• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제25권2호
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• pp.169-177
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• 2010

Ecological risk assessment (ERA) has been used to establish environmental quality standards or evaluate ecological risk in site-specific areas. The scope of ERA was expanded based on regions, and the concept of regional-scale ecological risk assessment was recently introduced in developed countries. In the present study, regional ERA approaches of relative risk model (RRM), contaminants in aquatic and terrestrial ecosystems (CATS) model, and procedure for ecological tired assessment of risks (PETAR) in advanced countries were extensively investigated. Regional ERA was compared with traditional ERA process. Stressors, receptor and response in traditional ERA were replaced with sources of stressors, habitats, and ecological impacts, respectively in regional ERA. This study introduces the concept and assessment process of regional ERA, and provides a wide perspective how the relative ERA could be applied in Korean ecosystem.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제15권3호
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• pp.7-14
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• 2010

Ecological Risk Assessment (ERA) supports a decision-making process such as establishment of environmental quality criteria. Soil quality criteria (SQC) are essential to protect soil organisms from the exposure to various soil contaminants. In this study, ERA methodologies of advanced countries for soil pollution were extensively compared to propose the ERA approach suitable for soil ecosystem in Korea. The soil ERAs in European Chemical Bureau(ECB), The Netherlands, and Canada can be classified as deterministic ecological risk assessment (DERA), and probabilistic ecological risk assessment (PERA) based on species sensitivity distribution (SSD). We propose three ERA methods according to abundance and reliability of soil ecotoxicity data. The method considered land use such as residential/agricultural, and industrial/commercial uses. The taxonomic groups of soil organism were classified as 'Class' level including different trophic levels (Magnoliopsida or Liliopsida, Clitellata, and Insecta or Secernentea). This study can be used to estimate the soil quality criteria to protect soil biota.

• 수산해양기술연구
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• 제45권1호
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• pp.22-33
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• 2009

Ecological risk assessment(ERA), developed in Australia, can be used to estimate the risk of target, bycatch and protected species from the effects of fishing using limited data for stock assessment. In this study, we employed the ERA approach to estimate risks to tunas, billfishes, sharks, sea turtles and other species by the Korean tuna longline fishery in the Western and Central Pacific Ocean using productivity and susceptibility analyses of the ERA based on low(<1.30), medium(1.30-1.84) and high risk(>1.84). Albacore, bigeye, yellowfin, skipjack and bluefin tunas were generally evaluated in the medium risk. The susceptibility of tuna species, however, had higher risks than the productivity. Billfishes were also at medium risk, while sharks were at high risk by the tuna longline fishery. The risk of productivity was generally high, because most sharks caught by the tuna longline fishery have high longevities, i.e., over 10 years, including ovoviviparous species. Susceptibility, which is related with the selection of fishing gear, was also high, because the longline fishery has no gear modifications to prevent bycatch of protected species. Not only target tuna species were influenced by the tuna longline fishery in the Western and Central Pacific Ocean, but also nontarget species, such as pomfret, mackerels rays, sea turtle were done. Ecosystem-based fishery assessment tools, such as productivity and susceptibility analysis(PSA), have the ability to provide broad scientific advice to the policy makers and stakeholders.

• 대한환경공학회지
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• 제36권5호
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• pp.359-366
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• 2014

합리적이며 효율적인 토양환경관리를 위해 대상 지역 혹은 국가의 상황과 조건에 적합한 토양생태위해성평가 기법을 개발하여 적극적으로 활용해야 한다. 우리나라의 경우도 수용체 중심의 환경정책이 본격화됨에 따라, 국내 실정에 맞는 토양생태위해성평가 기법의 개발이 요구되는 실정이다. 한편, 토양생태위해성평가는 다양한 영양단계 내 서식종의 독성자료를 필요로 하며, 독성자료 성격에 따라 예측무영향농도(Predicted No Effect Concentration, PNEC)를 산출하여 이용한다. 그러므로 독성자료 산출에 이용되는 시험종은 합리적이고 신뢰성 높은 위해성평가와 밀접한 연관성을 가진다. 따라서, 본 연구의 목적은 합리적이며 신뢰성 높은 국내형 토양생태위해성평가를 위해 필요한 국내 서식종을 선별하는 것이다. 구리와 니켈을 대상물질로 설정하였으며, 해당 오염물질의 독성자료를 수집하고, 국제 표준기관(ASTM, OECD, USEPA)에서 제시하는 표준 시험종을 조사하였다. 대상 시험종들은 영양단계별로 구분한 후 학술연구와 정부보고서, 생물도감 등을 통해 국내 서식종을 선별하였다. 본 연구결과. 표준시험종과 대상 물질 독성시험종은 각각 166, 120종으로 확인되었으며, 이 중 국내 서식종은 40, 17종인 것으로 확인되었다. 또한 본 연구에서는 국내 특성을 반영한 국내 서식종 선별자료를 아울러 제시하여 국내형 토양생태위해성평가 기법 수립의 기반을 조성하고자 하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제30권3호
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• pp.316-322
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• 2011

