• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제6권2호
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• pp.16-27
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• 2003

해상에 유출된 유류의 생물정화방법은 자연상태로 존재하고 유류분해능력이 있는 박테리아, 균류 또는 효모와 같은 토착미생물의 환경요인을 최적화하거나, 병원성 또는 유전자조작미생물을 제외한 특별한 환경정화능력을 가진 미생물을 오염된 지역에 투입하여 유류오염물질을 자연적으로 분해함으로써 오염된 환경을 원래의 상태로 회복시키는 기술이다. 현재 우리나라규정에는 해양오염사고시 생물정화제제를 사용할 수 있는 제도적인 근거가 마련되어 있지 않아 실제사용 뿐만 아니라 관련 기술개발에 있어 많은 제약이 따르고 있다. 본 연구에서는 생물정화제제의 개발과 활용을 위해 관련규정에 대한 법률적 개정방향을 제시하였고 사람의 건강과 생태계의 유해한 성분을 포함하고 있는지 혹은 발생가능성이 여부를 확인하기 위하여 4단계의 생물정화제제 성능시험방법, 검정기준 및 형식승인절차를 제시하였다. 1, 2단계의 절차를 통해 생물급성독성 및 유류분해성능을 평가하여 형식승인을 여부를 결정하고 3, 4단계 절차를 통해 현장적용 가능성을 평가하는 단계로 구분하였다.

• 환경생물
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• 제31권2호
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• pp.69-77
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• 2013

말똥성게 (Hemicentrotus pulcherrimus)의 생식세포 및 pluteus 유생을 이용하여 중금속인 Arsenic (As)와 Chromium (Cr)이 정상 수정률 및 배아 발생률에 미치는 독성 영향을 조사하였다. H. pulcherrimus의 수정률 및 배아 발생률에 미치는 As와 Cr의 독성은 6.25, 12.5, 25, 50, 100 ppb의 농도에서 조사하였다. 0.5 M KCl 용액을 이용하여 방란 및 방정을 유도하였고, 정상 수정률 및 배아발생률은 수정 후 각각 10분 및 64시간째 관찰하였다. As와 Cr을 첨가하지 않은 대조구에서 정상 수정률과 배아 발생률은 각각 94%와 93% 이상을 나타냈다. 이들 중금속 첨가에 의해 수정률은 아무런 변화가 나타나지 않았지만 배아 발생률은 농도 의존적 감소하는 것으로 나타났으며, As의 첨가에 의해 배아 발생률은 6.25 ppb에서 유의적으로 감소하였으며 (P<0.01), Cr의 경우는 25 ppb에서 유의적인 감소를 나타냈다 (P<0.05). H. pulcherrimus의 정상 배아 발생률에 대한 LOEC는 As의 경우는 6.25 ppb를 Cr은 25 ppb를 나타냈다. 이들 연구결과로 해양생태계 내에서 As가 6.25 ppb, Cr이 25 ppb를 초과하는 농도일 때는 H. pulcherrimus와 같은 무척추동물의 정상 부화율은 급격히 감소할 것으로 판단된다. 본 연구결과를 바탕으로, H. pulcherrimus의 정상 배아 발생률을 이용한 생물학적 평가방법은 중금속과 같은 유해물질에 대한 해양생태계의 영향을 판단하기 위한 시험방법으로 유용하게 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 환경생물
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• 제30권2호
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• pp.136-142
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• 2012

