This study investigated the variations in monthly PM2.5 concentrations and their characteristics at the sampling site (35.075°N, 129.080°E) around the Busan seaport area for six months (from August 2020 to January 2021). Monthly PM2.5 concentrations in the filtered samples ranged from 8.4 to 42.3 ㎍/m3 (average=19.6±8.2 ㎍/m3, n=50) and were generally high in August, December, and January, and low in September, October, and November. The variations of monthly PM2.5 concentrations showed similar patterns to those of the neighboring national air quality monitoring sites. The contents of Total Carbon (TC), Organic Carbon (OC), Elemental Carbon (EC), and OC/EC ratios in PM2.5 showed large variability during the study period. The OC/EC ratios ranged from 4.2 to 34.4, suggesting that the relative contributions of OC and EC to the PM2.5 concentrations changed temporally and might be related to their formation sources. Variations in the chemical components of and particle size distributions in PM2.5 showed that high PM2.5 concentrations were affected by various sources, such as sea salt and ship emission. The precursor gas concentrations were discussed in terms of monthly variations and their contributions to PM2.5 concentrations. However, further research is needed to understand the characteristics and behaviors of PM2.5 concentrations around the Busan seaport area.
The purpose of this study is to enhance utilization of the waste nutrient solution (WNS) disposed at the hydroponic greenhouse. Several sets of testing were conducted to examine the effects of WNS: (a) a fertilizer effect, (b) soil column leaching, and (c) crop cultivation. The fertilizer effect test was applied in young radish cultivation by examining the growth characteristics of young radish and soil based on inorganic nitrogen according to the soil treatment of the nitrogen fertilizer (NF) and the WNS. The fertilizer effects and crop cultivation test were conducted with five treatments (A-E): A, non-treatment (water); B, 100% of NF; C, 70% of NF + 30% of WNS; D, 50% of NF + 50% of WNS; and E, 30% of NF + 70% of WNS. The soil column leaching test was conducted with three treatments: non-treatment (water), 100% of NF, 50% of WNS + 50% of NF. As a result, the chemical properties of the WNS were pH 6.0, EC 2.4dS·m-1, total phosphorus (T-P) 28mg·L-1, ammonium nitrogen (NH4-N) 5.0mg·L-1, and nitrate nitrogen (NO3-N) 301mg·L-1. The chemical properties of the soil were pH 5.51, EC 0.31dS/m, organic matter 2.08g·kg-1, NO3-N 9.64mg·kg-1, and NH4-N 3.20mg·kg-1. The results of fertilizer effects showed that the ratio of 50% or less of NF and 50% or more of WNS was high in young radish growth. There was no statistically significant difference between the soil chemistry in the C-E treatments where WNS was mixed with NF and the B treatment where only NF was applied. As a result of the soil column leaching test, there was no significant difference in the concentrations of NO3 and NH4 in the treatment of 100% of NF and 50% of NF + 50% of WNS. The study indicates, if the mixed fertilizer of WNS and NF is applied in the soil cultivation of young radish, it will reduce the use of NF and environmental pollution. This also helps reduce production costs on farmers and increase the yield of young radish.
In this experiment, investigated toxicity evaluation of chemicals using Asian toad embryos, along FETAX(Frog Embryo Teratogenesis Assay-Xenopus) protocol. Asian toad, Bufo gargarizans embryo incubated and investigation of Benomyl(Germicide), Carbofuran(Insecticide) and Thiobencarb(Herbicide) effect by probit analysis. As a result, depends on the concentrations of Benomyl, Carbofuran and Thiobencarb, along mortality and malformation rates were increases and larval body length were decreased. The teratogenic concentration(EC50) of Benomyl, Carbofuran and Thiobencarb were 1.03, 8.74, 4.98mg/ℓ, respectively. And when exposed to Benomyl, larvae responded most sensitively to malformations. Embryo lethal concentration (LC50) Benomyl, Carbofuran and Thiobencarb were 7.26, 560.72, 16.87mg/ℓ, respectively. And Benomyl were at the lowest concentration of lethal the embryos. The teratogenic index(TI) were 7.05 in Benomyl, 64.16 in Carbofuran and 3.39 in Thiobencarb, thus TI values were above 1.5, which is the criterion of teratogenicity. Three of the pesticides used in this study were considered to be a teratogenic substances and Carbofuran was the most potent teratogen. And more specific researches are needed to investigate the effects of pesticides on the embryo development of toads and amphibians and their mechanism.
