• 제목/요약/키워드: Water flea

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생태독성실험을 위한 한국 우점종 유리물벼룩(Daphnia galeata)의 특성 및 독성민감도: 큰물벼룩(Daphnia magna)과의 비교연구 (Characteristics and Toxicity Sensitivity of Korean Dominant Species Daphnia galeata for Ecotoxicity Testing: Comparative Study with Daphnia magna)

  • 최영설;곽진일;안윤주
    • 대한환경공학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.193-200
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    • 2016
  • 생태독성 관리제도가 국내에 도입된 이래 Daphnia magna(큰물벼룩)는 시험종으로 널리 사용되고 있다. 다만 D. magna는 국내 비서식종으로 국내의 담수 환경을 반영한 생태독성 평가에는 제한점이 존재한다. 따라서 국내 서식 물벼룩 중 적합한 시험종을 선정하여 생태독성 평가에 대한 활용가능성을 평가할 필요가 있다. Daphnia galeata(유리물벼룩)는 국내 한강 수계 우점종이며 대부분의 수계에 서식하고 있는 물벼룩이다. 본 연구에서는 D. galeata의 국내 고유 시험종으로서의 활용가능성을 평가하고자 D. galeata의 특성 및 생활사를 확인하여 D. magna와 비교하였다. 또한 D. galeata의 독성민감도를 확인하고자 D. galeata 및 D. magna에 대한 7종 중금속(As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Zn) 급성독성자료 조사, 수집하여 민감도를 비교분석하였다. D. galeata의 생활사 측정결과 D. galeata의 생존기간은 $28{\pm}8$일로 D. magna의 절반수준으로 나타났으며 생존기간 동안의 어미 개체당 새끼 생산량도 D. magna보다 적었으며, 평균적인 체구도 D. magna보다 D. galeata가 작았다. 독성민감도는 7종의 중금속에 대해 D. galeata가 D. magna보다 더 민감하거나 유사한 것으로 확인되었다. 장단점을 종합적으로 고려한 결과, D. galeata는 국내 고유 생태독성 시험종으로 적합하며 차후 D. magna를 대체하거나 병행하여 사용할 수 있는 시험종으로 사료된다.

표준생태독성시험법 개발을 위한 한국산 물벼룩의 최적사육온도 구명 (Optimal temperature conditions of Korean freshwater Cladoceran for development of standard toxicity test methods)

  • 김병석;박연기;박경훈;신진섭;김진화;안용준
    • 농약과학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.221-230
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    • 2005
  • 국내에 서식하는 주요 물벼룩에 대한 독성시험기준 마련의 필요성에 따라 국내환경에서의 대표성, 실내사육가능성 및 독성시험에 적합한 크기 등을 고려하여 선발된 4종의 한국산물벼룩(Daphnia sp., Daphnia obtusa, Moina macrocopa, Simocephalus vetulus)과 Daphnia magna를 대상으로 사육온도(16, 20, 24, $28^{\circ}C$)에 따른 번식영향을 조사하였다. 그 결과 실험에 사용한 5종 물벼룩 모두 온도가 높을수록 탈피횟수, 새끼출산수 및 내적자연증가율이 증가하고 성체가 되는데 걸리는 기간과 생존율은 낮아지는 경향을 보였다. 따라서 높은 온도조건에서 높은 내적자연증가율을 보여줌에도 불구하고 고온에서의 높은 모체사망율을 고려한다면 대부분은 $20^{\circ}C$ 내외가 가장 적절한 사육온도임을 알 수 있었다. 다만 D. obtusa의 경우에는 $16^{\circ}C$에서 더 높은 모체생존율을 보여주었으며 내적자연증가율도 $20^{\circ}C$와 비교하여 큰 차이가 없어 $16^{\circ}C$ 내외가 더 적절한 온도인 것으로 판단되었다.

실내사육조건에서 한국산 물벼룩 종간 life cycle 비교 (Comparison of Life Cycle of Several Korean Native Freshwater Cladocerans in Laboratory Culture Conditions)

  • 김병석;박연기;박경훈;신진섭;김진화;윤성명;안용준
    • 농약과학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.196-200
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    • 2006
  • 국내서식 물벼룩종을 이용한 표준생태독성시험법 개발을 위한 기초연구로서 국내환경에서의 대표성, 실내사육가능성 및 독성시험에 적합한 크기 등을 고려하여 선발된 4종의 한국산 물벼룩 Daphnia sp., Daphnia obtusa, Moina macrocopa, S.imocephalus vetulus과 Daphnia magna에 대한 실내사육조건에서의 life cycle을 조사하였다. 국내산 물벼룩 4종과 D. magna에 대한 실내사육조건에서의 전 생애에 걸친 생육특성을 조사한 결과 D. magna가 어미 1마리당 평균 358마리의 새끼를 출산하였고 국내산 물벼룩 중에는 Daphnia sp.가 297마리의 새끼를 출산하여 가장 출산새끼수가 많았으며 그 다음으로는 M. macrocopa, S. vetulus, D. obtusa 순이었다. 평균수명은 D. magna가 50일로 가장 길었으며 국내산 물벼룩 중에는 Daphnia sp.가 39일로 조사되었으며 그 다음으로는 S. vetulus, D. obtusa M. macrocopa, 순이었다. 특히 M. macrocopa의 경우 번식력이 우수하면서도 세대기간이 짧아 기존의 번식독성시험법에서 제시하는 21일보다 짧은 10일 정도의 단기간에 번식영향을 평가할 수 있을 것으로 판단된다.

