운 직경, 엽면적과 SPAD 값, 세 번째 자묘의 초장이 $100mg{\cdot}L^{-1}$의 배지관주에서 유의성 있게 가장 우수하였다. 결과적으로, 딸기 모주의 생육과 런너 생산 및 자묘의 생육은 $GA_3$ $100mg{\cdot}L^{-1}$의 배지관주 처리에서 가장 효과적인 것으로 나타났다.