넙치(Paralichthys olivaceus) 수정란의 부화율에 대한 중금속(Cd, Cu, Zn)의 급성독성을 조사하였다. Cd, Cu 및 Zn (0, 10, 100, 500, 1000, 2500, 5000 ppb)에 수정란을 48 h 노출시킨 후, 정상 부화율을 백분율로 나타내었다. Cd, Cu 및 Zn을 포함하지 않는 대조구에서는 정상 부화율이 80% 이상을 나타냈으나, 중금속 농도가 증가할수록 정상 부화율은 급격히 감소하였다. 정상 부화율은 Cd, Cu 및 Zn에 대해 농도 의존적으로 감소하였으며, 각각 1000, 100, 100 ppb 이상의 농도에서 유의적이 차이를 나타내었다. P. olivaceus의 정상 부화율에 대한 Cd, Cu 및 Zn의 반수영향농도($EC_{50}$)를 이용한 독성은 Zn>Cu>Cd 순으로 강한 것으로 나타났으며, 이들 중금속에 대한 $EC_{50}$는 각각 584, 1015, 1282 ppb를 나타내었다. Cd에 대한 NOEC는 500 ppb를 나타냈고 LOEC는 500 ppb를 나타내었다. Cu와 Zn의 NOEC와 LOEC 각각 100 ppb와 500 ppb로 유사한 값을 나타내었다. NOEC와 LOEC 결과로부터 자연생태계 내에서 Cu와 Zn 농도는 100 ppb, Cd 농도는 500 ppb를 초과할 경우 P. olivaceus 수정란의 정상 부화율은 감소할 것으로 판단된다. 본 연구결과를 바탕으로, P. olivaceus의 정상 부화율을 이용한 생물학적 시험은 중금속과 같은 유해물질에 대한 해양생태계의 영향을 판단하기 위한 시험방법으로 유용하게 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 환경생물
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• 제30권3호
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• pp.238-244
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• 2012

넙치, Paralichthys olivaceus 수정란의 부화율을 이용하여 중금속(Pb, Cr, As)의 독성 영향을 조사하였다. Pb, Cr, 및 As (0, 10, 100, 500, 1,000, 2,500, 5,000 ppb)에 수정란을 48 h 노출시킨 후, 정상 부화율을 백분율로 나타내었다. 중금속을 포함하지 않는 대조구에서는 정상 부화율이 80% 이상을 나타냈으나, 중금속 농도가 증가할수록 정상 부화율은 급격히 감소하였다. 정상 부화율은 Pb, Cr, 및 As에 대해 농도 의존적으로 감소하였으며, 각각 100, 100, 500 ppb 이상의 농도에서 유의한 차이를 나타내었다. P. olivaceus의 정상 부화율에 대한 Pb, Cr 및 As의 반수 영향농도($EC_{50}$)를 이용한 독성은 Cr>As>Pb 순으로 나타났다. Pb와 As의 NOEC와 LOEC 각각 100 ppb와 500 ppb로 유사한 값을 나타냈으며, Cr에 대한 NOEC는 10 ppb, LOEC는 100 ppb를 나타내었다. 이들 결과로부터 자연생태계 내에서 Pb과 As의 농도는 100 ppb, Cr 농도는 10 ppb를 초과할 경우 P. olivaceus 수정란의 정상 부화율은 독성 영향이 나타날 것으로 판단된다. 본 연구 결과를 바탕으로, P. olivaceus의 정상 부화율을 이용한 생물학적 평가방법은 중금속과 같은 유해물질에 대한 해양생태계의 영향을 판단하기 위한 시험방법으로 유용하게 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 환경생물
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• 제30권2호
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• pp.128-135
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• 2012

본 연구는 말똥성게(Hemicentrotus pulcherrimus)의 생식세포 및 pluteus 유생을 이용하여 중금속인 납(lead, Pb)과 아연(zinc, Zn)의 독성을 조사였다. H. pulcherrimus 배우자 및 배아에 미치는 Pb과 Zn의 독성은 각각 31, 63, 125, 250, 500 ppb 및 16, 31, 63, 125, 250 ppb의 농도에서 조사하였다. 0.5 M KCl 용액을 이용하여 방란 및 방정을 유도하였고, 수정률 및 정상 배아발생률의 조사는 수정 후 각각 10분 및 64시간째 관찰하여 시행하였다. Pb 노출 시 수정률은 대조군과 비교하여 유의적인 변화가 없었다. 그러나 정상 배아발생률은 농도가 높을수록 농도의존적으로 유의적인 감소를 보였다. Zn을 노출시켰을 경우 수정률과 정상 배아발생률은 농도가 높을수록 농도의존적인 유의적 감소를 나타냈다. H. pulcherrimus의 정상 배아 발생에 대한 독성치는 각각 Pb (반수 영향농도 ($EC_{50}$) 45.13 ppb, 95% Cl 40.12~50.05 ppb), Zn (반수영향농도 ($EC_{50}$) 19.82 ppb, 95% Cl 18.26~21.31 ppb)로 나타났다. 또한 Pb과 Zn의 무영향농도(NOEC)는 각각 <31.25 ppb 및 <15.63 ppb로 나타났고, 최소영향농도(LOEC)는 31.25 및 15.63 ppb로 나타났다. 본 연구 결과, H. pulcherrimus의 초기 배아발생 과정은 Pb과 Zn 등의 중금속에 높은 민감성을 보인다. 따라서 H. pulcherrimus는 해양생태계 위해 평가를 위한 시험생물로서 사용이 가능하다고 사료된다.