배터리 제조공정에서 배출되는 잠재 유해 물질에 대한 물벼룩과 발광박테리아의 생태독성: 리튬, 니켈, 황산염을 대상으로 (Ecotoxicity of Daphnia magna and Aliivibrio fischeri on Potentially Harmful Substances Emissionsfrom Battery Manufacturing Processes: Lithium, Nickel, and Sulfate)

  • 노인혜;성기준
    • 환경영향평가
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    • 제32권2호
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    • pp.123-133
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    • 2023
  • 이차전지 생산공정에서 발생한 폐수에는 리튬과 고농도의 황산염을 포함하고 있으며 최근에는 에너지 밀도가 높은 High Ni 계열의 전구체 수요가 급증하면서 니켈의 배출도 우려되는 상황이다. 리튬과 황산염의 경우 현재 수질오염물질 배출허용기준에 포함되어 있지 않으므로, 이들이 적절하게 처리되지 못하고 배출되었을 경우 향후 환경에 대한 부정적 영향이 클 수 있을 것으로 예상된다. 따라서 본 연구에서는 물벼룩(Daphnia magna)과 발광박테리아(Aliivibrio fischeri)를 이용하여 이차전지 생산공정 배출수에 포함되어 배출될 수 있는 잠재오염물질인 리튬과 니켈 및 황산염의 생태독성을 평가하였다. 생태독성평가 결과, 물벼룩 24시간, 48시간 리튬 EC50 값은 18.2mg/L, 14.5mg/L, 니켈의 경우 7.2mg/L와 5.4mg/L, 황산염 EC50 값은 4,605.5mg/L, 4,345.0mg/L로 나타나, 물벼룩의 경우 물질 및 반응시간(24시간, 48시간)에 따른 생태독성 차이가 있음을 알 수 있었다. 리튬, 니켈, 황산염에 대한 물벼룩의 EC50을 비교하면, 니켈의 24h 및 48h EC50은 리튬에 비해 39.6-37.2%, 황산염에 비해서는 0.1-0.2% 수준으로 세 물질 중 가장 독성이 강한 것으로 나타났다. 그 차이는 노출시간과 상관없이 유사한 수준으로 나타났다. 반면, 황산염의 EC50은 리튬과 니켈에 비해 각각 253.0-299.7%, 639.5-804.6% 수준으로 세물질 중 독성이 가장 약한 것으로 나타났다. 발광박테리아의 리튬에 대한 30분 EC50 값은 2,755.8mg/L, 니켈은 7.4mg/L, 황산염 EC50 값은 66,047.3mg/L로 니켈과는 달리 리튬과 황산염에 대한 물벼룩과 발광박테리아 생물 종별 민감도 차이도 있음을 확인하였다. 이차전지 배출수 관리를 위해 향후 이들 물질에 대한 복합 독성에 관한 연구가 필요할 것으로 판단된다.

한국산 물벼룩 Moina macrocopa와 Daphnia sp.에 대한 수종 농약의 번식독성 비교 (Comparative toxicity of some pesticides on reproduction of Korean native freshwater Cladocerans, Moina macrocopa and Daphnia sp.)

