• 한국산림과학회지
• /
• 제90권1호
• /
• pp.83-89
• /
• 2001

본 연구는 외생균근균 중 중금속에 대한 내성이 우수한 것으로 알려져 있는 모래밭버섯균의 Cd 축적과 내성 특성을 밝히고자 수행하였다. 모래밭버섯균은 1997년 전남 무안의 곰솔림에서 분리한 것으로 MMN 배지에 $CdSO_4{\cdot}5H_2O$을 0, 0.2, 0.5, 2, $10{\mu}g/m{\ell}$로 첨가하여 기내에서 배양하였다. 배양을 시작한 후 일주일 간격으로 24일 동안 생장량과 내성지수를 측정하였으며, 40일 후에는 균사를 수확하여 Cd 함량, superoxide dismutase(SOD) 활성, glutathione reductase(GR) 활성을 측정 하였다. 기내 배양된 모래밭버섯균은 Cd $2{\mu}g/m{\ell}$ 처리에서 생장이 감소하였으며, Cd $10{\mu}g/m{\ell}$의 처리에서는 생장이 거의 정지하였다. 대조구와 Cd 처리구의 생장량 비로 결정된 모래밭버섯균의 내성지수는 Cd 처리 농도가 증가함에 따라 점차 감소하는 경향을 나타냈으나 Cd $0.5{\mu}g/m{\ell}$와 Cd $2{\mu}g/m{\ell}$ 처리구에서는 14일 경과 후 다시 증가하였다. 모래밭버섯균의 균사내 Cd 농도는 Cd 처리 농도 증가에 따라 증가하였으며, 특히 Cd $10{\mu}g/m{\ell}$ 처리의 균사내 Cd 농도는 $854{\mu}g/g$으로, Cd $0.5{\mu}g/m{\ell}$ 처리구의 균사내 농도 $12.3{\mu}g/g$보다 70배 높았다. 모래밭버섯균의 SOD 활성은 Cd 농도별 처리간에 큰 차이를 보이지 않았다. 그러나 GR 활성은 Cd $0.5{\mu}g/m{\ell}$ 처리구에서 대조구보다 높았으며 Cd $2{\mu}g/m{\ell}$에서는 대조구보다 낮았다. 결론적으로 모래밭버섯균은 Cd의 흡수가 뛰어나며, Cd에 대한 내성은 비교적 저농도에서 항산화효소의 합성 증가와 같은 독성 제거 기작을 통하여 나타난다고 판단된다. 따라서 모래밭버섯균은 저농도로 오염된 중금속 오염지의 식생 복원에 이용이 가능하다고 본다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
• /
• 제7권4호
• /
• pp.262-273
• /
• 2020

본 연구에서 사용한 바이오폴리머 (biopolymer)는 친환경 제방 건설 소재로 연구 되고 있다. 이러한 바이오폴리머를 토양에 혼합할 경우 이온결합 및 수소결합을 통해 토양의 강도 증진 효과가 잘 알려져 있지만 바이오폴리머와 혼합된 토양이 식물에 미치는 영향은 자세히 알려져 있지 않다. 본 연구는 Zn 과잉 스트레스 조건에서 바이오폴리머의 토양 혼합이 Camelina sativa L. (Camelina)에 미치는 영향을 분석 하였다. Camelina의 생장실험을 기반으로, Zn 과잉 스트레스에 대한 최적의 바이오폴리머 혼합 비율은 0.5%로 결정하여 연구를 진행하였다. Zn 과잉 스트레스 하에서, BG 또는 XG 혼합구의 Camelina는 바이오폴리머 비혼합구에 비해 높은 생장을 보였으며, Zn 과잉 스트레스 피해 지표인 Malondialdehyde (MDA) 함량과 전해질유출도의 감소를 나타냈다. 바이오폴리머의 Zn 결합능을 DTZ (1,5-diphenylthiocarbazone)을 이용하여 분석한 결과, BG 또는 XG 모두 명확한 Zn 흡착 반응을 보였다. DTZ 염색 및 ICP-OES 분석에서, Zn 과잉 스트레스에 의한 Camelina의 Zn 흡수량이 BG 또는 XG 혼합에 의해 현저히 감소함을 확인하였다. 그리고, BG 또는 XG의 혼합은 Camelina의 중금속 수송체 Heavy metal ATPase (HMA)의 발현을 유도하지 않았으며, 야생형 (wildtype, WT)보다 CsHMA3가 과발현 된 Camelina에서 BG 또는 XG 혼합구와 유사한 수준의 Zn 과잉 스트레스 저감 효과를 확인하였다. 결론적으로, 바이오폴리머의 토양 혼합은 바이오폴리머와 Zn 사이의 결합에 의해 Camelina에 과도한 Zn 이온이 흡수되는 것을 방지하여 Zn 독성 피해를 감소시키는 것으로 확인되었다. 더 나아가 바이오폴리머의 토양혼합은 제방강화뿐만 아니라 중금속으로 오염된 토양에서 식물 생존에 긍정적으로 작용할 것이라 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제14권2호
• /
• pp.17-25
• /
• 2009