국내 호소 수역 50지점에서 검출빈도가 비교적 높은 4종의 농약성분에 대해 성수기와 비성수기를 구분하여 오염도를 조사하였고, 위해지수방법과 확률론적인 방법을 적용하여 조류, 물벼룩, 어류, 양서류 등의 수생 종들에 대한 생태위해성 평가를 수행하였다. 조류 종에 대해서는 중간 위해성 수준으로, 그 외 다른 수생 종들의 위해성은 낮은 위해성 기준에 비해 훨씬 낮게 산정되어 위해성이 없는 것으로 평가되었다. 조류 종에 대한 위해성은 주로 제초제인 oxadiazon 성분에 기인하였고, 어류 및 양서류에서도 높은 위해 기여도를 보여주었다. $HC_5$값을 적용한 생태위해지수 또한 oxadiazon 성분에서만 중간 위해성 수준이었고, 이 성분이 수생 종에 위해 영향을 주는 주 기여요인으로 조사되었다. 각 농약성분의 농도가 $HC_5$값에 비해 낮은 수준으로 검출되었고, 혼합된 형태의 농약성분에 대한 결합된 생태위해확률 또한 허용기준인 5% 이하로서 생태위해성이 없는 것으로 평가되었다. 결론적으로, 농업용수를 공급하는 전국 호소 수역의 관리를 위해서는 주기적인 생태위해성평가가 필요하며, 급성독성과 노출량을 비교하는 위해지수와 확률론적 기법은 기초 위해성평가이며, 우리나라 고유 생물 종을 이용한 위해성평가, 만성독성, 환경 중 거동, 환경 요인 등을 모두 고려한 보다 높은 단계의 위해성평가 기법 연구가 반드시 필요할 것으로 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권2호
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• pp.163-168
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• 2007

국내 5개 폐광산 지역의 갱내수 및 배출수에 대해 화학적 분석 및 생물학적인 독성 평가를 통한 생태 위해성 평가를 실시하였다. 본 연구에서 선정한 9가지 중금속의 화학적 분석 결과, 거의 모든 지점에서 높은 중금속 농도가 검출되었으며, 특히 송천, 낙동, 덕음 지역에서는 상대적으로 비소가 높게 검출되었고, 낙동 지역은 하류까지 전체적으로 각 항목의 중금속이 높은 농도로 존재하였다. 통합 방류수 독성 평가(WET)에 기초해 Vibrio fisheri, Selenastrum capricornutum, Daphnia magna를 이용한 생물학적 독성 평가 결과, 모든 지점에서 높은 독성이 나타났다. 유출수가 처음 흐르는 갱구에서 가장 높은 독성이 나타났으며, S. capricornutum에 대한 독성이 모든 지점에 걸쳐 $1.3\sim32.0$ TU 사이의 독성이 나타나 독성 민감도가 가장 높은 것으로 나타났다. 각각의 독성 평가 종에 따른 독성 미감도 차이는 폐광사의 위해성을 평가함에 있어 두 종 이상의 평가 종이 사용되어야 함을 의미한다. HQ(Hazard Quotient) 개념을 적용한 생태 위해성 평가 결과, 폐광산에서 분석된 대부분의 중금속에 대해 HQ 값이 1보다 훨씬 크게 나타났으므로, 폐광산의 중금속에 대한 영향은 심각한 정도의 위해도를 가지고 있다고 판단된다. 한편, 생물학적 독성은 유하 거리의 증가에 따라 감소하는 것으로 나타났다. 따라서, 폐광산의 복원이나 생태 위해성 평가 시 지점별로 희석률뿐 아니라 DOM, 경도 등 환경인자들이 고려되어야 할 것으로 판단된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권8호
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• pp.1010-1020
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• 2014