  • 김병석;박연기;박경훈;정미혜;유아선;양유정;신진섭;김진화;윤성명;안용준
    • 농약과학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.246-253
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    • 2007
  • 국내서식 물벼룩종을 이용한 표준생태독성시험법 개발을 위한 기초연구로서 실내사육이 용이하며 번식력도 우수한 국내산 물벼룩 M. macrocopa와 Daphnia sp.를 대상으로 카바메이트계인 carbofuran, 유기인계인 diazinon, 피레스로이드계인 fenpropathrin과 트리아졸계인 myclobutanil 등 4종의 농약이 이들 물벼룩의 번식에 미치는 영향을 조사하였다. 시험기간은 M. macrocopa는 짧은 번식주기와 수명을 고려하여 10일간 노출시켰으며 Daphnia sp.는 Daphnia magna와 동일한 21일간 농약을 노출시켰다. 가장 독성이 강하게 나타난 것은 피레스로이드계 살충제인 fenpropathrin으로 번식독성의 무영향농도(NOEC)는 Moina macrocopa 가 $0.17\;{\mu}g\;L^{-1}$이었고 Daphnia sp.는 $0.06\;{\mu}g\;L^{-1}$로 조사되었다. 다음으로는 diazinon, carbofuran, myclobutanil의 순으로 독성이 강하게 나타났다. 또한 myclobutanil을 제외하면 3종 농약에서 Daphnia sp.가 M. macrocopa보다 더 민감한 것으로 조사되었고 따라서 국내환경에서 농약이 수서무척추동물에 미치는 번식영향을 평가할 때는 농약에 민감하게 반응하는 Daphnia sp.가 더 적합할 것으로 생각된다. 하지만 M. macrocopa는 우리나라 농업환경 특히 논에서의 우점도, 광범위한 국내서식 분포 등의 생태학적 중요도가 매우 큰 종이며, 10일간 시험으로도 번식에 미치는 영향을 평가하기에 적합하므로 시험기간 단축으로 인한 경제적 효과를 고려할 때 우리나라에서 사용할 표준생태독성시험의 후보종으로서 매우 의미있는 종이라 판단된다.

한국산 물벼룩에 대한 수종 농약의 급성독성 (Acute toxicity of some pesticides on five Korean native Cladocerans)

  • 김병석;박연기;박경훈;정미혜;유아선;양유정;신진섭;김진화;윤성명;안용준
    • 농약과학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.261-267
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    • 2007
  • 국내서식 물벼룩종을 이용한 표준생태독성시험법 개발을 위한 기초연구로서 4종의 한국산 물벼룩 Daphnia sp., Daphnia obtusa, Moina macrocopa, Simocepholus vetulus과 국제표준종 Daphnia magna대한 5종 농약에 대한 급성독성반응을 조사하였다. Diazinon의 D. magna, D. obtusa, Daphnia sp., M. macrocopa, S. vetulus에 대한 48시간 $EC_{50}$은 각각 0.81, 1.7, 2.2, 4.5, $23\;{\mu}g\;L^{-1}$였다. Carbofuran의 D. obtusa, Daphnia sp., D. magna, M. macrocopa, S. vetulus에 대한 48시간의 $EC_{50}$은 각각 6, 10, 19, 211, $316\;{\mu}g\;L^{-1}$였다. 가장 민감한 D. obtusa와 가장 둔감한 S. vetulus간의 독성치 차이는 52.7배로 시험에 사용한 5종의 농약 중 가장 큰 차이를 보였다. Fenpropathrin은 시험에서 사용한 계통별 농약 5종 중에 가장 높은 독성을 보였는데 D. magna, Daphnia sp., D. obtusa, M. macrocopa, S. vetulus에 대한 48시간 $EC_{50}$은 각각 0.27, 0.56, 0.8, 1.6, $3.4\;{\mu}g\;L^{-1}$이었다. Iprodione은 M. macrocopa에 대한 독성이 가장 강해서 48시간의 $EC_{50}$$0.16\;{\mu}g\;L^{-1}$이었으며 Daphnia sp., S. vetulus, D. magna, D. obtusa의 48시간의 $EC_{50}$은 각각 0.24, 1.18, 1.38, $1.62\;{\mu}g\;L^{-1}$으로 독성이 낮았다. Myclobutanil은 본 시험에서 사용한 계통별 농약 5종 중에 가장 독성이 낮았는데 5종의 물벼룩 중에 D. obtusa가 이 농약에 대하여 가장 민감한 반응을 보였으며 48시간 $EC_{50}$$5.4\;{\mu}g\;L^{-1}$이었다. 물벼룩 종간에 1.3배에서 많게는 52.7배까지 급성 독성값의 차이를 보여 특정농약에 대한 종간 감수성차이를 확인할 수 있었으나 여러 농약에 대한 급성독성반응의 상관성을 비교한 결과에서는 약제별 독성반응이 매우 유사함을 보여주었다. 특히 D. magna와 국내서식 Daphnia속 2종 물벼룩의 독성반응은 매우 유사하며 비교적 농약에 대한 민감성도 높음을 보여 주었다. Ipodione에 대한 감수성은 국내종인 M. macrocopa가 가장 높아 국제종인 D. magna가 항상 농약에 대한 민감성이 높게 나타나는 것은 아님을 알 수 있었다. 시험에 사용한 물벼룩중 S. vetulus는 농약에 대한 민감성이 현저히 낮아 표준독성시험을 위한 생물종으로 활용하는 것은 바람직하지 않을 것으로 판단된다.