토양 세척/세정(soil washing/flushing)기법을 적용하여 카드뮴과 구리로 오염된 토양을 처리하기 위해 최적의 유기산 및 무기산 용출제 선정 실험을 batch 및 column test를 통하여 수행하였다. 널리 알려진 EDTA와 비교한 Citric acid는 저분자 유기산 용출제로 구리와 카드뮴의 제거효율이 EDTA를 제외한 다른 유기산 용출제에 비해 처리효율이 높았으며, 탄산은 독성이 가장 낮으면서 토양공극효과를 동시에 수반할 수 있는 무기산 용출제로 확인되었다. 최적의 유/무기산 혼합용출제는 citric acid와 탄산의 혼합 용출제였으며, 최적 농도비는 citric aicd:탄산 = 10:1이었다. 이때의 카드뮴과 구리의 제거효율은 각각 46%와 39%이였다. 탄산은 공극 막힘 현상을 완화시키는 역할으 하는 것으로 확인되었으며, 이는 EDTA + 탄산과 citric acid+탄산에서 용출제의 유량이 점차 증가하는 것을 확인하였따. 따라서, 유/무기산 혼합 용출제는 카드뮴 및 구리로 오염된 토양 처리를 위한 세정 복원기법의 실제현상 적용 시 발생하는 토양공극 막힘 연상을 개선시켜 줄 수 있다.

• 한국환경보건학회지
• /
• 제33권2호
• /
• pp.123-131
• /
• 2007

Many environmental contaminants including several metals, polycyclic aromatic hydrocarbons, and pharmaceuticals, have been identified to be phototoxic in the water environment. Concerns regarding photo-enhancement of toxicity of several environmental contaminants have been increasing because of the increased level of ultraviolet irradiation on the earth surface. However, there exist arguments that there might be certain defense mechanisms taking place in the aquatic ecosystem, which may include behavioral characteristics or genetic acclimation. This study was conducted to understand the potential responses of aquatic receptors to several phototoxic metals in the real environment, where long-term acclimation of such organisms to low dose UV-B may take place. For this purpose, water flea Daphnia magna was acclimated to environmentally relevant dose of UV-B (12 to $18uW/cm^2$) for >11 generations. The differences in developmental and life history characteristics, and toxicity responses were evaluated. Acclimation did not affect the daphnids' growth, longevity, and reproduction characteristics such as time to first brood, and brood size: After 21 d, survival of D. magna was not influenced by UV-B acclimation. When the number of young per female was compared. the daphnids acclimated for 11 generations tend to produce less number of neonates than the un-acclimated individuals but with no statistical significance (p>0.05). Four metals that were reported to be phototoxic elsewhere were employed in this evaluation, that include As, Cd. Cu, and Ni. UV-B level being applied in acclimation did increase the toxicity of Cd and Cu, significantly (p<0.05). However, the toxicities of As and Ni were not affected by irradiation of UV-B. Phototoxic responses were evaluated between the acclimated and the un-acclimated daphnids. For Cu, UV-B acclimation led to reduction of the photo-induced toxicity $(p\approx0.1)$ in daphnids. Non-acclimated Daphnia were affected by 50% at 4.18 ug/l Cu. but UV-B acclimated individuals exhibited $EC_{50}$ of 5.89 ug/l. With Cd, UV-B acclimation appeared to increase phototoxicity (p>0.05). With As and Ni, UV-B acclimation did not influence photo-induced toxicity. This observation may be in part explained by the type of reactive oxygen species that were generated by each metal. Similar to UV-B light, Cu is known to generate superoxide anion by acting as redox cycling toxicant. This is one of the first studies that employed_laboratory based UV-B acclimated test species for photoenhanced toxicity evaluation.