In this experiment, we investigated the toxicity of tebuconazole (fungicide) using domestic frog embryos, along the FETAX (Frog Embryo Teratogenesis Assay-Xenopus) protocol. Bufo gargarizans, Hyla japonica, and Pelophylax nigromaculatus embryos were incubated, and investigation of the tebuconazole effect was performed by the probit analysis. As a result, depending on the concentrations of tebuconazole, the mortality and malformation rates were increased and larval body length was decreased. The teratogenic concentrations (EC50) of tebuconazole were 34.4mg L-1, 10.6mg L-1, and 14.9mg L-1, respectively, and the embryo lethal concentrations(LC50) of tebuconazole were 74.7 mg L-1, 38.5 mg L-1, and 39.1 mg L-1, respectively. The teratogenic index (TI) valuesof tebuconazole were 2.19, 3.58, and 2.65; thus, it showed teratogenicity in embryonic development of these three frogs. These results revealed that in this experiment, tebuconazole suppressed the development of embryos at a relatively low concentration. In addition, mortality, malformation ratios, malformation patterns, and growth rates were similar to the results from the other assay systems. Therefore, tebuconazole was thought to have an effect on the embryo development of domestic frogs. In future, it will be necessary to identify species specificity in order to the clarify the causes of differences in mortality, malformation rate, and malformation patterns depending on the species.
Hagyeong Kim;Jimin Shin;Dohyeon Jeong;Juyeong Jeong;Yongeun Kim;June Wee;Kijong Cho;Yun-Sik Lee
Korean Journal of Environmental Biology
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v.42
no.1
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pp.54-61
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2024
The ecosystem provides a diverse array of environmental conditions for organisms, and only those that are capable of successfully adapting to these conditions within their habitats can endure, thrive, and proliferate. Further, the environmental conditions within these habitats can significantly affect the bioavailability of chemicals that are introduced therein, thus resulting in varied adverse impacts on the organisms. The present study aims to evaluate the sensitivity of Yuukianura szeptyckii - a species adapted to riparian - to heavy metals following ISO guideline 11276, with the objective of assessing its potential as an indicator species for ecotoxicological evaluations in riparian habitats. The findings revealed that cadmium and copper both had significant toxic effects depending on their concentrations. For cadmium, the LC50 was 280 mg kg-1, EC50 was 66 mg kg-1, and NOEC and LOEC were 25 and 50 mg kg-1, respectively. For copper, the LC50 was 911 mg kg-1, EC50 was 151 mg kg-1, and LOEC was 50 mg kg-1. Comparative analysis with previous results for the international standard species Folsomia candida and the domestic standard species Allonychiurus kimi indicated that Y. szeptyckii exhibited even greater sensitivity to toxicity values. The adverse effects on survival and reproduction were closely associated with the influx concentration of heavy metals in their bodies. Altogether, the results suggest that Y. szeptyckii is a sensitive species for ecotoxicological assessments in riparian habitats, thus making it suitable as an indicator species, particularly in riparian ecosystems that are characterized by relatively high humidity conditions.