중학교 "환경" 교과의 교수.학습 및 평가 방법 연구 (A Study on Teaching-Learning and Evaluation Methods of Environmental Studies in the Middle School)

  • 남상준
    • 한국환경교육학회지:환경교육
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    • 제7권1호
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    • pp.1-17
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    • 1994
  • This study was performed to determine appropriate teaching-learning and evaluation methods for Environmental Studies. To promote the relevance of our study to the needs of the schools and concerned educational communities of environmental education, we reviewed related literature, conducted questionnaire surveys, interviewed related teachers and administrator, held meetings with experts, and field-tested our findings. For selecting and developing teaching-learning methods of Environmental Studies, findings of educational research in general are considered. moreover, principles of environmental education, general aim of environmental education, orientations of environmental education, and developmental stages of middle school students in educational psychology were attended. In addition, relevance to the purpose of the Environmental Studies curriculum, appropriateness for value inquiry as well as knowledge inquiry, small group centered class organization, social interaction centered teaching-learning process, regional environmental situation, significance of personal environment, evaluation methods of Environmental Studies, multi- and inter-disciplinary contents of the Environmental Studies textbook, suitability to the evaluation methods of Environmental Studies, and emphasis on the social interaction in teaching-learning process were regarded. It was learned the Environmental Studies can be taught most effectively in via of holding discussion sessions, conducting actual investigation, doing experiment-practice, doing games and plate, role-playing and carrying out simulation activities, and doing inquiry. These teaching-learning methods were field-tested and proved appropriate methods for the subject. For selecting and developing evaluation method of Environmental Studies, such principles and characteristics of Environmental Studies as objective domains stated in the Environmental Studies curriculum, diversity of teaching-learning organization, were appreciated. We categorized nine evaluation methods: the teacher may conduct questionnaire surveys, testings, interviews, non-participatory observations; they may evaluate student's experiment-practice performances, reports preparation ability, ability to establish a research project, the teacher may ask the students to conduct a self-evaluation, or reciprocal evaluation. To maximize the effect of these methods, we further developed an application system. It considered three variables, that is, evaluates, evaluation objectives domains, and evaluation agent, and showed how to choose the most appropriate methods and, when necessary, how to combine uses of different methods depending on these variables. A sample evaluation instrument made on the basis of this application system was developed and tested in the classes. The system proved effective. Pilot applications of the teaching-learning methods and evaluation method were made simultaneously; and the results and their implications are as follows. Discussion program was applied in a lesson dealing with the problems of waste disposal, in which students showed active participation and creative thinking. The evaluation method used in this lesson was a multiple-choice written test for knowledge and skills. It was shown that this evaluation method and device are effective in helping students' revision of the lesson and in stimulating their creative interpretations and responces. Pupils showed great interests in the actual investigation program, and this programme was proved to be effective in enhancing students' participation. However, it was also turned out that there must be pre-arranged plans for the objects, contents and procedures of survey if this program is to effective. In this lesson, non-participatory observation methods were used with a focus on the attitudes of students. A scaled reported in general description rather than in grade. Experiment-practice programme was adopted in a lesson for purifying contaminated water and in this lesson, instruction objectives were properly established, the teaching-learning process was clearly specified and students were highly motivated. On the other hand, however, it was difficult to control the class when some groups of students require more times to complete their experiment, and sometimes different results. As regards to evaluation, performance observation test were used for assessing skills and attitudes. If teachers use well-prepared Likert scale, evaluation of all groups within a reasonablely short period of time will be possible. The most effective and successful programme in therms of students' participation and enjoyment, was the 'ah-nah-bah-dah-market' program, which is kind of game of the flea market. For better organized program of this kind, however, are essential, In this program, students appraise their own attitudes and behavior by responding to a written questionnaire. In addition, students were asked to record any anecdotes relating to self-appraisal of changes on one's own attitudes and behaviours. Even after the lesson, students keep recording those changes on letters to herself. Role-playing and simulation game programme was applied to a case of 'NIMBY', in which students should decide where to located a refuse dumping ground. For this kind of programme to e successful, concepts and words used in the script should be appropriate for students' intellectual levels, and students should by adequately introduced into the objective and the procedures of the lessons. Written questionnaire was used to assess individual students' attitudes after the lesson, but in order to acquire information on the changes of students' attitudes and skills, pre-test may have to be made. Doing inquiry programme, in which advantages in which students actually investigated the environmental influence of the areas where school os located, had advantages in developing students' ability to study the environmental problems and to present the results of their studies. For this programme to be more efficient, areas of investigation should be clearly divided and alloted to each group so that repetition or overlap in areas of study and presentation be avoided, and complementary wok between groups bee enhanced. In this programme, teacher assessed students' knowledge and attitudes on the basis of reports prepared by each group. However, there were found some difficults in assessing students' attitudes and behaviours solely on the grounds of written report. Perhaps, using a scaled checklist assessing students' attitudes while their presentation could help to relieve the difficulties.

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