Ballast water effluent treated by an electrolytic method contains reactive chlorine species and disinfection by-products (DBPs). In this study, we conducted whole effluent toxicity (WET) testing and ecological risk assessment (ERA) to investigate its ecotoxicological effects on marine environment. WET testing was carried out for three marine pelagic organisms, i.e., diatom Skeletonema costatum, rotifer Brachionus plicatilis and fish Paralichthys olivaceus. The biological toxicity test revealed that S. costatum was the only organism that showed apparent toxicity to the effluent; it showed no observed effect concentration (NOEC), lowest observable effect concentration (LOEC) and effect concentration of 50% (EC50) values of 12.5%, 25.0% and 83.3%, respectively, at brackish water condition. In contrast, it showed insignificant toxicity at seawater condition. B. plicatilis and P. olivaceus also showed no toxicities to the effluent at the both salinity conditions. Meanwhile, chemical analysis revealed that the ballast water effluent contained total residual oxidants (TROs) below $0.03{\mu}g/L$ and a total of 20 DBPs including bromate, volatile halogenated organic compounds (VOCs), halogenated acetonitriles (HANs), halogenated acetic acids (HAAs) and chloropicrin. Based on ERA, the 20 DBPs were not considered to have persistency, bioaccumulation and toxicity (PBT) properties. Except monobromoacetic acid, the ratio of predicted environmental concentration (PEC) to predicted no effect concentration (PNEC) of the other 19 DBPs did not exceed 1. Thus, our results of WET testing and ERA indicated that the ballast water effluent treated by electrolysis and subsequently neutralization was considered to have no adverse impacts on marine environment.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2017년도 추계학술발표회
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• pp.236-236
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• 2017

Effluent treated by an NaDCC injection method in Ballast water management system (BWMS) contains reactive chlorine species and disinfection by-products (DBPs). In this study, we conducted whole effluent toxicity (WET) testing and ecological risk assessment (ERA) to investigate its ecotoxicological effects on marine environment. WET testing was carried out for four marine pelagic and freshwater organisms, i.e., diatom Skeletonema costatum, Navicula pellicuosa, chlorophyta Dunaliella tertiolecta, Pseudokirchneriella subcapitata, rotifer Brachionus plicatilis, Brachionus calyciflorus and fish Cyprinodon variegatus, Pimephales promelas. The biological toxicity test revealed that algae was the only biota that showed apparent toxicity to the effluent; it showed no observed effect concentration (NOEC), lowest observable effect concentration (LOEC) and effect concentration of 50% (EC50) values of 25-50%, 50-100% and >100%, respectively, at three water condition, but did not show any significant toxicities on other biota. Meanwhile, chemical analysis revealed that the BWMS effluent contained total residual oxidants (TROs) below $0.03{\mu}g/L$ and a total of 25 DBPs such as bromate, volatile halogenated organic compounds (VOCs), halogenated acetonitriles (HANs), halogenated acetic acids (HAAs), chloropicrin and Isocyanuric acid. Based on ERA, the 25 DBPs were not considered to have persistency, bioaccumulation and toxicity (PBT) properties. The ratio of predicted environmental concentration (PEC) to predicted no effect concentration (PNEC) of the other DBPs did not exceed 1 for General harbor environment. However, four substances (Isocyanuric acid, Tribromomethane, Chloropicrin and Monochloroacetic acid) were exceed 1 for Nearship environment. But observed toxicity in the test water on algal growth inhibition would be mitigated by normal dilution factor of 5 applied for nearship exposure. Thus, our results of WET testing and ERA showed that the BWMS effluent treated by NaDCC injection method would have no adverse impacts on marine environment.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권2호
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• pp.203-214
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• 2018

