• 대한환경공학회지
• /
• 제31권11호
• /
• pp.947-956
• /
• 2009

유류 유출에 의한 잔류 석유계 오염물질들은 높은 소수성으로 인하여 해양 저서 생태계에 축적될 수 있다. 오염 피해를 입은 지역의 생태위해성평가를 위해서는 통상적으로 많은 모니터링 자료가 필요하다. 간단한 먹이연쇄 생물축적 모형을 이용하여 생태계의 잔류 유류오염물질에 대한 노출수준의 평가를 통해서 모니터링에 소요되는 시간과 비용을 크게 절약할 수 있다. 본 연구에서는 네 종류의 다환방향족탄화수소(페난트린, 안트라센, 피렌, 벤조[a]피렌)에 대하여 가상의 저서생태계를 대상으로 두 개의 노출 시나리오에 대하여 이들 오염물질의 잔류농도를 산정하였다. 해수중 농도를 수용해도의 1/10에 이르는 것으로 가정한 극단적인 시나리오에서 체내 잔류농도는 영양단계에 따라 차이가 있으나, 5~250 mg/kg으로 예측되었다. 또한 대상 생물종들에 대하여 주어진 조건에서 생물농축계수(BCF)와 생물축적계수(BAF)를 평가하였다. 대사과정을 무시할 경우 로그 생물농축계수(log BCF)는 로그 옥탄올-물 분배계수(log $K_{OW}$)가 7.0에 이를 때까지 log $K_{OW}$의 증가에 따라 선형적으로 증가하였고 7.0 이상의 값에서는 점차 감소하였다. 대상생태계에서의 생물증폭 현상은 log $K_{OW}$값이 5.0 이상인 물질에서 두드러졌으며, 이는 많은 석유계 오염물질들의 log $K_{OW}$값이 5.0 이상이므로 오염피해를 입은 생태계내의 생물증폭현상을 예측하기 위해서는 먹이연쇄망의 구조가 매우 중요함을 나타낸다. 지역특이적 노출평가를 위해서는 추가적 연구가 필요하나, 현 상태의 모형은 스크리닝 수준에서의 저서 생태계의 잔류 유류오염물 질에 대한 노출을 평가할 수 있을 것으로 사료된다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제24권7호
• /
• pp.907-915
• /
• 2018

다양한 산업분야에서 중금속의 사용이 증가할수록, 중금속으로 인한 환경오염과 생물학적 위해성에 대한 우려의 목소리가 커지고 있다. 통계 지수는 배경농도 값과의 비교를 통해 중금속 오염농도를 정규화 시킴으로써 토양 오염의 정도를 수치화하고, 단계 별로 오염 정도를 판단 할 수 있어 많이 사용된다. 본 연구에서는 농축인자(Enrichment factor, EF), 축적 계수(accumulation index), 잠재적 생물학적 위험 지표(potential ecological risk index)등을 이용하여 중공업 근처 토양 내 중금속 오염가능성을 평가하였다. 연구결과, 중금속의 오염 정도는 정부 가이드라인에 비하여 낮은 수준이었으나, 특정 위치에서 아연, 구리, 납 등의 중금속 오염이 관찰 되었다. 농축인자, 축적계수, 생물학적 위험 지표를 통해 일부 토양 내 중금속 오염이 우려할 수준이며, 주변에 존재하는 인위적 오염원에 의한 오염가능성이 있음을 확인하였다. 연구대상지의 추가 시료채취 및 추정되는 오염원의 시료 확보 후, 동위원소 분석 및 x-ray 기반 분석을 통해 오염원 추적연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
• /
• 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
• /
• pp.677-682
• /
• 1998

영광원전주변 해양에서 조사된 환경방사능 조사결과를 토대로 Cs-137과 Sr-90 방사성물질의 해수와 부유물에서 분포특성과 해양생물로의 전이.농축특성을 분석하였다. 방사성물질의 분포특성 분석은 해양에서 방사성물질의 용해성과 부유물에의 흡착성 평가뿐 아니라 방사성물질의 해양확산을 평가하는데 필수적 요소이다. 지금까지는 방사성물질의 해양확산 평가시 완전 용해성으로 가정하여 단순한 해수유동 특성만을 고려하여 평가하였으나, 흡착성 등 물리화학적 거동특성을 평가함으로써 좀더 사실적인 해양확산을 평가할 수 있다. 평가결과 Cs-137과 Sr-90의 분포특성을 나타내는 분배계수가 각각 8.1$\pm$1.4E-4, 7.4$\pm$2.3E-5 로 나타났다. 이는 두 핵종 모두 용해성이 높고 흡착성이 낮음을 보여준다. 그리고 Cs-137과 Sr-90에 비해 상대적으로 흡착성이 높게 나타나고 있다. 또 전이.농축특성 분석결과는 김에서 Cs-137과 Sr-90의 전이.농축계수가 66과 3, 서대와 병어에서는 122.5와 6, 패류에서는 Sr-90의 전이.농축계수가 6으로 나타났다. Sr-90은 전반적으로 전이.농축계수가 낮게 나타나 생물체에유입되더라도 쉽게 배출돼 축적경향이 매우 낮음을 보여준다. 반면 Cs-137은 Sr-90에 비해 상대적으로 농축특성이 높게 나타나고 있다. 향후 이를 토대로 해역의 고유 환경특성에 맞는 방사성물질의 해양중 거동특성을 고려한 해양확산평가 및 해양감시가 이뤄져야할 것이다.

