• 한국토양환경학회지
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• 제5권1호
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• pp.33-43
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• 2000

고마리 서식지 토양 및 식물체 내치 중금속 함량을 조사한 결과, 서식처 토양 및 식물체 내에서 $Cd^{2+}$ 는 검출되지 않았으나 토양에서 $Pb^{2+}$는 약 7.8~12.6$mu\textrm{g}$/g로 검출되었고, 고마리의 잎에서 $Pb^{2+}$는 약 11.7~18.4$\mu\textrm{g}$/g, 줄기에서 약 7.5~15.5$\mu\textrm{g}$/g 그리고 뿌리에서 약 89.1~193.6$\mu\textrm{g}$/g로 검출되었다. 토양 내의 중금속 함량과 식물체 내의 중금속 농축량 사이에 상관계수(r)는 0.814(>t12. 0.01)로 정상관관계를 나타냈다. 고마리에 Cd$({NO_3})_2$와 Pb$({NO_3})_2$를 5와 10mM로 처리한 후, 식물체의 잎에서 중금속 함량을 분석한 결과, $Cd^{2+}$와 $Pb^{2+}$는 각각 약 0.82~2.79$mu\textrm{g}$/g와 약 2.87~8.08$mu\textrm{g}$/g로 검출되었다. 고마리 배양 후 실험토양 내의 중금속 잔류량은 $Cd^{2+}$의 경우 약 77.1~90.2%로 감소되었고, $Pb^{2+}$의 경우 약 81.1~85.7%로 감소되었다. 고마리에 중금속 물질을 처리한 후 유도.생성되는 Phytochelatin은 중금속 물질을 처리함에 따라 그 상대생성량이 증가하였다. 이들의 분자량은 $Cd^{2+}$를 처리한 경우 약 4,300~8,600da그리고 $Pb^{2+}$를 처리한 경우 약 3,200~9,700da이었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제14권3호
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• pp.147-153
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• 2011

본 연구에서는 생산 지역이 한정되어 있고, 맛이 뛰어나 소비자들이 선호하고 있는 영덕대게와 러시아산 대게의 효율적 이용과 식품위생학적 안전성 및 먹이사슬을 통한 미량금속의 순환 연구에 기초자료를 제공하기 위하여 영덕대게(수컷, 암컷)와 러시아산 대게의 부위별 니켈, 구리, 아연, 카드뮴, 납, 비소, 크롬의 농도를 ICP-MS로 분석하였다. 인증표준물질(certified reference material, CRM)을 사용한 각 금속에 대한 회수율은 평균 81~99%로 Codex에서 요구하고 있는 수준에 부합하였다. 영덕대게의 부위별 금속 농도는 수컷과 암컷의 껍질에서는 Ni > As > Zn > Cu > Cr > Cd, 다리살은 Zn > As > Cu > Cr > Ni > Cd, 몸통살은 Zn > As > Cu > Cr > Cd > Ni, 아가미는 Cu > Zn > As > Cd > Cr > Ni 순으로 같았으며, 내장에서 수컷은 Cu > As > Zn > Cd > Ni > Cr, 암컷은 Cu > Zn > As > Cd > Cr > Ni 으로 다소 차이가 있었다. 러시아산대게는 카드뮴을 제외한 모든 금속류(니켈, 구리, 아연, 비소, 크롬)의 농도가 영덕대게와 비슷하거나 다소 낮게 나타났지만, 카드뮴 농도는 모든 부위에서 높게 나타났다. 특히, 내장에서는 약 2배, 아가미에서는 약 4배 높게 나타났다. 영덕대게의 크기별 미량금속 농도변화에서 부위별로 가장 농도가 높은 금속류(껍질의 Ni, 다리살과 몸통살의 Zn, 내장과 아가미의 Cu)들은 전반적으로 성장할수록 감소하는 경향이 있는 반면, 내장에 가장 많이 축적되어 있는 카드뮴의 농도는 전반적으로 증가하는 경향이 있으며, 성장과 더불어 내장 내 생물축적현상이 가중될 가능성이 있다.