• 한국도로학회논문집
• /
• 제8권1호
• /
• pp.99-106
• /
• 2006

고속도로는 건조시 많은 차량의 운행으로 인하여 오염물질의 축적이 높고, 강우시 불투수율이 높아 다량의 강우유출 수가 발생하는 지역이다. 특히 고속도로에서 발생하는 중금속, 각종 독성물질 및 입자상 오염물질들은 유출시 생태계에 큰 영향을 끼치게 된다. 따라서 본 논문은 2005년 개정된 수질환경보전법 및 비점오염원 관리 지침에 의거하여 바람직한 친환경적 고속도로 건설 및 유지관리를 위한 기초자료 제공을 위하여 수행된 연구이다. 이러한 기초자료를 확보하기 위하여 국내 4개 고속도로 지역에서 강우시 모니터링이 수행되었으며, 그 결과를 본 논문에 정리하고자 한다. 건조시에 축적된 각종 오염물질들은 강우 시작과 함께 고속도로로부터 유출되게 되는데, 특히 강우 초기에 다량의 오염물질 유출이 발생하는 초기강우 현상을 모니터링을 통하여 확인하였다. 유출되는 오염물질의 95% 신뢰 범위를 살펴보면, TSS의 경우 154.7-257.1 mg/L, COD가 138.9-197.6 mg/L, oil & grease가 3.5-6.4 mg/L, TN이 6.3-9.2 mg/L 그리고 TP는 2.3-3.31 mg/L의 범위를 나타냈다. 대부분의 모니터링에서 초기강우 현상이 발생하였으며, 이러한 초기강우는 강우지속시간 30분 이내에 대부분 끝나는 것으로 분석되었다. 또한 본 논문은 방대한 모니터링 자료를 통계 분석하여 그 결과를 정리였는데, 이는 향후 고속도로 오염물질 처리 및 저감 시설 설치시 중요한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제38권1호
• /
• pp.45-51
• /
• 2005

유효규산을 다량 함유하고 있는 알카리성 석탄회를 농업적으로 활용하고자 산성의 인산석고와 50:50으로 혼합하여 토양 개량제를 제조하였다. 혼합제재의 적정 시용량과 토양의 이화학적 특성에 미치는 영향을 조사하기 위해 평택통의 논토양에 혼합제재를 0, 20, 40, $60Mg\;ha^{-1}$의 4 수준으로 처리하여 벼 재배시험을 실시하였다. 혼합제재 시용량이 증가함에 따라 벼의 수량성은 증가하여 약 $30Mg\;ha^{-1}$ 처리시 최고수량(Yield Index 109)을 획득할 수 있었다. 혼합제재 시용에 따른 백미와 토양내 중금속 함량의 증가는 발생되지 않았으며, 토양의 pH 향상, 그리고 유효 규산 및 인산함량 및 치환성 칼슘함량을 증가시켜 토양 비옥도 개선에 효과가 있었다. 벼 재배과정 중 혼합제재를 최고 $60Mg\;ha^{-1}$ 처리시 토양내 유효붕소 함량은 최고 $1.42mg\;B\;kg^{-1}$ 까지 증가하였으나, 생육기간 중 붕소독성은 발생되지 않았다. 이상의 결과로부터 석탄회와 인산석고의 50:50 혼합제재는 토양개량제로서 활용성이 대단히 높은 것으로 평가된다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제48권3호
• /
• pp.327-331
• /
• 2010

돈 태반의 화장품소재로서의 응용가능성을 조사하기 위해 알칼리 가수분해, 효소처리 및 산처리 가수분해 방법을 이용하여 추출물을 얻었다. 돈 태반 추출물의 중금속함량을 측정한 결과 납, 비소, 수은 등이 매우 낮아서 화장품소재로서 적절하였다. 화장품소재의 안전성시험(MTT assay) 결과 돈 태반 추출물은 모두 $50{\mu}g/ml$의 농도에서 80% 이상의 세포생존율을 보여주어서 독성이 비교적 낮은 것으로 나타났다. DPPH free radical scavenging assay를 사용한 항산화시험 결과, $50{\mu}g/ml$의 농도에서 pH9로 알칼리 처리한 경우가 항산화율이 63%로 가장 높았다. Tyrosinase 활성저해시험을 사용한 미백효과 측정 결과 $50{\mu}g/ml$의 농도에서 알칼리처리한 추출물의 효과가 30% 정도의 tyrosinase 억제효과를 보여주어서 가장 우수하였지만, 대조군인 arbutin이나 비타민 C에 비해 그 효과가 다소 낮았다. Elastase 활성억제시험을 이용한 주름개선 효과 측정결과 $50{\mu}g/ml$의 농도에서 5가지의 처리법에서 모두 20~30%의 elastase 저해활성을 보여주어서, 대조군보다 우수하였으며, 특히 효소처리한 추출물의 효과가 가장 우수하였다. 돈 태반 추출물 1%를 함유한 스킨제형을 제조하여 온도, 시간에 따른 안정성 시험결과, 안정성 역시 매우 우수하였다. 따라서 돈 태반 추출물은 주름개선 기능성 화장품소재로서의 가능성이 높음을 알 수 있었다.

