• 제목/요약/키워드: Marine aquatic eco-toxicity

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해양으로 배출되는 실리콘계 소포제의 생태독성 연구 (A Study on the Eco-Toxicity of Silicone-Based Antifoaming Agents Discharging into Marine Environments)

  • 김태원;김영윤;박미옥;전미해;손민호
    • 해양환경안전학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.81-88
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    • 2019
  • 본 연구는 실리콘계 소포제가 해양으로 배출되었을 때 소포제 내에 존재하는 주요 성분들이 해양 저서환경에 서식하는 생물에게 미치는 영향을 알아보기 위해 실리콘 및 알코올계 소포제에 대해 저서성단각류(Monocorophium acherusicum)와 발광박테리아(Vibrio fischeri)를 이용하여 해양생태독성실험을 수행하였고 실리콘계 소포제의 주요성분인 디메틸폴리실록산(PDMS)에 대한 수중생물 독성영향을 조사하였다. 실리콘 및 알코올계 소포제에 대한 발광박테리아와 저서성단각류를 이용한 독성실험결과, 실험생물별 독성영향은 발광박테리아가 저서성 단각류에 비해 알코올계 소포제에서 최대 9배 까지 민감한 독성영향을 보였으며 소포제 종류별 독성영향은 실리콘계 소포제가 알코올계 소포제에 비해 최대 400배 이상 높은 독성영향이 나타났다. 실리콘계 소포제의 주요성분인 PDMS가 수중생물에 미치는 영향을 조사한 결과, 식물플랑크톤, 무척추동물 및 어류에 대한 반수치사농도($LC_{50}$)및 반수영향농도($EC_{50}$)값은 $10{\sim}44,500{\mu}g/L$의 범위로 나타났다. 물질의 정성적인 특성을 나타내는 지표인 PBT(P: persistency, B: bioaccumulation, T: toxicity)특성을 PDMS에 적용한 결과, 지속성(P)과 생물농축성(B)의 특성을 가지는 것으로 나타나 PDMS가 해양으로 배출될 경우 생물농축 및 먹이사슬을 통한 상위 영양단계로 축적될 가능성이 존재하며 저서생물에게 부정적인 영향을 미칠 수 있을 것으로 나타났다. 본 연구결과로 향후 실제 해양으로 배출되는 다양한 소포제가 해양생태계에 미치는 영향조사시 소포제 내 주요성분을 고려한 보다 객관적이고 과학적인 위해성평가에 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

진해만 해역에서 지중해담치 (Mytilus galloprovincialis)의 마비성패독 독화 양상 (Paralytic Shellfish Poisoning of Mediterranean mussels from Jinhae Bay in Korea)

  • 손명백;김영수;김창훈
    • 한국수산과학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.366-372
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    • 2009
  • This study looked at toxicity of Mediterranean mussels, Mytilus galloprovincialis, which had accumulated paralytic shellfish toxins (PST) from early March to late May 2005 at Jinhae Bay, Korea. Alexandrium sp. was observed in low densities (< 1,000 cells/L) at the beginning of the study in March, increased rapidly in April, declined rapidly and disappeared in May. Although low densities of Alexandrium sp. were observed in March, mussel toxicity exceeded regulation level ($80{\mu}g$ STXeq. /100 g). Peak PSP (Paralytic Shellfish Poisoning) toxicity in the mussels occurred during high Alexandrium sp. cell densities in April. Mussels toxicity decreased with decline of Alexandrium sp. cell density. Major toxin components identified were $GTX_1$, $GTX_4$, followed by $C_1$, $C_2$, $GTX_2$, $GTX_3$ and neoSTX. Trace or sporadic toxin components were STX, $GTX_5$, $dcGTX_2$, $dcGTX_3$ and dcSTX. Toxin component analysis from the middle to end of the study showed that $11{\beta}$-epimers ($GTX_{3,4}$, $C_2$) were converted into $11{\alpha}$-epimers ($GTX_{1,2}$, $C_1$) and started to determine STX.