• KSBB Journal
• /
• 제11권4호
• /
• pp.398-404
• /
• 1996

전세포 효소 고정화 캡슐을 제조하기 위하여 Eschericia coli를 calcium alginate 캡슐내부에 접종하고 배양하였다. E. coli의 캡슐내부 건조중량이 1OOg/L에 달하였다. 생산배지에서 배양하는 동안 캡슐내부에 축적되는 미생물의 양이 많을수록 캡슐 내부에 축적되는 $\beta$galactosidase의 활성도 높았다. 생산배지에 금속이온 $Zn^{+2}를 2{\times}10^{-4} M $ 첨가함으로써 캡슐내부에 축척되는 ${\beta}$-galactosidase의 활성 을 25% 증가시킬 수 있었다. 캡슐제조시 해바라기유를 부피비로 2% 첨가함으로써 캡슐내부에 축적되 는 ${\beta}$-galactosidase의 활성을 10% 증가시킬 수 었었다. 부피산소전달계수, $k_La가 2.55h^- $ 안 플라스크 대신 $k_La가 82h^- $인 concentric air lift reactor 내에서 고정화 E. coli를 배양호농로써 캡슐내부의 전세포${\beta}$-galactosidase의 활성을 86% 증가시킬 수 있었다.

• 한국패류학회지
• /
• 제25권3호
• /
• pp.213-222
• /
• 2009

해수 및 양식 참굴의 중금속 농도를 분석한 결과 일부 지역에서 간헐적으로 기준치를 초과하였지만 아직까지 뚜렷한 오염 현상은 확인되지 않았다. 그러나 기존 조사한 결과와 비교하면 미량이지만 증가 추세를 보이고 있어 지속적인 감시 및 관리체계 구축이 필요하다고 생각된다. 참굴의 중금속 생물농축계수를 조사한 결과 경남 연안에 서식하는 참굴의 생물농축계수는 청정해역과 오염해역의 중간이행 단계에 해당하였다. 특히 카드뮴의 생물농축계수가 다른 금속에 비해 월등히 높으므로, 이러한 특성을 활용하면 참굴을 Cd 등 중금속 오염 모니터링에 활용할 수 있을 것이다. 특히 카드뮴은 다른 원소들의 생물농축과 가장 밀접한 상관관계가 있는 것으로 조사되었다. 특히 카드뮴과 납이 가장 일정한 상관관계를 나타내는 것은 경남 연안의 해역의 주요 중금속 유입원은 화석연료유의 연소에 의해 유래된 것으로 추정된다. 다차원척도분석법에 의한 수질자료와 중금속 농축경향을 분석한 결과 경남 연안의 양식 참굴의 중금속 유입원은 강우에 의한 일시적 유입보다는 클로로필 a 및 투영도 등과 밀접한 유사성을 지니는 것으로 보아 통영연안에 서식하는 참굴의 중금속 축적은 대부분 먹이연쇄를 통해 이루어지는 것으로 본다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
• /
• 제8권4호
• /
• pp.290-298
• /
• 2021