17β-estradiol (E2) is a natural hormone secreted by ovary, and continuously discharged from household and livestock wastewater into aquatic environment. Due to its strong estrogenic activity, it has adverse effects on development and reproduction in crustacean as an endocrine disrupting chemical. Although ecdysteroid signaling pathway play a key role in development in crustacean, little information on transcriptional modulation of ecdysteroid-related genes in response to E2 is available in small crustacean. Here, we investigated the acute toxicity of E2 to obtain 24-h LCx values in the brackish water flea Diaphanosoma celebensis. Time-dependent expression patterns of seven ecdysteroid pathway - related genes (CYP314a1, EcRA, EcRB, USP, ERR, Vtg, VtgR) were further examined using quantitative real time reverse transcriptase polymerase chain reaction (qRT-PCR). As results, 24-h LC50 and LC10 values were 9.581 mg/l and 4.842 mg/l, respectively. The mRNA expression of CYP314a1, EcRA, USP, VtgR was significantly up-regulated at 12 or 24 h after exposure to E2. These findings indicate that E2 can affect their molting and reproduction by modulating the expression of ecdysteroid pathway - related in D. celebensis. This study will be useful for better understanding of molecular mode of action of endocrine disrupting chemicals on molting process in small crustacean.
The aim of this study is toxicity assessment using two types of sea urchins (H. pulcherrimus, M. nudus) that can representative primary consumers in potential coastal environments pollutants, Zinc undecylenate (ZU), which is used for various purposes, such as pharmaceutical agents and anti-bacterial and anti-fungi. The Fertilization rate and normal embryogenesis rate of H. pulcherrimus and M. nudus were concentration-dependent decreased. Besides, EC50 of fertilization rate with H. pulcherrimus and M. nudus were 11.27 mgl-1 and 1.48 mgl-1, and EC50 of normal embryogenesis were 0.94 mgl-1 and 3.78 mgl-1. NOEC of normal embryogenesis were 0.20 and 0.78 mgl-1, respectively. In addition, to find the safety criteria of the ZU on the marine environment. PNEC value was 0.0094 mgl-1, calculated using the toxicity values of two species of sea urchin derived from this study and the acute toxicity results of the coastal area through literature research. The above results will be used as basic data for establishing environmental protection strategies for marine environmental pollutants.
In this study, we aimed to assess the toxicity of biocide present in antifouling paint on embryos of sea urchin, Mesocentrotus nudus. Three types of biocide (Sea-nine 211, Diuron, and Irgarol 1051) were selected for the exposure experiment. The EC50 of Sea-nine, Diuron, and Irgarol on the fertilization rate of sea urchin were 32.8 ㎍ L-1, 7,975 ㎍ L-1 and 6,995 ㎍ L-1, respectively. The EC50 of Sea-nine, Diuron, and Irgarol on the development rate of sea urchin were 31.6 ㎍ L-1, 3,044 ㎍ L-1, and 2,267 ㎍ L-1, respectively. The highest toxicity was observed in the presence of Sea-nine.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2023.05a
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pp.151-151
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2023