유전자변형 미세조류의 생태 유출 모니터링 및 위해성평가 연구 (Monitoring and Environmental Risk Assessment of Genetically Modified Microalgae)

  • 조기철;전한철;황현주;홍지원;이대성;한종원
    • 한국해양바이오학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.52-61
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    • 2019
  • Over the past few decades, microalgae-based biotechnology conjugated with innovative CRISPR/Cas9-mediated genetic engineering has been attracted much attention for the cost-effective and eco-friendly value-added compounds production. However, the discharge of reproducible living modified organism (LMO) into environmental condition potentially causes serious problem in aquatic environment, and thus it is essential to assess potential environmental risk for human health. Accordingly, in this study, we monitored discharged genetically modified microalgae (GMM) near the research complex which is located in Daejeon, South Korea. After testing samples obtained from 6 points of near streams, several green-colored microalgal colonies were detected under hygromicin-containing agar plate. By identification of selection marker genes, the GMM was not detected from all the samples. For the lab-scale environmental risk assessment of GMM, acute toxicity test using rotifer Brachionus calcyflorus was performed by feeding GMM. After feeding, there was no significant difference in mortality between WT and transformant Chlamydomonas reinhardtii. According to further analysis of horizontal transfer of green fluorescence protein (GFP)-coding gene after 24 h of incubation in synthetic freshwater, we concluded that the GFP-expressed gene not transferred into predator. However, further risk assessments and construction of standard methods including prolonged toxicity test are required for the accurate ecological risk assessment.

Evaluation of monthly environmental loads from municipal wastewater treatment plants operation using life cycle assessment

  • Piao, Wenhua;Kim, Ye-jin
    • Environmental Engineering Research
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    • 제21권3호
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    • pp.284-290
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    • 2016
  • Life cycle assessment (LCA) methodology can be used to assess impacts on the environment that might be generated during treatment of wastewater and sludge treatment. In this work, LCA methodology was suggested to evaluate monthly environmental impact of wastewater treatment plants (WWTPs). Two field scale WWTPs, A2/O process and conventional activated sludge process (CAS), were selected as target plants and the operational data were collected from those plants. As the function units, the unit volume of treated wastewater of $1m^3$ and 1 kg T-N eq. removed were selected. The environmental effect of target WWTPs operation were assessed as impact categories such as global warming potential, eutrophication potential, and so on. From monthly profiles of each index, it was shown that the environmental impact of WWTPs has seasonal patterns influenced by the influent flow rate variation causing higher impacts in winter than summer. This is due to the fact that there were no significant increase in the electricity consumption and chemical usage during the summer while the treated volume of wastewater was increased.

남부하수처리장 유출수의 해중방류 영향평가 (Environmental Assessment of Ocean Outfall for Effluent from Nambu Sewage Treatment Plant in Suyoung Bay)

  • 박해식;박청길;이석모
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.41-49
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    • 2000
  • 수역의 수질개선을 위하여 생활하수, 산업폐수를 처리할 때 주로 BOD 또는 COD를 저하시키는데 주안점을 두어왔으나 제거되지 않은 질소와 인의 유입으로 인하여 해역은 부영양화가 진행되고 있다. 따라서 향후 수질을 개선하기 위해서는 조류증식의 제한인자인 질소와 인의 처리가 필요하다. 고차처리를 적용할 경우보다 건설비용과 유지관리비가 적게 소요되는 해중방류(Ocean Outfall)을 적용하였을 때 그 효과를 검토하였다. 남부하수처리장 2차처리수를 해중 방류했을 때 수영만 전역에 미치는 영향을 far-field 모델인 생태-유체역학 모델을 이용하여 예측한 결과, 과거 남부하수처리수가 해수면에 유입되던 용호만의 수질은 많은 개선을 보였으나 방류관 주변에서 무기질소와 인의 농도가 해역환경기준 III등급으로 적조나 부영양화의 가능성이 있는 것으로 나타났다.