본 연구는 장기간 중금속 오염에 노출된 폐 석탄매립지의 토양 및 자생식물을 조사하고 온실 재배 실험을 통해 자생식물의 중금속 축적 능력을 평가하여 식물정화 기술 적용 가능성을 위해 수행되었다. 강원도 정선 화절령에 위치한 폐 탄광 주변에서 자생하는 식물상을 조사하였다. 그리고 본 연구 지역에 생육하는 동일속의 자생식물 2 종 (Carex breviculmis. R. Br., Salix koriyanagi Kimura ex Goerz., )과 일반적으로 분포하는 식물 3 종 (Artemisia japonica Thunb., Hemerocallis hakuunensis Nakai 및 Saussurea pulchella (Fisch.) Fisch.)을 온실에서 인공적으로 오염된 토양에서 12 주 동안 재배하였다. 비소와 납으로 오염된 토양은 각각 25, 62.5, 125, 250 mg kg^-1의 비소 농도 구배와 200, 500, 1000, 2000 mg kg^-1의 납 농도 구배로 생성하였다. 실험 결과 비소 고농도 처리 (125 및 250 mg kg^-1)로 5 개 식물이 모두 죽었고, 일부 식물은 2,000 mg kg^-1 납농도 처리토에서 죽었다. 식물 이동계수는 비소 처리에서 H. hakuunensis에서 가장 높았고 납 처리에서는 A. japonica에서 각각 가장 높았다. 생물 축적계수는 비소 처리에서 모든 식물종에서 1 이상이었고 H. hakuunensis에서 가장 높았다. 그리고 모든 식물종은 납 처리에서 1 미만이었다. 특히 2000 mg kg^-1 농도 납 처리에서 A. japonica는 1000 mg kg^-1 이상의 납을 축적하여 납 과다 축적 물질이 될 것으로 예상되었다. 결론적으로 A. japonica와 H. hakuunensis는 비소 중금속 축적이 뛰어났고 S. koriyanagi는 납 축적능이 우수하였다. 따라서 위의 3 가지 자생식물은 식물정화 기술에 적용성이 높은 것으로 판단되었다.

• 생태와환경
• /
• 제55권3호
• /
• pp.185-200
• /
• 2022

수환경 내 다양한 유해물질의 위해성에 대한 관심은 환경 매체 내 물질의 농도뿐만 아니라 복잡한 먹이단계를 통한 어류 체내의 축적과 어류를 통한 인체 위해성으로 이어진다. 국내의 경우 2016년 이후 생활에서 사용되고 있는 화학제품(생활화학제품) 기인 위해 우려물질의 관리를 위한 등록과 평가 등에 관한 법률 개정과 함께 이들 물질의 환경 배출이 주목받게 됨에 따라 수생태계 내 잔류여부에 대한 조사도 수행되기 시작했다. 최근에는 이러한 물질의 관리를 위한 생태계 내 분포 조사 및 배출 계수 산정을 위한 연구사업이 수행되고 있는데 해당 연구 사업에서는 세정제, 접착제, 염색제, 방향제 등을 비롯한 화장품이나 세제 등에 포함되는 성분과 살균·소독제를 대상으로 영양단계 내 축적과 전달을 이해하기 위한 물질의 축적과 확대를 포함한다. 본 논문은 최근 발표된 생활화학제품기인 유해물질의 수환경 유입 및 분포에 대한 연구 결과를 정리하고 그 과학적 의미를 제시하며 또한 국내외 수행되고 있는 수환경 모니터링 기법에 대한 연구의 예를 바탕으로 현재 유해화학물질의 수환경 내 잔류 농도 및 분포, 생태계 모니터링을 위한 연구의 방향을 제안하고자 한다. 특히 어류를 대상으로 하는 조사에서 국내 수역에 서식하는 주요 어류조사 및 이를 바탕으로 한 대상 어류 선정의 필요성과 인체 위해성 연구의 필요성 등 시기적으로 요구되는 연구를 위한 영양단계 해석과 생물확대계수 연구의 방향을 소개하며 향후 국내에서 수행되고 있는 생물상 모니터링과 화학물질 연구에 대한 제언을 포함한다.