• 한국환경과학회지
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• 제14권12호
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• pp.1129-1139
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• 2005

A series of experiments was conducted to identify the potential of five phytoplankton species as standard test species for marine ecotoxicological tests. The candidate phytoplankton species are Skeletonema costatum, Heterosigma akashiwo, Prorocentrum micans, Isochrysis galbana, and Tetraselmis suecica. Salinity tolerance and sensitivity on potassium dichromate as a reference material were identified. Toxicity of eleven ocean dumped sewage sludges and four red tide expellent extracts were estimated by the inhibition of population growth rates (PGR) of marine diatom S. costatum, While most species revealed relatively weak tolerance on salinity, T. suecica demonstrated the highest salinity tolerance ranged from $5\~35$ psu and the others $15\~35$ psu. H. akashiwo revealed the highest sensitivity as 72h $IC_{50}$=0.76mg/L and T. suecica the lowest as 72h $IC_{50}$=8.89mg/L on potassium dichromate. Sludge extracts from industrial waste, domestic sewage and livestock farm waste sludge showed high toxicity as 72h $IC_{50}$<$2\%$ and lowest toxicity from filtration bed sludge as 72h $IC_{50}$=$30.50\%$ NOEC (No Observed Effective Concentration) of sludge extract ranged from <$0.4\%$ to $1.6\%$ and this indicated high phytotoxicity of ocean dumped sewage sludge. The test sensitivity of phytoplankton PGR inhibition was much higher than those of marine rotifer Brachionus plicatilis mortality test and bioluminescent inhibition test by marine bacteria Vibrio fischeri, and comparable with the sea urchin (Strongylocentrotus intermedius) fertilization test. As a result the phytotoxicity test using phytoplankton PGR inhibition ($IC_{50}$) must be a useful tool for marine phyto-toxicological evaluation of ocean dumped materials.

• 한국수산과학회지
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• 제29권2호
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• pp.174-190
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• 1996

해양에서 유류유출사고가 발생했을 때 자연 생물자원에 미치는 피해량을 전산모델을 이용하여 추정하였다. 해양에서 이러한 오염물질이 유출되었을 때 피해 조사가 이루어져야 하지만 조사비용 이외에도 현장조사 자체의 어려움이 있다. 조간대를 제외한 해역에서는 현장보존이 어렵고 조사대상도 성체에 한정되기 때문이다. 미국의 경우 이를 위하여 데이터 베이스를 이용한 전산모델(NRDAM/CME)을 개발하였다(Reed et al., 1989). 이 모델에서는 급성 독성실험 데이터를 사용하여 피해량을 추정하였고 성체피해 뿐 아니라 먹이망을 통한 파급효과와 유생 및 치어손실에 의한 가입량 손실도 다루고 있다. 본 연구에서는 NRDAM/CME에 쓰인 논리체계를 응용하였으며 한국 연근해의 데이터 베이스를 사용하여 벙커 C유와 원유가 유출되었을 경우 황해와 남해를 대상으로 하여 유출규모에 따른 자연 생물자원의 피해정도를 추정하였다. 모델의 시험결과 유류의 유출량이 증가했을 때 생물자원의 피해량은 유출량의 증가율 보다 더 높은 율로 증가하였다. 유출된 유류의 화학적 특성, 특히, 점도와 용해도의 차이에 따라 피해량이 큰 차이를 보이는데 이는 유류의 분산을 촉진 시키기 위한 유화제의 사용이 피해량을 증가시킬 가능성이 있는 것으로 생각된다. 또한 생물량의 손실은 가입 손실에 의한 장기적 피해가 단기적 피해보다 더 클 수 있음도 시사하고 있다.