• 한국패류학회지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.135-143
• /
• 2009

바지락 (Ruditapes philippinarum) 은 우리나라 조간대에 널리 분포하며 잘 발달된 생체조절 능력을 가지고 있어 환경모니터링 종으로서 가치가 높은 생물이다. 본 연구는 산업활동으로 해양환경에서 그 농도가 높아지고 있으며 생물체에 강한 독성을 가진 카드뮴이 바지락의 세포성 면역에 미치는 영향을 연구함으로써 바지락의 면역 기작을 이해하고 환경 모니터링 기법으로의 적용 가능성을 조사하기 위하여 실시되었다. 실험을 위하여 바지락은 $50\;{\mu}g/l$의 카드뮴에 8일간 노출되었으며, 유세포 분석기를 이용하여 혈구의 미분화 세포의 구성비율, DNA 손상도, 혈구괴사율, 혈구 apoptosis 비율 및 혈구사망율을 측정하였다. 조사 결과 카드뮴에 노출된 바지락은 대조구와 비교하여 미분화세포, DNA 손상도, 세포괴사율, 세 apoptosis 비율 및 세포 사망율이 통계적으로 유의하게 증가하였다. 특히 apoptosis 비율은 세포괴사율보다 높게 증가함에 따라 바지락 혈구의 경우 본 연구에서 사용된 카드뮴의 농도는 세포괴사보다는 apoptosis를 유도하는데 더 효과적인 농도인 것으로 판단된다. 본 연구를 통하여 중금속 오염에 대한 바지락의 세포성 면역반응은 유세포 분석기를 이용하여 정량이 가능하였으며, 세포성 면역반응을 이용한 환경모니터링에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제15권2호
• /
• pp.157-164
• /
• 2009

Al, Ag, Au, Cu, Cd, Co, Fe, Ni, Pb, Zn등의 금속은 해수 중에 미량으로 존재하기 때문에 미량금속이라고 하며 일부는 미량영양소로서 생명체의 생리활동에 필요하지만 정해진 한계값을 초과할 때는 독성을 나타낸다. 미량금속(중금속)은 해양환경 및 해양생태계에 악영향을 미칠 수 있기 때문에 지속성 오염물질로 분류되어 다양한 연구가 수행되고 있다. 해수와 담수 등 자연수 중의 미량금속 측정은 정확도와 정밀도에 있어서 큰 오차를 가지고 있음이 장기간 인식되어 왔다. 미국과 유럽에서는 1975년 이후 미량금속의 해수 중 농도가 과거에 인지된 농도의 $1/10{\sim}1/1,000$ 정도로 낮아졌으며, 수직 분포는 생물, 물리, 지화학적인 과정들이 반영되고 있음이 밝혀졌다. 이와 같은 결과는 대부분 미량금속에 대한 분석방법과 기기의 발전에 기인하며, 시료 채취, 보관 및 분석 과정에 발생할 수 있는 오염을 제거해야 하는 세심한 주의가 요구되고 있다. 그러나 국내의 경우 많은 해양환경 관린 조사 및 연구에서 정확성이 결여된 자료가 보고되고 있다. 특히 미량금속 분석에 있어서 시료의 채취, 보관, 분석에 대한 정착한 인식 및 이해 부족은 자료의 질을 저하시키고 있다. 해양환경 연구 및 환경평가에 활용하기 위하여 자연수 중 미량금속의 정확한 자료를 획득하는 주요 과정에 대하여 소개하고자 한다.

• 농약과학회지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.257-260
• /
• 2012

국내에서 천일염은 2008년 이후 처음 식품으로 분류되면서, 중금속 등과 같은 무기물 성분에 대한 잔류허용 기준이 설정되어 있지만, 염전 인근 농경지에서 발생하는 농약류의 간접 오염우려가 높다. 본 논문에서는 인근 농경지를 통한 유입 가능성이 높은 수도용 살균제 트리사이클라졸(tricyclazole) 대하여 정량 잔류분석을 실시하고, 그 결과를 토대로 위해성 평가를 수행하였다. 20개 지역 60점의 천일염 중 3개 시료에서 검출한계 $0.2{\mu}g/kg$ 이상이 검출되었으며, 최대 잔류량은 $1.7{\mu}g/kg$으로 극미량임을 확인할 수 있었다. 잔류결과를 토대로 한 노출평가 결과 성인(20~65세 이상) 평균 $6.22{\times}10^{-8}mg/kg-day$, 유아(1~2세) 평균 $2.40{\times}10^{-8}mg/kg-day$로 확인되었으며, 노출량을 기준으로 위해성 평가결과 HI(hazard index)는 전 연령층에서 평균 $7.53{\times}10^{-7}{\sim}2.07{\times}10^{-6}$ 확인되었다. 특히, 이러한 결과는 $95^{th}$ percentile 값에서도 $7.98{\times}10^{-6}$로 나타났다. 따라서, 현재 국내에 유통되고 있는 국내산 천일염의 트리사이클라졸 잔류량이 인체에 독성영향을 유발할 가능성이 없음을 의미한다.