• 한국토양비료학회지
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• 제40권4호
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• pp.298-310
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• 2007

본 연구는 동판 건물 주변의 구리 오염 토양과 지렁이를 이용해 microcosm soil test를 실시함으로써 지렁이 체내에 농축된 구리 농도와 몇 가지의 토양 내 중금속 침출 방법으로 측정한 토양 내 구리 농도간의 상관관계를 비교하기 위하여 수행하였다. 조사 지역의 토양 시료를 이용해 control, 1C(Contamination level, 최저 처리 농도), 2C, 4C, 8C, 16C(최고 처리 농도)의 여섯 가지 처리구를 통해 microcosm soil test를 실시한 결과, 토양 내 구리의 농도와 실험 기간이 경과함에 따라 지렁이의 생장량과 지렁이 체내 농축 구리 농도가 함께 증가하는 것으로 조사되었으며, 그 정도는 microcosm 내 토양의 구리 처리 농도와 같은 순서였다. 토양 내 구리 농도를 조사하기 위해 공정시험법을 사용하였고 토양 내 구리 총함량을 조사하기 위해 EPA 3051 방법을 사용하였다. 공정시험법으로 침출한 토양 내 구리 농도와 토양 내 구리 총함량간의 상관계수(r)는 0.9875~0.9993로 고도의 정의 상관관계가 존재하였다. 위의 두 결과와 지렁이 체내에 농축된 구리 농도와의 상관관계를 비교해 본 결과, 공정시험법으로 침출한 토양 내 구리 농도와 지렁이 체내 농축 구리 농도간의 상관계수와 토양 내 구리 총함량과 지렁이 체내 농축 구리 농도간의 상관계수는 각각 0.9193~0.9728과 0.9282~0.9844로 고도의 정의 상관관계를 나타내었다. 토양 내 구리 농도와 지렁이 체내 농축 구리 농도 간에 상당히 높은 수준의 상관관계를 보임에 따라 지렁이는 토양 내 구리 오염에 대한 유용한 생물지표종(biological indicator species) 또는 생물모니터링(biomonitoring)에 적합한 종의 역할을 할 수 있을 것이라 판단하였다.

• 생태와환경
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• 제41권2호
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• pp.188-197
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• 2008

본 연구는 피라미(Zacco platypus)를 대상으로 어류 조직별 총수은 함량을 규명하고, 서식지 특성 및 화학적 수질조건에 따른 생태 건강성을 평가하기 위한 사례연구로서 수행되었다. 2007년 6월$\sim$10월에 갑천을 대상으로 어류조사를 실시하였고 간, 신장, 아가미, 척추 및 근육 등 피라미의 5개 조직을 적출하여 직접수은분석기(DMA-80, US EPA Method 7473)을 이용하여 총수은 함량을 분석하였다. 전체 조직들의 평균 총수은 농도는 상.하류 각각 $67.2\;{\mu}g\;kg^{-1}$ 및 $20.7\;{\mu}g\;kg^{-1}$로 나타나 맑고 깨끗한 상류지역이 하수종말처리장의 영향을 받고 있는 하류지역에 비해 3배 이상 높게 나타났다. BOD, COD 및 영양염류(TN, TP)에 근거한 화학적 수질평가에서는 상류보다 하류에서 심각한 질적저하가 발생하였다. 어류를 이용한 다변수 모델인 생물통합지수(IBI)는 평균 32 "양호$\sim$보통상태"로 나타났고, S2는 42 "최적$\sim$양호상태"로 최고치를 보인 반면 S5에서는 최저치인 22 "보통$\sim$악화상태"로 나타나 지점별 변이를 보이고 있었다. 정성적 서식지평가지수(QHEI)의 경우 평균 142로서 "양호상태"로 나타났지만 지점별 변이(범위 67$\sim$181)가 크게 나타났다. 종합적으로 IBI및 QHEI를 통한 생태 건강성 평가에서는 상류지역이 양호하게 나타난 반면 어류 조직 내 수은 생물 농축도는 상반된 결과를 보였다. 따라서 총체적인 수환경 건강성 평가를 위해서는 다양한 변수를 이용한 평가기법이 필요할 것으로 사료되었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제21권6호
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• pp.672-678
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• 2015

국내에서 해상을 통하여 운송되는 위험 유해물질(HNS, Hazardous and Noxious Substances)의 종류는 약 6천여 종이고, 그 유통량은 2억5천1백만톤으로 전체 해상운송량의 약 19 %를 차지하며 해상 HNS 무역량 증가율은 세계 평균증가율의 2.5배에 해당한다. 이를 반영하듯 최근 국내 해상에서 HNS 유출사고가 빈번하게 발생하고 있어 이에 대한 대비 대응 사후처리 및 복원기술 개발에 대한 사회적 요구가 증대되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 국내외 화학물질 관리 우선순위 기법을 검토하여 해상 HNS를 관리하기 위한 우선순위선정기법을 개발하고 적용하였다. 우선순위 선정을 위해 물리 화학적 특성, 인체 및 수생태독성, 잔류성, 축적성, 해상운송량에 대한 DB를 구축하였다. 우선순위는 인체위해성과 수생태위해성에 대해 각각 노출지표들과 독성지표들의 곱으로 점수화하고, 최종적으로 인체위해성과 수생태위해성 점수를 합하여 물질별 위해성 점수를 산정하였다. 우선순위산정 결과, Aniline을 포함한 상위 20개 물질이 제시되었으나 순위에 의한 단순한 관리보다는 점수별 물질 군으로 구분하여 관리해야 할 것으로 판단된다. 또한, 위해성 DB 구축과정에서 인체 및 수생태 만성독성 자료와 해양생물독성에 대한 자료가 매우 빈약한 것으로 나타났으므로 우선순위 물질들을 대상으로 자료 부재여부를 조사하여 관련 독성시험 연구를 진행해야 할 것으로 생각된다. 본 연구에서 개발된 우선순위시스템 및 우선순위 물질들은 향후 자료보완 및 전문가 검토가 이루어질 경우 HNS 사고 관리 및 관련기술 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 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.