• 한국환경과학회지
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• 제20권9호
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• pp.1087-1093
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• 2011

The mixotrophic marine ciliate Mesodinium rubrum possesses a highly modified algal endosymbiont as a nutrition source for the species. Accordingly, we assumed that the species can reflect the ecotoxicity on marine producer (as phytoplankton) and consumer (as zooplankton) both. A series of experiments were conducted to identify the potential of the species as a standard test species for marine ecotoxicological study. The comparison of species sensitivity on reference toxic materials was made using potassium dichromate for phytoplankton and copper chloride for zooplankton. The ciliate revealed the highest sensitivity on both reference materials among the seven test species including phytoplankton, benthic copepod and rotifer species. The toxicity end point of the species was 72hr-$EC_{50}$=1.52 mg/L (as potassium dichromate) estimated by population growth inhibition (PGI), which is more sensitive than the most sensitive phytoplankton Skeletonema costatum (72hr-$EC_{50}$=3.05 mg/L). As comparison to rotifer, it also revealed higher sensitivity on copper chloride; 72hr-$EC_{50}$=0.38 mg/L for ciliate and 48hr-$EC_{50}$=0.48 mg/L for rotifer. Also, the elutriate toxicity test of various ocean disposal wastes were conducted to identify the potential of ciliate toxicity test application using industrial waste sludges. The toxicity of leather processing waste sludge was highest on the ciliate, followed by dyeing waste sludge and dye production waste sludge as an increasing order of toxicity. 72h-$EC_{50}$ of ciliate PGI test was 1.83% and that of S. costatum 3.84% for leather waste sludge which showed highest toxicity. The toxicity test results also revealed that the highest sensitivity was observed on ciliate species on ocean disposed sludge wastes. Also, ciliate toxicity test well discriminated the degree of toxicity between sludge sources; 72h-$EC_{50}$ values were 1.83% for leather processing waste sludge, 16.75% for dye production waste sludge and 27.75% for textile production waste sludge. Even the laboratory culture methods of the species were not generally established yet, the species has high potential as the standard test species for marine toxicity test in terms of the dual reflection of phyto- and zooplankton toxicity from single test, sensitivity and test replicability.

• 환경생물
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• 제37권3호
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• pp.372-379
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• 2019

해산규조류(Skeletonema cosatatum)의 개체군성장률(r)을 사용하여 연안 유기오염물질인 phenanthrene (PHE)과 zinc undecylenate (ZU)의 독성평가를 실시하였다. S. costatum을 PHE(0, 25, 50, 100, 200, 300 mg L^-1)와 ZU(0, 5, 10, 15, 20, 25 mg L^-1)에 각각 96시간 노출한 이후에 r을 산출하였고, 대조구의 r은 0.04보다 높아 시험기준에 적합하였다. S. costatum의 r은 PHE 50, ZU 10mg L^-1 이상의 농도에서 대조구 대비 유의하게 감소하기 시작해 PHE와 ZU의 농도가 증가할수록 감소되는 농도의존성을 나타냈으며, 최고농도인 300과 25mg L^-1 농도에서는 r이 나타나지 않았다. PHE와 ZU에 노출된 S. costatum r의 반수영향농도(EC₅₀)은 136.13, 16.95 mg L^-1, 무영향농도(NOEC)는 25, 5 mg L^-1, 최소영향농도(LOEC)는 50, 10 mg L^-1로 나타났다. 본 연구결과, 해양생태계 내에서 S. costatum의 r은 PHE 50 mg ^-1, ZU 10 mg L^-1 이상의 농도에서 독성영향으로 감소할 것으로 판단되며, PHE와 ZU의 기준농도 설정을 위한 기초자료로 유용하게 사용될 것이다.