본 연구는 호우(heavy rain) 발생 시 대기 중 미세먼지(particulate matter, PM) 저감효과를 규명하고 강우 지속에 따른 빗물 수질(pH, 전기전도도(electrical conductivity, EC), 수용성 이온) 분석을 통해 대기 중 PM이 빗물 수질에 미치는 영향을 평가하였다. 2020년 3월부터 2021년 2월까지강우 강도(7.5 mm/h)를 기준으로 총 6회의 강우를 대상으로 하였으며 빗물 샘플은 집수장치를 통해 50 mL를 연속적으로 수집하여 수질을 분석하였다. 대기 중 PM2.5 (≤ 2.5 ㎛ in diameter) 및 PM10 (≤ 10 ㎛ in diameter) 농도는 기상청 내 부산 남구 대연동 관측소의 automatic weather system (AWS)에서 측정된 일평균 자료를 이용하였다. 강우에 따른 대기 중 PM의 저감효율은 상대적으로 PM10에서 뚜렷하게 나타났으며, 특히 강우 강도 7.5 mm/h 이상(유형 1)의 호우 발생 시60% 이상의 저감효율을 보였다. 반면, 강우 강도 7.5 mm/h 이하(유형 2)일 때는 10% 이하의 저감효율을 보였으며, 강우 지속에 따라 대기 중 PM10 농도가 증가하는 경향을 보이기도 하였다. 총108개의 빗물 샘플 수질을 분석한 결과, 유형 1의 경우 초기 빗물의 평균 EC는 58.5 µS/cm으로 상대적으로 높았으며 대기 중 PM10과 양의 상관관계(r = 0.99)를 보였고 평균 pH는 4.3으로 산성도가 높게 나타났으며 대기 중 PM10과 음의 상관관계(r = -0.99)를 보였다. 반면, 유형 2의 경우 대기 중 PM10과 EC (r = -0.56) 및 pH (r = -0.41) 간 뚜렷한 상관관계가 나타나지 않았다. 또한 강우가 지속됨에 따라 EC와 수용성 양이온(Na+, Mg2+, K+, Ca2+, NH4+) 및 음이온(Cl-, NO3-, SO42-)의 농도는 지속적으로 감소하는 경향을 보였으나 pH의 경우 강우 강도에 따라 증감의 경향이 다르게 나타났다. 유형 1의 경우 강우 지속에 따라 pH가 증가하여 산성도가 낮아졌으나 유형 2는 pH의 증감 형태를 뚜렷하게 확인하기 어려웠다. 연구 결과를 통해 강우 초기 높은 강도로 강우가 지속될 경우 대기 중 PM10이 빗물 수질에 영향을 미칠 수 있는 것으로 판단되며, 이에 따라 호우 발생 시 강우가 대기 중 오염물질을 지표면으로 유입시킬 수 있는 매개체로 작용할 수 있음을 지시한다.
Oh, Sang Se;Park, Myong Sun;Kim, Hyun Cheul;Choi, Jong Myung
Journal of Bio-Environment Control
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v.28
no.2
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pp.110-116
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2019
This study was conducted to determine the effects of a pre-planting fertilizers with various $NH_4{^+}:NO_3{^-}$ ratios in a coir dust:peatmoss:perlite (3.5:3.5:3.0, v/v/v) medium on the growth of hot pepper (Capsicum annuum L. cv. Nokkwang) plug seedling. Nitrogen levels were fixed to $300mg{\cdot}L^{-1}$ and the $NH_4{^+}:NO_3{^-}$ ratios were varied to 0:100, 27:73, 50:50, 73:27, and 100:0. The 50-cell trays were filled with treatment media containing pre-plant fertilizers, then seeds were sown. After seeds were germinated, the trays were moved to greenhouse and seedlings were feed with 13-2-13 and 20-9-20 fertilizers, alternatively. The changes in pH and EC were measured every week and soil solution for nutrient concentrations were analyzed in week 0, 3, and 7. The measurements of seedling growths as well as analysis of tissue nutrient contents were also conducted in week 7. The varied $NH_4{^+}:NO_3{^-}$ ratios did not influence on the pHs of root media after incorporation of pre-planting fertilizers, but the ECs were heightened as proportion of $NH_4{^+}$ to $NO_3{^-}$ were elevated. During the raising of seedlings, the pHs rose over time in the treatments of 0:100 and 27:73 ($NH_4{^+}:NO_3{^-}$). The concentrations of all macro-elements in root media decreased gradually as seedlings grew in all treatments. The seedling growths 7 weeks after seed sowing were the highest in the treatments of 27:73 and 50:50 ($NH_4{^+}:NO_3{^-}$) and those became worse in the treatments of higher $NH_4{^+}$ ratios than 73%. In terms of inorganic element contents based on the dry weight of above ground tissue, the treatment of 0:100 showed the lowest content of Ca, Mg, Na, Cu, Mn, and Zn. Based on the results, it is desired that $NH_4{^+}$ ratio in pre-planting fertilization is maintained to be 50% or less for the raising of hot pepper plug seedlings.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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