이염화이소시아뉼산나트륨(NaDCC) 주입 선박평형수처리설비(BWMS, ballast water treatment system)에 의해 처리된 배출수 내에는 브롬 및 염소계열의 활성물질과 소독부산물질(DBPs, disinfection by-products)들이 포함되어 있다. 본 연구에서는 NaDCC로 처리된 선박평형수가 해양환경에 미치는 생태위해성을 파악하기 위하여 생태독성시험(WET test, whole effluent toxicity test)과 생태위해성평가(ERA, ecological risk assessment)를 수행하였다. 배출수독성 시험종은 규조류(Skeletonema costatum, Navicula pelliculosa), 녹조류(Dunaliella tertiolecta, Pseudokirchneriella subcapitata), 로티퍼(Brachionus plicatilis, Brachionus calyciflorus) 및 어류(Cyprinodon variegatus, Pimephales promelas)로 8개의 해양 및 담수종을 이용하였다. 생태독성시험결과, 규조류 및 녹조류를 이용한 성장저해시험에서만 명확한 독성영향이 나타났으며 해수의 시험 조건에서 무영향농도(NOEC, no observed effect concentration), 최저영향농도(LOEC, lowest observable effect concentration) 및 반수영향농도(EC50, effect concentration of 50 %)는 각각 25.0 %, 50.0 % 및 > 100.0 %로 가장 민감한 영향을 나타냈다. 하지만 로티퍼 및 어류를 이용한 독성시험의 경우 모든 염분 구간에서 독성영향이 나타나지 않았다. 한편, 배출수에 대한 화학물질분석결과, bromate, isocyanuric acid, formaldehyde, chloropicrin과 trihalomethanes (THMs), halogenated acetonitriles (HANs), halogenated acetic acid (HAAs) 등 총 25개의 소독부산물질들이 검출되었다. ERA결과, 25개의 소독부산물질들 중, 지속성(P), 생물축척성(B) 및 생물독성(T)의 특성을 모두 보이는 물질은 없었다. 예측환경농도(PEC, predicted environmental concentration) / 예측무영향농도(PNEC, predicted no effect concentration) 비율은 일반적인 항구 환경에서는 모든 물질이 1.0을 초과하지 않았지만 선박 최 인접지역의 경우 Isocyanuric acid, Tribromomethane, Chloropicrin 및 Monochloroacetic acid가 1.0을 초과하여 위해성이 있을 것으로 나타났다. 하지만 실제 배출수를 이용한 생태독성시험결과의 NOEC (25.0 %)를 적용한 결과 NaDCC로 처리된 선박평형수가 해양에 배출되었을 때 선박 최 인접지역을 포함한 일반적인 항구 환경에 수용 불가한 생태위해성을 가지지 않는 것으로 판단된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제16권2호
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• pp.88-101
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• 2013

외래종의 유입을 막기 위해 '선박평형수와 침전물의 제어와 관리를 위한 국제협약'이 2004년에 체결되었고 이에 따라 다양한 선박평형수 관리장치가 개발되고 있다. 본 연구에서는 전기분해를 이용하여 선박평형수 내 해양생물 제거를 위한 장치로 개발된 AquaStar$^{TM}$ BWMS가 해양생태계에 미치는 영향을 파악하기 위하여 1차 생산자로서 규조류 Skeletonema costatum, 1차 소비자로서 윤충류 Brachionus plicatilis 및 포식자로서 어류(넙치) Paralichtys olivaceus를 이용하여 AquaStar$^{TM}$ BWMS의 배출수독성시험과 생성된 화학물질에 대한 환경위해성 평가를 수행하였다. 배출수독성시험결과 가장 민감한 생물은 S. costatum이었고 염분 20 psu 배출수에 노출되었을 때 NOEC 25.00%, LOEC 50.00% 및 72hr-$EC_{50}$이 69.97%였다. B. plicatilis와 P. olivaceus는 염분 20 psu 배출수에 노출되었을 때 NOEC 및 LOEC가 각각 50.00 및 100.00%였다. AquaStarTM BWMS에서 생성된 물질은 총 18개로, bromate, 7개의 volatile halogenated organic compounds, 7개의 halogenated acetic acids, 3개의 halogenated acetonitriles 및 chloropicrin이었다. 생성된 물질들의 지속성과 생물축적성을 보이는 화학물질은 없었으나, 물질의 생태독성을 평가하기에는 불확실성이 높았다. 그러나 MAMPEC 모델을 이용하여 생성된 18개 물질의 PEC는 $4.58{\times}10^{-4}{\sim}4.87{\mu}g\;L^{-1}$였고, PNEC는 $0.016{\sim}320.00{\mu}g\;L^{-1}$였으며, 18개 화확물질의 PEC/PNEC 비율은 1을 초과하지 않았다. 따라서 환경위해성평가결과는 AquaStar$^{TM}$ BWMS에 의하여 처리된 해수가 해양생태계에 수용 불가한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 또한 전기분해를 이용하는 BWMS의 배출수에 대한 S. costatum의 $EC_{50}$은 초기 TRO농도, HAAs의 농도 및 종류수와 양의 상관관계가 있었다.