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물질전과정평가(MLCA)를 통한 TiN-Zr 수소분리막의 환경성 평가 (Evaluation of TiN-Zr Hydrogen Permeation Membrane by MLCA (Material Life Cycle Assessment))

  • 김민겸;손종태;홍태환
    • 청정기술
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    • 제24권1호
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    • pp.9-14
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    • 2018
  • 본 연구에서는 TiN-Zr 수소분리막의 제조 공정에 대한 환경 영향 특성을 분석하기 위해 물질전과정평가를 수행하였다. Material Life Cycle Assessment (MLCA)의 소프트웨어로는 Gabi를 사용하였다. 이를 통하여 각 공정에서 미치는 영향과 특성화 별 환경영향평가를 수행하였다. 졸겔법에 의해 전구체 TiN을 합성하고 볼밀법을 이용하여 지르코늄을 코팅하였다. 이를 CIP, HPS에 의해 디스크 형으로 제작하였고 주사전자현미경(scanning electron microscopy, SEM), 에너지분산형 분광분석법(energy dispersive X-ray spectroscopy, EDS), X-선 회절분석기(X-ray diffraction, XRD), 열중량분석(thermo gravimetry/differential thermal analysis, TG/DTA), 비표면적분석(Brunauer, Emmett, Teller, BET) 및 가스 크로마토그래프 시스템(gas chromatograph system, GP)을 이용하여 분리막의 야금학적, 물리학적, 열역학적 특성을 분석하였다. 또한, 물질전과정평가를 위해 수행한 특성화와 정규화 결과, 영향범주 별 환경영향은 해양 생태 독성이 94%, 수계 생태 독성 2%, 인간독성 2%의 기여도를 보였다. 아울러, 제조공정 중 전기 사용이 생태계 영향에 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 물질 전 과정 평가는 Eco-Indicator '99 (EI99)와 CML 2001 방법론을 기반으로 분석하였다.

전과정평가기법을 활용한 폐전선 재자원화 공정의 환경성 평가 (Environmental Analysis of Waste Cable Recycling Process using a Life Cycle Assessment Method)

  • 장미선;서효수;박희원;황용우;강홍윤
    • 자원리싸이클링
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    • 제31권1호
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    • pp.37-45
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    • 2022
  • 전기·전자·통신 산업의 발전은 총 에너지 소비에서 전력이 차지하는 비중을 증가시켰다. 2021년 「신에너지 및 재생에너지개발·이용·보급촉진법」의 시행으로, 신재생에너지의 의무공급비율이 확대될 전망이며, 해당 산업에서 사용되는 케이블의 교체 및 폐기단계에서 발생하는 폐전선의 양도 증가할 그것으로 예상한다. 본 연구에서는 전과정평가(LCA)기법을 통해 폐전선 재자원화 공정이 환경에 미치는 영향을 정량화하는 것을 목적으로 하였다. 연구결과, 폐전선 내 함유된 접착제의 함량이 높을수록 미세먼지와 온실가스의 발생량이 증가하는 것으로 나타났다. 또한, 10가지 환경영향범주에 가중치를 부여한 결과, 해양생태독성(MAETP)과 인간독성(HTP)에서 가장 환경 영향이 큰 것으로 확인되었다. 두 영향범주의 주된 원인은 폐전선에 포함되는 접착제(Glue)와 이를 세척하기 위해 사용되는 세척제의 성분인 헵탄(Heptane), 에탄올(Ethanol)로 파악되었다. 따라서 전선의 생산과정에서 접착제의 사용을 자제하고, 재자원화 공정에서 사용되는 폐전선 세척액의 사용량 감축 또는 대체물질의 사용을 통해 환경부하를 감축할 필요성이 있다고 판단된다.