• 한국수산과학회지
• /
• 제34권4호
• /
• pp.291-298
• /
• 2001

해수와 퇴적물, 그리고 생물체내의 유기주석화합물의 농도는 양식장이 밀집되어 있으며 선박의 출입과 정박이 잦고 해수교환이 원활치 못한 내만쪽 정점이 ($K-1{\sim}K-6, K-18)$ 외해쪽 정점에 ($K-8{\sim}K-10$) 비해 유기주석화합물의 농도가 높았다. 퇴적물의 조성에 있어 모래와 mud가 섞여있는 수로쪽 정점들에 비해 mud가 우세 한 내만의 정점에서는, mud에 강하게 흡착하는 TBT의 특성에 의해 TBT의 잔류농도가 내만에서 높게 나타났다. 유기주석화합물은 퇴적물에서 뚜렷한 계절적인 변화를 보였다 퇴적물 중 TBT의 농도가 7월 중 가장 높게 즉정된 현상은 봄철 증식이후 퇴적층 표면에 침강한 식물성 플랑크톤의 사체로 이루어진 입자물질의 공급으로 인한 유입량의 증가가 하나의 요인으로 생각된다. 퇴적층에 가까운 저층수의 해양환경요인 중에 7월에 수온과 용존산소값이 산화에 불리한 저온과 낮은 용존산소, 높은 화학적 산소요구량도 이와 같이 축적된 TBT를 보존시키는데 유리한 환경을 제공한 것으로 추정된다. 생물농축인자로 본 굴과 바지락의 주변 해수로부터의 농축 정도는 퇴적물내에 서식하는 바지락이 약 $20\%$ 정도 높게 나타났다. TBT 유기주석화합물의 참굴과 바지락에 대한 계절적인 변화는 광양만에서 이들의 산란시기와 일치한다. 즉, 방란$\cdot$ 상정이 생물 체내 유기주석화합물의 제거 기작의 하나의 요인으로 작용한 것으로 보인다. 방란이 일어나기 직전인 4월에 TBT의 농도가 2월에 비해 $50\%$ 이상 증가하였다가, 방란, 방정이 끝난 후 7월에 4월 평균치의 $25\%$ 이하로 감소하였다는 사실이 이와 같은 생물의 체외 방출기작이 작용했음을 말해 준다 TBT/DBT 농도비는 해수<생물<퇴적물 순으로 증가하여 해수에서 가장 활발한 분해작용이 일어나고 있음을 알 수 있고, 생물은 그 다음 순서로 분해작용을 하며, 퇴적물내에서는 TBT의 분해가 가장 저조하게 일어나고 있음을 알 수 있었다 해수와 퇴적물에서 관찰된 계절별 분배계수 ($K_d$)의 변화는 7월에 분배계수가 증가된 양상을 보여, 해수 중TBT가 퇴적층으로 효과적으로 제거되고 있음을 보여 주었다. 따라서, 봄철 이후 해수중 유기주석화합물이 입자물질의 표면에 흡착되거나 생물 체내에 방란 방정과 같은 기작을 통해 퇴적층으로 유입되고 있으며, 비교적 안정된 퇴적환경에서 해수나 생물체내에 비해 분해가 활발하지 않아 잘 보존되고 있음을 알 수 있었다. 이러한 현상은 해수 중 생물뿐 아니라, 저질에 살고 있는 생물들이 여름철에 퇴적층 표면에 농축된 유기주석화합물의 악영향을 가장 크게 받게 될 것으로 보인다.

• 환경생물
• /
• 제22권1호
• /
• pp.75-82
• /
• 2004

2000년부터 2002년까지 통영 바다목장 해역 5개 정점표층수와 저층수에서 종속영양세균의 개체수를 평판계수법으로 측정하여 종속영양세균군집의 계절별 변동추이를 비교 분석하고, 우점종을 선별하여 동정하였다. 7월과 8월의 하절기에 채수한 해수에는 봄 혹은 가을 및 겨울에 채수한 해수에 비하여 모든 정점에서 훨씬 더 많은 종속영양세균이 검출되었다. 저층수에 비하여 표층수에서 종속영양세균의 수가 더 많았으나 동절기(2001년 12월과 2002년 2월)에는 해수 온도가 낮으며 해수의 대류가 느려짐에 따라 부유물질이 저층에 축적되는 관계로 저층수의 종속영양세균의 수가 표층수의 경우 보다 오히려 더 많이 검출되었다 해수 내 종속영양세균의 수와 태풍의 빈도는 뚜렷한 상관관계를 보이지 않아 태풍의 빈도 이외에 태풍의 진로와 강도 및 태풍을 수반하는 집중 호우와 해수의 온도 변화가 종속영양세균의 수에 영향을 미치는 것으로 판단되었다. 통영 바다목장 해역의 종속영양세균의 우점종은 Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas stutzeri, Acinetobucter lwoffii 및 Sphingomonas paucimobilis로 동정되었다.

• 원예과학기술지
• /
• 제32권5호
• /
• pp.684-693
• /
• 2014

저온, 건조, 염과 같은 비생물적 스트레스는 식물의 생리적 형태적 변화와 수확량 감소를 초래한다. 이러한 이유로 식물체는 불리한 환경을 극복하기 위해 다양한 대사과정에 관련된 유전자들간의 복잡한 상호 관계를 조절함으로써 저항성을 획득한다. 본 연구는 배추에서 염 스트레스에 반응하는 유전자를 다각적으로 분석하기 위해 상호발현 네트워크를 구축하였다. 네트워크를 구축하기 위하여 배추를 염스트레스 조건 하에서 시간 경과에 따라 KBGP-24K 마이크로어레이 분석을 실시한 [BrEMD (Brassica rapa EST and Microarray Database)] 실험 결과를 수집하여 분석하였다. 구축된 네트워크 모델은 1,853개 node, 5,740개 edge, 및 142개 connected component(상관계수 > 0.85)로 구성되었다. 구축된 네트워크 분석 결과, ROS 신호 전달을 통한 N$Na^+$ 수송활성화와 proline 축적이 배추의 염 저항성 획득과 밀접한 연관이 있는 것으로 판단하였다.