• 한국패류학회지
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• 제22권2호
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• pp.157-165
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• 2006

바지락의 중금속의 농축 방식 및 해독기작을 연구하기 위해 소화선, 소화관 및 아가미등 세 기관을 선택하여 면역조직화학적 방법, 미세구조적 연구 그리고 SEM-EDS를 사용한 MT와 중금속의 분포 양상을 지역별로 채집한 샘플과 Cd-Cu에 시간별로 노출시킨 샘플에서 각각 살펴보았다. 중금속에 의해 유도된 MT 단백질이 면역조직화학적인 방법에 의해 붉은 색으로 표지되었다. 노출시간이 길어질수록 간췌장에서는 diverticula의 외곽으로 강한 반응을 보였으며, 아가미에서는 중금속의 노출시간이 길어질수록 노출되지 않은 조직에 비해 전반적으로 더 넓은 지역에서 강하게 반응을 보였다. 간췌장과 아가미를 투과전자현미경으로 관찰한 결과 중금속(Cd) 에 더 오래 노출될수록 세포질에서 inclusion body와 중금속으로 추정되는 과립들을 다수 관찰할 수 있었으며, 핵막이 swelling 되는 현상을 관찰할 수 있었다. 또한 발달된 조면 소포체와 미토콘드리아가 관찰되었다. SEM-EDS 결과 중금속의 분포 양상이 지역별로 상당히 상이한 결과를 나타났는데, 이는 지역별로 중금속의 오염정도와 오염원이 되는 중금속의 종류가 다르기 때문으로 추측된다. 그리고 지역별로 채집한 바지락을 이용한 실험과 S와 Zn의 수치가 높게 나타나는 것으로 보아 MT가 관여하고 있음을 간접적으로 확인할 수 있었다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제8권4호
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• pp.290-298
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• 2021

본 연구는 장기간 중금속 오염에 노출된 폐 석탄매립지의 토양 및 자생식물을 조사하고 온실 재배 실험을 통해 자생식물의 중금속 축적 능력을 평가하여 식물정화 기술 적용 가능성을 위해 수행되었다. 강원도 정선 화절령에 위치한 폐 탄광 주변에서 자생하는 식물상을 조사하였다. 그리고 본 연구 지역에 생육하는 동일속의 자생식물 2 종 (Carex breviculmis. R. Br., Salix koriyanagi Kimura ex Goerz., )과 일반적으로 분포하는 식물 3 종 (Artemisia japonica Thunb., Hemerocallis hakuunensis Nakai 및 Saussurea pulchella (Fisch.) Fisch.)을 온실에서 인공적으로 오염된 토양에서 12 주 동안 재배하였다. 비소와 납으로 오염된 토양은 각각 25, 62.5, 125, 250 mg kg^-1의 비소 농도 구배와 200, 500, 1000, 2000 mg kg^-1의 납 농도 구배로 생성하였다. 실험 결과 비소 고농도 처리 (125 및 250 mg kg^-1)로 5 개 식물이 모두 죽었고, 일부 식물은 2,000 mg kg^-1 납농도 처리토에서 죽었다. 식물 이동계수는 비소 처리에서 H. hakuunensis에서 가장 높았고 납 처리에서는 A. japonica에서 각각 가장 높았다. 생물 축적계수는 비소 처리에서 모든 식물종에서 1 이상이었고 H. hakuunensis에서 가장 높았다. 그리고 모든 식물종은 납 처리에서 1 미만이었다. 특히 2000 mg kg^-1 농도 납 처리에서 A. japonica는 1000 mg kg^-1 이상의 납을 축적하여 납 과다 축적 물질이 될 것으로 예상되었다. 결론적으로 A. japonica와 H. hakuunensis는 비소 중금속 축적이 뛰어났고 S. koriyanagi는 납 축적능이 우수하였다. 따라서 위의 3 가지 자생식물은 식물정화 기술에 적용성이 높은 것으로 판단되었다.